1 ) SU SAFSIZLIKLARI VE KİMYASI
GENEL AÇIKLAMA :
Su bileşiminde Hidrojen ve Oksijen bulunan kararlı bir moleküldür.
H2 + 1/2 O2>>>>>>>>→ H2O
Su moleküllerinin dipol özelliğinden dolayı kuvvetli bir çözücü olması sebebiyle de doğada saf olarak bulunması çok zordur.Örneğin yağmur suyunda, yeryüzüne düşerken atmosferden çözerek aldığı Oksijen , Azot , Karbondioksit , Hidrojen Sülfür vs. gibi gazları bulunmaktadır.Dünyadaki su kaynaklarını iki başlık altında toplaya biliriz , Yer altı ve Yüzey suları.
Yer altı sularında (kuyu ,artezyen ) yerküre katmanında bulunan çeşitli maddeler bulunmaktadır ( Kalsiyum, magnezyum, Demir, silis vs. ) yer altı suları bulundukları bölgenin jeolojik yapısına, yer altı katmanının durumuna ve kaynağın derinliğine bağlı olarak değişik nitelikler gösterirler.
Yüzey suları da (nehir, göl ) aynı şekilde bulundukları bölgenin jeolojik yapısına bağlı olarak değişik nitelikler gösterirler.
Yer altı sularının yüzey sularına göre en büyük avantajları çevre kirliliğinden daha az etkilenmeleri ve bünyelerinde daha az miktarda askıda katı madde ihtiva etmelidir.
SULARIN ÖZELLİĞİ BELİRLEYEN TANIMLAR :
Yer altı ve yüzey sularının özelliklerini içeriklerinde bulunan çözünmüş katı maddeler yani Katyonlar ( Kalsiyum, magnezyum, demir gibi ” +” değerlikli elementler ) ve Anyonlar ( Klorür , Bikarbonat, Karbonat, Silis gibi ” –” değerlikli element ve moleküller. ),
Askıda katı maddeler ( Kil, Çamur vs. ) , Organik Maddeler, Renk ve koku veren maddeler ile çözünmüş gazlar ( Oksijen, Karbon dioksit, Hidrojen sülfür vs. ) belirlemektedir. Suların özelliklerini belirleyen bazı kritik noktalar aşağıda belirtilmiştir.
pH DEĞERİ ; pH suyun içeriğindeki H+ ( Hidrojen ) iyonlarının konsantrasyonunun eksi logaritmasıdır.
pH = log [ 1/ ( H+ ) ]
Diğer bir deyişle suyun pH Değeri suyun asitlik-bazlık özelliğini belirleyen bir kavramdır. Ham suyun pH değerini suyun içeriğindeki bikarbonat, karbonat, hidroksit ve karbon dioksit belirler.
0 7 14
‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾ ‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾
Asidik Nötr Bazik
Yukarıdaki cetvelde de görüleceği üzere pH 0-7 arası asidik ( pH azaldıkça asidik özellik artar ), 7 nötr ( asit yada baz özelliği yok ) 7 – 14 arası bazik ( pH arttıkça bazik özelliği artar ) olarak nitelendirilir.
Hidroklorik asit ( HCI ), Sülfürik asit ( H2SO4 ), ve Karbonik asit ( H2CO3 ) asitlere, Sodyum Hidroksit ( NaOH ), Potasyum Hidroksit ( KOH ) bazlara örnek olarak verilebilir.
İLETKENLİK ( Kondüktivite ) ; İletkenlik bir sıvıdaki iyonların elektrik akımı iletim miktarını ölçerek , sıvı içerisindeki iyon konsantrasyonunu belirtir. Yani sıvının iletkenliği sıvı içindeki toplam çözünmüş katı madde miktarıyla doğru orantılıdır. İletkenlik birimi direnç biriminin tersi olup s / cm dir.
TOPLAM ÇÖZÜNMÜŞ KATI MADDE ( TDS ) ; Sudaki toplam çözünmüş katı madde miktarını belirler . İletkenlik ile arasında aşağıdaki tabloda belirtildiği gibi bir orantı vardır.
TDS ppm ( g / ton ) = 0,50 x ilet. mS / cm saf sularda
TDS ppm ( g / ton ) = 0,68 x ilet. mS / cm iletkenliği 1000 mS / cm den küçük
sularda
TDS ppm ( g / ton ) = 0,75 x ilet. mS / cm iletkenliği 1000 – 4000 mS / cm olan
sularda
TDS ppm ( g / ton ) = 0,82 x ilet. mS / cm iletkenliği 4000 – 10000 mS / cm olan
sularda
SU SERTLİĞİ ; Suyun içerdiği kalsiyum ( Ca ) ve Magnezyum ( Ma ) tuzları , suların sertliğini belirler . Kalsiyum ve Magnezyum sertliklerin toplamına ( Kalıcı ve Geçici sertlik toplamına ) Toplam sertlik denir.
