超純水とは？純水との違いと18.2の意味【基礎知識】
18.2MΩ・cmは25°Cで水そのものが決める上限。超純水は比抵抗だけでなく、有機物や微粒子など複数の指標で管理します。
超純水とは、純水からさらに不純物を減らし、イオンだけでなく、有機物や微粒子、生きた細菌まで、用途によっては水に溶けた酸素も低く抑えた水です。半導体の製造で基板を洗う水や、研究室での機器分析、細胞培養などに使われます。 ■純水と何が違う？ 純水の水質は、主にイオンの少なさを示す比抵抗(電気伝導率の逆数)で語られます。超純水では、それに加えてTOC(全有機体炭素)や微粒子の数など、イオン以外の指標にも上限が設けられます。違いは数字の高さだけでなく、見る指標の数にもあります。 ■18.2という数字はどこから？ 水の分子は、ほんのわずかに水素イオンと水酸化物イオンに電離しています。不純物をすべて除いても、このイオンが電気を運ぶため、電気伝導率はゼロになりません。25°Cでの理論値は約0.055μS/cmで、その逆数をとると、比抵抗は約18.2MΩ・cmになります。 ■比抵抗には天井がある つまり比抵抗は、25°Cではどれほど精製しても、水そのものが決める上限を超えません。まずはお気軽にご相談ください。
基本情報
■なぜ「25°Cで」と書く？ 比抵抗は水温によって変わり、水温が上がると下がります。そのため測定器は温度を補正し、25°Cなどの基準温度に換算した値で示します。温度をそろえずに数字を並べても、正しい比較にはなりません。18.2MΩ・cmという値も、25°Cでの理論値です。 ■比抵抗では見えない不純物！ 比抵抗に表れるのは、水中のイオンです。微粒子や生きた細菌は、比抵抗の値ではとらえられません。微粒子は一定以上の大きさの粒を数え、生菌は培養して数えるように、指標ごとに別の測定が要ります。有機物のTOC、溶存酸素も同様です。18.2MΩ・cmは超純水を評価する最初の目安であり、それだけで水質のすべてを表せる値ではありません。 ■超純水で見る主な指標 1.比抵抗：イオン全体の少なさ 2.TOC：有機物の量 3.微粒子：一定以上の大きさの粒の数 4.生菌：培養して数える細菌の数 5.溶存酸素：水に溶けた酸素の量 半導体向けでは、イオン状のシリカや金属類なども、成分ごとに個別に管理されます。
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納期
用途／実績例
■どの単位で管理する？ 半導体向けの例では、TOCや溶存酸素はμg/L、金属類はng/Lの単位で上限が示されています。1μg/Lは水1Lに100万分の1g、1ng/Lはさらにその1,000分の1という量です。 ■要求は世代ごとに厳しくなった！ 半導体の回路が細かくなるにつれ、超純水の要求水質は引き上げられてきました。TOCや微粒子、金属類の上限は、年代を追って小さくなっています。 ■くみ置くと値が変わる？ 超純水も、容器にためて空気と接したままにすると、二酸化炭素などが溶け込み、比抵抗が下がります。そこで、水を止めたままためておかない工夫がとられます。研究室向けの装置にも、ポンプで水を絶えず巡らせて純度を保つものがあります。半導体向けの設備でも、使われなかった超純水をタンクに戻して循環させる構成があります。 ■土台は前段の純水 超純水は、純水をさらに仕上げてつくる水です。当社では、純水器や純水装置のイオン交換樹脂の交換など、前段の純水づくりのご相談を承っています。まずはお気軽にご相談ください。
