Besleme Suyunun Hazırlanışı

İçinde gaz ve tuzların kolayca eriyebilmesi nedeniyle ham su adı verilen doğadaki su saf halde değildir. Kazan besleme suyu içinde özellikle su borulu kazanlarda yağ, organik madde, gaz ve sertlik yapabilen elemanlar bulunmamalıdır. Aksi takdirde bu elemanlar, kazanın su tarafında birikerek ısı transferini güçleştiren tabakalar oluşturur, malzemenin korozyona uğramasına veya köpük ve kabarmalar yaparak kızdırıcılara su sürüklenmesine neden olabilir.

SULARIN SERTLİĞİ

Genel olarak, herhangi bir suyun sertliği denildiğinde o suyun sabunu çöktürme özelliği anlaşılır. Sabun başlıca Ca++ ve Mg++ iyonları tarafından çökeltilir. Ancak iyonlara oranlara su kaynakları içerisinde daha az miktarda bulunan diğer metal iyonları da sabunun çöktürülmesinde etkilidirler. Fakat bu iyonlara oranla Ca++ ve Mg++ iyonları sularda daha fazla bulunduklarından, suların sertliği, su içerisinde çözünmüş olarak bulunan toplam Ca++ ve Mg++ miktarının CaCO3 eşdeğeri olarak tanımlanır. Sularda sertliğe yol açan iyonların genellikle mg/l olarak CaCO3 eşdeğeri olarak gösterilmesinin nedeni, CaCO3’ın standart olarak kolaylıkla bulunabilmesi ve hesaplamalardaki kolaylık yönünden mol ağırlığının 100 olmasıdır. Suyun sertliği içerisinde çözünmüş Ca++ ve Mg++ nadiren Sr++ ve Ba++’un bikarbonatları geçici sertlik veya karbonat sertliğini, yine bu elementlerin karbonattan ayrı tuzları kalıcı sertliği verir. Geçici sertlik denilmesinin nedeni, belirli şartlarda her iki anyonun da serbest CO2 gazı açığa çıkarabilmesidir. Bir suyun sertliği, o suyun temas etmiş olduğu topraklardaki minerallerin suda çözünmesiyle yakından ilgilidir. Yer altı suları daha fazla oranda mineral madde ile temas ettiklerinden yüzey sularından daha serttir. içme kullanma sularının sertliklerine göre sınıflandırılması birçok ülkede ayrı ayrı kabul edilen temel esaslara göre yapılmaktadır.

SUYUN KİMYASAL ÖZELLİKLERİ

pH
pH, bir çözeltideki H+ iyonu konsantrasyonunun (–) logaritmasıdır. pH = - log [H+], pH=7 ise nötr, pH < 7 ise asidik, pH > 7 ise bazik sulardır.

İLETKENLİK

Suda çözünen tuzlarının toplam konsantrasyonunun ölçüsüdür. Tuzlar suda çözündüğünde elektriği ileten yüklü iyonlar verir. Sudaki iyon sayısı ne kadar fazlaysa elektriksel kondüktivitesi o kadar yüksektir, örnek kirli sular. Elektriksel kondüktivite(iletkenlik) denen bu parametre, çözeltideki atık madde miktarını ve tuzlulukla ilişkisini yaklaşık olarak gösterir. İletkenlik 1 cm2’lik alanda 1 cm aralıkla duran iki platin elektrot arasındaki direncin ölçümü olarak ifade edilir. Son yıllarda kondüktivite birimi olarak μS/cm kabul edilmiştir. Genellikle doğal sularda iletkenlik yaklaşık olarak çözünmüş katı maddelerin toplamıdır. Dışarıya akıntısı olan göllerde total çözünmüş madde miktarı 100-200 ppm arasındadır. Akıntısı olmayan kapalı göllerde buharlaşma çözünmüş katı madde miktarını artırır, bazı hallerde 100.000 ppm’e kadar çıkabilir

