Su
Su tanım:
Kelime: Suİşlev: abbreviation
Sunday
Su tadı olmayan saydam sıvı. Suyun adeta sihirli bir içecek olduğunu herkes biliyor. Sağlıklı ve güzel olmanın, ciltteki ve vücuttaki nemin korunmasının temel koşulu bol su içmek. Bir oksijen atomu ile iki hidrojen atomunun birleşmesinden meydana gelmiş, adi sıcaklıkta berrak, saydam ve kokusuz bir sıvı. Dünyanın % 71'ini, doğada bulunan canlıların yapısının büyük bir kısmını su meydana getirir. Yediğimiz gıdaların başlıca bileşenleri de sudur. Mesela, domatesin % 95'i, sütün % 87 si ve etin ise % 60-70'i sudan ibarettir.
Suyu meydana getiren elementlerin H/O hacim oranları 2/1, ağırlık oranları ise 1/8'dir. Kimyasal formülü H2O'dur. 1781'de Carendish, hidrojeni yakarak su elde etmiştir. Bunun üzerine suyun bir element olmadığı anlaşılmıştır.
Suyun fiziksel özellikleri
İnce tabakalar halindeyken renksiz olan su, derin tabakalar halinde mavi, lacivert renklerdedir. Bunun sebebi güneş ışığının bir kısım renklerinin su tarafından absorblanması(emilmesi) dir. Suyun fiziki özelliklerinden donma ve kaynama noktası, Celcius-sıcaklık skalası (derecesi) için standart alınmıştır. Suyun donma noktası 0°C veya 273,16 K (Kelvin) ve 760 mm Hg basınç altında suyun kaynama sıcaklığı 100°C kabul edilmiştir. +3,98°C'daki havasız 1 kg su bir litre kabul edilir (1000,028 cm3 su bir kg dır). Buna göre +3,98°C sıcaklıktaki suyun yoğunluğu 1 g/cm3tür (3,98°C de su hacim olarak en büyük değerini alır).Kalorinin tarif edilmesinde de suyun özelliklerinden istifade edilmiş ve 1 gram suyun sıcaklığını 14,5°C'dan 15,5°C'a çıkarmak için verilen ısıya bir kalori denmiştir.
Su, katı, sıvı ve gaz hallerindeyken moleküler özelliklerini korur. Bu yüzden de suya belirli ve saf madde denilebilir. Su 0°Cnin altında katı, 0°C ila 100°C arasında sıvı ve 100°C'nin üstünde gazdır.
Tabiatta yalnız H2O halinde olan saf suya rastlamak oldukça güçtür. Çünkü çözücü özelliği çok fazla olan su, temas ettiği her şeyi az çok çözer.
Suyun Bazı Fiziksel Özellikleri
- Erime ısısı 79,7 cal/g
- Buharlaşma ısısı 539,4 cal/g
- Oluşum ısısı 68320 cal/mol
- Isı kapasitesi 4,197 jul/g
- İyonlaşma ısısı 13360 cal/mol
- Dielektrik sabiti 78,5 c.g.s.e
- Viskozite 8,95x10-3 poise
- Yüzey gerilimi 72 dyne/cm
Gaz halinde su molekülünün dipol momenti 1,83.10-18 c.g.s.e. (cm-gram-saniye- elektrostatik yük birimi)dir. Dielektrik sabitinin yüksek olmasının sebebi, su moleküllerinin polar olmasındandır.
Suyun yapısı: Gaz halinde su molekülünde oksijen atomundan 0,95°A (Angström) uzaklıkta ve ona kovalent bağlı iki hidrojen atomu tepe açısı 104,5° olan ikizkenar üçgenin tabanı üzerinde bulunur. Katı halde ise her oksijen atomu bir dörtyüzlünün köşelerinde bulunan dört hidrojen atomuyla çevrilmiştir. Buzun açık hegzagonal kristalleşmesi ve bağ uzunluklarında hidrojen köprüsü sebebiyle meydana gelen değişiklikler suyun ilgi çekici fiziki özelliklerinin sebebidir.
Suyun kimyasal özellikleri:
Suyun oluşum ısısı yüksek olduğundan oldukça kararlı bir bileşiktir. Metallerle ve bazı ametallerle tepkimeye (reaksiyona) girerek, bunların oksitlerini meydana getirir ve hidrojen açığa çıkar.Su, halojenlerle tepkimeye girerek halojeni indirger ve serbest oksijen oluşur. Metal oksitlerin su ile reaksiyonundan da hidroksitler elde edilir. Bu hidroksitler, pozitif yüklü elementin periyodik tablodaki yerine bağlı olarak asidik, bazik veya amfoterik olabilirler. Su az da olsa iyonlaştığı için, zayıf baz veya asit tuzları suda çözündükleri zaman hidrolize uğrarlar. Metal nitrür ve hidrürleri suda bozunarak amonyak ve hidrojen açığa çıkar. Metal karbürler su ile tepkimeye girerek hidrokarbon meydana getirirler
CaC2+2H2O®Ca(OH)2+C2H2
Organik esterlerin hidrolizi sonucu ilgili alkol ve asit meydana gelir. Küçük olması sebebiyle su molekülü birçok iyonize kristal kafes yapısı içine girerek hidratları meydana getirir. Na2PO4.7H2O ve Na2SO4.7H2O gibi.
