La osmosis en la salud: Fundamento físico

En un sistema binario no reaccionante, en que los componentes no acarrean y existe una temperatura uniforme e igual para dos reservorios, se tiene que la producción de entropía es la combinación lineal de productos entre flujos y fuerzas del sistema:

$\sigma=\sum_i{Y_i X_i}=j_1'\frac{(\Delta\mu_1)_{T,p}}{T}-j_{v}\frac{\Delta p}{T}$

donde los flujos son simplemente el flujo de difusión relativo del compuesto 1 y el flujo relativo de velocidades de los componentes:

$j_1'=j_1-\frac{c_1}{c_2}j_2 \qquad j_v=v_1 j_1 + v_2 j_2$

Las fuerzas termodinámicas son diferencias entre magnitudes intensivas entre los dos reservorios: potencial químico y presión

$X_1=-\frac{(\Delta\mu_1)_{T,p}}{T}=-\mu_{11}^c \frac{\Delta c_1}{T} \qquad ;\qquad X_v=-\frac{\Delta p}{T}$

Las leyes fenomenológicas son:

$\begin{bmatrix} \; j_1' \\ \; j_v \end{bmatrix}= \begin{bmatrix} \; \Lambda_{11} & \lambda_{v1} \\ \; \Lambda_{1v} & \Lambda_{vv} \\ \end{bmatrix}\begin{bmatrix} \; -\mu_{11}^c \frac{\Delta c_1}{T} \\ \; -\frac{\Delta p}{T} \end{bmatrix}$

De lo que se deduce, para una situación estacionaria ( $j_v=0$ ) que una diferencia de concentraciones en los depósitos provoca una diferencia de presiones y viceversa. Son los fenómenos de osmosis y osmosis inversa, dados por la relación: