純水とは？ わかりやすく解説

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/11/12 01:21 UTC 版)

「水素イオン指数」の記事における「純水」の解説

水をどれだけ精製しても、水中から水素イオンを取り除くことはできない。たとえ超純水であっても、水の自己解離のため、1気圧・25℃の水中には水分子5億5千万個につき1個の水素イオンが含まれている。水素イオンのモル濃度で表すと 1.00×10−7 mol/L であり、この数値の逆数の常用対数がpHであるから、純水のpHは p H = log 10 ⁡ ( 1.00 × 10 7 ) = 7.00 {\displaystyle {\rm {pH=\log _{10}(1.00\times 10^{7})=7.00}}} となる。水分子 H2O の自己解離により、純水には水素イオン H+ と同数の水酸化物イオン OH− が含まれているので、純水は中性である。 純水のpHは、温度によって変化する。圧力が1気圧のとき、純水のpHが7.00になるのは24℃付近の狭い温度範囲に限られる。温度が0℃のときの純水では pH = 7.47、10℃のとき7.27、20℃のとき7.08、30℃のとき6.92、60℃のとき6.51となる。このpHの温度変化は、水の自己解離の度合いが温度により異なることに起因する。自己解離反応は吸熱反応なので、温度が高いほど解離が進む（ルシャトリエの原理）。60℃の純水に含まれる水素イオンの数は、0℃の純水に含まれる数のおよそ10倍である。

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