L'osmose est un phénomène courant dans la nature. Par exemple, si un concombre est placé dans de l’eau salée, il perdra de l’eau et rétrécira. Le processus par lequel les molécules d’eau du concombre pénètrent dans la solution d’eau salée est l’osmose. Si une piscine d'eau est divisée en deux parties par une membrane que seules les molécules d'eau peuvent traverser, et que de l'eau pure et de l'eau salée sont versées de chaque côté de la membrane à la même hauteur, après un certain temps, le niveau d'eau pure diminuera, tandis que le niveau d'eau salée augmentera. Ce phénomène de migration des molécules d’eau à travers la membrane vers l’eau salée est appelé osmose. La montée du niveau de l’eau salée n’est pas sans fin ; il atteindra un point d'équilibre à une certaine hauteur. La pression représentée par la différence des niveaux de liquide à travers la membrane à ce stade est appelée pression osmotique. L'ampleur de la pression osmotique est directement liée à la concentration de l'eau salée.
Une fois que le dispositif ci-dessus a atteint l'équilibre, si une certaine pression est appliquée à la surface du côté eau salée, les molécules d'eau migreront du côté eau salée vers le côté eau pure. Ce phénomène de migration de molécules liquides d’une solution diluée vers une solution concentrée sous pression est appelé osmose inverse. Si de la saumure est ajoutée à une extrémité du dispositif mentionné ci-dessus-et qu'une pression supérieure à la pression osmotique de la saumure est appliquée à cette extrémité, nous pouvons obtenir de l'eau pure à l'autre extrémité. C’est le principe de la purification de l’eau par osmose inverse. Il existe deux facteurs clés dans les systèmes d'osmose inverse produisant de l'eau pure : une membrane sélective, appelée membrane semi-perméable, et une certaine pression.
En termes simples, la membrane semi-perméable d'osmose inverse possède de nombreux pores dont la taille est comparable à la taille des molécules d'eau. Étant donné que les bactéries, les virus, la plupart des polluants organiques et les ions hydratés sont beaucoup plus gros que les molécules d'eau, ils ne peuvent pas traverser la membrane semi-perméable de l'osmose inverse et sont séparés de l'eau qui la traverse. Parmi les nombreuses impuretés présentes dans l’eau, les sels dissous sont les plus difficiles à éliminer. Par conséquent, l’effet de purification de l’eau de l’osmose inverse est souvent déterminé par le taux de dessalement. Le taux de dessalement de l'osmose inverse dépend principalement de la sélectivité de la membrane semi-perméable d'osmose inverse. Les éléments de membrane d'osmose inverse à haute -sélectivité peuvent atteindre un taux de dessalement aussi élevé que 99,7 %.
