1．渗透压

溶液的渗透压可用装置来说明。

用一种特殊的膜（如火棉胶、羊皮纸等）将水和蔗糖溶液隔开。这种只能让溶剂分子通过而不允许溶质分子通过的薄膜叫半透膜。动物的膀胧、肠衣、植物的根、茎细胞膜也都具有半透膜的特性。装置中左边装纯水，右边装蔗糖水溶液，并使两边液面a、c等高。假设半透膜两侧都有相同数目的分子与膜接触，但在糖溶液一侧有一部分是不能透过半透膜的糖分子，这时水分子在单位时间内从纯溶剂进入糖溶液的数目，要比从糖溶液进入纯溶剂的数目多。其结果是溶剂透过半透膜进入到溶液中，使得溶液的体积增大，液面升高到d。纯溶剂液面下降到b。这种溶剂分子通过半透膜进入溶液的过程称为渗透。

随着渗透作用的进行，溶液液面不断升高。若要保持溶液液面不上升，必须施予溶液一定压力，使单位时间内溶剂分子从两个相反方向穿过半透膜的数目相等，即达到渗透平衡。因此，渗透压就是阻止溶剂通过半透膜进入溶液所施予溶液的最小额外压力。

渗透作用不仅发生在有半透膜隔开的纯溶剂和溶液之间，也可以发生在有半透膜隔开的两种不同浓度的溶液之间，所以渗透作用必须具备两个条件：一是有半透膜存在，二是半透膜两侧溶液浓度不同。如果半透膜两侧溶液的渗透压相等，称为等渗溶液。如果不相等，则渗透压高的称为高渗溶液，渗透压低的称为低渗溶液。

2．渗透压的计算

稀溶液的渗透压与浓度、温度的关系可以用下式表示：

π=cBRT

式中：π为溶液的渗透压，单位为Pa;cB为溶液的浓度，单位为mol.L-1;R为摩尔气体常数，为8.314J.mol-1.K-1;T为体系的温度，单位为K。

利用上式，通过测定溶液的渗透压可以计算溶质的相对分子质量。此法常用于测定高分子化合物的相对分子质量。

3．渗透作用在农业上的应用

渗透现象在植物生长过程中有着非常重要的作用，植物细胞液的渗透压一般是101kPa的4-20倍。原生质是一种很容易透水而几乎不能透过溶解子细胞液中的物质的半透膜。水进入细胞中产生相当大的压力，能使细胞膨胀，这就是植物的根、茎、叶、花瓣等具有一定弹性的原因。植物所需水分由根部输送到高达几米或十几米的顶端，也是通过渗透作用来完成的。只有当土壤溶液的渗透压低于细胞液的渗透压时，植物才能不断地从土壤中吸取水分和养分，促使本身的生长发育。如果土壤溶液的渗透压高于细胞液的渗透压，则植物细胞内的水分会向土壤渗透，导致植物枯萎。农业生产上改造盐碱地的压碱洗盐及给作物均匀施肥及时浇水就是根据这个道理。

实验室常用等渗液配制各种细胞悬浮液及培养微生物。各种微生物的生长都需要周围环境有一个最适宜的渗透压。大多数微生物细胞渗透压为304~1778kPa。含糖量在60%~65％的糖渍品的渗透压为3647~4052kPa，因而能阻止大多数微生物引起的食品变质。盐腌食品能使微生物细胞生理脱水“质壁分离”；降低水分活度使微生物不能正常生活。因而，果品加工中常用盐腌、糖溃方法保存食品。

人体和高等动物体内有许多薄膜，如细胞膜、血球膜、毛细血管壁等，它们都具有半透膜的性质，并不停地进行渗透，从而使血液、细胞液、组织液等具有一定的渗透压。如人体血液的平均渗透压为780.2kPa，在进行静脉注射或静脉输液时，要根据不同情况选用不同渗透压的溶液，尤其要注意使用等渗溶液。例如0.9％的生理盐水及5％的葡萄糖溶液即为人体血液的等渗溶液。

实际上，“反渗技术”也是渗透作用的一个实例。所谓“反渗技术”就是在渗透压较大的溶液一边加上比其渗透压还要大的压力，迫使溶剂从高浓度溶液处向低浓度处扩散，从而达到浓缩溶液的目的。对一些不能或不适合在高温条件下浓缩的物质可以利用“反渗技术”在常温下进行浓缩。比如速溶咖啡和速溶茶的制作，海水的淡化等。

应该指出，只要是难挥发溶质的溶液，它们都有蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压等现象。但表明这些依数性与溶液浓度间关系的稀溶液定律只适用于非电解质稀溶液，对于浓溶液或电解质溶液则不适用。因为在浓溶液中，溶质浓度大，溶质粒子之间相互牵制作用大为增加，情况比较复杂。而在电解质溶液中，由于电解质电离产生正负离子，一方面溶液中总的粒子数增加，另一方面正、负电荷之间产生静电作用，从而导致稀溶液定律所指定的定量关系不再成立，必须加以校正。

（水肿与血浆渗透压）

人体血桨的渗透压的70%~80％是由白蛋白形成的。当白蛋白缺乏，血桨渗透压降低时，会导致血浆中水分向组织液中渗透，组织间隙水分滞留过多，造成水肿，长期营养缺乏，慢性疾病、胃肠疾病、肾病等都会影响白蛋白摄入量，因此造成水肿。