Suyun Özellikleri (2 Hafta) PDF

# SUYUN ÖZELLİKLERİ ## 1.1 GİRİŞ Dünya yüzeyinin dörtte üçü sularla kaplıdır. Ancak bu suyun büyük bir kısmı tuzlu su halinde denizlerde bulunur. Dünya su rezervinin ancak % 2,6'si tatlı sulardan oluşur. Bunun çok büyük bir kısmı da kutup bölgelerinde buzullar halindedir. Tatlı suların az bir bölü...

# SUYUN ÖZELLİKLERİ ## 1.1 GİRİŞ Dünya yüzeyinin dörtte üçü sularla kaplıdır. Ancak bu suyun büyük bir kısmı tuzlu su halinde denizlerde bulunur. Dünya su rezervinin ancak % 2,6'si tatlı sulardan oluşur. Bunun çok büyük bir kısmı da kutup bölgelerinde buzullar halindedir. Tatlı suların az bir bölümü atmosferde buhar, yer kabuğunda yüzey ve yeraltı suyu şeklindedir. Dünyamızda mevcut suların yaklaşık miktarı ve dağılımı Çizelge -1.1'de verilmektedir. | Su kaynağı | Miktar, km³ | % | |---|---|---| | Denizler | 1.348.000.000 | % 97,39 | | Tatlı sular | | | | Kutuplardaki buzullar | 27.820.000 | 2,01 | | Yer altı suları | 8.062.000 | 0,58 | | Göller ve nehirler | 225.000 | 0,02 | | Atmosferdeki buhar | 13.000 | 0,0001 | | **TOPLAM** | **1.384.120.000** | | Su yalnız yaşam için değil, atmosferde meydana gelen bütün meteorolojik olayların da temelini oluşturur ve iklim koşullarının yumuşatılmasında etkili rol oynar. Atmosferde bulunan diğer bütün gazlar homojen olarak dağılırken, su buharı homojen dağılmaz. Bu farklılık ve enerji alışverişi ile birlikte yürüyen faz değişimleri ekolojik dengenin kurulmasında önemli rol oynar. Su yeryüzünde sürekli hareket halindedir. Su kullanılır, fakat tüketilemez. Kullanılmış olan su genellikle aynı miktarda, kirlenmiş olarak yeniden çevreye verilir. Suların ana deposu denizdir. Denizlerden buharlaşarak atmosfere karışan su, yağışlarla yeryüzüne taşınır. Yeryüzüne düşen yağışın bir kısmı yeraltına süzülürken, bir kısmı da akış halinde yeniden denizlere döner. Yer kabuğu tarafından tutulan su da, buharlaşma ve bitkilerin transpirasyonu yoluyla atmosfere karışır. "hidrolojik çevrim" olarak adlandırılan bu olaylar zinciri milyonlarca yılda kurulmuş olup, yeryüzündeki yaşamın temelini oluşturur. Şekil -1.1 **Şekil - 1.1 Hidrolojik çevrim** - Yağış - Buharlaşma - Akış - Transpirasyon - İnfiltrasyon - Yeraltı su tablası Hidrolojik çevrimin enerji kaynağı güneştir. Güneş enerjisini kullanan su, denizlerden çıkıp buhar halinde atmosfere karışır. Bir günde atmosfere karışan suyun yaklaşık 1200 km³ olduğu hesap edilmiştir. Atmosferde sürekli yer değiştiren hava, su buharını da beraberinde taşır. Böylece içindeki yabancı maddelerden temizlenmiş olan su, yeryüzünün değişik bölgelerine yağış olarak dağılır. Yeryüzüne ulaşan yağış suları, hemen buharlaşan bir bölümünün dışında ya toprak altına sızarak (infiltrasyon) yeraltı sularına katılır, veya akarsuları oluşturarak denizlere ulaşır. Yeryüzünde bulunan suyun tüm insanlığın ihtiyaçlarını karşılayacak kadar çok olduğu ve dolayısıyla hiçbir zaman tükenmez bir kaynak oluşturacağını düşünmek yanlıştır. Bilindiği