Gibbs-Donnan-ilmiö on suolaliuoksen osmoottisen paineen lisänousu, joka johtuu epäorgaanisten suola-ionien diffuusiosta niitä läpäisevien kalvojen läpi.
Amerikkalainen fyysikko Josiah Gibbs ennusti [1] ja englantilainen kemisti Frederick Donnan totesi kokeellisesti vuonna 1911 [2] , että pienet ja suuren molekyylipainon ionit ovat jakautuneet epätasaisesti kalvon molemmille puolille. Tätä ilmiötä kutsutaan Gibbs-Donnan-ilmiöksi. Suora seuraus tästä vaikutuksesta on se, että kun kenno joutuu kosketuksiin elektrolyyttiliuoksen kanssa, osa siitä menee aina kennoon. Siksi osmoottinen paine (joka määräytyy elektrolyytti- ja proteiini-ionien kokonaispitoisuudesta) solussa on aina korkeampi kuin ympäröivässä liuoksessa.
Mielenkiintoista on, että hypertonisissa liuoksissa solu ei vain menetä vettä, vaan myös tietty määrä suola-ioneja kulkeutuu soluun, mikä johtaa kuivumiseen - solunsisäinen vesi tulee ulos, solu kuivuu ja kutistuu.
Kalvotasapaino ( Donnan equilibrium ) on tasapaino, joka muodostuu liuosjärjestelmässä, jonka erottaa kalvo, joka on läpäisemätön vähintään yhdelle järjestelmässä oleville ioneille. Kalvotasapaino on otettava huomioon kalvojen läpäisevyyttä arvioitaessa, kun mitataan makromolekyylisten aineiden liuosten osmoottista painetta.