19世纪50年代初，英国化学家T.格雷厄姆开始系统地研究溶液的扩散作用，随后又研究了不同溶质通过半透膜（羊皮纸或棉胶等制成的薄膜）的特性，发现一些溶质的分子或离子能通过半透膜的细孔，而较大的胶体粒子不能通过的现象。格雷厄姆称此现象为渗析。根据这个原理制成的设备称为渗析器，常用于胶体溶液的浓缩以及核酸、蛋白质等高分子化合物的提纯。20世纪50年代出现了以离子交换膜作为隔膜的扩散渗析器。离子交换膜扩散渗析器由离子交换膜、隔板和夹紧装置组成。离子交换膜是渗析器的关键部件，可根据不同用途选用不同的型号。隔板是膜的支撑体和水流通道，隔板材料有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯塑料和橡胶等。夹紧装置常采用铁板、螺栓或液压部件，把膜和隔板组成一个整体。采用阳离子交换膜，其固定基团带负电荷，只允许阳离子透过，而阻挡阴离子；采用阴离子交换膜则相反。虽然阳离子交换膜有阻止阴离子通过的选择性，但是氢氧离子(OH-)却能通过;而氢离子(H+)同样也能通过阴离子交换膜。酸根离子和H+分别通过阴离子交换膜后结合为酸;金属离子和OH-分别通过阳离子交换膜后结合为碱。利用离子交换膜的这种选择透过作用，可以分离有机胶质、无机电解质，回收酸和碱。
原理 扩散渗析是依靠膜两侧溶液的浓度差进行溶质扩散的。根据斐克扩散定律，通过膜面积为S(厘米3)的物质与膜的两侧溶液的浓度C1，C2(摩尔/厘米2)有下述关系：
ΔQ=KS(C1-C2)=K·S·ΔC式中ΔQ为单位时间内通过膜的物质数量（摩尔/秒）；ΔC为膜两侧溶液的浓度差（摩尔/厘米3）；K为扩散系数，其值与膜本身以及膜界面现象有关，根据膜及装置实际测定。
如果A、B两种物质在原液中的浓度为CA、CB；在扩散液中的浓度为C┭、C勴；则分离系数Se为： 如果Se=1,说明只有扩散,没有分离；Se值越大,表示分离越完全。
扩散渗析的效果主要与下列因素有关：膜的物理化学性质,原液的成分、浓度,操作条件（温度、流速等），隔板型式等。
应用 扩散渗析具有设备简单、投资少、基本不耗电等优点,可应用于:①从冶金工业的金属处理废液中回收硫酸(H2SO4)或盐酸(HCI)；②从浓硫酸法木材糖化液中回收硫酸；③从粘胶纤维工业的碎木浆料处理液中回收氢氧化钠(NaOH)；④从离子交换树脂装置的再生废液中回收酸、碱等。目前在工业上应用较多的是钢铁酸洗废液的回收处理。钢铁酸洗废液一般含10%左右的硫酸和12～22%的硫酸亚铁(FeSO4)。采用阴离子交换膜扩散渗析器分离硫酸和硫酸亚铁的原理如图。 原液和水逆向通入膜的两侧，由于浓度差和膜的选择透过作用，原液中的硫酸进入膜一侧的隔室，而硫酸亚铁仍留在原液隔室内，渗析的结果使膜的一侧隔室内为主要含有硫酸的扩散液，另一侧隔室内则为主要含有硫酸亚铁的残液，这样就达到了从硫酸和硫酸亚铁的混合液中回收硫酸的目的。硫酸的回收率可达 70%以上，在回收的硫酸中还含有10%左右的硫酸亚铁。由此可见，扩散渗析不能达到完全的分离回收。为弥补这一缺陷，国外有采用扩散渗析法与隔膜电解法相组合的工艺系统，以回收硫酸和铁。
