“压”中“渗”玄机：解码渗透压

引用本文: 陈明慧, 刘米乐, 贺雨珊, 吴鼎, 魏灵灵, 吴笛. “压”中“渗”玄机：解码渗透压[J]. 大学化学, 2026, 41(7): 373-384. doi: 10.12461/PKU.DXHX202505046 shu

Citation: Minghui Chen, Mile Liu, Yushan He, Ding Wu, Lingling Wei, Di Wu. Pressure holds the key: decoding osmotic pressure[J]. University Chemistry, 2026, 41(7): 373-384. doi: 10.12461/PKU.DXHX202505046 shu

“压”中“渗”玄机：解码渗透压

陈明慧 ^1, ,
刘米乐 ^1, ,
贺雨珊 ^1, ,
吴鼎 ^1, ,
魏灵灵 ^1, ,
吴笛 ^{2,
,}

1.
陕西师范大学化学化工学院, 陕西西安 710119;
2.
陕西师范大学材料科学与工程学院, 陕西西安 710119

通讯作者: 吴笛,Email:wud@snnu.edu.cn

基金项目:
陕西师范大学研究生教育教学改革研究项目(GERP-24-22)

摘要: 渗透压贯穿于自然界、生活、生产和科技等诸多领域，对生命活动和社会进步有深远影响。本文阐述了渗透压的微观机制，涵盖溶剂分子在半透膜两侧的运动差异、化学势差及依数性效应驱动的溶剂渗透作用；详细描述了渗透压和反渗透压的发现与测定方法，介绍了其在废水处理、海水淡化、气体分离、农业灌溉和盐差能发电等领域的应用。

关键词:

English

Pressure holds the key: decoding osmotic pressure

Minghui Chen ^1, ,
Mile Liu ^1, ,
Yushan He ^1, ,
Ding Wu ^1, ,
Lingling Wei ^1, ,
Di Wu ^{2,
,}

1.
School of Chemistry and Chemical Engineering, Shaanxi Normal University, Xi'an 710119, Shaanxi Province, China;
2.
School of Materials Science and Engineering, Shaanxi Normal University, Xi'an 710119, Shaanxi Province, China

Corresponding author: Di Wu, wud@snnu.edu.cn

Received Date: 15 May 2025
Revised Date: 30 July 2025
Available Online: 09 October 2025

Abstract: Osmotic pressure plays a pivotal role across diverse domains including nature, daily life, industrial production, and scientific technology, exerting profound influences on biological processes and societal progress. This article elucidates the microscopic mechanisms underlying osmotic pressure, encompassing the differential movement of solvent molecules across semipermeable membranes, chemical potential gradients, and solvent permeation driven by colligative properties. The work provides detailed descriptions of the discovery and measurement methods for both osmotic pressure and reverse osmosis, while highlighting their applications in wastewater treatment, seawater desalination, gas separation, agricultural irrigation, and salinity gradient power generation.

Key words:

1. [1]
  李媛媛, 潘健存, 卢志兴, 蒋士龙. 中国乳品工业, 2017, 45(8), 14.
2. [2]
  揭良. 食品工业, 2021, 42(4), 254.
3. [3]
  H. Fan, A. Gao, G. Zhang, S. Zhao, J. Cui, Y. Yan, J. Membr. Sci. 2020, 602, 117933.H. Fan, A. Gao, G. Zhang, S. Zhao, J. Cui, Y. Yan, J. Membr. Sci. 2020, 602, 117933.
4. [4]
  郑涛杰, 陈志莉, 杨毅. 重庆大学学报, 2017, 40(12), 71.
5. [5]
  A. Lopatina, A. Liukkonen, S. Bec, I. Anugwom, J. Nieminen, M. Mänttäri, M. Kallioinen-Mänttäri, Membranes 2022, 12, 581.A. Lopatina, A. Liukkonen, S. Bec, I. Anugwom, J. Nieminen, M. Mänttäri, M. Kallioinen-Mänttäri, Membranes 2022, 12, 581.
6. [6]
  Z.F. Cui, Chin. Particuol. 2005, 3, 343.Z.F. Cui, Chin. Particuol. 2005, 3, 343.
7. [7]
  Y.H. Li, W. Kuang, H.J. Yun, D.D. Liu, G.D. Kang, X.M. Liang, M.M. Cao, J. Membr. Sci. 2025, 722, 123834.Y.H. Li, W. Kuang, H.J. Yun, D.D. Liu, G.D. Kang, X.M. Liang, M.M. Cao, J. Membr. Sci. 2025, 722, 123834.
8. [8]
  傅献彩, 沈文霞, 姚天扬, 侯文华. 物理化学. 北京: 高等教育出版社, 2022: 32.
9. [9]
  K.W. Böddeker, Tracing membrane science, an historical account, in Liquid Separations with Membranes, Springer: Heidelberg, Germany, 2018, pp. 101–106.K.W. Böddeker, Tracing membrane science, an historical account, in Liquid Separations with Membranes, Springer: Heidelberg, Germany, 2018, pp. 101–106.
10. [10]
  S. Marbach, L. Bocquet, Chem. Soc. Rev. 2019, 48(11), 3102.S. Marbach, L. Bocquet, Chem. Soc. Rev. 2019, 48(11), 3102.
11. [11]
  Q. Wu, X.X. Zhao, L.F. Peng, Selective permeable thin films and membranes, in Inorganic and Organic Thin Films: Fundamentals, Fabrication and Applications, Y.J. Song, Ed., Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2021: 447–488.Q. Wu, X.X. Zhao, L.F. Peng, Selective permeable thin films and membranes, in Inorganic and Organic Thin Films: Fundamentals, Fabrication and Applications, Y.J. Song, Ed., Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2021: 447–488.
12. [12]
  L.M. Barge, S.S.S. Cardoso, J.H.E. Cartwright, G.J.T. Cooper, L. Cronin, A. De Wit, I.J. Doloboff, B. Escribano, R.E. Goldstein, F. Haudin, Chem. Rev. 2015, 115(16), 8652.L.M. Barge, S.S.S. Cardoso, J.H.E. Cartwright, G.J.T. Cooper, L. Cronin, A. De Wit, I.J. Doloboff, B. Escribano, R.E. Goldstein, F. Haudin, Chem. Rev. 2015, 115(16), 8652.
13. [13]
  T. Heimburg, Thermal Biophysics of Membranes, Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2007: 1–13.T. Heimburg, Thermal Biophysics of Membranes, Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2007: 1–13.
14. [14]
  宋天佑, 程鹏, 徐佳宁, 张丽荣. 无机化学. 第4版. 北京: 高等教育出版社, 2019: 31–33.
15. [15]
  沈满, 丁品蕾, 叶红宇, 刘锁. 现代仪器, 2005, No. 2, 43.
16. [16]
  韩可, 吴桂锋, 张付刚, 许红睿, 李建. 计量与测试技术, 2022, 49(10), 4.
17. [17]
  李乃成, 贺艳丽, 苏淮, 张天民. 中国生化药物杂志, 2008, No. 1, 56.
18. [18]
  安欣欣, 周洪雷, 李传厚, 战妍妃, 夏真真, 张茜, 倪琳琳, 孔晓妮, 孙筱林, 褚新红. 中国药房, 2018, 29(22), 3165.
19. [19]
  颜琨, 梅兴国. 国际药学研究杂志, 2010, 37(2), 92.
20. [20]
  杨戈, 赵凌怡, 李志刚, 邢帅. 中国医疗设备, 2011, 26(1), 127.
21. [21]
  王湛, 周翀, 高学理. 膜分离技术基础. 北京: 化学工业出版社, 2006: 15–20.
22. [22]
  杨勇, 刘杰. 化纤与纺织技术, 2025, 54(1), 55.
23. [23]
  伍鑫, 王言放, 万章弘, 孙雪菲. 环境化学, 2024, 44(8), 1.
24. [24]
  龙中亮, H.H. Ngo, 张新波, 刘颖, 王慧中, 温海涛. 膜科学与技术, 2022, 42(1), 192.
25. [25]
  董秉直. 饮用水膜法处理新技术. 上海: 同济大学出版社, 2015: 209–212.
26. [26]
  邵路. 张艳秋. 膜科学与技术. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 2023: 79–83.
27. [27]
  刘晓静, 吴金玲, 刘春, 王建龙. 环境科学学报, 2016, 36(8), 2701.
28. [28]
  白玉洁, 顾爱萍. 陕西化工, 2000, No. 1, 12.
29. [29]
  李彦廷. 生态与资源, 2024, No. 5, 96.
30. [30]
  李烨刚. 化工设计通讯, 2024, 50(6), 117.
31. [31]
  刘舒悦. 正渗透同步处理城市污水和海水淡化浓水过程中膜污染特性与控制研究[硕士学位论文]. 无锡: 江南大学, 2022.
32. [32]
  贾红星. 基于压力延迟渗透原理的盐差能发电技术研究[硕士学位论文]. 青岛: 中国海洋大学, 2014.

扫一扫看文章

计量

PDF下载量: 0
文章访问数: 9
HTML全文浏览量: 2

通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

1.
沈阳化工大学材料科学与工程学院沈阳 110142

“压”中“渗”玄机：解码渗透压

通讯作者: 吴笛,Email:wud@snnu.edu.cn

English

Pressure holds the key: decoding osmotic pressure

Corresponding author: Di Wu, wud@snnu.edu.cn

CCS Chemistry：嵌段共聚物自组装成 “三明治”二维有机材料，实现纳米级压力传感功能

CCS Chemistry：颜徐州、鲍哲南：你的皮肤可能是一片SPMs

CCS Chemistry：工作高效不疲劳，只须让催化剂动起来

CCS Chemistry：静电组装导向聚合- 聚电解质纳米凝胶量化制备新策略

CCS Chemistry：金黄色葡萄球菌醛基脱氢酶是如何识别特异性底物的？

计量

通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

中国化学会秘书处

“压”中“渗”玄机：解码渗透压

通讯作者: 吴笛,Email:wud@snnu.edu.cn

English

Pressure holds the key: decoding osmotic pressure

Corresponding author: Di Wu, wud@snnu.edu.cn

CCS Chemistry：嵌段共聚物自组装成 “三明治”二维有机材料，实现纳米级压力传感功能

CCS Chemistry：颜徐州、鲍哲南： 你的皮肤可能是一片SPMs

CCS Chemistry：工作高效不疲劳，只须让催化剂动起来

CCS Chemistry：静电组装导向聚合- 聚电解质纳米凝胶量化制备新策略

CCS Chemistry：金黄色葡萄球菌醛基脱氢酶是如何识别特异性底物的？

计量

文章相关

通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

中国化学会秘书处

CCS Chemistry：颜徐州、鲍哲南：你的皮肤可能是一片SPMs