Aktüel Kimya

Biz hayatı kimya ile açıklıyoruz. Kimyasız hayatı düşünemiyor, hayatımıza kimya ile anlam katmaya çalıyoruz. Günlük hayatta kimya ile ilgili ip uçlarını bu blogda veriyoruz.

27 Haziran 2012 Çarşamba

Su



Su günlük hayatımızda kullandığımız en önemli maddedir. Susuz hayat da, susuz kimya da düşünülemez. Hayatın kaynağı, insanların vazgeçilmezi, dünyanın dörtte üçü ... sudur. Bir kimyagere göre; kohezyon kuvvetine sahip renksiz, kokusuz ve tatsız sıvı , H2O, 2 Hidrojen ve 1 Oksijen atomundan meydana gelen bir bileşiktir su. İnsan yemek yemeden haftalarca canlılığını sürdürebilirken susuz ancak birkaç gün yaşayabilir. Kanın %92'si, kemiklerin %22'si, beynin ve kasların %75'i sudur. Bu yazımızda hayatımızda önemli bir yere sahip olan suyu yakından tanımaya çalışacağız.

Su  Tanımları:

-Doğal mineralli su: Yerkabuğunun çeşitli derinliklerinde uygun jeolojik şartlarda doğal olarak oluşan, bir veya daha fazla kaynaktan yeryüzüne kendiliğinden veya teknik usullerle çıkartılan, mineral içeriği, kalıntı elementleri ve diğer bileşenleri ile tanımlanan, her türlü kirlenme risklerine karşı korunmuş yeraltı sularıdır [1]. Doğal mineralli suyun katı tortu olarak hesaplanan mineral miktarı 1500 mg/L’den fazla ise “zengin mineralli”, 500 mg/L’den az ise “düşük mineralli”, 50 mg/L’den az ise “çok düşük mineralli” şeklinde sınıflandırılmaktadır. Bu sınıflandırmayı ambalajlı suyun etiketinde görmeniz mümkündür. Maden suyu olarak adlandırılan sular da doğal mineralli su kapsamında değerlendirilmektedir. Fakat maden sularındaki mineral miktarı, evlerimize aldığımız doğal mineralli sulardan daha fazladır. Ülkemizde piyasa sunulan ambalajlı doğal mineralli sular işlem görmeden, şişelenmektedir. Yurt dışındaki mineralli sulara, suyun yapısında olmayan bazı mineraller dışarıdan ilave edilmektedir. Ülkemizdeki ‘Doğal Mineralli Sular Hakkında Yönetmelik’ gereği bu işlemin yapılması yasaktır. Bu denele ‘Doğal’ olarak adlandırılmaktadır.

-Doğal Kaynak Suyu: Jeolojik koşulları uygun jeolojik birimlerin içinde doğal olarak oluşan, bir veya daha fazla çıkış noktasından yer yüzüne kendiliğinden çıkan veya teknik usullerle çıkartılan ve suyun kimyasal ve mikrobiyolojik yapısını değiştirmeyen, yönetmelikte izin verilenler dışında her hangi bir işleme tabi tutulmaksızın ilgili yönetmelikteki fiziksel, kimyasal, mikrobiyolojik ve radyoaktif nitelikleri taşıyan, etiketleme gerekliliklerini karşılayan ve satış amacı ile ambalajlanarak piyasaya arz edilen yer altı sulardır [2]. Doğal Kaynak suları adından da anlaşılacağı üzere kaynağından çıktığı gibi şişelenen sulardır. Bu suların kimyasal ve mikrobiyolojik yapısında değişiklik meydana getirecek işlemler yapılamaz. İlgili yönetmelik gereği kaynak sularına kendisine karakteristik özellik veren önemli elementlere ilişkin suyun kaynağındaki niteliğini değiştirmemek kaydıyla uygulanan, muhtemelen oksijenlemeyi takiben demir ve kükürt gibi kalıcı olmayan elementlerin filtrasyon ve boşaltma yoluyla ayrıştırılması, ozonla zenginleştirilmiş hava kullanılarak demir, mangan, kükürt ve arseniğin ayrıştırılması ve tamamen fiziksel yollarla serbest karbondioksidin kısmen veya tamamen ayrıştırılması işlemleri ile kaynak suyunun kimyasal ve mikrobiyolojik niteliklerini değiştirmeyecek tarzda suda asılı kalan çözülmemiş partikülleri uzaklaştırmaya yönelik filtrasyon işlemleri dışında herhangi bir işlem uygulanmaması esastır. Bu amaçla kaynak sularında ozon kullanıldığında; ozon yan ürünleri bromat ve bromoform analizleri yapılmakta, buna göre ozon miktarı ayarlanmaktadır.

