Zasada działania membrany odwróconej osmozy

Membrana, która jest selektywna dla przenikającej substancji, nazywana jest membraną półprzepuszczalną. Ogólnie rzecz biorąc, membrana, która może przejść tylko przez rozpuszczalnik, ale nie przez substancję rozpuszczoną, nazywana jest idealną membraną półprzepuszczalną. Gdy ta sama objętość rozcieńczonego roztworu (takiego jak woda słodka) i stężonego roztworu (takiego jak słona woda) zostaną umieszczone po obu stronach membrany półprzepuszczalnej, rozpuszczalnik w rozcieńczonym roztworze w naturalny sposób przejdzie przez membranę półprzepuszczalną i przepływać samoistnie na bok stężonego roztworu. Zjawisko to nazywa się penetracją. Gdy osmoza osiągnie równowagę, poziom cieczy po stronie stężonego roztworu będzie wyższy niż poziom cieczy rozcieńczonego roztworu o pewną wysokość, to znaczy powstaje różnica ciśnień, a ta różnica ciśnień jest ciśnieniem osmotycznym. Wielkość ciśnienia osmotycznego zależy od wrodzonych właściwości roztworu, to znaczy jest związana z rodzajem, stężeniem i temperaturą stężonego roztworu i nie ma nic wspólnego z właściwościami membrany półprzepuszczalnej. Jeżeli po stronie stężonego roztworu przyłoży się ciśnienie wyższe niż ciśnienie osmotyczne, kierunek przepływu rozpuszczalnika będzie przeciwny do pierwotnego kierunku przenikania i zacznie płynąć od zatężonego roztworu do roztworu rozcieńczonego. Proces ten nazywa się odwróconą osmozą. Odwrócona osmoza to odwrócony ruch migracyjny osmozy. Jest to metoda rozdzielania, która rozdziela substancję rozpuszczoną i rozpuszczalnik w roztworze za pomocą selektywnego efektu retencji półprzepuszczalnej membrany pod ciśnieniem. Jest szeroko stosowany w różnych cieczach. Oczyszczanie i zagęszczanie, najczęstszym przykładem zastosowania jest proces uzdatniania wody, zastosowanie technologii odwróconej osmozy do usuwania zanieczyszczeń, takich jak jony nieorganiczne, bakterie, wirusy, materia organiczna i koloidy w wodzie surowej w celu uzyskania wysokiej jakości wody oczyszczonej.