elgavrilis's blog

ΕΞΑΝΤΛΗΣΗ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ κ  ΑΝΑΠΤΥΞΗ

Ι) Οι πολίτες πρέπει να είναι ενημερωμένοι ώστε να κατανοούν τις αριθμητικές (σωρευτικές) συνέπειες της ανάπτυξης, ειδικά το γεγονός ότι οι φυσικοί πόροι στον πλανήτη Γη είναι οριοθετημένοι και δεν είναι ανεξάντλητοι.. κάποιος παλιότερα (D Brower 1976) κατέθεσε μια ακραία ίσως για την εποχή εκείνη διατύπωση ότι: “η προώθηση της ανάπτυξης, είναι ένας επιτηδευμένος τρόπος κλοπής από τις επόμενες γενιές”. Φυσικά αναφερόταν στην μανιακή επιδίωξη της καταναλωτικής – μη βιώσιμης ανάπτυξης.

ΙΙ) Οι πολίτες πρέπει να ενημερωθούν και να επιμορφωθούν ότι είναι επειγόντως κρίσιμο να εγκαταλειφθούν πεποιθήσεις που ενέχουν θέση σχεδόν θρησκευτικού δόγματος, ότι “απαιτείται ανάπτυξη πάση θυσία” και ¨όσο περισσότερη ανάπτυξη τόσο καλύτερα για τη χώρα”, “Πρέπει να αναπτυσσόμαστε αλλιώς θα παραμείνουμε αδρανείς” κλπ κλπ. Πρέπει να συνειδητοποιήσουμε αυτό που αντιλαμβανόμαστε παρατηρώντας τα έμβια πλάσματα, ότι η ανάπτυξη κυριαρχεί στην αρχική και εφηβική φάση της ζωής, και σταματά όταν επιτυγχάνεται η φυσική ωριμότητα. Υπερβολικές αναπτύξεις στην περίοδο έμβιας ωριμότητας χαρακτηρίζονται ιατρικώς σαν παχυσαρκία ή νεοπλάσματα. Βλέποντας την ανάπτυξη ως θεραπεία για την ενεργειακή κρίση, είναι οπτική ανάλογη με τη χορήγηση αυξημένου ποσού θερμίδων στην αντιμετώπιση της παχυσαρκίας. Η επέτειος 200 ετών ύπαρξης του Ελληνικού κράτος θα έπρεπε  να σταθεί αφορμή για μετάπτωση από την εθνική εφηβεία στην εθνική ωριμότητα.

III) Πρέπει να γίνουμε συντηρητικοί στη χρήση και κατανάλωση των πάντων. Να εξοβελίσουμε την προγραμματισμένη απαξίωση συσκευών και αντικειμένων της καθημερινότητας. Πρέπει να συνειδητοποιήσουμε ότι είναι σημαντικό να εξοικονομούμε, να συντηρούμε τα πράγματα, και να ανακυκλώνουμε. Ωστόσο η αριθμητική δείχνει ότι ακόμη και σημαντικές εξοικονομήσεις (απότοκες συντηρητικού ενστίκτου) μπορούν να εξαλειφθούν σε μικρά χρονικά διαστήματα, ακόμα και με μικρούς ρυθμούς ανάπτυξης. Για παράδειγμα ας πάρουμε ένα κρατικό πρόγραμμα με ηλιακή ενέργεια που εξοικονομεί τα μισά καύσιμα από την ενεργειακή δαπάνη των κτιρίων για θέρμανση. Αν αυτό εξοικονομεί 10% από την ετήσια χρήση ορυκτών καυσίμων, πρέπει να γνωρίζουμε ότι με ρυθμούς καταναλωτικής ανάπτυξης 5% , σε 1-2 δεκαετίες αυτή η εξοικονόμηση θα έχει εξαλειφθεί. Η εξοικονόμηση από μόνη της δεν μπορεί να λύσει το πρόβλημα. Ο πιο αποτελεσματικός τρόπος είναι να σταματήσουμε την καταναλωτική ανάπτυξη, και να κινηθούμε προς τη βιώσιμη ανάπτυξη.

