水の導電率に影響する要因

電気伝導度とは、水中に溶けたイオンが電流を運ぶ性質です。イオンは正または負の電荷を持つ原子や分子で、金属ほどの導電性はありませんが、水も一定の導電性を示します。水の導電率は、総溶解固形物(TDS)や塩分濃度、ミネラルの純度、温度などの要因によって変化します。

TDS(総溶解固形物)または水の塩分

塩分が高い水は、純水に比べてはるかに電気を通しやすくなります。これは、溶解したイオンが増えることで導電性が向上するためです。水中で塩分を構成する主なイオンは、硫酸塩、炭酸塩、塩化物、カリウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウムなどです。導電率は地下水、流出水、農業排水、降雨水など水の種類を区別する指標にもなります。また、地質、土壌、土地利用、水の流速(流速が遅いほど導電率が上がる)といった副要因も塩分に影響し、結果として導電率が変わります。

ミネラル純度

純粋な水の導電率は低いですが、可溶性不純物(例:食塩)が加わるとイオン化し、導電率が大幅に上昇します。純水は酸素1個と水素2個からなる分子で、酸素と水素は共有結合で結びついています。共有結合は電子を共有するため、電流が流れにくい性質です。一方、イオン結合を持つ物質は正負の電荷が引き合うことで電流を通しやすくなります。水にミネラルが混入すると、イオン結合が形成され、電解質としての導電率が高まります。

温度

水の温度が上がると、導電率は必ず上昇します。温かい水は粘度が低く、イオンの運動が活発になるため、電流が流れやすくなります。導電率は通常、特定の温度(例:25℃)に対する相対変化として示され、温度が1℃上がるごとに約2%増加するとされています。

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