Osmosi inversa

L'osmosi inversa è un procedimento semplice ed economico per purificare l'acqua da impurità di varia natura. Questa tecnica sfrutta le potenzialità di una membrana semipermeabile, ad esempio un film cellulosico, che si lascia attraversare dal solvente (nel nostro caso l'acqua) ma non dai soluti (impurità). In condizioni naturali, se due recipienti vengono separati da tale membrana, si assiste al passaggio del solvente dalla zona in cui è più concentrato a quella in cui è presente in concentrazioni inferiori. Per ricondurci all'esempio pratico, l'acqua passa dal recipiente dov'è più pura (ad es. acqua distillata) a quello in cui presenta un minor grado di purezza (ad es. acqua salina). Questo passaggio si arresta nel momento in cui i due recipienti raggiungono il medesimo rapporto tra acqua ed impurità.

Nell'osmosi inversa, al contenitore dove l'acqua è meno pura viene applicata una pressione tale da vincere la sua naturale tendenza ad entrare in questo compartimento. Si ha così un inversione del flusso osmotico naturale e, riconducendoci all'esempio precedente, il passaggio di acqua nel senso "soluzione concentrata (acqua salina) → soluzione diluita (acqua distillata)".

 

Osmosi

Per chiarire meglio il concetto di osmosi, immaginiamo di avere un recipiente diviso in due compartimenti di ugual volume (A e B) da una membrana semipermeabile (cioè permeabile soltanto al solvente - in questo caso l'acqua - e non al soluto, in questo caso il glucosio). Nello scomparto A è presente una soluzione acquosa in cui è stato sciolto un cucchiaio di glucosio, mentre nella parte B abbiamo una soluzione acquosa di ugual volume in cui sono stati sciolti tre cucchiai di glucosio. Tale differenza crea un gradiente di concentrazione per il glucosio ai lati della membrana e, dal momento che questo zucchero non può attraversarla, l'equilibrio viene raggiunto con il passaggio di acqua dal compartimento A (in cui il glucosio è più diluito) verso lo scomparto B (in cui è più abbondante). Se preferite, si può anche dire che l'acqua passa per osmosi dalla soluzione in cui è più concentrata (A) a quella in cui lo è in misura inferiore (B).

In seguito a tale flusso, aumenta il livello di acqua in B e diminuisce in A, creando un certo dislivello tra i due. Tale fenomeno ha termine quando le due soluzioni raggiungono la medesima concentrazione.

Pressione osmotica

Osmosi inversa

 

 

Se in B viene applicata una pressione superiore rispetto a quella osmotica si parla di osmosi inversa. Grazie a tale pressione (nell'ordine dei 40-70 bar per l'acqua marina) il solvente passa dalla soluzione in cui è meno concentrato (B) a quella in cui lo è in misura superiore (A).

Oltre all'osmosi inversa i depuratori sfruttano anche altri tipi di filtri, come quelli a carbone attivo (utili per eliminare il cloro) e a raggi UVA (che hanno azione sterilizzante).

 

 

I depuratori che utilizzano il processo di osmosi inversa vengono ampiamente utilizzati sia in ambito domestico che industriale, ad esempio nei megaimpianti di desalinizzazione industriale dell'acqua marina o negli autolavaggi (l'acqua demineralizzata non lascia macchie sulla carrozzeria).

La semplicità di questa tecnica ed il vantaggio di non richiedere l'aggiunta di sostanze chimiche, ha reso l'osmosi inversa il più diffuso sistema di purificazione dell'acqua alimentare, capace di allontanare la quasi totalità delle sostanze organiche (inclusi microorganismi patogeni e non), ma anche buona parte dei sali minerali. L'acqua in uscita dai depuratori ad osmosi inversa può quindi considerarsi un'acqua oligominerale, cioè un'acqua a basso residuo fisso (povera di sali minerali). I detrattori di questa metodica puntano il dito proprio contro questa caratteristica, che impoverirebbe l'acqua di minerali preziosi al punto da renderla distillata e nutrizionalmente "vuota". In realtà, molto spesso, dietro a queste critiche si nasconde l'esigenza commerciale di propinare depuratori che sfruttano metodi di filtrazione alternativi. Non dimentichiamo, infatti, che il contributo dell'acqua alla copertura del fabbisogno quotidiano dei singoli minerali è particolarmente modesto, specie per le tanto reclamizzate acque oligominerali e minimamente mineralizzate (se tutto il giorno la pubblicità sottolinea i benefici di queste acque, in realtà altamente discutibili, perché poi ci vengono a dire che l'acqua ottenuta per osmosi inversa "fa male" perché è troppo povera di minerali?!). Per gli stessi motivi, comunque, è sbagliato far leva sull'eccesso di sali minerali nell'acqua di rubinetto allo scopo di favorire l'acquisto dei depuratori ad osmosi inversa.

I minerali più comunemente tirati in ballo in questa "guerra commerciale" sono il sodio ed il calcio. Va detto, innanzitutto, che le acque potabili possono rappresentare un'importante fonte di calcio anche se, a causa della variabilità del contenuto, è difficile stimare il loro contributo all'apporto giornaliero di calcio nei singoli individui. L'acqua oligominerale che ha di fronte chi vi scrive contiene 34 mg/L di calcio, per cui bisognerebbe berne più di 30 litri per coprire il fabbisogno calcico di un adulto (bevendone due litri al giorno il suo contributo alla copertura del fabbisogno calcico si aggira intorno al 6%). Riguardo al contenuto in sodio e alla sua relazione con pesantezza delle gambe, gonfiori e cellulite, ci siamo espressi in un articolo specifico; brevemente, sappiate che non risolverete questi problemi utilizzando un depuratore ad osmosi inversa. Più in generale, in presenza di una sottostante patologia, la scelta dell'acqua minerale dovrebbe essere affidata al medico; esistono, ad esempio, acque minerali con tenore di calcio superiore ai 150 mg/L, che possono coprire fino ad un terzo del fabbisogno quotidiano di questo minerale (caratteristica che potrebbe renderle utili in presenza di osteoporosi).