IV) Πρέπει να ανακυκλώνουμε τα πάντα! Οι μελλοντικοί κάτοικοι του πλανήτη Γη πρέπει να γνωρίζουν ότι εκτός από την είσοδο Ηλιακού φωτός, το διαστημόπλοιο ΓΗ, θα πρέπει να διεκπεραιώνει το ταξίδι του με ότι υπήρχε πάνω του, την ώρα που εκτοξεύτηκε!

Οι μέθοδοι εκχύλισης έχουν πολλά κοινά σημεία με τις μεθόδους απόσταξης. Στην κλασματική απόσταξη ο διαχωρισμός των συστατικών ενός μίγματος είναι δυνατός λόγω της διαφορετικής τάσης ατμών (πτητικότητας) των συστατικών του μίγματος. Σε μια ορισμένη θερμοκρασία και πίεση, οι συγκεντρώσεις ισορροπίας ενός συστατικού στην υγρή φάση, C_L και στην αέρια φάση, C_G συνδέονται με την εξίσωση:

Κ =  C_L / C_G 

όπου Κ είναι μια σταθερά ισορροπίας. Για ένα σύστημα δύο συστατικών, η Κ είναι μεγαλύτερη για το λιγότερο πτητικό συστατικό παρά για το περισσότερο πτητικό. Συνεπώς στην πορεία εξαέρωσης επιτυγχάνεται ένας μερικός διαχωρισμός των συστατικών ενός μίγματος.

Η εκχύλιση είναι μια ανάλογη μέθοδος διαχωρισμού, στην οποία μια ουσία κατανέμεται μεταξύ δύο υγρών που δεν αναμιγνύονται. Για το λόγο (πηλίκο) των συγκεντρώσεων της ουσίας στους δύο διαλύτες 1 και 2, ισχύει ένα νόμος ίδιος με τον προηγούμενο:

Κ_D =  C₁ / C₂

  Όπου Κ_D είναι ο συντελεστής κατανομής, ένας ειδικός τύπος σταθεράς ισορροπίας που συνδέεται με τις σχετικές διαλυτότητες της ουσίας στους δύο διαλύτες. Συνήθως ο ένας διαλύτης είναι το νερό και ο άλλος μια οργανική ουσία, έτσι ώστε τα ανόργανα ιόντα και οι πολικές ενώσεις να βρίσκονται σε μεγαλύτερο ποσοστό στην υδατική φάση, ενώ οι μή πολικές οργανικές ενώσεις να βρίσκονται σε μεγαλύτερο ποσοστό στην οργανική φάση. Συνεπώς ισχύει η γνωστή έκφραση “τα όμοια διαλύονται σε όμοια”. Σε αραιά διαλύματα, σε πρώτη προσέγγιση, ο συντελεστής κατανομής είναι ανεξάρτητος της συγκέντρωσης. Για μεγαλύτερη ακρίβεια, οι συγκεντρώσεις μπορούν να αντικατασταθούν με ενεργότητες.

Παράδειγμα: Ας υποθέσουμε ότι θέλουμε να απομακρύνουμε τα λιπαρά οξέα από ένα σαπωνοδιάλυμα (toilet soap). Ένα ζευγάρι διαλυτών, όπως αιθέρας και νερό, θα ήταν πολύ αποδοτικό διότι τα λιπαρά οξέα είναι περισσότερο διαλυτά στον αιθέρα απ’ ότι στο νερό, ενώ το αντίθετο ισχύει για το σαπούνι. Αν ο αιθέρας οριστεί αυθαίρετα σαν “διαλύτης 1” στην παραπάνω εξίσωση:  Κ_D =  C₁ / C₂ τότε η τιμή της Κ_D υποδηλώνει ότι στην αιθερική στοιβάδα είναι πολύ μεγάλη (η C) για τα λιπαρά οξέα και πολύ μικρή για το σαπούνι. Στην εξίσωση η “φάση 1” εμφανίζεται στον αριθμητή και η “φάση 2” στον παρονομαστή. Συνεπώς η απόδοση αριθμών στις διακριτές φάσεις, πρέπει με σαφήνεια να αναφέρεται, για να αποφεύγονται ασάφειες στην παρουσίαση τιμών των συντελεστών κατανομής.

ΝΟΜΟΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ

Ο συντελεστής κατανομής αναφέρεται σε ένα και μοναδικό χημικό είδος και δεν περιλαμβάνει πιθανά προϊόντα παράπλευρων χημικών αντιδράσεων. Για παράδειγμα ας θεωρήσουμε την εκχύλιση του βενζοϊκού οξέος ΗΒ από το νερό (οξινισμένο με HCl για να αποτρέπει τον ιοντισμό του ΗΒ) με έναν οργανικό διαλύτη όπως τον αιθέρα. Στο παρακάτω σχήμα παρουσιάζεται η κατάσταση ισορροπίας για την οποία έχουμε ότι:

Κ_D =  [HB]_et / [HB]_aq

Πιο περίπλοκα είναι τα πράγματα όμως, αν η υδατική στοιβάδα δεν έχει οξινιστεί, οπότε το βενζοϊκό οξύ ιοντίζεται:

HB  ⇔  H⁺ +  B^–

K_a = [H⁺] [B^–] / [HB]

Υπάρχουν δύο ανεξάρτητες ισορροπίες όπως φαίνεται στο σχήμα. Σημειωτέον ότι η ισορροπία κατανομής αφορά μόνο στα αδιάστατα μόρια βενζοϊκού οξέος στις δύο φάσεις, και ότι η σταθερά ιοντισμού (K_a) αφορά μόνο στα είδη της υδατικής φάσης (το βενζοϊκό οξύ δεν ιοντίζεται στο αιθερικό διάλυμα). Μια δεύτερη περιπλοκή προκύπτει αν το βενζόλιο που είναι διαλυμένο ουσία στην αιθερική φάση, διμερίζεται όπως δείχνει το σχήμα: Συγκεκριμένα το βενζοϊκό οξύ διμερίζεται μερικώς προς βενζόλιο.

2HB  ⇔  HB .  HB

K_d = [HB] [HB] / [HB]²

Κατά την εκχύλιση του βενζοϊκού οξέος, θέλουμε να γνωρίζουμε πόσο βενζοϊκό οξύ υπάρχει σε κάθε φάση, ανεξάρτητα από τον τύπο του. Η έκφραση που περιλαμβάνει όλους τους τύπους (μορφές σωματιδίων) του οξέος ονομάζεται λόγος κατανομής D.

D = (ολική C βενζοϊκού οξέος στην οργανική φάση)/(ολική C βενζοϊκού οξέος στην υδατική φάση)

D = ([HB]_org + 2[HB].[HB]_org)/([HB]_aq + [B^–]_aq)

Στην έκφραση αυτή μπορούμε να κάνουμε τις εξής αντικαταστάσεις: [B^–] = K_a [HB]/[H⁺]  και [HB].[HB] = K_d [HB]² . Άρα έχουμε:

D = K_D (1+2K_d[HB])]/(1+K_a/[H⁺])

Η παραπάνω εξίσωση δείχνει ότι ο λόγος κατανομής D μπορεί να αλλάξει με μια απλή ενέργεια μεταβολής του pH του υδατικού διαλύματος. Σε όξινο διάλυμα (υψηλή [Η⁺] – χαμηλό pH) ο λόγος κατανομής D θα είναι μεγάλος και το βενζοϊκό οξύ θα βρίσκεται κυρίως στην οργανική στοιβάδα. Σε αλκαλικό διάλυμα (χαμηλή [Η⁺] – υψηλό pH) ο λόγος κατανομής D θα είναι μικρός και το βενζοϊκό οξύ θα βρίσκεται κυρίως στην υδατική στοιβάδα (σχεδόν αποκλειστικά ως βενζοϊκό ανιόν).

Οι κινήσεις στην ατμόσφαιρα της Γης, ασκούν μεγάλη επίδραση στη ζωή των ανθρώπων, ελέγχοντας το κλίμα, τις βροχοπτώσεις, τον καιρό και τις μεγάλες μετακινήσεις αερίων μαζών. Προκαλούνται κυρίως από διαφορές στην Ηλιοφάνεια, με επιδράσεις και από άλλους παράγοντες όπως η τοπογραφία, οι ακτογραμμές και ειδικά η περιστροφή του πλανήτη Γη. Οι παράγοντες αυτοί ελέγχουν την κίνηση αερίων μαζών σε τοπική κλίμακα όπως μεταξύ όρους και κοιλάδας, σε μεγαλύτερη κλίμακα περιλαμβάνοντας συστήματα καταιγίδας, και σε παγκόσμια κλίμακα καθορίζοντας τις κυρίαρχες κατευθύνσεις στο σύνολο του πλανήτη. Όλες αυτές οι κυκλοφορίες αερίων ρευμάτων καθορίζονται από παρόμοιες φυσικές αρχές οι οποίες εξηγούν τους ανέμους, τα καιρικά πρότυπα και το κλίμα.

