|
|
|
|
Serbest karbon asidi: Serbest karbon asidinden anlaşılan; suyun içerisinde çözülmüş haldeki karbondioksit (CO2) dir. Aslında karbon asidinin (H2CO3) oluşumunda bunun ancak yaklaşık %1’i su ile reaksiyona girer. Denge nedenleri ile kalsiyum karbonatın varlığının yanında bir miktarda serbest karbon asidi gereklidir. Bu miktar gerekli olan serbest karbon asididir. Bir çok kere suda gerekli serbest karbon asidi olarak daha fazla karbondioksit bulunmaktadır. Bu miktar kullanılmamış fazlalık serbest karbon asididir. Serbest karbon asidinin tamamı metaller için zararlıdır. Oldukça fazla olan serbest karbon asidinin varlığı demir borularda büyük miktarda paslanmalara yol açabilir.
Klorürler, Sodyum, Potasyum ve Sülfatlar: Bunlar her tabii suyun içinde bulunmaktadırlar. Her hangi bir su bileşiminde 100 mg/L nin üzerinde bulunan klorür miktarı hemen paslanmayı hızlandıran etki gösterir.
Nitratlar (NO3) ve Nitritler (NO2): İyi bir suda bunlar çok düşük miktarlarda bulunurlar. 50 mg/L’nin üzerinde nitrat bulunması özellikle küçük çocukların sağlığı için zararlıdır.
Demir ve Mangan: TSE 266’ya göre en fazla 0,2 mg/L demir ve 0,5 mg/L mangan suyun içerisinde bulunmalıdır. Aksi durumda daha yüksek değerlerde suda renklenmeler, bulanıklıklar ve hoş olmayan tatlar oluşur. Mangan iskelet yapısı ve gelişme için önemlidir.
Demir, Çinko ve Bakır: Bunlar insan vücudu için önemli kalıcı elementlerdir. Demir kan renginin (hemoglobin) bir parçasıdır ve vücutta oksijenin dolaşımı için önemlidir. Çinko bir çok hayati önemli hücrelerin oluşumunu etkiler ve 70’in üzerinde enzimin çok önemli yapı taşıdır. Bakır birçok enzimin parçası olup, hücre solunumu için önemlidir. Su içerisinde bulunan demir, bakır, çinko ve diğer kalıcı elementlerde hayati önemli olup, fakat bunların su sistemlerinde etkin olmaları paslanmayı daha da kolaylaştırmaktadır.
Silikatlar: Bunlar tabii sularda bulunmakta olup, kıkırdakların ve katılgan dokuların gelişiminde önemlidir. Silikatların bulunması, suyun etkinliğini ve bununla da borulardaki paslanmayı azaltır.
Fosfatlar: Bunlar tabii sularda yok denecek kadar azdır. Fosfatlar büyük oranda suya kimyasal maddeler (yıkama, temizleme ve benzeri maddeler) ile karışarak alglerin oluşmasına ve bunun sonucu olarak ta denizlerin akarsuların biyolojik olarak yok olmalarına neden olurlar.
Karbonat sertliği (KH): Karbonat sertliğinden anlaşılan, sertliği oluşturan maddelerin miktarıdır ki; bunlar bikarbonat ve karbonat olarak bulunurlar. Isının artması ile çözülmesi zor olan çökeltiler (kazan taşı) oluşturur.
Olmayan karbonat sertliği (NHK): Olmayan karbonat sertliğinden anlaşılan, bikarbonat ve karbonat dışındaki sertliği oluşturan maddelerin miktarıdır ki; bunlar sülfat klorür ve benzeri maddeler olarak bulunurlar. Toplam sertlik ile karbonat sertliği arasındaki fark olmayan karbonat sertliğini verir. Bunlar çözülmesi daha az zor olan çökeltilerdir.
Su sertliği (Toplam sertlik GH): Toplam sertlikten anlaşılan, eriyik halindeki toprak alkali tuzların miktarı ki; özellikle kalsiyum ve magnezyum miktarlarıdır. Toplam sertlik karbonat sertliği ile olmayan karbonat sertliğinin toplamıdır. GH = KH + KKH
pH – değeri: pH – değeri hidrojen iyonlarının 1 litre sudaki efektif miktarıdır. Sudaki asit miktarı ne kadar çok olursa pH – değeri de o kadar az olur. Tersi olarak ta alkali miktarı arttıkça pH – değeri de artar. Tabii suyun pH – değeri 7 dir.
