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理論純水比阻抗值的計算方法

完全不含電解質的水,其導電率等於 H2O 解離生成的兩離子H+, OH 的和,所以不是零。其算式如下:

K = (ιH+ +ιOH)×Kω1/2 × ρ × 10-3
 

K 電子導電率(S/cm
ιH+
氫離子莫耳傳導率(Scm2/mol
ιOH
氫氧離子莫耳傳導率(Scm2/mol
[ H+ ]
氫離子濃度(mol/1000g(水))
[ OH]
氫氧離子濃度(mol/1000g(水))
ρ
水的密度(g/cm3

:水的解離常數

以上是根據Truman S.Light 所求出的結果。表中所使用的常數與變數與其它研究者或許有些不同,但一般都是 0.055 μS/cm(18.2~18.3 MΩ・cm at 25℃)。

表 1 理論純水中溫度與比阻抗間的關係

溫度

ιH

ιOH

-logKω

ρ

R 比阻抗

Scm2/mol

Scm2/mol

g/cm3

・cm

0

224.2

127.8

14.944

0.99987

84.2

10

275.5

156.2

14.535

0.99973

42.9

18

315.6

178.8

14.236

0.99859

26.6

20

325.5

184.4

14.167

0.99823

23.8

25

349.8

197.8

13.997

0.99707

18.25

30

373.7

211.6

13.833

0.99567

14.1

40

419.5

237.2

13.535

0.99224

8.98

        
舉例:水溫 25℃ 時,理論純水的導電率
K = (ιH+ +ιOH)×Kω1/2 × ρ × 10-3
=547.6 ×(10-13.997 1/2 × 0.99707 × 10-3
=547.6 × (1.00693 × 10-14 ) 1/2 × 0.99707 × 10-3
=547.6 × 1.003459 × 0.99707 × 10-10
=0.05479 × 10-6 S/m(= 0.05479 μS/cm = 18.25 MΩ・cm)

如此就可以對理論純水的導電度進行計算。此外,由上表可知,導電度會隨著水溫的改變而改變,因此,純水系統與超純水系統的導電度(比阻抗)一般會換算成水溫25℃來表示。
所以,最乾淨的水(超純水)的理論比阻抗值為 18.2~18.3MΩ.cm(25℃)。

 

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