很多時(shí)候，物質(zhì)的在一定外界條件下的轉(zhuǎn)移都有一定的方向。水會(huì)從高處往低處流，因?yàn)榈吞幍闹亓?shì)更低；電流會(huì)從電池的正極沿外電路流向負(fù)極，因?yàn)樨?fù)極的電勢(shì)更低。類似的現(xiàn)象還有很多，比如豆子泡在水中會(huì)吸水溶漲，墨水滴在水中會(huì)自發(fā)向周圍擴(kuò)散。同樣的，也可以認(rèn)為這類現(xiàn)象中存在一種勢(shì)，從而使物質(zhì)從勢(shì)高的地方轉(zhuǎn)移到了勢(shì)低的地方，這種勢(shì)就叫做化學(xué)勢(shì)?；瘜W(xué)勢(shì)的差或梯度是物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)變的推動(dòng)力。像豆子吸水溶脹現(xiàn)象就是因?yàn)槎棺又兴幕瘜W(xué)勢(shì)比純水中水的化學(xué)勢(shì)低。
不光在豆子中如此，水以及其他溶劑在所有不純的地方化學(xué)勢(shì)都會(huì)變高，比如在溶有其他溶質(zhì)的水溶液中，而且化學(xué)勢(shì)還隨溶質(zhì)濃度增大而降低。因此，鹽水或糖水中的水就比純水中的水化學(xué)勢(shì)低，高濃度的鹽水或糖水中的水又比低濃度的鹽水或糖水的水化學(xué)勢(shì)低。這樣的話，要是用只能透過水而不能透過鹽或糖之類的溶質(zhì)的半透膜將鹽水或糖水與純水隔開，或者將高濃度的鹽水或糖水與低濃度的同類溶液隔開，那么水就會(huì)自動(dòng)從低濃度的溶液或純水中向高濃度的溶液中轉(zhuǎn)移。除非向高濃度的溶液施加一個(gè)合適的壓強(qiáng)，剛好可以阻止?jié)B透，這個(gè)壓強(qiáng)就叫滲透壓，也就是說增加壓強(qiáng)可以使化學(xué)勢(shì)增加。比如將豆子用硬質(zhì)的瓶子裝起來，吸水溶脹時(shí)，瓶子對(duì)豆子的壓強(qiáng)就會(huì)阻止進(jìn)一步吸水，要是瓶子不夠結(jié)實(shí)，則可能會(huì)被豆子脹破。據(jù)說，古人將干的木楔楔到石頭上然后向木楔澆水使其溶脹以實(shí)現(xiàn)開山鑿石，其原理也是一樣的。
當(dāng)然，這種滲透的原理還有很多應(yīng)用或可以解釋很多現(xiàn)象。比如，用鹽拌黃瓜時(shí)，黃瓜片會(huì)脫水變軟。蜂蜜以及用鹽腌制的肉都可以長(zhǎng)期保存，也是因?yàn)樵诔Ｒ?guī)環(huán)境中能使他們變質(zhì)的細(xì)菌在這種含高濃度的糖或鹽的環(huán)境下會(huì)脫水死亡。
要是向高濃度的溶液施加一個(gè)大于滲透壓的壓力，那么還可以讓水從溶液中透過半透膜向純水中轉(zhuǎn)移，或者從高濃度的溶液中向低濃度的溶液轉(zhuǎn)移，這種現(xiàn)象叫做反滲透，反滲透也有重要的應(yīng)用，比如海水的淡化。
