L'osmosi è un processo naturale per il quale soluzioni diluite o più leggere passano spontaneamente in soluzioni più concentrate attraverso membrane semiporose. Il fenomeno è comune agli esseri umani e a tutti gli esseri viventi : le membrane semiporose sono costituite da tessuti cellulari. Le piante, ad esempio, grazie all'osmosi assorbono dal suolo acqua e nutrimento.
L'acqua tende a passare attraverso la membrana nel senso che va dal fluido di soluzione più diluita a quello di soluzione più concentrata.
Ad esempio l'acqua dolce tenderà sempre a permeare attraverso una membrana osmotica per mescolarsi a una soluzione più concentrata di acqua salmastra o marina.
Non appena l'acqua passa attraverso la membrana, diminuisce la pressione dal lato a minor concentrazione. Contemporaneamente aumenta la pressione della soluzione più concentrata fino a che non si raggiunge l'equilibrio che arresta il flusso attraverso la membrana.
La differenza di pressione tra le due soluzioni in tale stato di equilibrio chiamata "pressione osmotica".
L'osmosi inversa è un procedimento scientifico di inversione del processo naturale dell'osmosi : sarà sufficiente applicare una pressione superiore alla pressione osmotica per provocare un flusso inverso nella membrana semipermeabile e quindi la separazione dei sali e dei solidi disciolti.
Ma prima che questo potesse realizzarsi si è dovuta progettare una membrana di materiale sintetico, altamente permeabile all'acqua ma che fosse al tempo stesso una efficace barriera contro i sali e tutti gli altri minerali disciolti.
 
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