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Membrana Semipermeabile

Come funziona una membrana semipermeabile

La membrana semipermeabile detta anche membrana selettivamente permeabile è una membrana naturale o artificiale che permette il passaggio in modo selettivo del solo solvente e non del soluto o, in altri casi, il passaggio a certi ioni o molecole.

Esistono diversi tipi di membrane semipermeabili che si basano su diversi meccanismi di funzionamento.

La membrana semipermeabile satura del solvente è in contatto da una parte con la soluzione e dall'altra parte con il solvente puro.

Essa scambia le molecole di solvente presenti sulla sua superficie con le molecole di solvente presenti rispettivamente nella soluzione e nel solvente puro.

Dalla parte della soluzione, un maggior numero di molecole di solvente passa dalla membrana alla soluzione piuttosto che nel senso inverso, infatti le molecole di soluto in contatto con la membrana impediscono il passaggio di molecole di solvente dalla soluzione alla membrana, mentre non impediscono il passaggio del solvente nel verso opposto.

Come conseguenza, la superficie della membrana che si affaccia sulla soluzione si "impoverisce" di molecole di solvente; queste vengono rifornite dalla zona della membrana a contatto con il solvente che a sua volta assorbe molecole di solvente dal solvente stesso.

membrana semipermeabile

Membrana semipermeabile a solubilità selettiva

Come conseguenza si ha che il solvente migra attraverso la membrana semipermeabile spostandosi dal solvente alla soluzione (o dalla soluzione a concentrazione minore a quella a concentrazione maggiore).

In questo modo si viene a creare il dislivello rappresentato nell'esperimento della pressione osmotica.

Il descritto meccanismo, detto di solubilità selettiva, è tipico di alcune membrane naturali (animali e vegetali) o artificiali (ad es. cellulosiche), ma non può essere ammesso per quelle membrane semipermeabili per le quali è poco verosimile la possibilità di saturarsi di molecole di acqua.

Per questi casi occorre ammettere che nella sostanza che costituisce la membrana semipermeabile vi siano dei piccoli canali attraverso i quali possano passare le molecole più piccole di solvente ma non quelle più grandi di soluto solvatato (modello a setaccio molecolare).

membrana a setaccio molecolare

Rappresentazione di una membrana semipermeabile a setacio molecolare.

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