Sert Su ve Arıtma Yöntemleri ( Dr. Öğr. Üyesi İbrahim BİLİCİ )
Sert Su ve Arıtma Yöntemleri
Su Sertliği
Su, çökelti verebilecek önemli miktarda iyonlar içeriyorsa, suyun sert su olarak tanımlanır. Sert su kalsiyum, magnezyum ve ağır metal iyonları içerir. Sabun ile çökelek oluşturur. Sertlik günümüzde, numunedeki bütün çok yüklü katyonların toplam konsantrasyonuna eşdeğer kalsiyum karbonat konsantrasyonu cinsinden ifade edilir. Sert su ile yapılan buz buğulu bir görünümde olur.
Geçici su sertliği : Bikarbonat iyonu, HCO3-içerir. HCO3-(aq) içeren su ısıtılırsa, bikarbonat iyonu CO3 2-, CO2 ve su vermek üzere kolayca bozunur. CO3 2- sudaki çok değerlikli katyonlarla tepkimeye girerek CaCO3 – MgCO3 karışık çökeltisini ve kazan taşı adı verilen tortuyu oluşturur.
Kazan taşının oluşumu buhar üreten sanayi kazanlarında ve buharla çalışan elektrik santralarında oldukça ciddi sorunlara neden olabilir. Kazan taşının oluşumu su ısıtıcılarının etkinliğini azaltır ve kazanın aşırı ısınmasına neden olabilir. Geçici sert su, su arıtma tesisinde suya sönmüş kireç [Ca(OH)2] katıp metal karbonat çökeltisini süzmekle yumuşatılabilir. Baz, bikarbonat iyonu ile tepkimeye girerek su ve karbonat iyonu oluşturur. Karbonat iyonu Ca2+ gibi M2+ iyonları ile tepkimeye girerek metal karbonatları halinde çöker.
HCO3- + OH-H2O + CO32-CO32- + Mg2+MgCO3 (k)
Kalıcı su sertliği : HCO3- yanıda önemli derişimlerde, SO4 2- gibi başka anyonlar da içerir. Kalıcı sert suyu yumuşatmak için, içerisine Na2CO3 (çamaşır sodası) eklenir. Ortamdaki Ca2+ ve Mg2+ gibi katyonlar karbonatlar halinde çöktürülür.Geriye kalan su Na+ iyonu içeren yumuşamış sudur. Ca2+ ve Mg2+ iyonlarını içeren su sabun ile çökelti oluşturur ve köpürmeyi engeller. Banyo teknelerinde görülen tortu, kalsiyum ve magnezyum sabunlarının bir karışımıdır. Bir çökeltinin oluşumu sabunların ve şampuanların köpürmesini güçleştirir
Sert sularda sabun sarfiyatı fazladır, sabun geç köpürür. Suyun içinde bulunan kalsiyum ve magnezyum, sabunların bileşiminde bulunan sodyum ve potasyum ile yer değiştirerek tamamen sarfedildikten sonra sabun köpürür.
Sudaki sertlik zamanla kendiliğinden veya su ısıtıldığında hızla çözünürlüğünü kaybeder ve geçtiği yüzeylere yapışmaya başlar. Su borularının içi hızla dolar, su basıncı ve akışı azalır. Suyun ısıtıldığı yüzeylerde daha da artan kireçlenme, yalıtkanlığa sebep olur ve elektrik tüketimini artırır. Kalorifer tesisatındaki kireçlenme yakıt tüketiminin artmasına sebep olur.
Sert sular ısıtma tekniği bakımından uygun değildir. Bilhassa sıcak su tesisatı, buhar kazanları gibi tertibata ait boruların kısa zamanda kireçtaşı bağlamasıyla kesitlerinin daralmasına sebep olur.
Sert suların kullanıldığı dokuma sanayiinde boyaların dokular içerisine tam olarak nüfuz etmesi güçleşir.
Sert sular mutfak işleri bakımından da elverişli değildir
Sert Suların Yumuşatılması
Soda-Kireç Metodu
Alüminyum Sülfat ve Şap Metodu
Trisodyum Fosfat Yöntemi
Permutit Yöntemi
İyon Değiştiricileri
Suların yumuşatılması; suda sertlik yapan mineral maddeleri (katyon ve anyonları) sudan ayırmak demektir. Suların yumuşatılması aşağıda belirtilmiş olan nedenlerden dolayı önemlidir :
• Çamaşırların yıkanması için daha az sabun sarfedilir.
• Sert sularda mevcut mineraller su boruları içinde birikerek boruların tıkanmasına yol açar.
• Bazı endüstri ve imalat kollarında yumuşak su gereklidir. Konservecilik, tekstil, kağıt imalatı, dericilik ve buz, nişasta imalatlarında yumuşak su gereklidir. Fakat çok yumuşak sular korrozif olurlar. Bunlara korrozif su denir.
• Su ürünleri yetiştiriciliğinde önemlidir.
…
