私たちの理想的な世界では、「絶対的に純粋な」水は、真空のように、電流に対して無限の抵抗を示し、その抵抗率は無限大に近づくはずです。しかし、最も洗練された機器でこれを測定すると、今日の最先端技術を使用しても、超純水の抵抗率は依然として非常に高い、しかも有限の値であることがわかります。-水の固有の特性と当社の技術の限界により、超純水には理論上の最大抵抗率が存在します。
私たちは水分子が完全に中性であると仮定して、水分子を H₂O と呼ぶことがよくあります。しかし、実際には、水分子は H₂O だけを残すほど「純粋」ではありません。
水素原子と酸素原子の間の共有結合は完全に安定ではないため、水分子は「自動イオン化」と呼ばれる反応を起こします。簡単に言うと、1 つの水分子が別の水分子から水素原子を「盗む」のです。
2H₂O ⇌ H₃O⁺ + OH⁻
この反応は動的平衡です。これは、最も純粋な水であっても、微量のヒドロニウムイオン (H₃O⁺、H⁺ と略記) と水酸化物イオン (OH⁻) が常に存在することを意味します。これらのイオンは電荷キャリアとして機能し、その存在により水は導電性になります。
抵抗率 (ρ) の計算式は ρ=1/σ です。ここで、σ は導電率です。導電率はイオン濃度に比例します。したがって、H⁺ と OH⁻ イオンが存在する限り、水の導電率はゼロにはならず、抵抗率も無限大にはなりません。
25 度、純水中、[H⁺]=[OH⁻]=10⁻⁷mol/L。このイオン濃度に基づくと、理論上の抵抗率は約 18.2 MΩ・cm となります。この値は、理想的な条件下での超純水の理論上の限界抵抗率と考えられます。
現実世界のアプリケーションでは、最先端技術（逆浸透、イオン交換、電気脱イオン、紫外線消毒など）を使用しても、水からすべての不純物イオン（Na⁺、Cl⁻、Ca⁺ など）を完全に除去することはできません。-水中のすべてのイオンを完全に除去できたとしても、次のような「外部物質」を完全に除去することは依然として困難です。
空気中の二酸化炭素: これは、実験室での超純水の比抵抗低下の主な原因の 1 つです。超純水は非常に強力な溶媒です。空気にさらされると、CO₂ が急速に溶解して炭酸が形成され、炭酸は H⁺ および HCO₃⁻ イオンにイオン化します。
CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻
このプロセスによりイオン濃度が大幅に増加し、抵抗率が 18.2 MΩ・cm から 1-10 MΩ・cm の範囲まで急速に低下します。したがって、真に比抵抗の高い超純水の測定は、密閉された不活性雰囲気下で実行する必要があります。
健康診断および血液検査用逆浸透超純水システム - 逆浸透装置 - Nanjing Xuanke Environmental Protection Technology Co., Ltd.
コンテナやパイプからの溶解: 超純水の保管や輸送に使用されるコンテナ（高純度ポリエチレンやテフロン製であっても）は、微量のイオンや有機物をゆっくりと溶解し、水サンプルを汚染する可能性があります。
微生物: 微生物は電荷を帯びており、その代謝によってイオン性物質が生成され、水質に影響を与えることもあります。