水勢能 (Water potential)
國立臺灣師範大學生命科學系103級莊仁奕
水在生物體是不可或缺的，它提供了溫度調節、溶質環境以及支撐細胞的作用，對植物而言則是光合作用的必要原料之一，植物必須能夠取得或保存一定的水分才能生存，因此，植物從環境中吸取水分更是必要的本領。
在 1960 年左右，Ralph O. Slatyer 與 Sterling A. Taylor 兩位教授提出了水勢能（water potential）的概念，用以描述水在一個系統中的化學勢（chemical potential）或是移動的趨勢，並定義常溫（室溫 $$25^\circ C$$）常壓（$$100~kPa$$）下純水的水勢能為零，而鄰近的兩個系統中，水勢能高的水分子會往水勢能低的系統流動，水勢能在植物體中由三個因子互相影響：滲透勢（osmotic potential）、基質勢（matric potential）、壓力勢（pressure potential）。
滲透壓 (Osmotic Pressure)（二）
東京大學理學博士陳藹然/國立臺灣大學化學系黃俊誠博士責任編輯
德國植物學家浦菲弗 (Wilhelm Pfeffer, 1854−1920)在1870年代，利用德國生理化學家特勞貝(Moritz Traube，1826−1894) 製造的半透膜，做了蔗糖溶液的滲透壓之定量研究。後來荷蘭的植物學家德弗里 (Jugo Mariede de Vries, 1848−1935) 在研究植物的枯萎現象時發現，當植物浸於純水中，植物會膨脹浮腫，若是改將植物浸於高濃度溶液時，植物會很快枯萎，只有將植物浸泡於適當濃度的溶液中，植物的細胞膜可維持正常。根據以上的觀察結果他推測：只有在植物細胞膜內外溶液的滲透壓相當時，細胞才能維持不被破壞。由此可知，滲透壓在生物學、生物化學和藥學上具有重大意義。
凡特何夫方程式（van’t Hoff Equation）
國立台灣大學化學系陳藹然博士/國立臺灣大學化學系黃俊誠博士責任編輯
1880年代植物學家浦菲弗（Wilhelm Pfeffer，1854-1920）進行一系列對滲透壓的實驗，1887年荷蘭化學家凡特何夫（J. H. van’t Hoff，1852−1911）開始進行滲透壓的理論研究。根據浦菲弗的結果凡特何夫發現含有1 g的蔗糖溶液其滲透壓和溶液體積成反比（eq 1），這個結論正好和波以耳定律中氣體體積與壓力的關係相似（Boyle’s law，PV = K）。最後他參考卡諾循環(Carnot cycle)又得到另一個結論，定濃度的蔗糖溶液其滲透壓和絕對溫度成正比（eq 2），這又恰好符合給呂薩克-查理定律（Gay Lussac – Charles’s law，V = KT）。結合以上兩點，定濃度溶液的滲透壓和溶液的體積成反比和絕對溫度成正比（eq 3）。
滲透（Osmosis）和半透膜（Semipermeable Membrane）
國立台灣大學化學系陳藹然博士/國立臺灣大學化學系黃俊誠博士責任編輯
溶液（Solution）理論的發展開始於物質的溶解性與溶解度的測量，化學家真正對溶液的深入研究是從溶液某些性質的發現，如滲透壓（Osmotic pressure）。當一張半透膜（Semipermeable membrane）隔開溶液和純溶劑或兩種不同濃度的溶液時，由於兩端溶液濃度的差異，純溶劑或低濃度溶液端的溶劑會通過半透膜滲入至高濃度端，這一現象稱為滲透。高濃度端的液面開始上升，當液面升至某一高度就會停止上升，因為液面高度所增加的液壓差稱為滲透壓。
半透膜是一種只容許某種物質穿透具篩選作用的薄膜，生物組織如動物膀胱壁、腸衣或皮膚…等都是。
法國物理學家諾勒（Jean-Antoine Nollet，1700−1770）在1748年為了改進酒的製作過程實驗中，把酒精裝滿玻璃圓筒並將筒口以豬膀胱膜封住，當圓筒浸入水中後，膀胱膜向外膨脹最後撐破，顯示出水透過此膀胱膜進入筒內。雖然他最早觀察到滲透現象，但是並沒有提出滲透這個概念。