1. ΠΩΣ ΤΑ ΑΕΡΙΑ ΣΥΜΠΕΡΙΦΕΡΟΝΤΑΙ ΣΕ ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΠΙΕΣΗΣ 

Η ατμόσφαιρα αποτελείται στο μεγαλύτερο μέρος κυρίως από αέρια, με μικρότερες  ποσότητες υγρών όπως σταγονίδια νερού, και στερεά όπως σκόνη και πάγος. Από τη φύση τους τα αέρια εκτονώνονται ή συστέλλονται μεγαλώνοντας ή μικραίνοντας τον όγκο τους ως αποτέλεσμα μεταβολών στη θερμοκρασία ή την πίεση. Διακυμάνσεις στη θερμοκρασία και εμφάνιση αλλαγών στην πίεση είναι η κινητήρια δύναμη της κίνησης των αερίων μέσα στην ατμόσφαιρα.

Α. Πως ένα αέριο συμπεριφέρεται όταν θερμαίνεται ή ψύχεται;

Η ποσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας που εισέρχεται στην ατμόσφαιρα της Γης παρουσιάζει διακυμάνσεις. Οι διακυμάνσεις αυτές στην ηλιοφάνεια είναι συνάρτηση του γεωγραφικού πλάτους, των καιρικών διακυμάνσεων σε ημερήσια και εποχική χρονική κλίμακα.  Οι διακυμάνσεις αυτές στην ηλιοφάνεια  προκαλούν μεταβολές στη θερμοκρασία. Πως όμως τα αέρια συμπεριφέρονται σε μεταβολές στη θερμοκρασία;

Ας εξετάσουμε τι συμβαίνει όταν θέλουμε να ετοιμάσουμε ένα αερόστατο που ανυψώνεται γεμισμένο με θερμό αέρα. Ένας καυστήρας προπανίου θερμαίνει τον περιβάλλοντα αέρα, με αποτέλεσμα αυτός να εκτονωθεί, να αυξηθεί δηλαδή ο όγκος του. Αυτή η αύξηση όγκου φουσκώνει το μπαλόνι, και εφ’ όσον η ίδια ποσότητα αέρα καταλαμβάνει τώρα μεγαλύτερο όγκο η πυκνότητά του μειώνεται. Άρα η πυκνότητα του θερμού αέρα μέσα στο μπαλόνι, είναι μικρότερη από εκείνη του περιβάλλοντα (εξωτερικά του μπαλονιού) αέρα, με αποτέλεσμα το μπαλόνι να ανυψώνεται. Συνεπώς όταν μια ποσότητα αέρα αυξάνει τη θερμοκρασία του, τείνει να αυξήσει τον όγκο του και γίνεται λιγότερο πυκνός.

Το παρακάτω σχήμα δείχνει πως μια ποσότητα αερίου, συμπεριφέρεται είτε στην αύξηση της θερμοκρασίας (θέρμανση), ή στη μείωση της θερμοκρασίας (ψύξη).

Η αρχική κατάσταση παριστάνεται με τον κύβο αερίου αριστερά. Μια αύξηση στη θερμοκρασία του αερίου, σημαίνει μόρια με μεγαλύτερη ενέργεια. Συνεπώς μεγαλύτερος όγκος πρέπει να συνοδεύει την ίδια ποσότητα του αερίου.

Ευστάθειας έκτροπα εις όρια μέγιστα..

αποσπάσεως βουλήσεις και αποστάσεως αρνήσεις.

Αντίρροπες και εναρκτήριες επιστροφές!

Της Κτήσεως ο εθισμός μας υπερβαίνει.

αδρανής είναι και συνάμα εμπόδιος ο αναστοχασμός.