-İnsani Tüketim Amaçlı Su: Orijinal haliyle ya da işlendikten sonra, dağıtım ağı, tanker, şişe veya kaplar ile tüketime sunulan içme, pişirme, gıda hazırlama ya da diğer evsel amaçlar için kullanılan bütün sular ile suyun kalitesinin, gıda maddesinin nihai halinin sağlığa uygunluğunu etkilemeyeceği durumlar haricinde insani tüketim amaçlı ürünlerin veya gıda maddelerinin imalatında, işlenmesinde, saklanmasında veya pazarlanmasında kullanılan bütün sularıdır [2]. Ambajlı suların yaygın olmadığı dönemlerde su istasyonlarında satılan sular bu nitelikteki sulardı.

-İçme Suyu: Jeolojik koşulları uygun jeolojik birimlerin içinde doğal olarak oluşan, bir çıkış noktasından sürekli akan veya teknik usullerle çıkarılan ve Sağlık Bakanlığınca uygun görülen dezenfeksiyon, filtrasyon, çöktürme, saflaştırma ve benzeri işlemler uygulanabilen ve parametre değerlerinin eksiltilmesi veya arttırılması suretiyle fiziksel, kimyasal, mikrobiyolojik ve radyoaktif parametre değerleri elde edilen, etiketleme gerekliliklerini karşılayan ve satış amacı ile ambalajlanarak piyasaya arz edilen yer altı sulardır [2]. Bu sular işlenmiş sulardır. İçme sularının doğal kaynak sularından temel farkı işlem görmüş olmalarıdır. Tüketiciler içme suyu ile doğal kaynak suyu farkını şu şekilde anlayabilirler: ilgili yönetmelik gereği işlenmiş suların etiketleri kahverengi ve tonları ağırlı olarak dizayn edilmiş, doğal kaynak sularının etiketleri ise mavi ve tonları ağırlıklı olarak dizayn edilmiştir. Sağlık açısından değerledirildiğinde; doğal kaynak sularının içme sularından daha sağlıklı olduğuna dair herhangi bir bilimsel çalışma mevcut değildir.

-İçme-Kullanma Suyu: Genel olarak içme, yemek yapma, temizlik ve diğer evsel amaçlar ile, gıda maddelerinin ve diğer insani tüketim amaçlı ürünlerin hazırlanması, işlenmesi, saklanması ve pazarlanması amacıyla kullanılan, orjinine bakılmaksızın, orijinal haliyle ya da arıtılmış olarak ister kaynağından isterse dağıtım ağından temin edilen ve fiziksel, kimyasal, mikrobiyolojik ve radyoaktif parametre değerlerini sağlayan ve ticari amaçlı satışa arz edilmeyen sularıdır [2].  Bu sular musluklarımızdan akan şebeke sularıdır. Bu sular dere, nehir, göl, baraj vb. kaynaklardan alınarak; çeşitli işlemlerden geçirilip, sağlık açısından risk taşımayacak hale getirilip bizlere sunulmaktadır. Bu neden bu suların kaynağının durumundan çok nihai tükeciye ulaştığı anda ki özellileri önem taşımaktadır. Ülkemizde bu yöntem kullanılmamasına rağmen, yurtdışında kirli kanalizasyon suları dahi arıtılarak içilebilecek konuma getirilebilmektedir.