Alman sertlik derecesi (odH) 1 odH = beher litre sudaki 10 mg CaO3 (Kalsiyumkarbonat)
DİKKAT ! CALCTRON suyun sertlik derecesini hiçbir şekilde değiştirmez. Suyun içerisindeki kireç oranı manyetik işlemden öncesi ve sonrası aynıdır.-
----Fakat kireç suda kristalleşmiş olarak serbest halde yüzer ve daha iyi bir çözelti gücüne sahiptir.
SERT SU : Ca2 + (HCO3)22 CALSİT = CaCO3 olarak tabaka oluşturur.
YUMUŞAK + ETKİN SU : Tesisat boruları ve bağlantı elemanları oksitlenir, zamanla paslanarak aşınma ve delinmelerin başlamasına neden olur.
Suyun içerisinde bulunan mineraller tüm organizmalar için hayati önemlidir. Bu nedenle bu mineraller suyun içerisinde kalmalıdırlar.
En iyi dengeleyici doğanın kendisidir. En büyük bozulma faktörü ise, insanlardır.
Bu nedenler ile geçerli olan tek kural: Olabildiği kadar suyun bileşimini ve kalitesini değiştirebilecek olan her şeyden kesinlikle uzak durmaktır.
Suyun bir bölümü yağmur ve sızıntı olarak toprak üzerinde akarken, suyun içerisinde çözülmüş halde bulunan karbondioksit karbon asidine dönüşür ve aynı şekilde suyun içerisinde çözelti halinde kalır. Karbon asidinin oranı karbon dioksitin oranı ile orantılıdır.
H2O + CO2 = H2CO3 Su Karbondioksit Karbon asidi
içerisinde karbon asidi oluşan su, kireçli taşların üzerinden akarken suyun içerisindeki karbon asidi kalsiyum ve magnezyum kireç taşını çözer ve bikarbonata dönüştürerek suyun içerisinde çözülür (çözülmüş kireç).
CaCO3 + H2CO3 = Ca(HCO3)2 Kalsiyum kireç taşı Karbon asidi Kalsiyum bikarbonat
MgCO3 + H2CO3 = Mg(HCO3)2 Magnezyum kireç taşı Karbon asidi Magnezyum bikarbonat
Bu bikarbonatlar suda çözülebilecek, gözle görülemeyecek ve suyun içerisinde yalıtılmış şekildedirler. Bunlar suyun iletkenliğini oluştururlar.
Ca(HCO3)2 = Ca2+ + 2 HCO31- Kalsiyum bikarbonat Kalsiyum2+ ve Karbonat1- iyonları (kimyasal görünüm) (çözülmüş)
Mg(HCO3)2 = Mg + 2 HCO31-Magnezyum bikarbonat Magnezyum2+ ve Karbonat1- iyonları (kimyasal görünüm) (çözülmüş)
Suyun içerisinde bulunan bikarbonatlar (çözülmüş kireç) borunun içerisine ulaştığında belli koşullar altında kabuklaşmalar oluşur. Bununla artan kireçlenme nedeni ile borunun iç çap boşluğu o kadar daralır ki; yeterli su basıncını sağlamak için gerekli olan maksimum su akış miktarına yeterli gelmez.
Isıtıcılardaki kireçlenme sıcaklığın suya aktarılmasında ısı tıkanıklığına ve bu şekilde de ısıtıcıların bozulmalarına neden olur.
Isıtıcıların ve ısı dönüştürücülerinin kireçlenmeleri kireç tabakası ile bir yalıtım oluşturarak ısıtmanın verimini %30 ‘a kadar azaltarak daha fazla enerji harcanmasına neden olurlar.
Buradaki kimyasal işlem, doğada su ile kireç çözülmesinin pratik olarak tam tersidir. Çünkü suda çözülmüş olan bikarbonat molekülleri çok stabil değildirler ve tekrar kireç taşı (karbonat), su ve karbondioksit halinde parçalanmak için isteklidirler. Reaksiyon sıcaklığının (60 °C üzeri) artması ile daha da uygun hale gelir. Bu parçalanma çok azda olsa soğuk suda da fakat özellikle sıcak suda oluşur.
Kireç taşı nerede parçalanmışsa, orada kristalleşerek bikarbonat haline dönüşüp, yüzeye yapışır. Bu etki ısı altında özellikle güçlü olur. Bundan da ısıtıcılar, ısı dönüştürücüler ve tüm tesisat özellikle etkilenir. Bu kireçlenme kazanlarda da kireç taşının oluşmasına neden olur. Karbonatlar (kireç taşları), suda erimesi zor olan sert kristal tabakaları oluştururlar Bu nedenle karbonatlar iyon formunda bulunmayıp, özellikle kabuklaşma oluştururlar.