Sularda sertlik ikiye ayrılır; a ) Geçici sertlik
b ) Kalıcı sertlik
a ) GEÇİCİ SERTLİK ; Geçici sertlik sudaki Kalsiyum ve Magnezyum bikarbonat tuzlarının miktarını belirler. Su ısıtıldığında geçici sertlik veren maddeler Karbondioksit vererek ayrışırlar ve Kalsiyumkarbonat ve Magnezyumhidroksit çökerek sudan ayrılırlar . Bu şekilde ısıtılarak giderilen sertliğe Geçici sertlik denir.
Ca ( HCO3 ) 2>>>>>>>>CaCO3 + H2O + CO2
Mg (HCO3 ) 2>>>>>>>>Mg ( OH )2 + 2CO2
b ) KALICI SERTLİK ; Magnezyum ve Kalsiyum Sülfat , Nitrat ve Klorür tuzlarından oluşan sertliğe ise Kalıcı sertlik denir. Kalıcı sertliği oluşturan tuzlar ısı ile ayrışmazlar.
Toplam sertlik değeri çeşitli birimler ile ifade edile bilir. Alman sertliği (dH) , Fransız sertliği (FrH) ve Amerikan sertliği ppm ( CaCO ) . Bu sertlik birimlerinin arasındaki bağıntılar aşağıda verilmektedir
1 dH (Alman sertliği) = 1,78 FrH (Fransız sertliği) = 17,8 ppm CaCO3 Amerikan sertliği
ALKALİNİTE ; Suyun içeriğinde bulunan Hidroksit ( OH ) , Karbonat ( CO3 ) ve Bikarbonatlar ( HCO3 ) suyun alkalitesini oluşturur. Alkalinite , P ( Fenol Alkalinite ) ve
M ( Metil Alkalite ) alkaliniteleri ile belirlenir.
P ( Fenol Alkalinite ) değeri = Hidroksit ( OH ) + 1/2 Karbonat ( CO3 )
M ( Metil Alkalinite ) değeri = Bikarbonat ( HCO3 ) + Hidroksit ( OH ) + Karbonat ( CO3 ) olarak belirtilir.
KLORÜR ( CI – ) ; Suyun içerisindeki Klorür iyonlarının konsantrasyonu gösterir. Kazan ve Soğutma suyu devrelerinde Konsantrasyon sayısının ve blöf miktarlarının belirlenmesinde önemli bir rol oynar.
DEMİR ( Fe ) ; Özellikle yüksek basınçlı derecede ısı olan sistemlerde ( buhar kazanı gibi )
Demir depozitlerinin oluşması açısından dikkat edilmesi gereken demir iyonlarının kaynağı ham suyun kendisi veya sistemlerdeki korozyondan kaynaklanan korozyon ürünleridir. Bu açıdan hem ham suyun ıslahında hem de sistemlerin korozyona karşı korunmasında demir miktarlarına dikkat edilmelidir.
SİLİS ( SiO2 ) ; Özellikle yüksek basınçlı buhar kazanları ve buhar türbin sistemleri olmak üzere , tüm buhar kazanları ve soğutma sistemlerinde kışır oluşumu yapabilecek
olan ve suyun doğal içeriğinde bulunan anyonlardan birisidir.
DİĞER KATYON VE ANYONLAR ; Suyun içeriğinde yukarıda belirtilen maddeler haricinde , su kaynağının bulunduğu yerin jeolojik yapısına bağlı olarak suyun içeriğinde katyonlar ( Mangan ( Mn ) , Bakır ( Cu ) vs. ) ve Anyonlar ( Sülfat (SO4 ) , Nitrat ( NO3 ) vs.)
Gibi çeşitli maddeler suyun içerisinde çözünmüş halde bulunmaktadır ve yukarıda belirtildiği gibi Toplam Çözünmüş Katı Maddeler olarak adlandırılmaktadır.
ÇÖZÜNMÜŞ GAZLAR ; Suyun atmosfer ile teması esnasında atmosferde bulunan gazları çözerek bünyesine aldığı Oksijen, Karbon dioksit , Azot vs. gazlardır. Özellikle oksijen ve karbon dioksit bizim açımızdan en önemli gazlar olarak öne çıkmaktadır.