Su ve Sertlik Kavramı

Sabunu köpürtmeyen suya sert su denir.  Sertliğin ana kaynağı kalsiyum ve mağnezyum iyonlarıdır.
Ca+2   + 2 C17H33COONa → (C17H33COO)2Ca ↓ + 2 Na+   (1)
Mg+2  + 2 C17H33COONa → (C17H33COO)2Mg ↓ + 2 Na+  (2)

(1) ve (2) reaksiyonlarında görüldiği gibi sabun ile Ca+2  ve Mg+2   iyonlarıyla sabun reaksiyona girdiğinde çözünmeyen kalsiyum ve mağnezyum sabunlarını oluşturmakta, dolayısıyla köpürmemektedir. Ortalama bir sertliği insan sağlığı açısından zararı olmamasına rağmen içimi hoş değildir. Doğal kaynak suları yumuşak sulardır. Bu nedenle içimleri lezzetlidir ve insandan bir içmede daha fazla suyu içebilmektedir. Sert sulardan insanlar daha az içme eğilimi göstermektedirler. Doğal mineralli sularda çözünmüş mineral miktarı fazla olduğu için doğal kaynak sularına oranla daha serttirler. Ama yine de doğal mineralli sular da genel itibariyle yumuşak sulardır. İçme suları zaten üzerinde işlem yapıldıkları için sertliği giderilmiş sulardır. Musluklarımızdan akan sula üzerinde sertlik giermek için her hangi bir işlem yapılmadığı için bölgenin su özelliğine göre sertlikleri değişmektedir. Piyasaya doğal kaynak sularının girmesiyle birlikte damak tadımız yumuşak suya alıştığı için musluk sularının tüketimi zor olmaktadır.

Suyun sertliğini kalıcı sertlik ve geçici sertlik olarak iki şekilde sınıflandırmamız mümkündür. Isıtıldığında kaybolan ve kalsiyum ve/veya mağneyum bikarbonattan ileri gelen sertlik geçici sertlik olarak adlandırılır. Çaydanlıklarda sarımsı-kahverengi lekelerin oluşması bu nedenledir. Toprak alkali metallerin silikat, nitrat, klorür ve sülfatları ısıtıldıklarında giderilemez. Bunların oluşturduğu sertliğe kalıcı sertlik adı verilmektedir. Aşırı ısıtma yapılır ve su buharlaştırılırsa; bu maddeler borularda ve kazanlarda taş oluşumuna neden olurlar. Zaten sulardaki suyun en büyük zararı endüstride boru ve kazanlarda oluşturduğu bu etkidir. Bu amaçla endüstriyel ve içme-kullanma sularını yumuşatma amacıyla fosfat yöntemi, damıtma yöntemi, zeolit-permutit yöntemi ve kireç soda yöntemi uygulanabilmektedir. En yaygın kullanılan yöntem kireç soda yöntemidir.

Suların sertliği; Alman sertlik derecesi, Fransız sertlik derecesi, İngiliz sertlik derecesi ve ppm gibi çeşitli birimle ifade edilmektedir. En yaygın kullanım oFr (Fransız Sertlik Derecesi)’dir.(1˚Fr=10 mg CaCO3/1lt. Su)
Toplam Sınıflandırma                                             
Sertlik
0-5 Fr
 Çok Yumuşak Su
5-10 Fr             
Yumuşak Su
10-20 Fr            
Orta Sert Su
20-30 Fr              
Sert Su
>30 Fr            
Çok Sert Su
Tablo-1 : Suyun sertlik değeri açısından sınıflandırılması.

