純水
前述したイオン交換法や逆浸透膜法の前処理として採用される。
フィルターを用いた方法は、水に不溶の粒子を安価に(フィルターに通すだけで)除去できる。しかし、その他のものは殆ど除去できず、またフィルターの頻繁な交換が必要である。前述したイオン交換法や逆浸透膜法の前処理として採用される。また、半導体製造や医薬用水製造向けでは、限外ろ過(UF)を最終的な微粒子や大分子の有機物の除去に使用されることが多い。
次に、工業用の純水製造装置として代表的なフローの例を以下に示す。
水道水 - フィルター - 活性炭 - イオン交換樹脂。特に大規模な装置の場合は、空気中の炭酸ガスによるイオン交換を最小限とするため、イオン交換樹脂を複数に分け、間に脱炭酸ガス装置或いは脱気装置を入れる場合が多い。
水道水 - フィルター - 活性炭 - 逆浸透膜-脱炭酸ガス装置-EDI
1.は、2.に比べて設備費が安価で、供給した水の殆どを純水として取り出せるが、イオン交換樹脂について時々採水を止めて薬品を使って再生を行うか、交換することが必要である(純水器の項を参照)。一方2.は、設備費が高く不純物が濃縮された排水が出続けるが、再生などで装置を止めることなく連続で採水でき、薬品が不要でメンテナンスも少なくて済むメリットがある。
純水(じゅんすい)とは、不純物を含まないかほとんど含まない、純度の高い水のことである。物理学的・化学的性質については水の性質も参照。
水は、水素原子・酸素原子・水素原子の順番で連なった化合物である。水素と酸素の電気陰性度には有意な差があるため、酸素原子付近に電子が集まりやすい。更に、酸素が孤立電子対を持つため、その分子構造は「く」の字型になる。この2つの要因ため、水分子は大きな極性を持つ。水分子は、この高い極性により、同じく高極性の分子を容易に溶かし込むことができる。また、溶解度こそ低いものの、低極性の分子も溶かすことができる。さらに、水に不溶な物質であっても、懸濁液状態で水に混ざることがある。特に、帯電した微粒子などは、長時間静置しても沈殿しにくく、懸濁状態を維持する。水には以上のような性質があるために、何らかの操作をして純度を上げない限り、たとえ無色透明に見える湧水や地下水なども、相当量の不純物を含んでいるし、一般的な水道水も同様である。このために、例えば水道水を洗浄に使おうとすると、微量の不純物が洗浄対象物に付着して残ったり、水が蒸発する際に不純物が析出して水垢(みずあか、ウォーターマークとも呼ばれる)を生じたり、不純物が洗剤(界面活性剤など)の働きを妨げたりする。こうした現象を嫌う、化学工業や機械工業用の機器などの洗浄や、化学や生物学関係の実験、実験器具の洗浄などには、不純物量を低減した純水を用いることが必要となる。