Gibbs-Donnan-effekten er en yderligere stigning i osmotisk tryk i saltvand på grund af diffusionen af uorganiske saltioner gennem membraner, der er permeable for dem.
Den amerikanske fysiker Josiah Gibbs forudsagde [1] , og den engelske kemiker Frederick Donnan konstaterede eksperimentelt i 1911 [2] at små og højmolekylære ioner er ujævnt fordelt på begge sider af membranen. Dette fænomen kaldes Gibbs-Donnan-effekten. En direkte konsekvens af denne effekt er, at når en celle kommer i kontakt med en elektrolytopløsning, vil noget af det altid gå ind i cellen. Derfor vil det osmotiske tryk (som er bestemt af den samlede koncentration af elektrolyt- og proteinioner) i cellen altid være højere end i den omgivende opløsning.
Interessant nok, i hypertoniske opløsninger mister cellen ikke kun vand, men også et vist antal saltioner passerer ind i cellen, hvilket fører til dehydrering - intracellulært vand kommer ud, cellen tørrer ud og krymper.
Membranligevægt ( Donnan equilibrium ) er ligevægten etableret i et system af opløsninger adskilt af en membran, der er uigennemtrængelig for mindst én type ioner til stede i systemet. Membranligevægt skal tages i betragtning, når man overvejer membranernes permeabilitet, når man måler det osmotiske tryk af opløsninger af makromolekylære stoffer.