純粋な水と電気伝導性：電気を通さない理由とイオンの影響

水は私たちにとって非常に重要な物質であり、日常生活の中でさまざまな用途に使われています。特に電気を通すかどうかという点で、水の性質を理解することは重要です。今回は「純粋な水は電気を通さないのか？」という質問に答えるため、水の電気伝導性について解説します。

1. 純粋な水の電気伝導性

純粋な水（蒸留水）は、非常に少ない量の不純物しか含まれていないため、電気をほとんど通しません。純粋な水は、理論的にはほとんど絶縁体に近い性質を持っています。その理由は、水分子が電気を通すために必要な自由に動けるイオンをほとんど含んでいないからです。

水が電気を通すためには、イオン（例えば、Na+ や Cl-）が水中に存在している必要があります。純粋な水にはこれらのイオンがほとんど含まれておらず、したがって電気を通しにくいのです。

水に不純物（例：NaClやその他の塩類）が溶けると、それが電気を通す原因になります。塩類が水に溶けると、イオン（Na+ や Cl-）が生じ、このイオンが電流を運ぶため、電気伝導性が大幅に向上します。このため、海水や塩水は電気をよく通します。

一般的に、純粋な水に比べて不純物が多い水ほど電気を通しやすくなります。例えば、飲料水や河川の水などには一定量のミネラルや塩分が含まれており、これらが水の電気伝導性を高めます。

水分子は、完全に電離していないものの、微量の水分子は自発的に電離します。水分子の電離反応は、次のように進行します。

H2O ⇌ H+ + OH-

この反応は非常に微弱であり、純粋な水の中で生成される水素イオン（H+）や水酸化物イオン（OH-）の濃度は非常に低いです。そのため、純粋な水の電気伝導性はほとんどありません。

不純物、特に塩類が水に溶けると、これらの物質が完全に電離してイオンを生成します。イオンは電気を伝導する能力を持っており、このため水に塩を加えると電気伝導性が急激に高まります。この現象は、私たちが塩水が電気を通す理由でもあります。

電解質が含まれる水は、純粋な水よりもはるかに効率的に電気を通すことができるため、水の電気伝導性を調整したい場合には不純物を追加することが一般的です。

純粋な水は基本的に電気を通さない、絶縁体に近い性質を持っていますが、塩などの不純物が溶け込むことで電気伝導性が大幅に向上します。水が電気を通すかどうかは、水中に含まれるイオンの量によって決まるため、純粋な水よりも不純物が含まれた水の方が電気を通しやすいのです。