Tabiatta bulunan suların en safları sırasıyla kar ve yağmur sularıdır. Özellikle yağmur suyunda çözünmüş olarak hava içindeki gazlar yanında karbondioksit, klorürler, nitratlar, sülfatlar, amonyak ve askıda organik ve anorganik tozlar bulunur. Yağmur suyu içinde çözünmüş halde bulunan amonyak, nitrat ve sülfatlar toprakların zirai gücünü arttırır.
Su, bitki ve hayvanların beslenmesinde çok önemlidir. Fen ve sanayide çözücü, katalizör ve akışkan bir ortam olarak, bazı fiziki büyüklüklerin tariflerinde standart referans maddesi olarak, bazı hallerde ince taneli malzeme taşıyıcısı olarak artıkların uzaklaştırılmasında seyreltici ve dağıtıcı, soğutucu, temizleyici, ısı taşıyıcı olarak ve termik ve hidroelektrik enerji üretiminde çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Sanayide hidrojen, suyun elektrolizinden veya su buharı kızgın kömür içinden geçirilerek elde edilir.
Suyun insan hayatındaki yeri: Suyun eksikliği veya yokluğu canlılar için tehlikeli ve öldürücüdür. Bir insan hiçbir şey yemeden uzun zaman yaşayabildiği halde, su içmeden ancak birkaç gün yaşayabilir. İnsanlardaki su dengesi hayati önem arzeder. Eğer kaybedilen su tekrar alınmazsa, vücutta çeşitli aksaklıklar meydana gelir. İnsan vücudunun her organında su vardır. Yetişkin bir insanda vücut ağırlığının ortalama olarak % 77'si sudur. Suyun vücudumuzda bulunma oranları ve yerleri:
| Bulunduğu Yer | Oran % |
| Vücut hücreleri | 55 |
| Kan plazması | 7,5 |
| Lenf | 20 |
| Beyin omurilik sıvısı | 2,5 |
| Kemikler | 7,5 |
| Vücut organlarını ayıran, koruyan ve destekleyen doku | 7,5 |
Vücudumuza lazım olan suyun büyük bir kısmı yiyecek ve içeceklerle alınır. Bundan başka organik maddelerin vücudumuzda yanmasıyla da bir miktar su meydana gelir. Su kaybıysa idrarla, terle, solunum ve dışkıyla olur. Organizmada su kaybı % 10'u bulduğu vakit hayati tehlike başlar. Vücutta su azaldığı zaman, dengenin sağlanması için önce ciltten su çekilir, bilahare kandaki su azalır, kanın yoğunluğu artar ve nihayet ölüm vuku bulur.
Suyun vücuttaki vazifeleri şu şekilde özetlenebilir
Su, vücuttan metabolizma artıklarının atılması için vasıtadır. Su vücudun termostatı, ısı düzenleyicisidir. Vücuttan su ter olarak atılırken ısı da birlikte atılır ve vücut ısısı azalır. Vücutta lüzumlu olan maddeleri, lüzumlu yerlere taşır.İnsan vücudunun suya ihtiyaç duyduğu, insanın susamasıyla anlaşılır. Lüzumlu olan suyu miktar olarak hesaplamaya gerek olmadan ihtiyaç halinde susama şekliyle insan ikaz edilir. Bir insan günde yiyecek ve içeceklerle normal olarak 2,9 litre, vücudundaki kimyasal reaksiyonlarla 100 ml su alır. Buna karşılık kaybedilen su, normal olarak idrarla 1500 ml, deri yoluyla (terleme şeklinde) 900 ml, solunumla 4000 ml ve dışkıyla 200 ml'dir.
İnsanlar su ihtiyaçlarını; meteor suları (yağmur, dolu, kar), yeraltı suları(kaynak, kuyu ve artezyen) ve yeryüzü sularından (ırmak, göl) karşılarlar.
Dağlık, yüksek bölgelerdeki dere ve göl sularında organik maddeler bulunmamakla birlikte, çözünmüş anorganik tuzlar ihtiva edebilir. Alçak düzlüklerdeki sularda ise çok miktarda organik kirlenme vardır. Zemin katmanlarından süzülerek gelen kuyu ve kaynak sularında organik artıklar temizlenmiştir. Fakat, çözünmüş halde anorganik tuzlar bulunabilir. Akarsularla denize taşınan bu tuzlar denizlerde ağırlıkça ortalama % 3,5 kadar çözünmüş madde bulunmasının başlıca sebebidir. İçme sularında az miktarda anorganik tuzlar zararlı olmayabilir. Fakat organik maddeler zararlı organizmaların gelişmesi ve çoğalması için elverişli bir ortam meydana getirirler.
İçmede ve evde kullanılan suların özellikleri
Suda çözünmüş maddeler organik ve anorganik olmak üzere ikiye ayrılır. Anorganik bileşikler gaz ve tuz olabilir. İçilebilen sular, litresinde 20-50 ml kadar gaz bulundurabilir. Bunun yarısı CO2 ve diğer yarısının üçte biri oksijen ve üçte ikisi azottur. Eğer litredeki CO2 miktarı 25 ml'yi geçerse bu su, bulunduğu ve geçtiği yeri bozar; kurşun ve kireçli malzemeyi aşındırır. CO2'li su kaynatılırsa kullanışlı hal alır.Su çözünmüş bulunan kalsiyum ve magnezyumun bikarbonat, karbonat, sülfat, nitrat, fosfat ve silikat tuzları sulara sertlik verirler. Karbonat ve bikarbonattan meydana gelen sertliğe karbonat sertliği denir. Bikarbonattan meydana gelen sertliğe eskiden geçici sertlik de denirdi. Çünkü su kaynatıldığı zaman bikarbonatlar:
- Ca(HCO3)2 ® CaCO3+CO2+H2O
- Mg (HCO3)2 ® MgCO3+CO2+H2
şeklinde reaksiyon verirler. Meydana gelen MgCO3 ve CaCO3 çöker ve böylece bikarbonattan ileri gelen sertlik gider. Fakat meydana gelen karbonatlar suda az da olsa çözünür ve geçici sertliğin yerini çözünme oranında karbonat sertliği alır. Dolayısıyla geçici sertlik yerine karbonat sertliği demek daha uygundur. Öteki tuzlardan meydana gelen sertliğe de karbonat olmayan sertlik denir. Eskiden bu sertliğe kalıcı sertlik denirdi. Çünkü kaynamakla gitmez. Bu iki sertliğin ikisine birden sertlik bütünü denir.