pH kavramı ve Suların pH’sı

pH bir çözeltinin asitlik veya bazlık derecesini tarif eden ölçü birimidir. pH hidrojen iyonun aktivitesi cinsinden bir asit veya bazın derecesini ifade etme yoluyla ihtiyaç duyulan niceliksel bilgiyi sağlar. Bir maddenin pH değeri hidrojen iyonu [H+] ile hidroksil iyonunun [OH-] derişimlerinin oranına direk bağlıdır. pH ölçüsü 1’den 14’de kadardır. pH 7’de hidrojen ve hidroksil iyon sayısı eşittir ve pH 7 nötrdür. pH 7’nin aşağısı asidik, pH 7’nin üzeri bazik pH olarak nitelendirilmektedir.  TS-266’ya göre içme sularındaki pH değerinin 6.5-8.5 arasında olması uygun  görülmektedir. İnsani Tüketim Amaçlı Sular Hakkındaki yönetmeliğe göre ise; 6.5-9.5 arası sulara sağlık açısından risk taşımamakta, ambalajlanmış sularda pH’nın 4.5’e kadar düşmesine izin verilmektedir. Yine de bu parametre içme suyunun güvenliği hakkında  doğrudan bilgi vermemektedir. Düşük pH’lı sular korozif oldukları için borulardaki bir takım zehirli metalleri çözebildiğinden içilmeleri pek tavsiye edilmez.  İnsani Tüketim Amaçlı Sular Hakkındaki yönetmeliğindeki pH limitlerini aşmayan yüksek pH’lı sular özellikle mide rahatsızlığı olanlar için tavsiye edilmektedir. Çünkü diyetle alınan gıdalarda asitlik artmakta yani pH düşmektedir. İçtiğimiz suyun pH’sı ortalam 7.5 ve üzeri olmalı ki bu pH’yı dengeleyebilsin. Elbette vücudumuz bunu dengeleyebilir, fakat mide problemi olanlarda asidite artıkça, rahatsızlıklar artmaktadır. Vücut kanın pH’ını sürekli 7.35-7.45 aralığında tutmaya çalışır. Kısacası bazik olan yani pH’sı 7’den büyük olan suların tüketilmesi daha faydalıdır. Vücutta tüm metabolik işlemler dengeli bir pH’a bağlıdır.


Ambajlanmış Su Etiketi Okur-Yazarlığı

Aslında bilinçli tüketicinin satın alacağı her ürünün etiketini dikkatle incelemesi gerekmektedir. Fakat etiketlerdeki anlaşılmaz bazı ifadeleri okumanın ne faydası olacak diye bilirsiniz. Bu konuda temel bazı bilgileri öğrenmek gerekmektedir.

Doğal Kaynak Sularının Etiketleri

Bir doğal kaynak suyu şişesini   veya herhangi bir ürünü elinize aldığınızda ilk bakmanız gereken son kullanma tarihine bakmak olmalıdır. Doğal Kaynak sularının etiketinde mavi tonlar ağırlıktadır. Eğer kahverengi tonlar hakimse bu su doğal kaynak suyu değil, işlenmiş sudur. Etikette mavi tok yoksa bile mavi şerit kullanılmış olmadır. Etikette bazı parametre sonuçlarının yazılması zorunludur. Bu parametler ve normal değerleri tablo-2’de verilmiştir.

Parametre
Parametrik Değer
Birim
Alüminyum
200
μg/L
Amonyum
0,50
mg/L
Klorür
250
mg/L
C. perfringens (sporlular dahil)
0
sayı/100 ml
Renk
Tüketicilerce kabul edilebilir ve herhangi bir anormal değişim yok

İletkenlik
2500
20 °C’de μS / cm
PH
6,5 -9,5
pH birimleri
Demir
200
μg/L
Mangan
50
μg/L
Koku
Tüketicilerce kabul edilebilir ve herhangi bir anormal değişim yok

Oksitlenebilirlik
5,0
mg/L O2
Sülfat
250
mg/L
Sodyum
200
mg/L
Tat
Tüketicilerce kabul edilebilir ve herhangi bir anormal değişim yok

