halbdurchlässige

Halbdurchlässige, oft als semi-permeable bezeichnet, beschreibt eine Membran oder Barriere, die bestimmten Substanzen die Durchlassung ermöglicht, andere jedoch blockiert. Der Begriff stammt aus dem Deutschen und bedeutet wörtlich „halb durchlässig“. In der Wissenschaft bezieht sich Halbdurchlässigkeit auf selektive Durchlässigkeit, die von Faktoren wie Größe, Ladung, chemischer Beschaffenheit und vorhandenen Transportmechanismen abhängt.

In der Biologie sind many Membranen halbdurchlässig. Zellmembranen ermöglichen die Diffusion kleiner unpolarer Moleküle wie Sauerstoff und Kohlendioxid, Wasser durch Osmose sowie aktive oder erleichterte Transporte von Ionen und größeren Molekülen. Die Unterscheidung zwischen halbdurchlässig, vollständig durchlässig und undurchlässig ist zentral für Osmoregulation, Nährstoffaufnahme und Signale.

Typische Beispiele sind natürliche Lipid-Doppelschichten von Zellen sowie künstliche semi-permeable Membranen, die in Dialyse und Filtration verwendet werden. In der Wasseraufbereitung dienen polymerbasierte Membranen als halbdurchlässige Barrieren, die Wasser durchlassen und Gelöste Stoffe oder Mineralien zurückhalten. In der Medizin ermöglichen Dialysemembranen der Aufgabe der Nierenfunktion teilweise zu übernehmen.

Wichtige Einflussfaktoren auf die Halbdurchlässigkeit sind Porengröße und Verteilung, chemische Beschaffenheit des Materials, Oberflächenladung, Hydrophilität bzw. Hydrophobie, Dicke der Membran sowie Umweltbedingungen wie Temperatur und pH. Die Durchlässigkeit wird oft durch Permeabilitätskoeffizienten und Selektivität gegenüber bestimmten Substanzen beschrieben.

Anwendungen in Physiologie, Pharmazie, Umwelttechnik und Materialwissenschaft verdeutlichen die Bedeutung halbdurchlässiger Membranen. See also: semi-permeable membrane, osmosis, dialysis.