半透膜とは？ わかりやすく解説

「透析」はこの項目へ転送されています。腎不全の治療については「人工透析」をご覧ください。

半透膜（はんとうまく、semipermeable membrane）とは一定の大きさ以下の分子またはイオンのみを透過させる膜である。半透膜を透過しない溶質と透過性を示す溶媒の系で、半透膜を介して2つの濃度の溶液を接すると、隔てて浸透圧が発生し溶媒のみが透過する。この現象を浸透と呼ぶ。理想的な半透膜の場合、浸透圧は溶液のモル濃度に比例し、この原理を用いて高分子などの分子量を測定することが可能である。

実際に用いられる膜は、古典的にはフェロシアン化銅の沈殿膜、コロジオン膜、あるいは膀胱膜などが用いられたが、今日では再生セルロース（セロファン）、アセチルセルロース、ポリアクリロニトリル、テフロン、ポリエステル系ポリマーアロイあるいはポリスルホンの多孔質膜が用いられる。

半透膜を介して物質が移動する場合、溶媒が移動する場合を浸透（しんとう、osmosis）と呼び、溶質が移動する場合を透析（とうせき、dialysis）と呼ぶ。生体膜など物質を選択的に移動させる能力を持つ場合以外は規模の差はあれ、透析と浸透は同時に進行する。

透析は細胞生物学や生化学などの実験操作としてしばしば利用される。たとえば、生体高分子を塩析で沈殿捕集した後に透析により脱塩したりする。

生体においては、腎臓は排泄のために透析の原理を利用している。また、治療法としての透析療法は記事 人工透析を参照。

物質の濃度差による浸透圧により受動的に透析が行われる場合を拡散透析（かくさんとうせき）と呼ぶのに対して、半透膜を介して電位をかけ、イオンを能動的に拡散させる透析方法を電気透析（でんきとうせき）と呼ぶ。

浸透圧以上の圧力を掛けると、圧力による溶媒の限外ろ過が化学ポテンシャルによる拡散を上回るので、半透膜を通らない溶質が濃縮される。この現象を逆浸透と呼ぶ。逆浸透は海水の淡水化などに利用されている。逆浸透に用いられる半透膜は、記事 逆浸透膜に詳しい。

• 化学ポテンシャル
• 溶液

表 話 編 歴 電池
一次電池	アルカリマンガン乾電池 空気アルミニウム電池 ブンゼン電池 クロム酸電池（英語版） クラーク電池 ダニエル電池 乾電池 エジソン・ラランド電池（英語版） グローブ電池 ルクランシェ電池 リチウム電池 リチウム・空気電池 水銀電池 ニッケル系一次電池 シリコン空気電池（英語版） 酸化銀電池 ウェストン電池 カドミウム標準電池 ザンボニー電池 空気亜鉛電池 空気鉄電池 マンガン乾電池 空気電池 空気マグネシウム電池 塩化亜鉛電池（英語版）
二次電池	自動車蓄電池 鉛蓄電池 制御弁式鉛蓄電池 リチウム・空気電池 リチウムイオン二次電池 リチウムイオンポリマー二次電池 リン酸鉄リチウムイオン電池 チタン酸リチウム二次電池 リチウム・硫黄電池 デュアルカーボン電池（英語版） 溶融塩電池 ナノポア電池（英語版） ナノワイヤ電池（英語版） ニッケル・カドミウム蓄電池 ニッケル・水素充電池 ニッケル・鉄電池 ニッケル・リチウム電池 ニッケル・亜鉛電池 多硫化物臭化物電池（英語版） カリウムイオン電池 充電式アルカリ電池 ナトリウムイオン二次電池 ナトリウム・硫黄電池 レドックス・フロー電池 亜鉛・臭素フロー電池（英語版） シリコン電池（英語版） 亜鉛・セリウム電池（英語版）
電池の種類	濃淡電池 フロー電池 トラフ電池（英語版） 燃料電池 ボルタ電池 温度差電池（英語版）
他の電池	太陽電池 燃料電池 原子力電池 全固体電池
電池の部分	アノード バインダー (材料)（英語版） 触媒 カソード 電極 電解液 減極剤 半電池 イオン 塩橋 半透膜