Дифузія речовини через напівпроникну перегородку, що розділяє два розчини різної концентрації.
Осмос (від грецького osmos - поштовх, тиск) - мимовільний перехід речовини через напівпроникну перегородку (мембрану), що розділяє два розчини різної концентрації або розчин і чистий розчинник. Осмос наближає систему до рівноваги шляхом вирівнювання концентрацій по обидва боки перегородки. Він обумовлений зниженням хімічного потенціалу в присутності розчиненої речовини. Прагнучи до вирівнювання хімічного потенціалів всіх своїх частин, система переходить в стан з більш низьким рівнем вільної енергії при осмотическом перенесення речовини.
Найбільш важливий випадок осмосу - перехід молекул чистого розчинника в розчин через напівпроникну перегородку, що не пропускає молекули розчиненої речовини. В цьому випадку відбувається перехід молекул з чистого розчинника в розчин, концентрація якого при цьому знижується. У загальному випадку двох розчинів A і B різної концентрації (концентрація розчину A більше, ніж B) виникає потік речовини від A до B. Цей потік можна запобігти, якщо підвищити тиск в розчині B, причому різниця тисків π по обидва боки перегородки при цих умовах називається осмотичним тиском. а досягнуте термодинамічна рівновага - осмотическим рівновагою. Значення π залежить від складу розчину і температури і для розбавлених і ідеальних розчинів не залежить від розчинених речовин, а визначається лише числом «кінетичних елементів» - атомів, іонів, молекул - в одиниці об'єму розчину.
Якщо A - чистий розчинник, а B - ідеальний растворнеелектроліта (недіссоціірующего речовини), то
πV = -RTln (1 - x),
де V - молярний обсяг розчинника, x - молярна частка розчиненої речовини. Для розбавлених розчинів (x <<1) неэлектролитов
де c - молярность розчину, з цього рівняння (рівняння стану Вант-Гоффа), що збігається за формою з рівнянням Бойля - Маріотта для ідеального газу, слід, що я чисельно дорівнює парціальному тиску, яке надавало б розчинена речовина в стані ідеального газу при тій же температурі, займаючи обсяг, рівний об'єму розчину. Для розбавлених розчинів електролітів
де i = 1 + α (v - l), α - ступінь дисоціації, v - число іонів, на яке розпадається молекула електроліту; коефіцієнт i називається коефіцієнтом Вант-Гоффа.
Розчини з однаковим i називається ізотонічними (ізоосмотичними). Так, кровозамінники і фізіологічні розчини повинні бути ізотонічни по відношенню до рідин організму. Якщо розчин має відносно іншого розчину більш високий осмотичний тиск, то він називається гіпертонічним, при зворотному співвідношенні - гіпотонічним.
Осмотичний тиск вимірюють за допомогою осмометрів. Розрізняють статичні і динамічні методи вимірювань. Перший заснований на вимірюванні надлишкового гідростатичного тиску δp по висоті стовпа рідини H в трубці осмометрі (рисунок 1) після встановлення осмотичної рівноваги і при рівності зовнішнього тиску в камерах A і B. Другий метод заснований на вимірюванні швидкості всмоктування і витискування розчинника при різних значеннях δp з подальшої інтерполяцією отриманих даних. Як мембрани зазвичай застосовують плівки з целофану, полімерів, пористі керамічних і скляні перегородки.
Схема осмометрі. А - камера з розчином, Б - камера з розчинником, М - мембрана; рівні рідини в трубках при осмотичній рівновазі: а і в - в умовах рівності зовнішнього тиску в камерах А і Б (стовп рідини H врівноважується π); б - в умовах, коли δp - π.