gibi insanların içme, kullanma, endüstri ve tarımsal sulama gibi ihtiyaçlarını karşıladıktan sonra su değişik oranlarda kirletilerek yeniden doğaya verilmektedir. Böylece dünya temiz su kaynakları gittikçe azalmaktadır. Diğer taraftan nüfus artışı, kentleşme ve endüstrileşme sonucu temiz su tüketiminde hızlı bir artış olmaktadır. Temiz su kaynakları yeterli olsa bile, bunların yeryüzündeki dağılımı üniform değildir. Uzak bölgelerdeki temiz su kaynaklarının kentlere ulaştırılması gittikçe güçleşmektedir. Geçtiğimiz yüzyılın sonlarına doğru yeryüzü ikliminde belirgin değişmeler ortaya çıkmış ve temiz su kaynaklarının zamanla azalacağına dair kuşkular ortaya atılmıştır. Diğer taraftan su kaynaklarındaki önlenemeyen kirlenmeler de, yakın zamanda bütün dünyada bir su sorununun ortaya çıkacağının işaretleri olarak görülmektedir. ## 1.2 DOĞAL SU KAYNAKLARI Doğada bulunan su kaynakları genel olarak dört grupta toplanabilir. 1. Yağmur suları 2. Yüzey suları (göl suları, nehir suları) 3. Yeraltı suları (kaynak suları, kuyu suları) 4. Deniz suları. Bu kaynakların tümü, gerek şehir içme suyu olarak ve gerekse endüstriyel amaçlarla kullanılabilir. Amaca uygun arıtma işlemi uygulanarak sanayide yaygın olarak kullanılan doğal su kaynakları, yüzey ve yeraltı sularıdır. Genel olarak deniz suyu bugün için yalnızca soğutma suyu olarak kullanılmakta, yağmur suları ise hemen hiç kullanılmamaktadır. Ancak istenilen koşullara tam olarak uyan suyun ekonomik olarak sağlanması her zaman mümkün olmayabilir. Suların karakteristik özellikleri büyük ölçüde içinde bulundukları jeolojik yapıya ve mineralojik bileşime bağlıdır. Buna rağmen kalın bir zemin tabakasından süzülerek geçen yeraltı sularının, yüzeysel sulara göre daha temiz, buna karşılık çözünmüş tuz içeriklerinin de daha fazla olduğu söylenebilir. | Bileşenler | Yağmur suyu ppm | Kar suyu ppm | |---|---|---| | Toplam sertlik, CaCO3 | 43 | 18 | | Kalsiyum sertliği, CaCO3 | 42 | 14 | | Mağnezyum sertliği, CaCO3 | 1 | 4 | | Sodyum | 5 | 5 | | Klorür | 7 | 12 | | Sülfat | 26 | 21 | | Nitrat | 1 | 1 | | Demir | 0,9 | 1,2 | | Silisyum dioksit | 0,15 | 3 | ## Yüzeysel Sular Akarsular ve göllerin kimyasal bileşimleri mevsimlere göre büyük değişim gösterir. Göl ve baraj rezervuarları nehirler ile beslendiği için, yağışlı mevsimlerde su düzeyinde yükselme olur. Suyun bulanıklığı bazı mevsimlerde anormal derecede artar. Göl sularının sıcaklığı, pH değeri, çözünmüş oksijen ve karbon dioksit konsantrasyonları ve özellikle askıdaki katı maddeler zamanla değişir. Yağışların ve iklim koşullarının etkisi ile yüzeysel sularda geçici sertlikte zamanla önemli ölçüde değişme gözlenir. Kış mevsiminde göl suyunun yüzeyinde sıcaklık düşmesi olur. Sıcaklık düşmesi ile yoğunluğu artan sular dibe doğru hareket eder. Dipte +4 °C'de su bulunur. Sıcak mevsimlerde olay ters yönlü olarak cereyan eder. İlk 10 m lik bölümde mevsimsel değişmeler görülür. Bu olaylar göl suyu içinde termal bir hareketin doğmasına