İdeal dünyamızda "mutlak saf" suyun, tıpkı bir boşluk gibi, elektrik akımına sonsuz direnç göstermesi ve direncinin de sonsuza yaklaşması gerekir. Ancak bunu en gelişmiş cihazlarla ölçtüğümüzde, günümüzün en ileri teknolojisiyle bile ultra saf suyun direncinin son derece yüksek, ancak sınırlı bir değerde kaldığını görüyoruz. Suyun kendine özgü özellikleri ve teknolojimizin sınırları, ultra saf su için teorik olarak maksimum bir direncin bulunduğunu zorunlu kılmaktadır.
Kesinlikle nötr olduklarını varsayarak su moleküllerine sıklıkla H₂O adını veririz. Ancak gerçekte su molekülleri asla yalnızca H₂O bırakacak kadar "saf" değildir.
Hidrojen ve oksijen atomları arasındaki kovalent bağ kesinlikle kararlı olmadığından, su molekülleri "otoiyonizasyon" adı verilen bir reaksiyona girer. Basitçe söylemek gerekirse, bir su molekülü diğerinden bir hidrojen atomunu "çalar":
2H₂O ⇌ H₃O⁺ + OH⁻
Bu reaksiyon dinamik bir dengedir. Bu, en saf suda bile eser miktarda hidronyum iyonunun (H₃O⁺, H⁺ olarak kısaltılır) ve hidroksit iyonlarının (OH⁻) her zaman mevcut olduğu anlamına gelir. Bu iyonlar yük taşıyıcı olarak görev yapar ve varlıkları suyu iletken hale getirir.
Direnç (ρ) hesaplama formülü ρ=1/σ'dur; burada σ iletkenliktir. İletkenlik iyon konsantrasyonuyla orantılıdır. Dolayısıyla H⁺ ve OH⁻ iyonları mevcut olduğu sürece suyun iletkenliği sıfır olmayacak ve özdirenç sonsuz olmayacaktır.
25 derecede, saf suda, [H⁺]=[OH⁻]=10⁻⁷mol/L. Bu iyon konsantrasyonuna dayalı olarak teorik direnç yaklaşık 18,2 MΩ·cm'dir. Bu değer, ideal koşullar altında ultra saf suyun teorik sınır direnci olarak kabul edilir.
Gerçek-dünya uygulamalarında, en son-teknolojileri (ters ozmoz, iyon değişimi, elektro-deiyonizasyon ve ultraviyole dezenfeksiyon gibi) kullanmak bile, sudaki tüm safsızlık iyonlarını (Na⁺, Cl⁻ ve Ca⁺ gibi) tamamen gideremez. Sudaki tüm iyonlar tamamen giderilebilse bile, aşağıdaki "yabancı unsurların" tamamen ortadan kaldırılması hala zordur:
Havadaki karbondioksit: Laboratuvardaki ultra saf suyun direncindeki azalmanın ana suçlularından biri budur. Ultra saf su son derece güçlü bir çözücüdür. Havaya maruz kaldığında CO₂'yi hızla çözerek karbonik asit oluşturur ve bu asit H⁺ ve HCO₃⁻ iyonlarına iyonlaşır:
CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻
Bu işlem iyon konsantrasyonunu önemli ölçüde artırarak direncin 18,2 MΩ·cm'den 1-10 MΩ·cm aralığına hızla düşmesine neden olur. Bu nedenle, gerçek anlamda yüksek dirençli ultra saf suyun ölçümü kapalı, inert bir atmosfer altında gerçekleştirilmelidir.
Fiziksel Muayene ve Kan Testleri için Ters Osmoz Ultra Saf Su Sistemi - Ters Osmoz Ekipmanı - Nanjing Xuanke Environmental Protection Technology Co., Ltd.
Kaplardan ve borulardan çözünme: Ultra saf suyu depolamak ve taşımak için kullanılan kaplar (yüksek-saflıkta polietilen veya Teflondan yapılmış olanlar bile) su numunelerini kirleten eser miktardaki iyonları veya organik maddeleri yavaşça çözebilir.
Mikroorganizmalar: Mikroorganizmalar elektrik yükü taşırlar ve metabolizmaları aynı zamanda su kalitesini etkileyen iyonik maddeler de üretebilir.