Suyun sertliği sertlik dereceleriyle anlatılır. Alman, Fransız ve İngiliz sertlik dereceleri vardır. Memleketimizde genel olarak Fransız sertliği kullanılır. 1 Fransız sertlik derecesi (Fd°) litrede 10 mg CaCO3'a veya 8,4 mg MgCO3'a; 1 Alman sertlik derecesi (Ad°) litrede 10 mg CaO'e veya 7,13 mg MgO'e; 1 İngiliz sertlik derecesi (İd°) litrede 14,3 mg CaCO3'a veya 12,0 mg MgCO3'a tekabül eder.
- 1 Fd° = 0,56 Ad° = 0,7 İd°
- 1 Ad° = 1,79 Fd° = 1,25 İd°
- 1 İd° = 0,80 Ad° = 1,43 Fd°
Sertlik derecesi yüksek olan sular acı, düşük olan sular tatlıdır. Fransız sertlik derecesine göre sular ortalama şöyle sınıflandırılır:
0-7 arasında olanlar çok yumuşak - çok tatlı, 7-14 arasında olanlar, yumuşak-tatlı, 14-22 arasında olanlar sertçe-orta tatlı, 22-32 arası olanlar sert-acı, 32-54 arası olanlar çok sert-çok acı sulardır.
İçilecek menba sularının iyilerinin sertliği 5'den azdır. Sertliği 7'den çok olan menba sularına tüzük gereği satış izni verilmez. Bununla beraber sertlik derecesi 30'a kadar olan sular içilebilir. Sertliği 60'tan büyük olan sular hiçbir yerde kullanılmaz. Sertlik, suyun lezzetine etki ettiği halde, sağlığa zararlı değildir. Ancak fazla sert sular, böbrek taşı teşekkülünde etkili olur. Yumuşak suların raşitizme sebep olduğu da doğru değildir. Bikarbonat suya serinletici bir tad verir ve suyun kurşun borulara etkisini önler. Tatlı sularda baklagiller çabuk pişer. Sert sular kahve, çay yapmağa da elverişli değildir, çayın lezzetini bozar.
Çamaşırcılıkta ise tatlı su şarttır. Çünkü Ca ve Mg iyonları sabundaki yağ asidi iyonlarıyla suda çözünmeyen tuz meydana getirir ki, bunun sonucu sabun köpürmez. Dolayısıyla da temizleme yapılamaz. Ancak suyun sertliği gittikten sonra sabun köpürmeye başlar. 35 Fransız sertlik derecesindeki suyun bir litresi 2,5 gram sabunu çöktürür. İçilebilecek sularda 1 litre başına 500 mg sabun çöker. Sert sulara sodyum karbonat (çamaşır sodası, amonyak, boraks veya trisodyum fosfat gibi maddeler katılırsa, suyun sertliği gider. Çünkü Ca2+ iyonu CaCO3 halinde, Mg2+ iyonu hidroksit halinde çöker. Suların bikarbonattan ileri gelen sertlikleri havalandırmakla kısmen giderilebilir. Fakat yeterli değildir. Esas sertliği gidermek için ya kimyasal maddeler veya iyon değiştiriciler kullanılır. Kimyasal madde olarak genelde kireç ve soda kullanılır. Kireç en eski metoddur. Doymuş kireç suyu halinde sert suya katılır. Soda-kireç beraber katılarak sertlik düşürülür. Sertliği iyice yok etmek için şimdi trisodyum fosfat (Na3PO4) kullanılmaktadır. Suya sertlik veren Ca2+ ve Mg2+ iyonları fosfat tuzları halinde çökerler. Permütrik veya zeolit (2SiO2, Al2O3 Na2+6H2O) kullanılarak da su yumuşatılabilir.
İyon değiştiriciler sentetik reçinelerdir. Bu reçinelerin asidik ve bazik olanları vardır ki, ikisi birden kullanılırsa suyun anyon ve katyonları alınabilir. Bu metodla tamamen saf su da elde etmek mümkündür.
Az miktarda da olsa sularda organik maddeler bulunur. Bunların az miktarı zararlı değildir. Yalnız kaynağı hayvani olan organik maddelerin mikrop taşıması bakımından miktarı çok önemlidir. İçilebilen sularda genel olarak amonyak bulunmaz. Eğer amonyak varsa, bir litre sudaki miktarı 0,02 mg'dan az olmalıdır. 1-2 mg/litre amonyak bulunduran sular şüpheli daha çok bulunduran sular ise kötüdür.