22 °C’de koloni sayımı
Anormal değişim yok

Koliform bakteri
0
Sayı/100 ml
Toplam Organik Karbon (TOC)
Anormal değişim yok

Bulanıklık
Tüketicilerce kabul edilebilir ve herhangi bir anormal değişim yok

Tablo-2: Doğal Kaynak Sularının Etiketinde Bulunan Parametreler.
Bu parametleri kısaca açıklamamız gerekirse;
-Renk:Yapraklar, kozalaklı  ağaç meyveleri, ağaç ve sebze artıkları gibi organik maddelerin suyla temasında çözünmeleriyle sular renkli hale gelebilir. Ayrıca tannin, hümik asit ve hümat gibi maddelerin suda çözünmesiyle sular renkli olabilir. Ayrıca demir ve manganı yüksek olan sular sarımsı renkte olmaktadır.  Bu sular tüketilmemelidir.
-Bulanıklık:  Su içerisinde çökebilen veya kolloidal askıda maddeler varsa bunlar sularda bulanıklığa sebep olur ve fiziksel görünümünü bozar. Bu tür sular tüketilmemelidir.
-Tat ve Koku: Sulardaki koku ve tat pekçok etkene bağlıdır. Suların yapısında organik maddeler varsa, klorlama yapılmışsa, çözünmüş gazlar  mevcutsa, canlı organizmal faaliyetleri var; mikroorganizma üremişse,  demir, mangan ve korozyonun metalik ürünleri bulunuyorsa,  fenol gibi endüstriyel atık kirliliği mevcutsa bu suların tat ve kokularında değişiklik meydana gelir.
-Koloni Sayısı: Ekilen besiyerinde üreyebilen tüm canlı hücrelerin sayısıdır. Su içerisinde mikroorganizma üreyip, üremediği hakkında bilgi vermektedir.
-Koliform Bakteri: Çubuksu, gram negatif bakterilerdir. Suda varlıkları suyun dışkı kaynağı tarafından kontamine olduğunun göstergesidir.
- C. Perfringens: Anaerobik, gram pozitif, spor oluşturan çubuk şeklinde bir bakteridir. Kendisi kadar toksinleri de zararlıdır. Sulardaki varlığı fekal bir kirliliğe işaret etmektedir.
- Alüminyum: Alüminyum ve bileşikleri suların arıtımında koagülan olarak en fazla kullanılan maddelerdir. Sudaki alüminyum kaynajkları; suyun bulunduğu yer kabuğu katmanında çözerek bünyesine kattığı alüminyum + arıtma sırasındaki alüminyum geçişi+ endüstriyel atıklarla kirlenmedir. Vücutta aşırı alüminyum birikimi nörotoksiste neden olmaktadır.
-Amonyum: Suda iyonize olmayan (NH3) veya iyonize (NH4+) formda bulunabilir. Suya endüsriyel, tarımsal  faaliyetler, kloraminsyonla dezenfesiyon yan ürünü olarak geçebilir. Amonyumun yüksek olması bakteriyel, kanalizasyon ve hayvancılık atığı kirliliğini göstergesidir.
-Klorür: Klorürü suların dezenfeksiyonunda kullanılan klorla karıştırmamak gerekir. İçme suyundaki klorür doğal kaynaklar, kanalizasyon, endüstriyel deşarjlar, kara karşı sokaklara atılan tuz, kıyı alanlarında tuzlanmadan kaynaklanmaktadır. Klorürün yüksek olması suyun tadında değişikliklere yok açmaktadır.
-İletkenlik: Suyun içinde bulunan elektrolit miktarının bir ölçütüdür. Suyun yapısındaki çözünmüş katı maddeler ile yakından ilişkilidir. Sıcaklık arrtıkça azalır, kirlik arttıkça artar.
-Demir: Doğal olarak suyun yapısında bulunabildiği gibi korozif suların geçtiği ortamdan yapısına aldığı ve su arıtmada demir ve/veya demir bileşiklerinin koagülan olarak kullanımı sonucu sudaki demir miktarı artabilir.
-Mangan: Suyun yapısında doğal olarak bulunmaktadır. İnsan sağlığı açısından hem eksikliği hem de fazlalığı zararlıdır. Nörolojik etkileri soz konusudur.
-Oksitlenebilirlik ve TOC: Sudaki organik karbonun bir ölçüsüdür. Organik kontaminasyonun belirlenmesi amacıyla ölçülmektedir. Ne kadar çok karbon/organik madde varsa o kadar çok O2 tüketilir. Fazlalığı suyun kirliğinin bir ölçüsüdür.
-Sülfat: Suyun yapısında doğal olarak bulunabildiği gibi endüstriyel atıklarla suyun kirlenmesi sonucu da suya geçmiş olabilir. Fazla miktarda alınımı laksatif etki (ishal) yapabilir. Ayrıca suların tadında değişikliğe sebep olur.
-Sodyum: Sodyum (Na) hücre dışındaki katyonlar arasında en çok bulunan madendir. Sodyum vücudun asit-baz dengesinin ayarlanmasında etkili olduğu gibi, organizmadaki ozmotik basıncın oluşmasına da katkıda bulunarak, vücudun su tutmasını sağlamaktadır. Suda sodyum bulunması vücudumuzun sodyum ihtiyacının karşılanmasına katkıda bulunmaktadır. Bu sodyumun hipertansiyon oluşturması veya tuz etkisi göstermesi söz konusu değildir. Ancak suda  200 mg/L’nin üzerinde olması tat açısından olumsuzluk meydana getirebilir.

