2026-01-12 09:53:08, 纳纯小助手 苏州纳纯科学仪器设备有限公司
在上一篇文章中,我们讨论了为什么超纯水的电阻率是18.2。
但是,你可能会在一些宣传资料中看到“超纯水电阻率18.25(甚至18.3)MΩ”。相较18.2而言,18.25的数值看似更精确,其实并不严谨。
即使是最干净、没有任何杂质的水,水分子本身也会发生极其微弱的自解离反应,解离产生H+与OH-。在25℃的时,根据离子迁移率,此时可推导出水的理论电阻率为18.24 MΩ.cm。这也是18.25,18.3的数值来源。
详细计算过程可参考上一篇
18.24并不是一个绝对常数,它只是一个理想状态下的极限值,又因为它受多种因素影响,比如:
-温度
-实验模型与测量方案
所以,从理论推导的角度来说,18.23,18.24,18.25等都是合理的。
但需要注意的是,18.24或者18.3的数值在测量上可能根本测不准,即使使用了超纯水专用的0.01/cm的高精度电导率测试仪。
一方面是测量的数值受温度补偿误差、空气中CO₂溶入等不确定因素的影响;另一方面则需要考虑电导率测试仪的测量精度。
以梅特勒电导率传感器Inlab Trace为例,测量范围0.0001-1000μS/cm,误差范围±2%。
图:梅特勒Inlab trace参数
这样精度的电导率探头是否能够准确测量出18.24MΩ呢?
NO!依然不行。
18.24MΩ——0.0548μS/cm(目标测量值)
1)由误差±2%可知,△Κ= 0.0548*0.02 = 0.001096 μS/cm。所以Inlab Trace的测量区间0.0548±0.0011μS/cm,即0.0537μS/cm~0.0559 μS/cm。
2)代回计算电阻率,ρ=1/Κ=17.9~18.6MΩ.cm@ 25℃。
对于电导池常数0.01/cm的电导率传感器来说,18.20,18.24,18.25的值都在其误差范围内。
因此,18.24MΩ@25℃在计量上没有太多意义,既不可能长期维持稳定,又难以被精准复现。
这是出于接近理论+实际测量+可验证性的考量。18.2非常接近18.24的理论极限值,但又留出了合理的范围来覆盖现实中难以避免的数据扰动。同时,这一结果可以被稳定复现(1/0.055)。
正因如此,我们看到这一数值广泛运用于各大标准中,如ASTM,也被国家知名厂商所采纳。
图:ASTM
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