İçme sularında nitritlerin bulunması sağlık için mahzurludur. Az miktarda silikatlar bütün sularda bulunabilir. Suların hemen hepsinde klorür bulunur. Bunlar çoğunlukla sodyum klorür halindedir. Potasyum klorür, ancak maden sularında bulunur. İçilen suyun sodyum klorürünün birden değişmesi bu suya lağım suyunun karıştığının alameti olabilir. Kaynak sularının litresinde 27 mg, içilebilen suların litresinde ise 65 mg NaCl (klorür olarak 40 mg) olabilir. Tüzük gereği kaynak sularında klorür miktarı 20 mg'yi geçmemelidir. İçilebilen sularda NO-3, 15-20 mg/litre olabilir. Tüzüğe göre kaynak sularında nitrat en çok 25 mg/litre, içme sularında ise 45 mg/litre olabilir. Nitrat fazlası, süt çocuklarında methemoglobin meydana getirebilir ve galvanizli boruların aşınmasına sebep olur. Tüzüğe göre kaynak sularında en çok 20 mg/litre, içme sularında ise 400 mg/litre sülfat (SO42-) iyonu bulunabilir.
Sularda demir, Fe2+ halinde bulunur. Suda demirin bulunması sıhhat için zararlı değildir. Çok demir ihtiva eden sularda (0,3 mg/litreden fazla) demir hidroksit meydana gelir ki, bu da suyun tadını değiştirir ve bulanık bir su meydana gelir. Mangan sularda Mn2± halinde bulunur. Sağlığa zararlı değildir. Manganın da demir gibi mahzurları vardır. Litrede 0,1 mg'dan fazla mangan bulunduran sular lezzetli olmaz. Çamaşırlarda leke yaparlar.
Litrede 1 mg'a kadar flor bulunması diş sağlığı bakımından gereklidir. Eğer litredeki flor miktarı 1,5 mg'ı geçerse dişlerde benekler meydana gelir, görüntü bozuk olur, fakat çürüme olmaz. Fazlası zehirleyici olabilir. Gıdalardan alınan günlük flor miktarı hemen hemen sabit olup, 0,4 mg'dır. Bu yüzden sulardan alınan flor miktarı önemlidir. Eksik floru tamamlamak için bazı ülkelerde sulara flor ilave edilir. Memleketimizde Isparta'daki sularda dişlerde benek yapacak kadar flor vardır. İçme sularında çinko çok rastlanan elementlerdendir. Kurşuna daha az, bakıra ise nadir rastlanır. Çinko genellikle galvanizli borulardan suya geçer ve bir litre suda 15 mg'dan fazla çinko, kabızlığa sebep olur. İçme sularında ençok 3 mg/litre bakır bulunabilir. Sağlığa zararlı olan metaller kurşun, arsenik ve kromdur. Suda çözünmüş kurşun zehirlenmeye sebep olur. Kurşun borulardan geçen sularda kurşun çözünmüş olarak bulunur. Litrede 0,1 mg'dan fazla çözünmüş kurşun ihtiva eden sular içilmemelidir.
İçme sularında fosfatlar bulunmaz. Eğer fosfat varsa bu suyun kirlendiğinin alametidir ve böyle sular içilmez. Tabii suların pH sı 7,0 ila 8,5 arasında olmalıdır. Yeraltı sularının normal pH'ları 5-7'dir. Bu CO2 gazından ileri gelmektedir. Suda çözünmüş oksijen miktarı sağlık bakımından önemli değildir.
İçilecek suyun renksiz, berrak ve kokusuz olması istenir. Depolarda bulunan suyun yaklaşık 10 m derinliğinde bulunan cisimler fark edilebilmelidir. Berrak sular asılı madde (bakteri, bazı organik maddeler, mantar, kil, toprak vs.) ihtiva etmezler, Yağmurdan sonraki bulanıklık toprak taneciklerinden ileri geldiğinden sağlığa zararlı değildir. Su, kapalı bir kapta 10 gün bırakıldıktan sonra gerek iyi, gerekse fena bir koku vermemelidir. Suyun tadı hoş ve sıcaklığı serin olmalıdır. Kaynamakla gazı atılan bir su tatsız olur. İçilecek bir suyun sıcaklığı 8-15°C olmalıdır. Bu su, serin su olup, mikropların üreme şanslarının zayıf olduğu sudur. Bir hadis-i şerifte serin su içilmesi buyrulmaktadır. Çok soğuk veya çok sıcak su, hem lezzetinin alınamaması hem de boğaza, mideye zarar vermesi bakımından çok zararlıdır. En iyi içme suları granitli çatlak kaya tabakalardan çıkan kaynak sulardır.
Suların kirliliği:
Sudan gelen bir hastalığın sebebi pek nadir olarak şu veya bu tuzun fazlalığından yine nadir olarak kurşun vb. bulunmasından ileri gelir. Asıl hastalığa sebep olan şey dışkı (kazurat) bakterileridir. Ölü organik maddeler sağlığa bir şey yapmaz. İçme suyu ile insanlara geçebilen enfeksiyonların başında tifo gelir. Kolera ve dizanteri de su ile geçebilir. Tifonun sebebi Eberth isminde bir basil olup, oldukça küçük olduğundan ve suda çok sayıda bulunmadığından bunu teşhis etmek çok güçtür. Suya zaman zaman patojen mikroplar girer ve hastalığa sebep olurlar. Hastalık yayılana kadar suyun tekrar temiz hale gelmiş olması mümkündür. Birçok salgın hastalığın suyla yayıldığı muhakkak olduğu halde, hastalığı doğuran mikrobun sudaki varlığı ispat edilememektedir. Bunun yerine suda daha uzun süre yaşıyan saprotif (zararsız) mikropların sayısı incelenerek suyun kirlenip kirlenmediği anlaşılır. E.Coli(koli basili) böyle bir mikroptur.Suların temizlenmesi: Tabiatta içilmeye ve başka maksatlar için kullanılmaya elverişli temiz kaynak suları çoktur. Fakat büyük şehirlerin içme ve kullanma suları büyük miktarlara ulaştığından ekseriya göl ve nehir sularından temin edilir. Bu sular, bugün, sanayinin ve nüfusun gelişmesi sonucu kirlenmiştir. Bu yüzden şehir suları arıtma tesislerinden geçirildikten sonra kullanılmaktadır.
