Osmos är en process där en vätska passerar genom ett semipermeabelt membran och flyttar sig från ett område där ett löst ämne som salt finns i låga koncentrationer till ett område där det lösta ämnet finns i höga koncentrationer. Slutresultatet av osmos, med undantag för yttre faktorer, kommer att vara lika mängder vätska på vardera sidan av barriären, vilket skapar ett tillstånd som är känt som ”isotoniskt”. Den vätska som oftast används vid demonstrationer av osmos är vatten, och osmos med en mängd olika vätskelösningar är nyckeln för varje levande organism på jorden, från människor till växter.
Det finns några nyckeltermer relaterade till osmos som kan vara bra att känna till när man tänker på hur osmos fungerar. Vätskan som passerar genom membranet är känt som ett lösningsmedel, medan det lösta ämnet i vätskan är ett löst ämne. Tillsammans utgör lösningsmedlet och löst löst ämne en lösning. När en lösning har låga nivåer av ett löst ämne anses det vara hypotont, medan lösningar med höga nivåer av löst ämne kallas hypertona.
I ett klassiskt exempel på osmos använder växter osmos för att absorbera vatten och näringsämnen från jorden. Lösningen i växternas rötter är hypertonisk och drar in vatten från den omgivande hypotona jorden. Rötter är utformade som selektivt permeabla membran, som släpper in inte bara vatten, utan några användbara lösta ämnen, såsom mineraler som växten behöver för att överleva. Osmos spelar också en avgörande roll i växt- och djurceller, där vätskor strömmar in och ut ur cellväggen för att föra in näringsämnen och föra ut avfall.
Vätska passerar både in och ut ur det semipermeabla membranet i osmos, men vanligtvis sker ett nettoflöde i en eller annan riktning, beroende på vilken sida av membranet som har en högre koncentration av lösta ämnen. Det är möjligt att ändra osmosprocessen genom att skapa tryck i den hypertona lösningen. När trycket blir så intensivt att lösningsmedlet från den hypotoniska lösningen inte kan passera genom membranet, kallas det osmotiskt tryck, och det kommer att förhindra att ett isotoniskt tillstånd uppnås.
Principerna som ligger till grund för osmos är nyckeln till att förstå en mängd olika begrepp. Till exempel inträffar det ibland dödliga medicinska tillståndet som kallas vattenförgiftning när människor dricker en stor mängd vatten mycket snabbt, vilket orsakar en utspädning av vattnet som flödar fritt genom deras kroppar. Denna utspädda lösning kan tränga igenom cellmembranen, tack vare osmos, och den kan få celler att explodera när de expanderar för att rymma vattnet. Omvänt, när människor blir uttorkade, skrumpnar cellerna och dör när det fritt rinnande vattnet i kroppen blir mycket koncentrerat med lösta ämnen, vilket gör att vatten rinner ut ur cellerna i ett försök att nå ett isotoniskt tillstånd.