Wenn eine Salzlösung von reinem Wasser durch eine halbdurchlässige Membran getrennt wird, die kein Salz durchlässt, diffundiert Wasser durch die Membran vom höheren chemischen Potenzial (Seite des reinen Wassers) zum niedrigeren chemischen Potenzial (Seite der Salzlösung), was zu einem Druckanstieg auf der Seite der Salzlösung führt. Dieser Anstieg über den atmosphärischen Druck hinaus wird als „osmotischer Druck“ bezeichnet.
Der osmotische Druck ist auch eine Funktion der Ladung des gelösten Stoffes und der Ionenstärke der Lösung.
Im Allgemeinen erreicht der osmotische Druck ein Minimum um den isoelektrischen Punkt des Proteins, d. h. bei dem pH-Wert, bei dem die Nettoladung des Proteins gleich Null ist.
Der osmotische Druck steigt sowohl bei höheren als auch bei niedrigeren pH-Werten aufgrund des → Donnan-Gleichgewichts und intermolekularer elektrostatischer Abstossungswirkungen zwischen den geladenen Spezies. Der erste Effekt ist auf die Abtrennung der kleinen (Elektrolyt-)Ionen zurückzuführen. Beide Effekte führen zu erhöhten Werten des zweiten und dritten Virialkoeffizienten. Der osmotische Druck nimmt in der Regel mit zunehmender Salzkonzentration ab, was auf die erhöhte elektrostatische Abschirmung durch das Salz zurückzuführen ist.
Osmotischer Druck von Fruchtsäften und Milch
| Fluid | Konzentration [°Bx] | Osmotischer Druck [bar] |
| Zuckerrübensaft | 20 | 34.5 |
| Zuckerrohrsaft | 44 | 69 |
| Tomatensaft | 33 | 69 |
| Zitronensaft | 10 | 15 |
| Zitronensaft | 45 | 103 |
| Orangensaft | 10-12 | 17-20 |
| Orangensaft | 60 | 207 |
| Milch (als Vergleich) | 12 %TS | 6 |
Quelle: Karl W. Böddecker, Liquid Separations with Membranes, An Introduction to Barrier Interference, Springer 2018, ISBN 978-3-319-97450-7, Second Edition, p.36
Der kolloidosmotische Druck, auch als onkotischer Druck bezeichnet, ist ein spezifischer Typ des osmotischen Drucks, der durch Proteine (vor allem Kolloide) in einer Lösung, wie beispielsweise im Blutplasma, erzeugt wird. Dieser Druck spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Flüssigkeitsaustausches zwischen Blutgefässen und dem Gewebe.
Plasmaproteine wie Albumin, Globuline und Fibrinogen können aufgrund ihrer Grösse die Gefässwände (Kapillaren) nicht frei passieren. Diese Proteine erzeugen einen osmotischen Druck, der das Wasser aus dem umliegenden Gewebe zurück in die Blutgefässe zieht. Dies verhindert eine übermässige Ansammlung von Flüssigkeit im Gewebe (Ödeme). Der kolloidosmotische Druck ist damit ein Gegenspieler zum hydrostatischen Druck, der Wasser aus den Kapillaren in das Gewebe drückt.
Während der Ultrafiltration wirkt ein Druckgradient, der Wasser und kleine Moleküle durch die Membran treibt, während grössere Moleküle wie Proteine zurückgehalten werden. Der zunehmende Proteingehalt auf der konzentrierten Seite der Membran führt zu einem steigenden onkotischen Druck, der der weiteren Filtration entgegenwirkt. Mit zunehmender Proteinretention steigt der onkotische Druck, wodurch die treibende Kraft (hydraulischer Druckgradient) für die Ultrafiltration reduziert wird. Wenn der onkotische Druck den angelegten Filtrationsdruck ausgleicht, stoppt die Filtration (Gleichgewichtszustand).