ALKALİTE SAYISI

200C’deki 1 L deniz suyunu nötralize edebilen H+ iyonunun mili eşdeğer sayısına o suyun alkalitesi denir. Alkalite su kaynağının sulama ve endüstriyel kullanıma uygunluğunu belirlemede, suyun ham halinin özelliklerini tanımlamada ve atık su izlemede kullanılır. Su kaynağında asit çökelmesi veya kaza ile suya asit ilavesi ile oluşabilecek pH değişikliklerinin indikatörü olarak da önemlidir.
Alkalite, suların asit bağlama gücü; nötralizasyon kapasitesinin ölçüsüdür. Yüzey sularının alkalitesi başlıca karbonat, bikarbonat ve hidroksit içeriğinden dolayıdır, bunların konsantrasyonlarına bakılarak yorumlanır. Alkalite aynı zamanda boratlar, fosfatlar, silikatlar ve var ise diğer bazlar katkıda bulunabilir. Fenolfitaleyn ve total alkalite olmak üzere ölçüm yapılır.

Fenolfitaleyn alkalitesi: Sadece serbest karbon dioksit yoksa ölçülür, yani pH’ın 8.3’ü geçtiği durumlarda vardır. Bu alkalite toplam alkalitenin hiçbir zaman yarıdan fazlasını geçmemelidir, yoksa kostik özelligi olan alkalite oluşur. İçme suyunun pH’ının > 10.6, 250C , olmaması tavsiye edilir, karbonat alkalitesi ise > 120 ppm olmamalıdır.

Total alkalite: Bikarbonat iyonları ilave sülfürik asit eklenmesiyle karbonik asite dönüşeceğinden, fenolfitaleyn alkalitesi toplam hidroksit iyonlarını ölçer, ancak karbonatın katkısının sadece yarısını tayin edebilir. Bütün karbonat iyonlarını dönüştürebilmek için numunenin pH’ı 4.5 olana kadar sülfürik asit eklenir. Buna da total alkalite denir. OH-, CO32- ve HCO3- nin hepsini nötralize etmek ve pH’ı 4.5 yapmak için gerekli toplam asit miktarına (mol) total alkalite denir. Alkalite test sonucu mg/L CaCO3 olarak verilir.

TUZLULUK

1 kg deniz suyunda tüm karbonatlar okside, bromür ve iyodür klorüre dönüştükten, organik maddeler yükseltgendikten sonra ve kalan 4800C’de sabit tartıma getirildikten sonra elde edilen kütlenin gram olarak agırlıgına tuzluluk denir. İç sularda tuzluluk dört katyon grubu(Ca++, Mg++, Na+, K+) ve dört anyon grubu (HCO3-, CO3, SO4, CI) ’den oluşur.

Filtrasyon
Ham su içindeki asılı halde bulunan organik kum gibi veya sertlik gidermede oluşabilecek katı parçacıklar filtrasyon işlemiyle tutulur

Isıl Yöntem
Bu yöntemde ham su, önce buharlaştırılır sonra yoğunlaştırılır. Bu şekilde çok iyi bir saf su elde edilmiş olur.

Kimyasal Yöntemler
Suyun sertliğini gidermek için birçok kimyasal yöntem geliştirilmiştir Bunlar esas olarak iki grupta toplanır.

Çökerme Yöntemi: Ham suya kireç soda aleminyum sülfat gibi maddeler ilave edilerek yapılan yöntemdir.

İyon Değiştirme Yöntemi:  Günümüzde pratikte daha çok kullanılan yöntem iyon değiştirmedir. Doğal veya sentetik zeolit ile bazı reçineler, ham su içinde sertlik yapan kalsiyum ve magnezyum tuzları tutar.

Gaz Alıcılar: Su içinde erimiş halde bulunan oksijen ve karbondioksit kazan ve boru donanımlarında önemli korozyona neden olur. Besleme suyu kazana basılmadan önce karbondioksitten tamamen oksijenden ise mümkün mertebe temizlenmiş olması gerekir.

Buhar Kazanı yazısına buradan ulaşabilirsiniz.

Bir önceki yazımız olan YAKITLAR başlıklı makalemizi de okumanızı öneririz.