Ihanteellisessa maailmassamme "täysin puhtaan" veden pitäisi, kuten tyhjiö, tarjota ääretön vastus sähkövirralle ja sen resistiivisyyden tulisi lähestyä ääretöntä. Kuitenkin, kun mittaamme tämän edistyneimmillä välineillä, huomaamme, että jopa nykypäivän-huipputeknologian ansiosta ultrapuhtaan veden ominaisvastus pysyy erittäin korkeana, mutta kuitenkin rajallisena. Veden luontaiset ominaisuudet ja teknologiamme rajat edellyttävät, että ultrapuhtaalle vedelle on olemassa teoreettinen maksimiresistanssi.
Kutsumme vesimolekyylejä usein nimellä H2O, olettaen, että ne ovat täysin neutraaleja. Todellisuudessa vesimolekyylit eivät kuitenkaan ole koskaan niin "puhtaita", että niistä jäisi vain H2O.
Koska kovalenttinen sidos vety- ja happiatomien välillä ei ole täysin stabiili, vesimolekyylit käyvät läpi reaktion, jota kutsutaan "autoionisaatioksi". Yksinkertaisesti sanottuna yksi vesimolekyyli "varastaa" vetyatomin toiselta:
2H2O ⇌ H3O+ + OH⁻
Tämä reaktio on dynaaminen tasapaino. Tämä tarkoittaa, että jopa puhtaimmassa vedessä on aina pieniä määriä hydroniumioneja (H3O⁺, lyhennettynä H⁺) ja hydroksidi-ioneja (OH⁻). Nämä ionit toimivat varauksen kantajina ja niiden läsnäolo tekee vedestä johtavan.
Resistanssin (ρ) laskentakaava on ρ=1/σ, missä σ on johtavuus. Johtavuus on verrannollinen ionipitoisuuteen. Siksi niin kauan kuin H⁺- ja OH⁻-ioneja on läsnä, veden johtavuus ei ole nolla eikä resistiivisyys ole ääretön.
25 asteessa, puhtaassa vedessä, [H⁺]=[OH⁻]=10⁻⁷mol/L. Tämän ionipitoisuuden perusteella teoreettinen ominaisvastus on noin 18,2 MΩ·cm. Tätä arvoa pidetään ultrapuhtaan veden teoreettisena rajaresistanssina ihanteellisissa olosuhteissa.
Todellisissa{0}}sovelluksissa edes huipputeknologiaa (kuten käänteisosmoosia, ioninvaihtoa, elektro-deionisaatiota ja ultraviolettidesinfiointia) käytettäessä ei voida poistaa täysin kaikkia epäpuhtausioneja (kuten Na⁺, Cl⁻ ja Ca⁺) vedestä. Vaikka kaikki vedessä olevat ionit voidaan poistaa kokonaan, seuraavat "ulkopuoliset" ovat edelleen vaikeasti eliminoitavissa:
Hiilidioksidi ilmassa: Tämä on yksi tärkeimmistä syyllisistä ultrapuhtaan veden resistiivisyyden laskuun laboratoriossa. Ultrapuhdas vesi on erittäin vahva liuotin. Kun se on alttiina ilmalle, se liuottaa nopeasti CO₂:n muodostaen hiilihappoa, joka ionisoituu H⁺- ja HCO₃⁻-ioneiksi:
CO₂ + H2O ⇌ H2CO3 ⇌ H⁺ + HCO3⁻
Tämä prosessi lisää merkittävästi ionipitoisuutta, jolloin resistiivisyys putoaa nopeasti arvosta 18,2 MΩ·cm 1-10 MΩ·cm alueelle. Siksi todella korkearesistiivisen ultrapuhtaan veden mittaus on suoritettava suljetussa, inertissä ilmakehässä.
Käänteisosmoosi ultrapuhdas vesijärjestelmä fyysisiä tutkimuksia ja verikokeita varten - Käänteisosmoosilaitteet - Nanjing Xuanke Environmental Protection Technology Co., Ltd.
Liukeneminen säiliöistä ja putkista: Ultrapuhtaan veden varastointiin ja kuljetukseen käytetyt säiliöt (jopa korkean -puhtauden polyeteenistä tai teflonista valmistetut) voivat hitaasti liuottaa pieniä määriä ioneja tai orgaanista ainetta, mikä saastuttaa vesinäytteitä.
Mikro-organismit: Mikro-organismeissa on sähkövaraus, ja niiden aineenvaihdunta voi myös tuottaa ionisia aineita, jotka vaikuttavat veden laatuun.