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在以某种液态的纯物质为溶剂的溶液与该物质(如蔗糖水溶液和纯水)之间用一张只能透过溶剂而不能透过溶质的半透膜隔开，要使系统达到平衡，溶液的压强必须高于纯溶剂的压强，否则纯溶剂就会持续透过半透膜进入溶液。很多教材中将平衡时溶液比纯溶剂中高出的压强叫作渗透压。 举个实际的例子，将切成薄片的黄瓜用盐(水)凉拌之后黄瓜片会脱水变软。就是因为外部的高浓度盐水的渗透压高于黄瓜中水的渗透压，因此黄瓜中的水会透过细胞膜进入外部的盐水，除非在外部再加一个额外的跟内外渗透压差一样大的压强使系统达到平衡从阻止水向外转移。这里细胞膜就起到了半透膜的作用。腌制的菜能够长期保存也是因为其渗透压较高，导致能使菜腐败的微生物与之接触会因脱水而不能存活。 关于渗透压产生的原理可以用统计力学进行解释，可以认为是因为纯溶剂的化学势高于溶液中溶剂的化学势(点击参考:溶胀、渗透、反渗透与渗透压)。 设想有一管口朝上的U形管，两边分别装有等体积的溶液和纯溶剂(假设它们的密度相等)，并在底部用一张固定在U型管上的膜隔开，这时膜两侧的压强显然是相等的。现在将膜换成允许溶剂自由通过但不允许溶质通过的半透膜，这样膜在溶质一侧就会额外地承受由溶质分子的撞击产生的压强。由于膜两侧液体总压强相等，而在溶液侧膜额外承受了溶质的压强，那么该侧由溶剂贡献的压强就会低于纯溶剂侧溶剂的压强，因此纯溶剂侧的溶剂就会透过膜进入溶液，除非在溶液侧附加一个跟溶质所贡献的压强大小相等的压强(比如让溶液的高度高于纯溶剂的高度)，也就是渗透压，以达到平衡。 可以看出，产生渗透压的根本原因是溶液中溶质分子的热运动。浓度较低时其值等于分子数密度与溶液中溶质的数浓度相等的理想气体的压强，在形式上可以看成不存在溶剂时，溶质以气体形式充满溶液所占据的空间产生的压强。因此，将渗透压定义为溶质的分压可能更合理。 |
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