Η ψυχή μας αργεί!

Τι Αντι – ορίων μέγιστα, και Τι Αντι – αποστάσεως αρνήσεις!

Βεβαία επάνοδος και φθίσις επιστρέφουσα!

Η. Γαβρίλης 28-12-24

Οι προσθετικές (ή συλλογικές) ιδιότητες των διαλυμάτων: Όταν έχει προκύψει διάλυμα στερεού μέσα σε υγρό, η τάση ατμών του διαλύματος είναι γενικά κατώτερη από αυτήν του καθαρού διαλύτη. Έτσι χρειάζεται αύξηση της θερμοκρασίας για να επιτευχθεί τάση ατμών ίση με αυτή του διαλύτη. Η διάλυση στερεού μέσα σε ένα υγρό, χαμηλώνει την τάση ατμών και ανυψώνει το σημείο ζέσεως (σζ) του διαλύματος όταν αυτό συγκρίνεται με το σημείο ζέσεως (ή σημείο βρασμού) του διαλύτη. Κατά παρόμοιο τρόπο, η διάλυση ενός στερεού μέσα σ’ ένα υγρό προκαλεί ταπείνωση του σημείου πήξης (σπ) του διαλύματος σε σχέση με το σημείο πήξης (ή τήξης) του καθαρού υγρού.

Μια ακόμα ιδιότητα που χαρακτηρίζει το διάλυμα ενός στερεού μέσα σε ένα υγρό, είναι η άσκηση ωσμωτικής πίεσης, όταν το διάλυμα και ο καθαρός διαλύτης χωριστούν με μία ημιπερατή (ή ημιδιαπιδυτή) μεμβράνη. Οι τέσσερις αυτές ιδιότητες: η μείωση της τάσης ατμών του υγρού, η ανύψωση του σημείου ζέσεως, η ταπείνωση του σημείου πήξεως και η ωσμωτική πίεση, συνιστούν τις συλλογικές ή αθροιστικές (προσθετικές) ιδιότητες ενός διαλύματος. Οι ιδιότητες αυτές λέγονται “συλλογικές” (colligative properties), γιατί όλες εξαρτώνται από τη συγκέντρωση των διακριτών μονάδων της διαλυμένης ουσίας μέσα στο διαλύτη. Έτσι ένας ισχυρός ηλεκτρολύτης, δηλαδή μια ένωση η οποία διίσταται (ή ιοντίζεται) πλήρως σε ιόντα, εμφανίζει προσθετικές ιδιότητες ευθέως ανάλογες της συγκέντρωσης όχι των αδιάσπαστων μορίων, αλλά των ιόντων που έχουν προκύψει με τη διάσταση ή τον ιοντισμό.

Οι προσθετικές ιδιότητες των διαλυμάτων αναλυτικά έχουν ως εξής;

1. Μείωση της τάσης ατμών του διαλύτη. Η τάση ατμών του διαλύματος P, συνδέεται με την τάση ατμών του καθαρού διαλύτη P⁰ με την ακόλουθη σχέση:  (P⁰-P)/P⁰= x όπου x είναι το γραμμομοριακό κλάσμα της διαλυμένης ουσίας. Η μείωση της τάσης ατμών του διαλύτη, που προκαλείται από μία μη πτητική διαλυμένη ουσία, είναι γενικά μικρή. Ένα διάλυμα 1 m, ως προς το μη πτητικό συστατικό του, παρουσιάζει μείωση της τάσης ατμών ίση με [(1/56,5).P⁰]. Η τιμή P⁰ για το νερό, δηλαδή η τάση ατμών του νερού στους 20 ⁰C είναι ίση με 17,54 mm Hg. Έτσι ένα υδατικό διάλυμα 1 Μ μιας μη πτητικής ένωσης, παρουσιάζει ταπείνωση της τάσης ατμών του διαλύματος ίση με (1/56,5).17,54 = 0,310 mm Hg.
2. Η ανύψωση του σημείου ζέσεως. Η ανύψωση του σημείου ζέσεως ΔT_b, ενός διαλύματος, η οποία οφείλεται στην παρουσία μιας μη πτητικής διαλυμένης ουσίας, δίνεται από τη σχέση:  ΔT_b = K_b . m όπου K_b είναι η γραμμομοριακή κατά βάρος σταθερά του σημείου ζέσεως του διαλύτη (molal boiling point constant). Η σταθερά K_b, είναι συνάρτηση της ενθαλπίας εξάτμισης ΔH_vap , της  σχετικής μοριακής μάζας M_r και της θερμοκρασίας ζέσης του διαλύτη T₀.