neden olur. 60 m derinlikten sonra göl suları artık mevsim değişimlerinden etkilenmez. Yüzey suları çevresel atıklar sonucu daha kolay kirlenir. Özellikle evsel atık suların karışmasıyla azot ve fosforun meydana getirdiği kirlenme büyük önem taşır. Akarsu ve göllere karışan bu bileşenler "ötrofikasyon" olayına neden olur. Suya aşırı miktarda fosfor ve azot karışması halinde, bazı yosun ve bitkiler anormal ölçülerde gelişerek suda bulunan çözünmüş oksijeni kısa sürede tüketirler. Bunun sonucu olarak su içinde yaşayan canlılar için yeterli oksijen kalmaz. Ötrofikasyon denilen bu olay su içindeki canlı yaşamın tamamen yok olmasına neden olabilir. | Deniz | Tuzluluk derecesi, g/kg | |---|---| | Kuzey atlantik | 35,1 - 36,2 | | Güney atlantik | 34,3 - 35,6 | | Akdeniz | 35,3 - 36,4 | | Hint okyanusu | 34,5 - 35,4 | | Kuzey pasifik | 34,0 - 34,6 | | Güney pasifik | 34,3 - 35,1 | ## Yeraltı Suları Yağış sularının yaklaşık üçte biri yeraltına sızar. Bu sular yeraltında kayaların çatlaklarını ve boşluklarını doldurarak bir su tabakası (akifer) oluşturur. Yeraltı suları kaynaklardan veya kuyulardan alınarak kullanılabilir. Yeraltı suları, yüzeysel sulara göre daha temiz ve berraktır. Yeraltı sularının diğer bir karakteristik özelliği de sıcaklığının sürekli aynı kalmasıdır. Genel olarak yeraltı sularının yüzeysel sulara göre aşağıdaki avantajları vardır: - Bütün yeraltı suları berrak ve renksizdir. - Yeraltı sularının organik madde ve mikro organizma içeriği daha azdır. - Yeraltı sularının kimyasal bileşimi ve sıcaklığı zamanla değişmez. Buna karşılık yeraltı sularının şu dezavantajları vardır: - Her yerde yeterli miktarda yeraltı suyu bulmak zordur. - Yeraltı sularında toplam çözünmüş tuzlar, özellikle klorür ve sülfat tuzları yüzeysel sulara göre daha yüksektir. - Yeraltı sularında demir, mangan ve sertlik yapıcı bileşenler daha fazla bulunur. - Yeraltı sularını depolara pompalamak için gerekli enerji daha fazladır. | Karakteristikler | Yüzeysel sular | Yeraltı suları | |---|---|---| | Sıcaklık | Mevsimlere göre değişir | Yaklaşık olarak sabit kalır | | Bulanıklık | Zamanla değişir, bazen çok yükseklir | Çok az veya yok | | Çözünmüş tuzlar | Yağışlara ve sellere göre değişebilir | Yüzey sularından daha yüksektir | | Demir ve mangan | Göllerin dibi hariç genellikle yoktur | Daima bir miktar bulunur | | Serbest karbon dioksit | Genellikle yoktur | Birçok yeraltı suyu büyük ölçüde içerir | | Çözünmüş oksijen | Oksijen ile doygun haldedir | Genellikle az | | Amonyak | Kirlenmiş sularda bulunur | Yüzeysel olarak kirlenmeyi gösterir | | Hidrojen sülfür | Bulunmaz | Bazı sıcak sularda rastlanır | | Silikat | Az miktarda bulunur | Yüzey sularından daha yüksektir | | Nitrat | Genellikle çok az | Bazı sularda rastlanır | | Mikroorganizma | Patojenik bakteriler ve virüsler bulunabilir | Sıklıkla demir bakterileri bulunur | ## 1.3 MOLEKULER YAPI Su, hidrojenin oksijen ile birleşmesi sonucu meydana gelen ekzotermik bir reaksiyon