Omvendt osmose, også kjent som omvendt osmose, er en membranseparasjonsprosess som bruker trykkforskjell som drivkraft for å skille løsningsmidlet fra løsningen.
Trykk påføres mateløsningen på den ene siden av membranen. Når trykket overstiger dets osmotiske trykk, vil løsningsmidlet trenge inn i motsatt retning av naturlig osmose. Dermed oppnås det gjennomtrengte løsningsmidlet, dvs. permeat, på lav-siden av membranen, mens den konsentrerte løsningen, dvs. konsentrat, oppnås på høytrykkssiden. Hvis omvendt osmose brukes til å behandle sjøvann, oppnås ferskvann på lav-siden av membranen, og saltvann oppnås på{10} høytrykkssiden.
Under omvendt osmose er løsningsmiddelgjennomtrengningshastigheten, dvs. væskestrømningsenergien N: N=Kh(Δp - Δπ), hvor Kh er den hydrauliske permeabilitetskoeffisienten, som øker litt med økende temperatur; Δp er den hydrostatiske trykkforskjellen over membranen; og Δπ er den osmotiske trykkforskjellen til løsningen over membranen. Det osmotiske trykket π til en fortynnet løsning er: π=iCRT, hvor i er antall ioner generert ved ionisering av det oppløste molekylet; C er den molare konsentrasjonen av det oppløste stoffet; R er den molare gasskonstanten; og T er den absolutte temperaturen. Omvendt osmose bruker vanligvis asymmetriske membraner og komposittmembraner. Utstyret som brukes for omvendt osmose er hovedsakelig hulfiber- eller spiralviklet membranseparasjonsutstyr.
Omvendt osmosemembraner kan holde på forskjellige uorganiske ioner, kolloidale stoffer og store molekylære oppløste stoffer i vann, og derved oppnå renset vann. Den kan også brukes til forhånds-konsentrasjon av løsninger som inneholder store molekylære organiske stoffer. På grunn av sin enkelhet og lave energiforbruk har omvendt osmose utviklet seg raskt de siste 20 årene. Det er nå mye brukt i avsalting av sjøvann og brakkvann (se saltlake), mykgjøring av kjelevann og behandling av avløpsvann. Kombinert med ionebytting brukes det til å produsere vann med høy-renhet, og bruksomfanget utvides, og inkluderer nå konsentrasjonen av meieriprodukter og fruktjuicer, samt separasjon og konsentrasjon av biokjemiske og biologiske midler.