Semipermeabilität
Semipermeabilität (lateinisch: semi = halb, permeare = durchwandern) ist eine Eigenschaft von Grenzflächen, welche Öffnungen haben – die so klein bzw. so geformt sind, dass sie nur Teilchen bis zu einer bestimmten Größe oder in einer bestimmten Form durchlassen. Das Adjektiv semipermeabel kann als halbdurchlässig übersetzt werden.
Häufig wird Semipermeabilität im Zusammenhang mit Membranen genannt, welche Moleküle bis zu einer gewissen Größe hindurchlassen. Übersteigt die Molekülgröße oder die Molmasse einen Grenzwert, reicht die Öffnung nicht aus, um hindurchzuwandern.
Da an Zellmembranen oder auch anderen Membranen häufig zwei Substanzen aufeinandertreffen, welche in unterschiedlicher Konzentration vorliegen – kommt es zu einer Diffusion bzw. Konzentrationsausgleich zwischen beiden Lösungen. Die Membran lässt allerdings keine großen Moleküle hindurch, weshalb die Diffusion lediglich in eine Richtung verläuft. So dringen Lösungsmittel durch die Membran, welche bewirken, dass die Moleküle auf der anderen Seite so lange aufgelöst werden, bis diese durch die Membran passen.
Semipermeabilität ist Grundlage der Osmose, einem Vorgang, welcher in den Zellen aller Organismen stattfindet. Auch bei Osmosekraftwerken, welche den Unterschied im Salzgehalt dafür nutzen, um Energie und Strom zu erzeugen – kommt die Semipermeabilität zur Anwendung. Bei der Wasseraufbereitung und Meerwasserentsalzung findet eine Umkehrosmose statt, bei der bestimmte Stoffe dem Wasser entzogen werden. Auch diese Vorgänge finden an semipermeablen Membranen statt.
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