ile oluşur. Tek proton taşıyan hidrojen atomları ile, büyük bir elektron affinitesi olan oksijen atomunun birleşmesinden oluşan su molekülü düz bir H-O-H bağı biçiminde olmayıp, hidrojen atomları 105° lik bir açı yapar. Bu durum su molekülüne polar bir özellik kazandırır. Şekil -1.2 **Şekil -1.2 Hidrojen molekülü ile oksijen molekülünün birleşmesi ile polar özellikte su molekülünün oluşumu** - Hidrojen molekülü H₂ - Oksijen molekülü O₂ - Su molekülü - Su molekülü ## Çizelge -1.5 Suyun bazı fiziksel özellikleri | Sıcaklık, °C | Yoğunluk g/cm³ | Viskozite CP | Buhar basıncı mmHg kPa | |---|---|---|---| | 0 | 0,99987 | 1,7921 | 4,58 0,61 | | 2 | 0,99997 | 1,6740 | 5,29 0,71 | | 4 | 1,00000 | 1,5676 | 6,10 0,82 | | 6 | 0,99997 | 1,4726 | 7,01 0,94 | | 8 | 0,99988 | 1,3872 | 8,05 1,09 | | 10 | 0,99973 | 1,3097 | 9,21 1,23 | | 12 | 0,99952 | 1,2390 | 10,5 1,42 | | 14 | 0,99927 | 1,1748 | 12,0 1,61 | | 16 | 0,99897 | 1,1156 | 13,6 1,81 | | 18 | 0,99862 | 1,0603 | 15,5 2,02 | | 20 | 0,99823 | 1,0087 | 17,5 2,33 | | 22 | 0,99780 | 0,9608 | 19,8 2,66 | | 24 | 0,99733 | 0,9161 | 22,4 3,02 | | 26 | 0,99681 | 0,8746 | 25,2 3,38 | | 28 | 0,99626 | 0,8363 | 28,4 3,71 | | 30 | 0,99568 | 0,8004 | 31,5 4,24 | **Şekil-1.3 Su molekülünün sodyum klorür kristalini çözmesi** - Na + - (SU MOLEKÜLÜ) - Cl ## 1.4 SUYUN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ Doğal sular içinde bulunan safsızlıklar, suların kaynağına göre farklı fiziksel özellikler kazanmasına neden olur. Kullanım amaçlarına uygun olmaması halinde suların arıtılarak özelliklerinin iyileştirilmesi gerekir. ### 1.4.1 RENK Su saf halde renksizdir. Su infrared ışınlarını kırmızı ışıktan daha çok absorplar. Beyaz ışıktan kırmızı ışık çekilince mavimsi bir renk oluşur. Bu nedenle derin sular mavi görünümlüdür. Suları renkli gösteren asıl neden ise, içerdikleri yabancı maddelerdir. Suda çözünen ve koloidal olarak asılı olan organik maddeler suyu renklendirirler. Demir, mangan ve krom gibi bazı metal bileşiklerinin suda bulunması da suya renk verir. Bu bileşiklerden kaynaklanan renkliliğin giderilmesi daha zor olup, bu bileşiklerin kimyasal yöntemlerle uzaklaştırılmalarını gerektirir. ### 1.4.2 KOKU VE TAT Suyun kokusu ve tadı, su içinde çözünmüş halde bulunan gazlar, inorganik ve organik maddelerden kaynaklanır. Kullanım amacına göre pratikte büyük önem taşıyan bu özellik, bazı amaçlar için sakınca yaratmayabilir. İçme ve kullanma sularında koku istenmez. Suyun kendine özgü bir tadı olması ve içiminde hoş bir lezzet vermesi istenir. Genellikle amonyak, sülfürler, siyanürler, fenoller, serbest klor, petrol atıkları, bitkisel ve hayvansal atıklar ve bazı mikroorganizmalar suya hoş olmayan kokular verir. Bu maddeler yanında suda bulunan sodyum klorür ve mağnezyum sülfat gibi doğal olarak bulunan kimyasal maddeler de suya tuzlu ve acımsı bir tat verir. Bunun dışında doğal sular genellikle kokusuzdur. Ancak bazı yeraltı suları geçtikleri yerlerin jeokimyasal yapısına