Küçük kasabaların suları genellikle kaynaklardan temin edilir. Bu gibi sular için bazı tedbirlerin alınması yeterlidir. İlk önce suyun hijyenik anketi yapılır ve beslenme bölgesinde pis suların karışma ihtimali yok edilir. Suyun kimyasal ve bakteriyolojik muayenesi yapılır. Bu işlemler iyi sonuç verdikten sonra, suyun toplanmasına geçilir. Tesisat font veya demirden yapılır. Çimento ve odundan olmamalıdır. Toplama yerinden toplama havuzlarına getirilir. Havuzlar sıcaklık değişmesine karşı korunmuş ve üst kenarı zeminden en az 50 cm yüksekte olmalıdır. Sürekli korunmalı ve temizlenmelidir.
Büyük şehir sularının temin edildiği göl ve nehir sularının içinde yüzen ve sürüklenen maddeler alındıktan sonra, temizlenmesinin sebepleri şunlardır:
1. Suyun içindeki renk, bulanıklık, koku ve kötü tat veren asılı, kolloidal ve çözünmüş haldeki organik ve anorganik zehirli, radyoaktif maddeleri ve patojen mikropları yok etmek. 2. Demir ve mangan gibi metalleri gidermek, 3. Sertliği ve sıcaklığı normal hale getirmek, 4. Asitliği ve bazlığı nötürleştirmek, aşındırıcı bilhassa kurşun çözündürücü ve birikinti doğurucu özelliği yok etmek.
Yukarıdaki hususları sağlamak için, su birçok işlemden geçirilir.
Temizlemede İçme Sularına Uygulanan Temel İşlemler:
Havalandırma: Fıskiye şeklinde püskürtmek, sun'i şelalelerden geçirmek, delikli tablalardan aşağı damlatmak, karıştırmak veya su içine hava vermekle, sular havalandırılır. Bu havalandırmada bilhassa demir ve mangan tuzları yükseltgenerek çöker, organik maddeler okside olur, suyun fena kokusu ve tadı kısmen düzelir.Havuzlama: Çok kirli sular bir süre dinlendirilir veya yavaş akıtılırsa içindeki bulanıklığa sebep olan asılı maddeler yavaş yavaş çöker. Bu çöken maddeler aynı zamanda mikrop ve benzeri maddeleri beraberinde sürüklerler. Havuz veya barajlardaki bekletilme süresi suyun kirliliğine göre değişir. Mesela, Londra şehrinin içme suyunun temin edildiğiThames Nehri suyunun 12 metre derinlik, 2 kilometre uzunluk ve 1,5 kilometre genişlikteki bir havuzda 6 ay bekletildiği olur. Havuzdaki bekletilmeden sonra, su, asıl temizleme istasyonuna gönderilir. Bu su, oldukça berrak olup, bakteri sayısı ilk haline göre % 80-90 azalmıştır. Bu durulma havuzlarında yosun üremesinin önüne geçmek için havuzlara beş milyonda bir bakır sülfat (CuSO4) katılır. Durulma havuzlarında biriken çamurlar zamanla mekanik vasıtalarla temizlenir.
Kabasını alma: Bu daha çok nehir sularına uygulanır. Bu aralıkları 2,5-7,5 cm olan ızgaralardan ve göz çapı 3,2-3,4 mm olan eleklerden geçirilerek kaba maddelerden ayıklanır.
Basit çökeltim (Sedimentasyon): Bulanık suların 1-3 gün durulmaya tabi tutulması, bulanıklığın gitmesi bakımından önemlidir. İlk berraklaşma üstten olduğu için su üstten alınarak temizleme vasıtalarına gönderilir.
Pıhtılaşmış yumaklı çökeltim (Koagülasyon veflokülasyon): Bazı sular kil ve humus gibi anorganik ve organik kolloidal maddeleri havi çözelti halindedir. Bu kolloidal halde dağılmış maddeler durulma ve sedimentasyonla giderilemez. Bulanıklığa sebep olan bu tanecikler ancak suya kimyasal maddeler katarak koagülasyon (pıhtılaştırma) ve flokülasyon (yumaklaştırma) ile çöktürülebilir.
