Der Donnan-Gibbs-Effekt beschreibt das Phänomen, das auftritt, wenn zwei Lösungen mit unterschiedlichen Ionenstärken durch eine semipermeable Membran getrennt sind, die für Wasser, aber nicht für bestimmte Ionen durchlässig ist. Dies führt zu einer Ungleichverteilung von Ionen auf beiden Seiten der Membran. Der Effekt entsteht aufgrund der Wechselwirkungen zwischen den Ionen und der Membran sowie der unterschiedlichen chemischen Potentiale der Ionen in den beiden Lösungen. Wenn eine Membran selektiv für bestimmte Ionen ist, können diese Ionen nicht frei zwischen den beiden Seiten der Membran diffundieren. Dies führt zu einer Veränderung der Konzentration der Ionen auf beiden Seiten, was wiederum einen osmotischen Druck erzeugt. Ein Beispiel für den Donnan-Gibbs-Effekt ist die Situation, in der eine Lösung mit einer hohen Konzentration an negativ geladenen Ionen (z.B. Proteinen) auf einer Seite der Membran ist. Diese negativen Ionen können nicht durch die Membran diffundieren, was dazu führt, dass positive Ionen (z.B. Na⁺ oder K⁺) auf dieser Seite der Membran in höherer Konzentration vorhanden sind, um die negative Ladung auszugleichen. Dies führt zu einem Ungleichgewicht, das den osmotischen Druck beeinflusst und somit die Verteilung von Wasser und Ionen in den Lösungen beeinflusst. Insgesamt ist der Donnan-Gibbs-Effekt wichtig für viele biologische und chemische Prozesse, einschließlich der Zellfunktion und der Nährstoffaufnahme in Zellen.