göre koku içerebilir. Örneğin kükürtlü sular çürük yumurta kokusu verirler. Sular taşıdıkları minerallerin tadını içerirler. Karbonik asitli sular ekşi, sodyum klorürlü sular tuzlu, magnezyum sülfatlı sular acı tat verirler. Aşırı miktarda sodyum ve magnezyumlu sular bulantı verir. Kaynatılmış suyun tadının hoş olmamasında sıcaklık artışı ile su içinde çözünmüş olan oksijen ve karbon dioksitin azalması etkilidir. İçme suyu için uygun sıcaklık 7-10 °C'dir. ### 1.4.3 BULANIKLIK Su içinde çözünmemiş olarak süspansiyon ve koloidal halde bulunan çok küçük çaplı katı tanecikler bulanıklığı oluşturur. Organik ve inorganik maddelerden oluşan bulanıklık süzülerek ayrılabilen (süspansiyonlar) ve süzülemeyen (koloitler) olarak ayrılır. Bulanıklık, su kalitesi ve görünümü açısından istenmeyen bir özelliktir. Bütün kullanım alanlarında suyun berrak olması istenir. Bulanıklık özellikle güneş ışınlarını engellediği için su altı bitki ve organizmalarının yaşamasını güçleştirir. İçme sularında bulanıklığın 5 birimden fazla olması istenilmez. Özellikle demir ve mangan bileşiklerinden kaynaklanan bulanıklığın hiç olmaması gerekir. Gıda sanayiinde, tekstil ve kağıt üretiminde kullanılacak olan sularda bulanıklık büyük sakınca yaratır. Bulanıklık ölçü birimi olarak, mg/L SiO2 NTU (Nephelometric Turbidity Unit) ve JTU (Jackson Turbidity Unit) birimleri kullanılır. Bu iki birim yaklaşık olarak birbirine eşittir. Bulanıklığı doğrudan ölçmek üzere spektrofotometrik yöntemlere dayanan özel cihazlar geliştirilmiştir. ### 1.4.4 SICAKLIK Yüzeysel suların sıcaklıkları doğal olarak iklime göre belirlenir. Genel olarak ekvatordan uzaklaştıkça ve deniz seviyesinden yükseldikçe suların sıcaklığı düşer. Yeraltı sularının sıcaklığı ise, daha çok derinliğe bağlı olup 20-40 metre derinlikte (ortalama 33 metre de) 1 °C yükselir. Ancak düzenli yükselme nötr bölge denen ve yerin mineralojik yapısına göre 15 - 40 m derinlikten sonra görülür. Bu ara bölgede yeraltı suyu sıcaklığını enlem, rakım, topoğrafya, rüzgar ve yağış suyu sıcaklığı gibi faktörler belirler. ### 1.4.5 ELEKTRİKSEL İLETKENLİK Bir suyun elektriksel iletkenliği, su içinde çözünmüş olarak bulunan iyonların cinsi ve konsantrasyonuna bağlıdır. Çözünmüş tuz konsantrasyonu arttıkça elektriksel iletkenlikte de artış olur. Bu nedenle suların elektriksel iletkenliği ölçülerek su içinde çözünmüş toplam tuz miktarı hakkında fikir edinilebilir. Bir çözeltinin özgül elektriksel direnci, 1 cm² yüzey alanı ve 1 cm uzaklıkta bulunan iki elektrot arasında ölçülen dirençtir. (ρ = Ohm.cm). Elektriksel iletkenlik ise, elektriksel direncin tersi olarak tanımlanır. λ = 1/p Ohm¹.cm²¹ Sl birim sisteminin iletkenlik birimi Siemens' dir. 1 S =1/Ohm (Ohm¯¹) dir. Buna göre, öz iletkenlik = Ohm¯¹.cm²¹ veya (S/cm) birimi ile ifade edilebilir. Doğal suların iletkenliği çok küçük olduğundan, suların öz iletkenliği genellikle µmho/cm (µS/cm) cinsinden ifade edilir. Seyreltik çözeltilerde çözünmüş tuz konsantrasyonu