Osmos är en process som sker mellan två behållare separerade med en semipermeabel barriär. Om barriären har porer som är tillräckligt stora för att tillåta att vattenmolekyler passerar men tillräckligt små för att blockera molekylerna i ett löst ämne, kommer vatten att rinna från sidan med den mindre koncentrationen av lösta ämnen till sidan med den större koncentrationen. Denna process fortsätter tills antingen koncentrationen av löst ämne är lika på båda sidorna eller den tryckmotståndande volymförändringen på sidan med den större koncentrationen överstiger kraften som driver vattnet genom barriären. Detta tryck är osmotiskt eller hydrostatiskt tryck, och det varierar direkt med skillnaden i lutningskoncentration mellan de två sidorna.

TL; DR (för långt; läste inte)

Det osmotiska trycket att driva vatten över en ogenomtränglig barriär ökar med skillnaden i lösta koncentrationer på vardera sidan av barriären. I en lösning med mer än ett löst ämne, summera koncentrationerna av alla lösta ämnen för att bestämma den totala lösta koncentrationen. Osmotiskt tryck beror bara på antalet lösta partiklar, inte på deras sammansättning.
Osmotiskt (hydrostatisk) tryck

Den verkliga mikroskopiska processen som driver osmos är lite mystisk, men forskare beskriver det på detta sätt: Vatten molekyler är är ett tillstånd av konstant rörelse, och de migrerar fritt genom en obegränsad behållare för att utjämna sin koncentration. Om du sätter in en barriär i behållaren genom vilken de kan passera kommer de att göra det. Men om ena sidan av barriären innehåller en lösning med partiklar som är för stora för att komma igenom barriären, måste vattenmolekylerna som passerar genom den andra sidan dela utrymme med dem. Volymen på sidan med det lösta ämnet ökar tills antalet vattenmolekyler på båda sidorna är lika.

Att öka koncentrationen av löst ämne minskar det tillgängliga utrymmet för vattenmolekyler, vilket minskar antalet. Detta ökar i sin tur vattnets tendens att strömma in på den sidan från andra sidan. För att antropomorfisera något, desto större skillnad i koncentration av vattenmolekyler, desto mer vill de "flytta" över barriären till den sida som innehåller det lösta ämnet. en mätbar mängd. Lägg ett lock på en styv behållare för att förhindra att volymen ändras och mät det tryck som krävs för att hålla vattnet från att stiga medan du mäter koncentrationen av lösningen på sidan med mest löst. När ingen ytterligare koncentrationsförändring inträffar är det tryck som du utövar på locket det osmotiska trycket, förutsatt att koncentrationerna på båda sidor inte har utjämnats.
Relating Osmotic Pressure to Solute Concentration

In most verkliga situationer, såsom rötter som drar fukt från marken eller celler som utbyter vätskor med omgivningen, finns en viss koncentration av lösta ämnen på båda sidor av en halvpermeabel barriär, såsom en rot eller cellvägg. Osmos uppstår så länge koncentrationerna är olika, och det osmotiska trycket är direkt proportionellt mot koncentrationsskillnaden. I matematiska termer:

P \u003d RT (∆C)

där T är temperaturen i Kelvin, ∆C är skillnaden i koncentrationer och R är den ideala gaskonstanten.

Osmotiskt tryck beror inte på storleken på de lösta molekylerna eller deras sammansättning. Det beror bara på hur många av dem som finns. Om sålunda mer än ett löst ämne finns i en lösning är det osmotiska trycket:

P \u003d RT (C <1 + C _{2 + ... C n)}

där C _{1 är koncentrationen av det lösta ämnet, och så vidare.
Test It Yourself}

Det är lätt att få en snabb uppfattning om effekten av koncentration på osmotiskt tryck. Blanda en matsked salt i ett glas vatten och lägg i en morot. Vatten kommer att rinna ut från moroten i det salta vattnet genom osmos, och moroten kommer att krympa. Öka nu saltkoncentrationen till två eller tre matskedar och registrera hur mycket snabbare och fullständigt moroten skrynklar.

Vattnet i en morot innehåller salt och andra lösta ämnen, så det motsatta kommer att hända om du fördjupar den i destillerat vatten: Moroten sväller. Tillsätt en liten mängd salt och registrera hur mycket mindre tid det tar för moroten att svälla eller om den sväller till samma storlek. Om moroten inte sväller eller krymper har du lyckats skapa en lösning som har samma saltkoncentration som moroten.