Eğer eksi elektrik yüklü killer mevcutsa bunu çöktürmek için artı (+) yüklü tanecikler ilave edilir. Bu işlemle nötralize olan taneciklerin kolloidal halleri bozulur ve bunun sonunda da tanecikler birbirleriyle birleşerek çökebilecek boyutlara gelir ki, buna koagülasyon denir. Koagüle olan bu parçacıklar, mikropları ve diğer maddeleri de beraberlerinde sürüklerler ve birbirlerine çarparak yumak gibi birleşir ki, buna da flokülasyon denir. Koagülasyon için kullanılan başlıca maddeler, alüminyum ve demir tuzlarıyla sönmüş kireçtir. Sülfat veya klorür halindeki bu tuzların yanında soda, karbonat, bikarbonat ve klor da kullanılabilir. Bu tuzların ilavesiyle CO2 çıkışı olur. Bunun zararını önlemek için su havalandırılır. İlave edilecek kimyasal madde miktarı suyun anorganik ve organik analizlerinin veya kavanoz içinde pıhtılaştırma deneyinin yapılmasından sonra tespit edilir. Havuz üç bölmelidir. Kimyasal maddeler ilk bölmeye özel aletlerle ilave edilir. Hemen çözünmesi için burada birkaç dakika hızlı karıştırma yapılır. İkinci bölmeye alınan su bir saate yakın yavaş yavaş karıştırılır. Çökeltme havuzu büyük tesisatlarda dikdörtgen, küçüklerdeyse daireseldir. Suyun içindeki maddeler üçüncü bölmede çöker. Çökeltme bölmesinde bu bekletme süresi umumiyetle 1,5-6 saattır.
Suların kum süzgeçlerden (Filtrelerden) geçirilmesi: Çok eskiden beri kullanılan bu metod tabiattaki tabii olan süzmenin sun'i olanıdır. Su kum katmanlarından geçirilerek süzülür.
Kum Süzgeç Çeşitleri:
a) Yavaş süzen kum filtreleri; 1827 yılında Simpson tarafından kullanılmıştır. Bu süzgeçler, 2,5-3 metre derinliğinde betonarme havuzlar olup, bir tesisteki süzgeç yüzeyleri toplamı 1000-6000 m2dir. Havuz tabanı belirli eğilimdedir. En altta dayanıklı tuğla tabakaları üzerine yerleştirilmiş 60-80 cm kalınlığında taş ve kaba çakıl tabakası, sonra 2-3 cm tane büyüklüğündeki çakıllardan 5-10 cm'lik bir tabaka, bunun üstünde de 1-1,5 cm büyüklüğünde çakıllardan 10 cm kalınlığında bir tabaka, en üstte yine, 0,5 cm büyüklüğündeki çakıldan veya kumdan yapılmış bir tabaka bulunur. Bu tabakaların görevi üstüne konacak olan süzücü kum tabakasını tutmaktır. En üste konulan saf silisli kum taneciklerinin çapı 0,5-1,5 mm olmalıdır. Kumun yüksekliği bir metredir. Üstte 1 m su bulunur.
Süzgeç olarak kullanılan kum havuzlarının önce altından basınçlı su verilerek hava habbeciklerinin çıkması ve kumların iyice yerleşmesi sağlanır. Sonra 12 saat dinlendirilir ve süzülecek su yukarıdan gönderilir. Su yüksekliği belli bir seviyeye gelinceye kadar alttan su bırakılmaz. Bu su 24 saat bekletilir ve ondan sonra vanalar açılarak üstten ham su gönderilerek süzgeç çalıştırılır. Bu süzgeçlerden geçen su oldukça berraktır. Mikropların yaklaşık % 98'i tutulmuştur. Geriye kalan mikrop % 1-2 bile olsa patojen mikrop ihtimali düşünülerek ilaçlanması(dezenfekte edilmesi) gerekir. Bu süzgeçler m2 yüzey başına 10 m3/gün su verirler. Tıkanınca yıkanırlar.
b) Çabuk süzen süzgeçler: Bunlar ilk defa 1885 yılında uygulandı. Yavaş süzen süzgeçlere göre daha küçük çaptadır. Bu süzgeçler kimyasal metodlarla ilk temizliği yapılmış suları süzerler. Bazan da ilk süzgeç olarak kullanılırlar. Bu süzgeçin kumları 0,35-1 mm büyüklüğündedir. Kum tabakası yüksekliği 70 cm kadardır. Diğer tabakalar yavaş süzen süzgeç gibidir. Bu süzgeçlerin temizliği hemen hemen hergün veya günaşırı yapılır. Önce alttan basınçlı hava, sonra basınçlı su vererek temizliği yapılır. Bu süzgeçler diğer süzgeçten 20-30 misli küçük olduğu halde süzme hızı 10 defa daha çoktur.
Bu süzgeçlerden geçen sular iyice kokusuz, renksiz ve gayet berraktır. Yalnız mikrop tutma kabiliyeti yüzde 70-80 kadardır.
c) Küçük süzgeçler: Bunlar az masraflı küçük süzgeçler olup, az bir su ihtiyacını karşılamak için kullanılır. Bu süzgeçlerin süzücü kısmı, taş, kömür, porselen, selüloz gibi maddelerden yapılır.
Suların Mikroptan Temizlenmesi
(Dezenfeksiyonu)1. Kaynatım: Sudaki mikropları öldürebilmek için en müessir metod kaynatmadır. 5-10 dakika kaynatma ile mikropların hepsi ölür. Yalnız bu metod, ev ve hastane ihtiyacı için geçerlidir. Kaynatılmış sular, içindeki gazlar çıktığı için tatsızdırlar.
2. Ultraviyole ile dezenfeksiyon: Dalga uzunluğu 100-3900 A° olan ultraviyole ışınlar kullanılır. Bu ışınlar her türlü mikropları öldürürler. Pahalı bir metod olup özel (hususi) maksatlarla kullanılır.
3. Ozonla dezenfeksiyon: Ozon (O3) kuvvetli bir yükseltgen ve bakteri öldürücüdür. Ozonlanacak suyun berrak olması ve organik maddelerin fazla olmaması gerekir. Ozon havayla karışım halinde suya verilir. Havanın metreküpünde 5 gram ozon olmalıdır. Ozonlanan suyun tadı ve lezzeti bozulmaz, çok masraflı bir metoddur.