ile elektriksel iletkenlik arasında yaklaşık olarak lineer bir bağıntı vardır. **Toplam çözünmüş tuz konsantrasyonu = K x Elektriksel iletkenlik** Örneğin 0,01 molar KCI (745 mg/L) çözeltisinin elektriksel iletkenliği 25 °C da 140 mSm²¹ dir. Buna göre, potasyum klorür çözeltileri için K = 140/745 = 0,188 bulunur. Bu değer kullanılarak seyreltik potasyum klorür çözeltilerinin elektriksel iletkenliği ölçülüp (K = 0,188) katsayısı ile çarpılarak (mg/L) olarak yaklaşık tuz konsantrasyonu bulunabilir. Belli bir su kaynağı için (K) katsayısı belirlendikten sonra bu değeri kullanarak söz konusu suyun çözünmüş tuz konsantrasyonu hızlı olarak ölçülebilir. Toplam çözünmüş tuz konsantrasyonu ile iletkenlik arasındaki ilişki Çizelge -1.6'da verilmektedir. | Su iletkenlik derecesi ρ, μmho/cm | İletkenlik ile çözünmüş tuz konsantrasyonu arasındaki sayısal bağıntı | |---|---| | ρ <100 | Çözünmüş tuz(ppm) = 0,62 ρ (μmho/cm) | | 100 < p < 1000 | Çözünmüş tuz(ppm) = 0,68 ρ (μmho/cm) | | 1000 < p < 4000 | Çözünmüş tuz(ppm) = 0,75 ρ (μmho/cm) | | 4000 <ρ <10000 | Çözünmüş tuz(ppm) = 0,82 ρ (μmho/cm) | Örneğin, elektriksel iletkenliği p = 500 µmho/cm olan bir suda çözünmüş toplam tuz konsantrasyonu yaklaşık olarak 500x0,68 = 340 ppm dir. ## 1.5 SUYUN KİMYASAL ÖZELLİKLERİ ### 1.5.1 pH Doğal suların pH değerleri içerdikleri maddelere göre değişir. Belli bir sıcaklıkta suyun pH derecesi içinde bulunan hidrojen iyonu aktivitesine bağlıdır. pH = - log [H+] (1.1) Saf su çok az olarak iyonlarına ayrışır. Saf suyun iyonlarına ayrışma sabiti 25 °C sıcaklıkta Ksu = 10-14 dür. Bu değer kullanılarak pH değeri hesaplanabilir. H2O → H+ + OH­ (1.2) Ksu = [H+][OH] = 10-14 (1.3) [H+] = [OH] = 10­-7 (1.4) pH - log 10­-7 = 7 (1.5) Burada, [H+]: Hidrojen iyonu aktivitesi, mol/L [OH]: Hidroksil iyonu aktivitesi, mol/L Ksu : Suyun iyonlar çarpımıdır. Görüldüğü üzere, saf suyun 25 °C deki pH değeri 7' dir. Buna benzer olarak pOH değeri de 7' dir. Yani saf su, ne asit ne de bazik karakterde olmayıp nötraldir. Suyun iyonlar çarpımı sıcaklıkla değiştiği için pH değeri de sıcaklıkla değişir. Saf suyun pH değeri 0 °C de 7,5, 60 °C de ise 6,5 dur. Suyun iyonlar çarpımının sıcaklık ile değişimi Çizelge -1.7 de verilmektedir. | Sıcaklık, °C | Ksu | Sıcaklık, °C | Ksu | |---|---|---|---| | 0 | 0.112 10­-14 | 25 | 1.01 10­-14 | | 5 | 0.186 10­-14 | 30 | 1.47 10­-14 | | 10 | 0.293 10­-14 | 40 | 2.92 10­-14 | | 15 | 0.452 10­-14 | 50 | 5.47 10­-14 | | 20 | 0.680 10­-14 | 60 | 9.61 10­-14 | Doğal suların pH değerleri 4<pH<9 arasında değişir. Sularda pH derecesini belirleyen en önemli etken CO2 ↔ HCO3­ ↔ CO32­ dengesidir. Suda çözünen karbon dioksit, sıcaklığa bağlı bir denge reaksiyonu ile karbonik asit oluşturur. CO2 + H2O ↔ H2CO3 (1.6) Karbonik asit zayıf bir asittir. Az miktarda ayrışarak suya hidrojen iyonu ve bikarbonat iyonu verir. Bikarbonat iyonu da daha az olarak hidrojen iyonu ve karbonat iyonu vererek ayrışır. H2CO3 → H+ + HCO3­ (1.7) HCO3­ → H+ + CO32­ (1.8) Suların pH değeri içerdikleri karbonik asit türevlerine bağlı olarak değişir. Çizelge-1.8' de görüldüğü üzere, pH<4,3 de suda yalnızca karbonik asit bulunur. 