Doğal kaynak sularının etiketlerindeki parametlerin amlamı kısaca bu şekildedir. Bu sonuçlar zaten normal limitleri taşımak zorundadır aksi halde üretimine ve piyasaya sunulmasına izin verilmez. Ancak yine de bu konuda biraz bilgimizin olması, daha bilinçli bir seçim yapmamıza katkıda bulur. Doğal kaynak sularının etiketlerinde yer alan analiz sonuçları su kaynağı ilk bulunda yapılan anlizler olmasına karşılık bu sular sürekli olarak Sağlık Bakanlığı tarafından kontrol edilmektedir. Kaynak suyu fabrikasının üretim kapasitesine göre değişmekle birlikta ayda en az bir kez bu sular kontrol izlemesi parametrelerine göre analiz edilerek; denetlenmektedir.

Doğal Mineralli Suların Etiketleri:
Doğal Mineralli sular ve maden sularında etikette suyun yapısında bulunan anyon ve katyon miktarları verilmektedir. Bu parametreler tablo-3’de verilmiştir.

Anyonlar
Sembol
Bulunabilecek maksimum miktar mg/L
Florür
F-
5.0
Fosfat
PO4

Bikarbonat
HCO3

Karbonat
CO3

Klorür
Cl-

Nitrat
(NO3)
50
Nitrit
(NO2)
0.1
Silikat
SiO2

Sülfat
SO4

Sülfit
SO3
0.05
Katyonlar


Alüminyum
Al
0.2
Amonyum
NH4

Kalsiyum
Ca

Magnezyum
Mg

Potasyum
K

Sodyum
Na

Demir
Fe+2

Tablo-3: Doğal Mineralli suların etiketlerinde yer alan parametreler

Ambalajlı Su Alırken Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar:

-Mutlaka son kullanma tarihlerini kontrol ediniz.
-Kapaklarının orijinal olmasına dikkat ediniz. Özellikle damacanlar geri dönüşümlü olduğu için bu özelliğe dikkat ediniz. Damaca kapaklarında ‘Shiring’ olup olmadığını kontrol ediniz.
-Çok eskimiş ve yıpranmış damacana suları almayınız.
-Sular açıkta güneş altında beklemişse; şişenin yapısından suya kimyasal geçişi olabileceğinden güneşte bekleyen ürünleri almayınız.
- Sular tüp, alkol gibi kokulu yerlerde depolandığında şişelerin geçirgen yapısı nedeniyle koku absorbe edebileceğinden; tüp ve suları aynı yerde tutan yerlerden su almayınız.

Yük.Kimyager Hasan ÖZ
hasanmail@hotmail.com

Kaynaklar

[1] Doğal Mineralli Sular Hakkında Yönetmelik,Yayımlandığı Resmi Gazete: 1 Aralık 2004, Sayı: 25657.
[2] İnsani Tüketim Amaçlı Sular Hakkında Yönetmelik,  Resmi Gazete Tarihi: 17/02/2005 Resmi Gazete Sayısı: 25730.

0 yorum:

Yorum Gönder