純水とは何か その定義や製造方法を知る

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「純水」と呼ばれる水があることをご存知でしょうか。
その名の通り純粋で、不純物が含まれていないと言われるのが純水です。
では、純水はどのように作られるのでしょうか?
純水の用途とは?
純水とはどんな水なのかということを詳しく見ていきます。

<目次>

純水とは
純水の作り方
純水の用途
まとめ  

純水とは

純水とは一般的に、含まれている不純物を除去した、純粋な水のことを指します。
私たちが普段利用している水は一見何も含まれていない純粋な水のように見えますが、実際にはさまざまな物質が含まれています。
例えば水にはミネラルが含まれていることで、「味」が生まれます。
また、不純物が混ざっていることで、においや味わいが損なわれてしまうこともありますよね。
純水は限りなくH₂Oに近い水ですので、基本的には無味無臭です。
ただしどのような水を「純水」と呼ぶかについては、明確な定義があるわけではありません。
不純物を取り除く方法はいくつかあり、それによってさまざまな種類の純水が作られています。
また、通常の純水の製造工程では除去できないイオンや有機物、微粒子なども除去されたより純度の高い水は「超純水」と呼ばれています。
純水・超純水の純度を表す指標の一つとして用いられているのが、電気抵抗率です。
含まれる不純物が少ないほど電気が流れにくくなることから、電気抵抗率の高さによって水の純度の高さが表されることもあります。

純水の作り方

純水にはいくつかの作り方があり、それによって異なる名称で呼ばれることもあります。
ここでは代表的なものをいくつかご紹介します。

・RO水

水分子以外の物質が通過できない特殊な膜で純水と不純水を区切ると、通常は純水側から不純水側へ水が移動します。
これが、浸透圧です。
ここで不純水側に浸透圧以上の大きな力をかけると、不純水側から純水側へと水が移動します。
このような逆浸透(Reverse Osmosis)現象を利用して作られたのが、RO水です。
元々は海水の淡水化を目的として開発されたものですが、近年では一般的な浄水器などにも用いられるようになっています。

・蒸留水

原水を沸騰させて水蒸気にし、それを冷却して再び液体にしたものです。
水と不純物の沸点の違いを利用したもので、水が水蒸気になったとき、そこに溶けていた物質は揮発せずに原水中に残るため、純度の高い水だけを取り出すことができるという仕組みです。
ただし水蒸気を冷却させる際に大気中の不純物が混入する恐れがあるため、慎重に扱う必要があります。
最近ではこの弱点を克服する蒸留器も開発されました。

・イオン交換水

イオン交換樹脂を用いて脱イオン化した水のことです。
原水に含まれる陽イオンは陽イオン交換樹脂によって水素イオン(H⁺)に、陰イオンは陰イオン交換樹脂によって水酸化物イオン(OH⁻)に変えられ、純水(H₂O)が作られるのです。
すべての水を純水にすることができ、純度も高いことから、半導体製造分野において中心的な役割を担ってきました。

・精製水

蒸留、ろ過、イオン交換などの方法によって不純物を除去して純度を高めた水のこと。
精製水も純水の一種だと言うことができます。
精製水には医療器具の洗浄など医療用として用いられるものと、バッテリー補充液など工業用として用いられるものとがあります。
ドラッグストアなどでも販売されており、コンタクトレンズの洗浄等に使われるほか、精製水を使った手作り化粧水やアロマを楽しむ方もいます。

純水の用途

純水はその純度の高さから、私たちの身の回りのさまざまな用途に用いられています。

・半導体の洗浄

半導体を洗浄する際には、洗浄水に些細な不純物が含まれるだけでも製品の不良につながりかねません。
そこで、非常に純度の高い超純水が求められます
「超純水」という概念自体が、半導体洗浄分野において生まれたものだと言ってもよいかもしれません。
この分野で用いられる超純水については、不純物を除去する技術はもちろん、それを分析する技術についても緻密さがが求められています。

・洗車

最近では、純水を用いた洗車機やウォッシャー液が注目されるようになっています。
「せっかく車を洗ったのに乾いたらシミができていた」という経験のある方も多いかもしれませんが、それは水に含まれるミネラルなどの不純物が原因の一つだと言われています。
不純物を含まない純水を使うことで、このようなシミを防ぐことができると考えられているのです。

・食品、飲料製造

食品や飲料を製造する際に使う水は、製品の味やにおい、見た目に大きな影響を与えます。
また、これらの製品は常に品質が一定であることが求められます。
そのため不純物のほとんど含まれていない純水が原料として多く用いられています。

・料理、飲み物

純水自体は無味無臭に近いため、そのまま飲むのにはあまり向いていません。
ただし、料理や飲み物を作るときに純水を使う方もいます。
純水には不純物が含まれていないため、素材の味や色をそのまま活かすことができると言われています。
清浄性が高いことから、赤ちゃんのミルクを作る際に使う方もいます。

まとめ

それでは最後に、純水についてまとめておきます。

・純水とは一般的に、不純物をほぼ除去した水のことを指す
・純水はその処理方法によって、RO水や蒸留水、イオン交換水などに分けられる
・半導体の洗浄や洗車、食品や飲料品の製造のほか、料理や飲み物を作るときにも純水が用いられることがある

参考文献:

オルガノ(株)開発センター編『トコトンやさしい水処理の本』日刊工業新聞社

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