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{{NoteTA
|G1=Chemistry
}}

[[File:Osmosis diagram - zh.svg|thumb|350px|U型管滲透實驗]]

'''滲透壓'''是施加到[[溶液]]上以防止[[溶劑]]經[[半透膜]]內流的最低[[壓力]]。<ref name=voet>{{Cite book| edition = Rev.| publisher = Wiley| isbn = 978-0-471-41759-0| last = Voet| first = Donald|author2=Judith Aadil |author3=Charlotte W. Pratt | title = Fundamentals of Biochemistry| location = New York| year = 2001| page= 30}}</ref>在U型管實驗時，當滲透持續進行至兩液面高度不再變動時，此時兩液柱之壓力差稱為'''滲透壓'''。滲透壓的大小和溶液的[[體積莫耳濃度]]、溶液溫度和溶質[[解離度]]相關，因此有時若得知滲透壓的大小和其他條件，可以反推出大分子的分子量。[[雅各布斯·亨里克斯·范托夫|范特荷夫]]因為滲透壓和化學動力學等方面的研究獲得第一屆[[諾貝爾化學獎]]。依照[[范特荷夫定律]]，稀溶液的滲透壓與溶液的體積莫耳濃度及絕對溫度成正比。

当含有不同浓度溶质的两种溶液被半透膜隔开时，就会发生渗透作用。溶剂分子优先通过膜从低溶质浓度溶液到具有较高溶质浓度的溶液。溶剂分子的转移将持续到达到平衡为止。<ref name=voet /><ref>{{cite book |last=Atkins |first=Peter W. |title=Physical Chemistry |url=https://archive.org/details/atkinsphysicalch0000atki_u8t9 |author2=de Paula, Julio |edition=9th |year=2010 |publisher=[[Oxford University Press]] |isbn=978-0-19-954337-3|chapter= Section 5.5 (e) }}</ref>

'''潜在渗透压'''是如果通过半透膜将溶液与其纯溶剂分离，则溶液中可能产生的最大渗透压。

==理论和测量==
[[File:Pfeffer Osmotische Untersuchungen-1-3.jpg|thumb|right|200px|用于早期测量渗透压的Pfeffer池]]

[[雅各布斯·亨里克斯·范特霍夫]]发现渗透压和溶质浓度之间存在定量关系，用以下等式表示：
:<math>\Pi = icRT</math>

其中<math>\Pi</math>是渗透压，''i''是无量纲[[范特霍夫因子]]，''c''是溶质的[[莫耳浓度]]，''R''是[[理想气体常数]]，''T''是[[绝对温度]]（通常以[[开尔文]]为单位）。该公式适用于溶质浓度足够低以至于溶液可以被视为[[理想溶液]]的情况。与浓度成正比意味着渗透压是一种[[依数性质]]。注意该公式与形式中的[[理想气体定律]]<math display="inline">P = \frac{n}{V} RT = c_\text{gas} RT</math>的相似性，其中''V''是体积，{{mvar|n}}中气体分子的总摩尔数，''n''/''V''是气体分子的摩尔浓度。

[[哈蒙·诺斯罗普·莫尔斯]]和弗雷泽的研究表明，如果浓度单位是[[体积莫耳浓度]]而不是[[重量摩爾濃度|质量莫耳浓度]]时，则该方程适用于更浓的溶液。<ref name=":0">{{Cite journal| last=Lewis| first=Gilbert Newton| date=1908-05-01| title=The Osmotic Pressure of Concentrated Solutions and the Laws of the Perfect Solution.| journal=Journal of the American Chemical Society| volume=30| issue=5| pages=668–683| doi=10.1021/ja01947a002| issn=0002-7863| url=https://zenodo.org/record/1428858| access-date=2022-07-30| archive-date=2022-06-18| archive-url=https://web.archive.org/web/20220618111258/https://zenodo.org/record/1428858| dead-url=no}}</ref>故当使用体积莫耳浓度时，这个方程被称为'''莫尔斯方程'''。

对于更浓的溶液，范托夫方程可以扩展为溶质浓度c的幂级数。初步近似于：

:<math> \Pi = \Pi_0 + A c^2 </math>

其中<math>\Pi_0</math>是理想压力，A是经验参数。参数A的值（以及来自高阶近似值的参数）可用于计算[[皮策方程]]。经验参数用于量化离子和非离子溶质溶液的行为，这些溶液在热力学意义上不是[[理想溶液]]。

==应用==
[[File:Osmotic pressure on blood cells diagram (zh-cn).svg|thumb|350px|[[紅血球]]細胞處在不同滲透压的溶液中]]
渗透压测量可用于确定[[分子量]]。

渗透压是影响生物细胞的重要因素。[[渗透压调节]]是生物体达到渗透压平衡的[[稳态]]机制。
*[[张性#高渗|高渗]]性溶液会导致细胞收缩。
*[[张性#低渗|低渗]]性溶液会导致细胞膨胀。
*[[张性#等渗|等渗]]性溶液的存在不会导致细胞体积发生变化。

当[[生物]][[细胞]]处于低渗环境中时，细胞内部会积聚水分，水会穿过[[细胞膜]]流入细胞，使其膨胀。在[[植物细胞]]中，[[细胞壁]]会限制膨胀，导致细胞壁从内部产生压力，称为[[膨压]]。膨压使[[草本植物]]直立。这也是植物如何调节[[气孔]]孔径的决定性因素。在动物细胞中，过高的渗透压会导致细胞溶解。

渗透压是[[反渗透]]过滤的基础，这是一种常用于水净化的过程。待净化的水被放置在一个腔室中，并置于比水和溶解在其中的溶质施加的渗透压更大的压力下。腔室的一部分通向一个不同的渗透膜，该膜可以让水分子通过，但不能让溶质颗粒通过。海水的渗透压约为27[[标准大气压|atm]]。反渗透从[[海水]]中[[海水淡化|淡化]]淡水。

==另见==
*[[渗透]]
*[[逆渗透]]
*[[张性]]
*[[吉布斯-唐南效应]]

==参考资料==
{{Reflist|30em}}

==外部連結==
* [http://www.bbc.co.uk/dna/h2g2/A686766 Osmotic pressure and potential] {{Wayback|url=http://www.bbc.co.uk/dna/h2g2/A686766 |date=20071024175803 }}
* [https://web.archive.org/web/20090307034636/http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/e22/22c.htm Osmotic pressure]
* [https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1901/hoff-lecture.pdf Nobel Prize lecture on osmotic pressure and chemical equilibrium (pdf)] {{Wayback|url=https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1901/hoff-lecture.pdf |date=20170830053933 }}
* [https://arxiv.org/ftp/physics/papers/0305/0305011.pdf What is Osmosis? Explanation and Understanding of a Physical Phenomenon] {{Wayback|url=https://arxiv.org/ftp/physics/papers/0305/0305011.pdf |date=20220618111353 }}

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