純水とは何か？　純水の３つの種類とその特徴

水は私たちの生活には無くてはならない存在です。

水というと、水道水やミネラル水を連想される方が多いと思いますが、

純水を普段から飲んだり、料理や洗濯などの生活用水に使用している人はいないと思います。

日々の生活の中ではあまり馴染みのない純水ですが、実は産業には欠かせない存在です。

走る園児

今回は純粋について

種類や用途や注意点をわかりやすく解説します。

この記事は５分で読めます

目次

1. 純水とは
2. 水の不純物とは
3. 純水の種類
4. ３つの純水の不純物の含有順
5. ①イオン交換水
   1. イオン交換水の主な特性
6. ②純水
   1. 純水の主な特性
7. ③超純水
   1. 超純水の主な特性
   2. 超純水の注意点
      1. ①化学反応性
      2. ②保管の難しさ
      3. ③人体への影響
8. 純水の比較表
   1. 電気伝導率
      1. 基本的な考え方
   2. 抵抗率
      1. 基本的な考え方

純水とは

純水は、水道水や一般的な飲料水よりも不純物が極めて少ない綺麗な水のことです。

純水は、特殊なろ過システムや蒸留法を用いて製造され、電子産業や医療分野など、様々な工場などで使用されています。

水の不純物とは

井戸の水や水道水にはごく微量ですが、様々な不純物が含まれています。

水に含まれる不純物

1. 金属イオン: 鉄、銅、ナトリウムなどの金属成分
2. 有機物: 植物や動物由来の有機分子成分
3. ガス: 溶け込んでいる酸素、二酸化炭素、窒素などの微量なガス成分
4. 微生物: バクテリアやウイルスなど微生物成分
5. 塩類: 塩化ナトリウムや硫酸マグネシウムなど

 

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これらの不純物が含まれた水は、

電気伝導率、pH、味、臭いなどに影響を与えるため、

電子産業や医療分野などでは使うことができないのです。

 

このような理由から、これらの不純物を徹底的に取り除いた水（純水）が電子産業や医療分野では必要不可欠なのです。

純水の種類

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純水は３種類あります

３つの純水の不純物の含有順

①イオン交換水

イオン交換水とは、

イオン交換樹脂を使用して水中のイオン（金属イオン、塩類）を取り除いた水です。

イオン交換樹脂は特定のイオン（たとえば、カルシウムやマグネシウム）を吸着し、代わりに他のイオン（たとえば、水素イオンやナトリウムイオン）を放出します。

これにより、水中の硬度成分が取り除かれ、イオン交換水が得られます。

イオン交換水の主な特性

• 用途: ボイラー給水や工業用プロセスなど、多くの用途に使用されます。
• 純度: 純水や超純水に比べて低いが、硬度成分が除去されているため多くの用途に適しています。

②純水

純水とは、不純物がほとんど含まれていない水のことです。

純水は、逆浸透、蒸留、イオン交換、紫外線処理などの複数の水処理技術を組み合わせて製造されます。

これにより、非常に高い純度の水が得られます。

純水の主な特性

• 電気伝導率: 0.1 μS/cm以下
• 用途: 科学実験、製薬、電子産業など、純度が求められる場面で使用されます。

③超純水

超純水とは、純水よりもさらに高い純度を持つ水です。

超純水は、ほぼ完全に不純物が取り除かれた状態であり、通常は18.2 MΩ・cm（メガオーム・センチメートル）以上の抵抗率を持ちます。

超純水の主な特性

• 電気伝導率: 0.055 μS/cm以下
• 用途: 半導体製造、バイオテクノロジー、ナノテクノロジーなど、極めて高い純度が要求される場面で使用されます。

抵抗率

抵抗率（Electrical Resistivity, ρ）は、物質がどれだけ電流の流れに対して抵抗するかを示す指標です。単位はオーム・メートル（Ω・m）で表されます。抵抗率が高いほど、物質は電流の流れを妨げる力が強いことを意味します。

基本的な考え方

抵抗率は、物質の電気抵抗（Resistance）とその形状に依存します。特に、抵抗率は物質の長さに比例し、断面積に反比例します。

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