渗透

渗透是溶剂通过一层对溶剂远比对溶质更易透过的膜所产生的净迁移。方向由溶剂的化学势决定，而不是存在一种把水“吸向盐”的神秘力。

半透膜创造了渗透条件

如果溶质不能穿膜而溶剂可以，体系就无法靠两种组分自由扩散完成普通混合。溶剂会趋向化学势更低的一侧；在温度和压力相同的稀溶液中，这通常是溶质粒子浓度较高的一侧。膜的选择性是关键：若溶质也能快速通过，问题会变成普通扩散而不是理想渗透。

π = iMRT

对于理想稀溶液，π=iMRT。π 是阻止溶剂净进入溶液侧所需的附加压力；M 是溶液的摩尔浓度，T 必须用绝对温度，i 近似表示每个化学式单位形成的有效溶质粒子数。压力是与化学势差相抗衡的热力学变量，并不是膜本身“产生”了压力。

M（mol L⁻¹） T（K） i

在细胞中，真正决定体积变化的是相关时间尺度上哪些溶质能穿膜。一个溶液可以等渗（总渗透浓度相近）却不是等张：若某种溶质迅速进入细胞，它对长期水流的贡献会改变。因此低张、等张和高张必须结合膜通透性判断，不能只比较溶液标签上的总浓度。

van ’t Hoff 公式最适合稀溶液。电解质离子之间会相互作用，分子可能缔合，真实膜也不会无限理想。浓度升高后，简单“数粒子”的 i 不再是精确常数；严谨处理会使用活度、渗透系数或实验测得的渗透压。反渗透则施加大于渗透压的外压，把溶剂推向自发渗透的反方向。

解答

0.20 M 蔗糖在 298 K、i≈1 时，π≈(0.20)(0.08206)(298)=4.89 atm。

解答

在相同 M 和 T 下，理想 NaCl 若 i≈2，渗透压约为不解离溶质的两倍；真实离子溶液会因离子相互作用而偏离。

解答

若溶液渗透压为 25 bar，在溶液侧施加 30 bar 已超过 π，可把溶剂的净流动方向反转。