超純水のさらなる指標

超純水を測る指標は、電気伝導度だけではない

「超純水」も「純水」同様、明確な公的定義がありません。一般的な「超純水」の評価方法は、電気伝導度(μS)と液抵抗率(MΩ)※の2つを用いて行われています。

ハイパーウォーター/水質エビデンス(電気伝導度、液抵抗値)

計測方法電気伝導度電気抵抗値
超純水一般基準値0.055〜1.0μS10MΩcm以上
実測値
電気伝導度
単位: μS

電気抵抗値
単位: MΩ

もしも完全なH2Oが存在すれば、電気伝導度は0μS、液抵抗率は∞(無限大)となります。

しかし実際には、水からH2O以外のすべての物質を除去しても、H2O自体が5億個に1個(25℃時)の割合でイオン化し、H+とOH-に分離するため、0μSや∞(無限大)にはなりません。このときの理論値は、0.0548μS、18.24MΩとなります。

半導体製造や原発冷却水などの分野では、不純物質の中でも特に除去の難しいとされる炭素なども紫外線酸化除去工程で最終除去し、使用されているのは0.055μS、18MΩレベルの超高純度の水。
医療分野では、1μS以下、10MΩ以上の高純度の水を使用しています。 一般的には、このレベル以上の純度の水を「超純水」と呼んでいます。 ※μS/cmをμS、MΩcmをMΩと略しています


市販の洗車用浄水器で水シミが残ってしまうのはなぜ?

ここ数年、洗車用純水器として、イオン交換樹脂を通すだけの製品が販売されています。“ハイパーウォーター”は「物理フィルター + 活性炭フィルター + 逆浸透(R.O)膜 + イオン交換」の4段階の浄水プロセスで精製していますが、最終段階に使用するイオン交換樹脂だけで本当に水道水が「純水」になるのでしょうか?

答えは、『原水の水質によって、純水にまでできる場合とできない場合がある』ということになります。

純水器の説明では、TDSメーターを用いて電気伝導度による値だけで純度を判断していますが、実は水中にはTDSメーターで計測できない物質も多数存在します。
『TDSメーターで見ると数値がほぼゼロなのに、洗車後にウォータースポット、水シミが残る・・・』という声をよく聞きますが、これがその原因です。 「TDSメーター(電気伝導度)ゼロ=不純物質ゼロ」ではないのです。

逆にそのような物質がほとんど含まれない原水を処理する場合、イオン交換樹脂のみでも「純水」を精製することが可能となります。

なぜ作れないの?イオン交換樹脂だけで5大鉱物質は取り除けない?

TDSメーターで計測できる物質は、水中でイオン化(水に溶解して電気を通す状態)した物質だけです。 ですから、水に溶解しないような物質、例えば石ころをよく洗ってから水の中に入れても、石ころは水に溶けないのでTDSメーターの数値はほとんど変化しません。(多少の汚れは溶解して数値に現れますが) また、水に溶けたとしても、砂糖のように水中で分子集団を形成してコロイダル化し、浮遊状態でイオン化しない物質等はTDSメーターで計測できません。

ところが、ほとんどの水道水に含まれ主にウォータースポットの原因となる5大鉱物質は、分子集団となってコロイダル化しやすいものが多いのです。結果、実際にはTDSメーターでは反応しないものも多く存在します。 特に、炭酸カルシウム(CaCO3)やシリカ(SiO2)はその状態になりやすい物質です。

イオン交換樹脂は、イオン化状態の物質のみをH+とOH-イオン樹脂で交換吸着するので、砂粒、鉄粉、チリなどの大きな物質、金属結合やコロイダルなど水中でイオン化しない浮遊物質、無電荷状態の物質は、吸着処理できずにそのまま通過します。 TDSメーターで計測できない物質のほとんどは、イオン交換樹脂では処理できないのです。 “ハイパーウォーター”では、イオン交換樹脂で処理できない物質を、前段階のプレフィルターとR.O.膜で除去しています。 4段階の浄水プロセスを踏むことではじめて、最終的に「超純水」と呼べる高純度の水を精製することができるというわけです。