Après avoir fait quelques rappels sur les bases de la biophysique des solutions, nous allons ici aborder la notion de diffusion du solvant, étroitement lié au phénomène d'osmose.
En pratique, elle joue un rôle important dans notre corps, en partie dans le système digestif et les reins, en aidant à extraire les nutriments des aliments et à retirer les déchets du sang. Pour s'intéresser au cas du rein, c'est dans le glomérule, à l'intérieur des néphrons, que s'effectue ce transfert. Le sang est filtré par des capillaires qui contiennent des plaquettes, des globules, des ions, des acides aminés ou du glucose. Grâce à leurs membranes hémi - perméables, les éléments à éliminer ainsi que l'eau qui les contient peuvent se déplacer pour égaliser la concentration en ions et déchets de l'organisme. Le phénomène d'osmose fait donc partie des piliers de la physiologie humaine.
L'osmose se définit comme le mouvement du solvant de la solution la moins concentrée vers la plus concentrée, lorsque ces deux solutions sont séparées par une membrane hémiperméable. Il faut bien faire attention à différencier ce phénomène, où c'est l'eau qui vient franchir la membrane, de celui où ce sont les solutés qui se déplacent.
Pour que l'osmose soit observée, il est nécessaire de considérer des composés que l'on va qualifier d'osmotiquement actif, ou dans d'autres termes capable de provoquer une pression osmotique. Cette propriété physique des solutions de concentrations différentes représente la pression qu'il faudrait exercer sur la solution la plus concentrée pour empêcher le passage du solvant vers cette solution. Nous allons ensemble étudier les deux cas possibles, le premier étant la situation où la membrane est fixe, le second où cette dernière est mobile.
Par analogie avec les gaz parfaits, on considère que les solutés se comportent comme un gaz et créent une pression sur la membrane cellule. Grâce à la relation de Van't Hoff, nous pouvons quantifier cette dernière afin d'étudier plus finement les paramètres influençant les déplacements de solvant. Il faut être capable de la manipuler dans toutes les situations, en s'adaptant à la pluralité des solutions, et leurs concentrations propres.