4. Klor dezenfeksiyonu: Kolay uygulanabilmesi ve ucuz oluşu sebebiyle şehir sularının dezenfeksiyonunda en çok kullanılan metoddur. İstanbul, Ankara ve diğer şehirlerin suları klorla dezenfekte edilmektedir. Klorun dezenfeksiyon aracı olarak kullanılması 1800'lü yıllara rastlar. İlk uygulama Fransa'da yapılmıştı. İçme sularının klor ile dezenfeksiyonu 1900 yıllarında olmuştur. Klor, yükseltgen bir madde olup, sularda bulunan organik ve anorganik maddelerin yükseltgenebilecek türlerini yükseltger. Bazı maddeleri de absorblayarak etkisiz hale getirir. Mikropları öldürücüdür.
20°C'de, 1000 m3 suda 2,26 cm3 kadar çözünen klor, suda;
- Cl2HOH ® HCCO+Cl-+H+
- 2HClO ® 2Cl- + 2H++O2
- 2HClO ® Cl2+H2O+1/2O2
şeklinde reaksiyonlar verir ki, burada meydana gelen oksijen, bakterileri öldürmektedir.
Klorun bakteri öldürme gücü sıcaklıkla artar.
Suya verilecek klor miktarı, suda bulunan ve klorla yükseltgenebilen ve klor absorbe edebilen (Fe2+, Mn2+, sülfür, nitrit ve organik bileşikler vs.) maddelere tabidir. Klorun mikrop öldürebilmesi için yukarıda belirtilen maddelerin kullanacağı miktardan biraz fazla verilmesi gerekir. Mikrop öldürmek için bir litre suda 0,1-0,3 mg klorun olması yeterlidir. Klor yarım saatte mikropları öldürür. Bulanık sular klor ile dezenfekte edilemez.
Kullanma sularının patojen mikroplarını yok edebilmek için yeteri kadar klor suya katılmalıdır. Fakat, suyun lezzetini ve kokusunu bozacak kadar olmamalıdır. Eğer fazla klor varsa, suyun havalandırılması ile bu fazlalık yok edilebilir. Eğer klor kokusu bu yolla da gitmiyorsa aktif kömürden geçirilmekle veya uygun miktarda tiyosulfat tuzu ilave etmekle giderilebilir.
5. Kireç kaymağı ile dezenfeksiyon: Bu maddenin kullanılması çok eskidir. Kireç kaymağı suya ilave edildiği zaman ortamda Ca2+ OH-, Cl- ve ClO- iyonları meydana gelir. Bu iyonlardan etkili olanı ClO- (hipoklorit) dir. Hipoklorit çeşitli reaksiyonlar sonucu serbest klor (Cl2) ve oksijen O2) meydana getirir ki, bunlar dezenfektan maddelerdir. Kireç kaymağı: 1 litre suya 2,5 çorba kaşığı (40 gr) kireç kaymağı konur. Karıştırılır. Yarım saat bekletilir. Üstteki berrak kısım alınır. Bu “ana eriyik”tir. Bir şişeye alınır ve ışıktan korunarak iki hafta süreyle bozulmadan kullanılabilir.
Suyu klorlamak için bu “ana eriyik”ten bir litre suya 3 damla, bir teneke (18 litre) suya 54 damla (iri bir çay kaşığı dolusu) ilave edilir. Su 30 dakika bekletildikten sonra içilebilir. Eğer su berrak veya renkli ise (çok açık çay gibi) veya belirli bir kükürt kokusu taşıyorsa bu doz iki misline çıkarılır. Bu eriyikteki klor suyun içindeki mikropları öldürür. İnsan sağlığına hiç bir şekilde zararı dokunmaz.
Yaşayabilmemiz için havadan sonra ihtiyacımız olan su, yeryüzünün beşte dördünü kaplar. Karalarda yerüstü ve yeraltında fazla miktarda bulunur. Çeşitli bölgelerde insanlar susuzluktan, su içindeki zehirli maddeler ve mikroplar sebebiyle hastalanmış veya hayatlarını kaybetmişlerdir. Üzerinde önemle durulması gereken nokta, suyun yeter derecede ve mikropsuz olarak teminidir. Temiz sular korunmalı, mikroplu sular ilaçlanmalı ve mikropsuz hale getirilmesi için gerekenler yapılmalıdır.
Evlerde suların arıtılması: Evlerde, işyerlerinde kullanılan musluk suları bilhassa üç bakımdan istenmeyen özellikler taşıyabilir:
1. Tortulu olabilir. Su bazan gözle dahi görebileceğimiz kadar tortulu olur. Bazan da su kabının dibinde zamanla tortu birikmesiyle tortuluğu fark edilir.
2. Organik kirlilikler ve bakteri bulunabilir. Suların biyolojik bakımdan temizlenmesi için genellikle sular klorlanır. Bu bakımdan içtiğimiz sular ayrıca genellikle klorludur. Klor, hem tadını bozar hem de başka sakıncalar taşır.
