U našem idealnom svijetu, "apsolutno čista" voda bi, poput vakuuma, trebala pružiti beskonačan otpor električnoj struji, a njena otpornost bi se trebala približiti beskonačnosti. Međutim, kada ovo mjerimo najsofisticiranijim instrumentima, otkrivamo da čak i uz današnju najsavremeniju-tehnologiju, otpornost ultra čiste vode ostaje na izuzetno visokoj, ali konačnoj vrijednosti. Urođena svojstva vode i ograničenja naše tehnologije nalažu da postoji teoretski maksimalni otpor za ultračistu vodu.
Često nazivamo molekule vode H₂O, pod pretpostavkom da su apsolutno neutralni. Međutim, u stvarnosti, molekuli vode nikada nisu toliko "čisti" da ostavljaju samo H₂O.
Budući da kovalentna veza između atoma vodika i kisika nije apsolutno stabilna, molekule vode prolaze kroz reakciju koja se naziva "autojonizacija". Jednostavno rečeno, jedan molekul vode "krade" atom vodonika drugom:
2H₂O ⇌ H₃O⁺ + OH⁻
Ova reakcija je dinamička ravnoteža. To znači da su čak i u najčistijoj vodi uvijek prisutne količine hidronijum jona (H₃O⁺, skraćeno H⁺) i hidroksidnih jona (OH⁻). Ovi joni djeluju kao nosioci naboja, a njihovo prisustvo čini vodu provodljivom.
Formula za izračunavanje otpornosti (ρ) je ρ=1/σ, gdje je σ provodljivost. Provodljivost je proporcionalna koncentraciji jona. Stoga, sve dok su prisutni ioni H⁺ i OH⁻, provodljivost vode neće biti nula, a otpornost neće biti beskonačna.
Na 25 stepeni, u čistoj vodi, [H⁺]=[OH⁻]=10⁻⁷mol/L. Na osnovu ove koncentracije jona, teoretska otpornost je približno 18,2 MΩ·cm. Ova vrijednost se smatra teorijskom graničnom otpornošću ultračiste vode u idealnim uvjetima.
U stvarnim-primjenama, čak i korištenjem najsavremenijih-tehnologija (kao što su reverzna osmoza, izmjena jona, elektro-deionizacija i ultraljubičasta dezinfekcija) ne može se u potpunosti ukloniti sve nečistoće (kao što su Na⁺, Cl⁻ i Ca⁺) iz vode. Čak i ako se svi ioni u vodi mogu potpuno ukloniti, sljedeće "autsajdere" ostaje teško potpuno eliminirati:
Ugljični dioksid u zraku: Ovo je jedan od glavnih krivaca za smanjenje otpornosti ultračiste vode u laboratoriji. Ultračista voda je izuzetno jak rastvarač. Jednom izložen zraku, brzo otapa CO₂, stvarajući ugljičnu kiselinu, koja se ionizira u H⁺ i HCO₃⁻ ione:
CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻
Ovaj proces značajno povećava koncentraciju jona, uzrokujući brzi pad otpornosti sa 18,2 MΩ·cm na opseg od 1-10 MΩ·cm. Stoga se mjerenje istinski visoke otpornosti ultra čiste vode mora izvoditi u zatvorenoj, inertnoj atmosferi.
Sistem ultračiste vode sa reverznom osmozom za fizičke preglede i testove krvi - Oprema za reverznu osmozu - Nanjing Xuanke Environmental Protection Technology Co., Ltd.
Otapanje iz kontejnera i cijevi: Kontejneri koji se koriste za skladištenje i transport ultra čiste vode (čak i one napravljene od polietilena visoke -čistoće ili teflona) mogu polako otopiti tragove jona ili organske tvari, kontaminirajući uzorke vode.
Mikroorganizmi: Mikroorganizmi nose električni naboj, a njihov metabolizam također može proizvoditi jonske tvari, što utječe na kvalitetu vode.