Bikarbonatların karbonata dönüşmesinde iyonların azalması aynı zamanda suyun iletkenliğinin de azalmasına neden olur. Bu etkinin tüm ayrıntıları ölçme tekniği ile saptanabilir. Doğrusu; iletkenlik değişimi çok az olduğunda, suda diğer maddeler, iyonlar oluşur ve bunun yanında kalk iyonlarının yüzde olarak miktarı çok düşük kalır.
Ca(HCO3)2 = CaCO3 + H2O + CO2 Kalsiyum bikarbonat Kalsiyum Su Karbondioksit kireç taşı
Mg(HCO3)2 = MgCO3 + H2O + CO2 Magnezyum bikarbonat Magnezyum Su Karbondioksit kireç taşı
Bundan oluşan su ve karbondioksitin yanında tekrar, oluşmuş olan kireçlenmelerde reaksiyona girebilecek biraz da karbon asidi oluşur ve bunun sonucu olarak ta sudaki tabii kireç eriyiği tekrar çözülmüş bikarbonat oluşturur.
Fakat bu bikarbonatlar daha sonra yukarıda belirtilmiş formüle göre parçalanırlar ve yeniden kireç taşı oluştururlar.
Bu işlem çözülmüş ve çözülmemiş kireç arasında ki denge oluşana kadar kireç ve karbon asidi miktarlarına göre tekrarlanarak devam eder. Bu nedenle oluşan kireçlenmenin derecesi suyun sertliğine ve çevre koşullarına göre farklılık gösterir.
Fakat bilinmelidir ki; bu şekilde oluşmuş olan kireçlenmeler sökülemeyip, özellikle suyun devamlı akması ile gelen taze bikarbonatlar ile kireçlenmeler devam ederek bir tabaka oluşturur.
Kireçlenmenin yanında su tesisatı sistemlerinde daha başka sorunlarda vardır. Tüm metal malzemelerin oksijenin etkilemesi ile korozyona eğilimleri vardır. Bu oksitlenme işlemi demir borularda pas ve bakır borularda da patina olarak adlandırılırlar. Her iki durumda da boru sistemi ile su arasında sürekli olarak borunun et kalınlığını azaltan ve delinmeye kadar giden bir kimyasal reaksiyon oluşur.
Demir boru:
2 Fe + 3 H2O Fe2O3 + 3 H2 Demir Su Demir oksit
Bu demir oksit bu formda suda stabil değildir ve bu nedenle bunu teorik olarak ara işlem olarak görmek gerekir. Bu reaksiyon karışıklığında da pas oluşur.
Fe2O3 + H2O 2 FeO(OH) Demir oksit Su Demir pası
Bakır boru:
2 Cu + O2 2 CuO Bakır Oksijen Bakır oksit
2 CuO + CO3 Cu2O(CO3) Bakır oksit Karbondioksit Bakır patina
Sudaki kireç miktarı azaldıkça korozyon işlemi de daha çok yoğunlaşır. Bu durum sertlik derecesi 2° dH (Alman sertlik derecesi) ‘nin altında ve aynı zamanda iyon değiştiricisi ile tam olarak tuzu giderilmiş suda da söz konusudur.
Bu şartlar altında borunun içerisinde bir koruyucu tabakanın oluşturulması engellenmiş olur.
Kireci olmayan su özellikle çok etkin haldedir.
Suyun kullanıldığı tüm alanlarda, boru tesisatlarının ve cihazların kireçlenmesi ve paslanması büyük sorunlar yaratmaktadır.
Bu sorunlar... binlerce sanayi tesisini, iş yerini, konutu ve milyonlarca insanı ilgilendirmektedir.
· Tesisat borularının, bağlantı elemanlarının ve cihazların kireçlenerek tıkanmas veya paslanma sonucu aşınıp kırılması, · Duş ve armatürlerin tıkanması, · Pahalı temizlik maddelerinin, tuzların ve yumuşatıcıların çok kullanılması, · Armatürlerin, makinelerin, cihazların, lavabo, küvet ve seramiklerin temizlenmesinin çok yorucu olması, · Su ile ilgili elektrikli cihazların ve aksamlarının kireçlenme nedeni ile ömürlerinin kısa olması, · Daha fazla enerji harcanması ( |
