Omgekeerde osmose, ook bekend als omgekeerde osmose, is een membraanscheidingsproces waarbij drukverschillen de drijvende kracht zijn om het oplosmiddel van de oplossing te scheiden.
Er wordt aan één kant van het membraan druk uitgeoefend op de voedingsoplossing. Wanneer de druk de osmotische druk overschrijdt, zal het oplosmiddel in de tegenovergestelde richting van natuurlijke osmose doordringen. Het doordrongen oplosmiddel, dat wil zeggen het permeaat, wordt dus verkregen aan de lage-drukzijde van het membraan, terwijl de geconcentreerde oplossing, dat wil zeggen het concentraat, wordt verkregen aan de hoge-drukzijde. Als omgekeerde osmose wordt gebruikt om zeewater te behandelen, wordt zoet water verkregen aan de lage-drukzijde van het membraan, en pekel aan de hoge-drukzijde.
Tijdens omgekeerde osmose is de permeatiesnelheid van het oplosmiddel, dwz de vloeistofstroomenergie N,: N=Kh(Δp - Δπ), waarbij Kh de hydraulische permeabiliteitscoëfficiënt is, die enigszins toeneemt bij toenemende temperatuur; Δp is het hydrostatische drukverschil over het membraan; en Δπ is het osmotische drukverschil van de oplossing over het membraan. De osmotische druk π van een verdunde oplossing is: π=iCRT, waarbij i het aantal ionen is dat wordt gegenereerd door de ionisatie van het opgeloste molecuul; C is de molaire concentratie van de opgeloste stof; R is de molaire gasconstante; en T is de absolute temperatuur. Omgekeerde osmose maakt doorgaans gebruik van asymmetrische membranen en composietmembranen. De apparatuur die wordt gebruikt voor omgekeerde osmose is voornamelijk apparatuur voor het scheiden van holle vezels of spiraalgewonden membraan.
Omgekeerde osmosemembranen kunnen verschillende anorganische ionen, colloïdale stoffen en grote moleculaire opgeloste stoffen in water vasthouden, waardoor gezuiverd water wordt verkregen. Het kan ook worden gebruikt voor de pre-concentratie van oplossingen die groot moleculair organisch materiaal bevatten. Door de eenvoud en het lage energieverbruik heeft omgekeerde osmose zich de afgelopen twintig jaar snel ontwikkeld. Het wordt nu veel gebruikt bij de ontzilting van zeewater en brak water (zie pekel), het verzachten van ketelwater en de behandeling van afvalwater. Gecombineerd met ionenuitwisseling wordt het gebruikt om hoog-zuiver water te produceren, en het toepassingsgebied ervan breidt zich uit, en omvat nu ook de concentratie van zuivelproducten en vruchtensappen, evenals de scheiding en concentratie van biochemische en biologische agentia.