K_b = R.T₀².M_r/(1000. ΔH_vap)

Η τιμή της K_b για το νερό είναι 0,513  ⁰K/molal. Έτσι ένα διάλυμα 1 m (1 mole διαλυμένο σε 1000 g διαλύτη) μιας μη πτητικής διαλυμένης ουσίας, προκαλεί ανύψωση του σημείου ζέσεως ίση με 0,513 ⁰C.

      3. Η ταπείνωση του σημείου πήξης. Η ταπείνωση του σημείου πήξης η οποία οφείλεται στην παρουσία ενός μη πτητικού συστατικού του διαλύματος, δίνεται από τη σχέση: ΔT_f = K_f . m όπου K_f είναι η γραμμομοριακή κατά βάρος σταθερά του σημείου πήξης του διαλύτη (molal freezing point constant). Η σταθερά K_b, είναι συνάρτηση της ενθαλπίας πήξης ΔH_fus , της  σχετικής μοριακής μάζας M_r και της θερμοκρασίας πήξης του διαλύτη T₀.

Η τιμή της K_f για το νερό είναι 1,86  ⁰K/molal. Έτσι ένα διάλυμα 1 m (1 mole διαλυμένο σε 1000 g διαλύτη) μιας μη πτητικής διαλυμένης ουσίας, προκαλεί ταπείνωση του σημείου πήξεως ίση με 1,86 ⁰C.

     4. Η ωσμωτική πίεση: Για έναν ορισμένο όγκο διαλύματος V, και για σχετικά αραιά διαλύματα η ωσμωτική πίεση Π καθορίζεται από τη σχέση:

Π .V = n .R .T

όπου n είναι ο αριθμός moles της διαλυμένης ουσίας, και η Π έχει διαστάσεις πίεσης. Μπορούμε άρα να διατυπώσουμε την ωσμωτική πίεση σε mm Hg ή σε Atm ή σε cm στήλης νερού. Γίνεται αμέσως προφανές ότι από τις τέσσερις προσθετικές ιδιότητες, η ωσμωτική πίεση είναι αυτή που παρουσιάζει τα πιο εύκολα να προσδιοριστούν αποτελέσματα, αφού ένα μοριακό κατά βάρος διάλυμα (1 m) μπορεί να δημιουργήσει πίεση ίση με 760 mm Hg ή 1034 cm νερού.

Παράδειγμα: Να υπολογιστεί η ωσμωτική πίεση η οποία ασκείται από ένα διάλυμα 0,312 g ουρίας (NH₂)₂CO  M_r = 60, που έχουν διαλυθεί σε 100 ml νερού στους 25 ⁰C.

Με αντικατάσταση στην εξίσωση έχουμε ότι:

Π = (m.R.T)/(V.M_r) = (0,312 . 0,082. 298)/(0,1 . 60) = 1,27 Atm

Όταν οι σχέσεις των προσθετικών ιδιοτήτων ισχύουν για ένα συγκεκριμένο διάλυμα, τότε λέμε ότι το διάλυμα είναι ιδανικό. Γενικά η συμπεριφορά ενός διαλύματος πλησιάζει την ιδανική κατάσταση όσο γίνεται περισσότερο αραιό. Ισχύει και για τα διαλύματα ότι ισχύει για τα αέρια, όπου ως γνωστόν η ονομασία “ιδανικό αέριο” χρησιμοποιείται για κάποιο αέριο που ισχύει ο νόμος Boyle -Marriotte. Πράγματι η ομοιότητα ανάμεσα στα αέρια και τα διαλύματα δεν είναι συμπωματική, για το λόγο δε αυτόν είναι δυνατόν να εξηγηθούν οι νόμοι που διέπουν τα διαλύματα με την επέκταση της κινητικής θεωρίας των αερίων, η οποία γενικεύεται στην κινητική θεωρία της ύλης.

