Membrana RO

Membrana półprzepuszczalna czyli inaczej błona półprzepuszczalna jest to rodzaj membrany, która jest w stanie przepuszczać niektóre rodzaje cząsteczek (np. małe cząsteczki rozpuszczalnika) a zatrzymywać inne (np. duże cząsteczki lub jony). Przykładem naturalnej membrany półprzepuszczalnej jest błona komórkowa czy skóra człowieka. Różnica stężeń związków chemicznych po dwu stronach membrany powoduje powstanie ciśnienia osmotycznego. Membrany półprzepuszczalne są m.in. wykorzystywane na duża skalę do dializy krwi osób z chorobami nerek, do odsalania wody morskiej, do oczyszczania wody filtry RO.

Ciśnienie osmotyczne jest wartością ciśnienia wywieranego na półprzepuszczalną membranę przez 2 ciecze, które ta membrana rozdziela. Przyczyną pojawienia się ciśnienia osmotycznego jest różnica stężeń związków chemicznych lub jonów w roztworach po obu stronach membrany i dążenie układu do ich wyrównania. Kontaktujące się roztwory mają termodynamiczną tendencję do wyrównywania stężeń (np. przez dyfuzję cząsteczek rozpuszczonych związków). W przypadku membrany półprzepuszczalnej, która przepuszcza małe cząsteczki rozpuszczalnika a nie przepuszcza jonów ani większych cząsteczek, jedynym sposobem wyrównania stężenia roztworów jest przepływ przez membranę cząsteczek rozpuszczalnika. W najprostszym przypadku, dla roztworów silnie rozcieńczonych, ciśnienie osmotyczne (a właściwie różnicę ciśnień) na granicy roztworów "1" i "2" można wyrazić prostym wzorem:
Membrana RO
Pomiar ciśnienia osmotycznego możliwy jest np. poprzez pomiar ciśnienia wymaganego do zatrzymania przepływu rozpuszczalnika przez membranę. Dalsze zwiększanie przyłożonego ciśnienia prowadzi do zaistnienia procesu odwróconej osmozy, czyli przepływu cząsteczek rozpuszczalnika od roztworu o wysokim stężeniu do roztworu o niższym stężeniu.
Membrana RO
Odwrócona osmoza, odwrotna osmoza (ang. reverse osmosis) (ultrafiltracja) to przepływ cząsteczek rozpuszczalnika od roztworu o wysokim stężeniu do roztworu o niższym stężeniu spowodowany przyłożeniem do cieczy o wysokim stężeniu ciśnienia większego niż ciśnienie osmotyczne. Odwrócona osmoza jest podstawą jednej z najlepszych metod odsalania wody morskiej.