4,3<pH<8,3 aralığında bikarbonat iyonu ile karbonik asit denge halindedir. pH > 8,3 de ise su içinde bikarbonat ile denge halinde karbonat İyonu da bulunur. 8,3 den daha yüksek pH derecelerinde su içinde serbest karbon dioksit bulunmaz | Karbonik asit Türevleri | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |---|---|---|---|---|---|---|---|---|---| | CO2 ve H2CO3 | 100 | 95 | 70 | 20 | 2 | - | - | - | - | | HCO3­ | - | 5 | 30 | 80 | 98 | 95 | 70 | 17 | 2 | | CO32­ | - | - | 5 | 30 | 83 | 98 | - | - | - | Suyun pH değerini büyük ölçüde bikarbonat alkalinitesinin serbest karbon dioksite oranı (HCO3/ CO2) belirler. Bu oran arttıkça pH yükselir. ### 1.5.2 ASİTLİK Suyun asitliği esas olarak su içinde bulunan mineral asitlerden ve zayıf organik asitlerden ileri gelir. Mineral asitler bulunduğu zaman pH < 4 dür. Bir suyun asitliği, sudaki asitlik yapan bileşenleri titre etmek için gereken NaOH miktarı ile belirlenir. Eğer su içinde bulunan mineral asitler tayin edilecekse, pH = 4,3' de dönüm noktası olan bir indikatör (metiloranj) kullanılarak 0,02 N NaOH çözeltisi ile titre edilir. Birçok halde su içinde bulunan bazı metal tuzları da hidroliz olarak asitliğe neden olur. Örneğin demir, krom, alüminyum iyonları su içinde kolaylıkla hidroliz olarak asit oluşturur. Sudaki toplam asitliği tayin etmek için, indikatör olarak fenolftalein kullanılarak su 0,02 N NaOH çözeltisi ile dönüm noktasına kadar titre edilir. Eğer su fenolftalein ile mor renk oluşturuyorsa bu suyun asitliği sıfırdır. ## Sertlik Birimleri Suların sertliği, yaygın olarak içerdikleri sertlik veren maddelerin CaCO3 eşdeğeri cinsinden 1 litrede mg olarak, (yani ppm CaCO3 olarak) miktarları ile belirlenir. Ancak pratikte su sertliğini belirlemede eski alışkanlıklar nedeniyle çeşitli birimler kullanılmaktadır. Hesaplarda kolaylık sağlamak açısından sertliğin öncelikle miliekivalent/L olarak (1 mek/L = 50 mg/L CaCO3) hesaplanması daha sonra istenilen birime dönüştürülmesi tercih edilmektedir. - 1 ppm (Amerikan sertliği) .........: 1 mg CaCO3/L - 1 miliekivalent/L ........: 50 mg CaCO3/L = 28 mg CaO/L - 1 AS° (Alman sertlik derecesi) ****: 10 mg CaO/L - 1 FS° (Fransız sertlik derecesi)....: 10 mg CaCO3/L - 1 IS° (Ingiliz sertlik derecesi) ....: 10 mg CaCO3/0,7L= 14,3 mg CaCO3/L | Sertlik birimleri | Mek/L | AS° | FS° | IS° | ppm CaCO3 | |---|---|---|---|---|---| | Mek/L | 1 | 2,8 | 5,0 | 3,5 | 50 | | AS° | 0,357 | 1 | 1,79 | 1,25 | 17,9 | | FS° | 0,2 | 0,56 | 1 | 0,7 | 10,0 | | IS° | 0,286 | 0,80 | 1,43 | 1 | 14,3 | | ppm CaCO3 | 0,02 | 0.056 | 0,1 | 0,07 | 1 | ## Çizelge - 1.11 Suların sertlik derecesine göre sınıflandırılması | Su sertlik derecesi ppm CaCO3 | Su sertlik sınıfı | |---|---| | 0-75 | Yumuşak su | | 75-150 | Orta sert su | | 150-300 | Sert su | | > 300 | Çok sert su |