Ωσμωτική Πίεση (Π)

Έστω ένα υγρό που χωρίζεται σε δύο διαμερίσματα με μία ημιδιαπιδυτή (ή ημιπερατή) μεμβράνη. Το υγρό μπορεί να διέρχεται από τους πόρους της μεμβράνης. Έστω επίσης μια διαλυμένη ουσία που δεν διαπερνά τη μεμβράνη. Αν διαλύουμε μια ποσότητα ουσίας στο ένα διαμέρισμα, θα πρέπει να αναμένουμε μια αύξηση της στάθμης της στάθμης του υγρού στο διαμέρισμα που περιέχει την μη διαπερατή διαλυμένη ουσία.

Η αύξηση της στάθμης του υγρού θα σταματήσει όταν η πίεση της στήλης του υγρού που προκύπτει από τη διαφορά στάθμης στα δύο διαμερίσματα, γίνει ίση με τη δύναμη που ασκεί η μη διαπερατή ουσία επάνω στο αραιότερο διάλυμα. Ονομάζουμε το βάρος αυτό ανά μονάδα επιφανείας της στήλης του υγρού, Ωσμωτική Πίεση του διαλύματος. Η Ωσμωτική Πίεση μπορεί να οριστεί αλλιώς σαν “πίεση που πρέπει να ασκηθεί επάνω σε ένα διάλυμα για να  εμποδίσει το πέρασμα του διαλύτη στο διαμέρισμα αυτό, όταν ο διαλύτης χωρίζεται από το διάλυμα με ημιπερατή μεμβράνη.

Η έννοια επομένως της ωσμωτικής πίεσης αναφέρεται στο φαινόμενο της ώσμωσης, δηλαδή της αυθόρμητης μετατόπισης νερού (ή άλλου υγρού γενικά) μέσα από μία ημιπερατή μεμβράνη, από το τμήμα του υγρού με τη μικρότερη συγκέντρωση (ουσίας που δεν διαπερνά τη μεμβράνη), προς το τμήμα με τη μεγαλύτερη συγκέντρωση στην ουσία αυτή.

Ημιδιαπιδυτές (ημιπερατές) μεμβράνες σαν αυτή που απεικονίζει το σχήμα, υπάρχουν στο εμπόριο με την ονομασία “σάκκοι διαπίδυσης” (dialysis bags). Οι μεμβράνες αυτές επιτρέπουν τη  δίοδο ύδατος (νερού), αλλά όχι μεγαλομοριακών ουσιών. Παρ’ όλο ότι η διαπερατότητα των μεμβρανών αυτών, αναφορικά με το μέγεθος των μορίων, η δίοδος των οποίων αποκλείεται, μπορεί να είναι διαφορετική για διάφορα είδη μεμβρανών, οι συνήθεις μεμβράνες αποκλείουν τη δίοδο σε πρωτεΐνες ή πολυπεπτίδια μοριακού βάρους από 5000 έως 10000 και άνω. έτσι όταν ένα πρωτεϊνικό παρασκεύασμα εισαχθεί σε ένα σάκκο διαπίδυσης και αυτός τοποθετηθεί σε ένα δοχείο που περιέχει νερό ή που περιέχει ένα ρυθμιστικό διάλυμα, παρατηρείται έξοδος των μικρομοριακών ουσιών από το σάκκο και, βέβαια είσοδος του ρυθμιστικού διαλύματος μέσα στο σάκκο, έως ότου επέλθει ισορροπία ανάμεσα στα δύο διαλύματα. Με τον τρόπο αυτό μπορούμε  να αφαιρέσουμε όλες τις μικρομοριακές ενώσεις από ένα πρωτεϊνικό παρασκεύασμα, πχ από ένα ομογενοποίημα ιστών.

Το φαινόμενο της ώσμωσης είναι συνδεδεμένο με ένα πλήθος από φυσιολογικές λειτουργίες, όπως είναι η διατήρηση της σύστασης του ενδοκυττάριου και εξωκυττάριου χώρου σε συμβατά με τη ζωή και την υγεία επίπεδα (ομοιόσταση), η εκκριτική λειτουργία του βλεννογόνου του στομάχου, του ήπατος και του νεφρού.