Een membraan dat selectief is voor de door te dringen stof, wordt een semi-permeabel membraan genoemd. Over het algemeen wordt een membraan dat alleen door een oplosmiddel kan gaan, maar niet door een opgeloste stof, een ideaal semi-permeabel membraan genoemd. Wanneer hetzelfde volume verdunde oplossing (zoals zoet water) en geconcentreerde oplossing (zoals zout water) aan beide zijden van het semi-permeabele membraan worden geplaatst, zal het oplosmiddel in de verdunde oplossing van nature door het semi-permeabele membraan gaan en spontaan naar de kant van de geconcentreerde oplossing stromen. Dit fenomeen wordt penetratie genoemd. Wanneer de osmose een evenwicht bereikt, zal het vloeistofniveau aan de kant van de geconcentreerde oplossing een bepaalde hoogte hoger zijn dan het vloeistofniveau van de verdunde oplossing, dat wil zeggen, er wordt een drukverschil gevormd en dit drukverschil is de osmotische druk. De grootte van de osmotische druk hangt af van de inherente eigenschappen van de oplossing, dat wil zeggen, het is gerelateerd aan het type, de concentratie en de temperatuur van de geconcentreerde oplossing en heeft niets te maken met de eigenschappen van het semipermeabele membraan. Als een druk groter dan de osmotische druk wordt uitgeoefend op de kant van de geconcentreerde oplossing, zal de stroomrichting van het oplosmiddel tegengesteld zijn aan de oorspronkelijke permeatierichting en beginnen te stromen van de geconcentreerde oplossing naar de verdunde oplossing. Dit proces wordt omgekeerde osmose genoemd. Omgekeerde osmose is een omgekeerde migratiebeweging van osmose. Het is een scheidingsmethode die de opgeloste stof en het oplosmiddel in de oplossing scheidt door middel van het selectieve retentie-effect van een semipermeabel membraan onder druk. Het is veel gebruikt in verschillende vloeistoffen. Zuivering en concentratie, het meest voorkomende toepassingsvoorbeeld is in het waterbehandelingsproces, het gebruik van omgekeerde osmose-technologie om onzuiverheden zoals anorganische ionen, bacteriën, virussen, organisch materiaal en colloïden in ruw water te verwijderen om gezuiverd water van hoge kwaliteit te verkrijgen.