3. Su, geldiği kaynağa veya akarsu ise aktığı yatakların durumuna bağlı olarak sert (halk dilinde kireçli) olabilir.
Yiyecek ve içeceklerde kullanılan musluk suyunun arıtılması için bugün piyasada pekçok su arıtma cihazı mevcuttur. Bunlar; ev, büro vb. yerlerde rahatlıkla kullanılabilecek şekilde imal edilmiştir. Ancak iyi bir su arıtımı için, tortunun tutulması, bakteri ve gazların giderilmesi ve ayrıca sertliğin düşürülmesi gerekir. Tortunun giderilmesi için genellikle filtreler kullanılır. Bakteri ve gazların bertaraf edilmesi için özel imal edilmiş aktif karbon ve sertliğin düşürülmesi için de reçineler kullanılmaktadır. Reçinelerin hıfzıssıhhaya uygun olması gerekir. Reçineler Ca+2, Mg+2 ve Fe+2 iyonlarını tutarken yapılarında bulunan Na+ iyonlarının miktarı insanın günlük olarak aldığı Na+ iyonu miktarının çok altındadır. Bu sebepten kalp veya damar rahatsızlığı olanlara bir zarar vermez.
Maden suları: Koku, tad ve yüksek sıcaklığı dolayısıyla genel içme sularından farklı olan ve içmek veya banyo yapmak suretiyle bazı hastalıkların tedavilerinde kullanılan sulara maden suları denir. Bu sularda bulunan iyonlar içme sularında bulunanlardan fazladırlar. Tabii kaynaklardan çıkan maden suları ekseriya CO2 gazı bulundurdukları gibi yemek tuzu ve sodyumun diğer tuzlarını, kalsiyum tuzları ihtiva ederler. Bir kısım maden sularında radyoaktif maddelerden radyum, polonyum, toryum, uranyum ve emanasyon bulunur. Kuru kalıntı miktarı litrede en az 1 g'dır. Maden suları, ihtiva ettikleri elementlerin çokluğuna göre sınıflara ayrılır:
1. Topraklı sular: Ca+2, Mg+2, NO-3 ve SO-24 iyonlarından fazla ihtiva ederler. 2. Alkali sular: Na+ ve HCO-3 iyonlarından fazla ihtiva ederler. 3. Acı ve müshil sular: SO-24, Na+, Mg+2 iyonlarından fazla ihtiva ederler. 4. Termal sular: Sıcaklığı 20°C'den yüksek olan sular. 5. Sutermal sular: Sıcaklığı devamlı olarak 1 ila 20°C arasında kalan sulardır. 6. Radyoaktif sular: Radyoaktivitesi 20 emanasyondan yüksek olan sulardır. CO2'li maden sularının tadı hoş ve keskindir. Serbest CO2'nin hazıma yardımı varsa da, fazlası zararlı olabilir. CO2 gazı mide cidarından, emilerek kana karışır ki, bu da iyi sonuç vermeyebilir. CO2 fazlası iştahı azaltır.
Suni maden suları: Bunlar saf suyun veya bazı tuzları çözündürülmüş suların karbondioksitle doyurulmasıyla elde edilen sulardır.
Adi gazlı su şişelerinde 1 litre suda 3-4 litre CO2 gazı vardır. Sifonlu şişelerde daha fazla CO2 bulunur. Bu şişelerin kapağı açıldığı zaman karbon dioksit gazı çıkışı olur ki, bunun sonucu olarak suda bir serinlik hasıl olur.
Bikarbonat katılmış karbondioksitli sulara sodalı sular denir. Özel şekilde tatlandırılmış sulara da gazoz denir.
Ayrıca bakınız
Su ve sağlıkDünya ve Su
Canlı organizmaların yüzde 60-90'ı sudan oluşmaktadır. Canlılar için bu kadar önemli olan tatlı su doğada çok kısıtlı olarak bulunmaktadır. Yeryüzü su kaynaklarının yalnızca yüzde 1,5'i canlı organizmaların kullanabileceği tatlı sudur.Dünya yüzeyinin yüzde 80'i sudur. Dünyadaki tüm suların yüzde 97'si deniz ve okyanuslardan oluşur. Dünyadaki donmuş haldeki su oranı yüzde 2'dir. Dünyadaki tüm suların sadece yüzde 1'i içilebilir niteliktedir. Dünya'da 1,4 milyar km³ su olduğunu bilinmektedir.
Su tüketimi hakkında bilgiler:
- 1 Hamburger üretimi için 4 lt,
- 4 Adet otomobil lastiği üretimi için 7500 ton,
- 1 Otomobil üretmek için 150 ton,
- 1 Ton çelik üretmek için 240 ton,
- 1 Fıçı bira elde etmek için (arpanın yıkanmasından başlayıp bira haline getirilmesine kadar) 5600 lt,
- 1 Kutu meyve ya da sebze konservesi elde etmek için 35 lt,
- 1 Kg kumaş için (baskılı boya yapılıyorsa) 200 lt,
- 1 Kg kumaş için (baskısız boya yapılıyorsa ) 120 lt,
- 1 Satranç tahtası üretmek için 16 lt,
- 450 Gram plastik üretmek için 90 lt,
- 450 Gram pamuk ya da yün üretimi için 381 lt,
- 1 Varil ham petrolü rafine etmek için 7 ton su kullanılmaktadır.
Bireylerin günlük su tüketimi (hane):
- Bir insanın günlük su tüketimi: 190 lt
- Bir evin yıllık su tüketimi: 400 bin lt
Bir evin günlük su tüketimi dağılımı;
- Banyo için: 60-115 lt
- Bulaşık için (makine kullanımı halinde): 110 lt
- Bulaşık için (elle yıkama): 75 lt
- Çamaşır makinesi: 110 lt
- Tuvalet: 26 lt
- Diş Fırçalama: 4 lt
- İçme suyu: 4-8 lt
