Suyun sertliği: bilmeniz gerekenler

Su neden serttir?

Suyun sertliği, içinde bulunan Ca ²⁺ ve Mg ²⁺ iyonlarının miligram sayısına göre belirlenir. Sertliğin toplam alkalinitesini belirleyen kısmına (su kalitesinin başka bir göstergesidir) karbonat sertliği denir, diğer bir deyişle geçici sertlik olarak da bilinir. Toplam alkalinite üzerindeki niceliksel fazlalığa karbonat olmayan (katı) sertlik adı verilir. Karbonatlı ve karbonatsız sertliğin toplam değeri, suyun toplam (genel) sertliğini temsil eder. Sudaki kalsiyum ve magnezyum iyonlarının içeriği ne kadar yüksek olursa, sertlik de o kadar fazla olur. Ayrıca bu göstergenin değeri demir ve manganez iyonlarından dolaylı olarak etkilenir. Su, dolaşımı sırasında kendisine çeşitli konsantrasyonlarda element iyonları veren kayalar veya toprak gibi birçok faktörle temas ettiğinden sertleşir. Doğal olarak oluşan sular tipik olarak 10 mg’a kadar Mg/l içerir. Magnezyum iyonlarının konsantrasyonu nadiren litre başına 100 mg’ı aşar. Doğal su kaynaklarında yaygın olan sertlik türü, kalsiyum sertliği olarak da adlandırılan, yüksek miktarda kalsiyum iyonu içeriğinden kaynaklanan sertliktir. Analitik ve kalite kontrol laboratuvarlarında toplam sertlik, kompleksometrik EDTA yöntemi kullanılarak belirlenir. Karbonat sertliği (toplam alkaliniteye karşılık gelir), titrasyonun son noktasının belirlenmesi için görsel (veya alternatif olarak potansiyometrik) araçlarla asit-baz titrasyon yöntemi kullanılarak hâlâ belirlenmektedir. EDTA yöntemi, kalsiyum ve magnezyum iyonlarının toplam içeriğinin belirlenmesine dayanmaktadır. Analiz edilecek numune, bir gösterge olarak eriokrom siyahı T’ye karşı 9 ila 10 pH’ta bir disodyum edetat çözeltisi (bu, etilendiamintetraasetik asidin sodyum tuzudur) ile titre edilir. Titrasyonun son noktasında renk kırmızıdan maviye döner. Bu belirlemede kullanılan titrant EDTA kısaltmasıyla anılır. Sulu çözeltilerdeki disodyum edetat, elektrolitik ayrışmaya uğrar ve ortaya çıkan disodyum edetat iyonu, analiz edilen iyonlarla bir kompleks oluşturur. Suyun yaklaşık sertliğini kendi başınıza da kontrol edebilirsiniz (su kalitesi analizi sipariş etmenin yanı sıra). Bunu yapabilmek için uygun test şeritlerini veya düşürme testlerini satın almanız gerekir. Bunları kullanırsanız testlerle birlikte gelen talimatları izlemelisiniz.

Yüksek su sertliğinin etkileri:

• Suyun fiziksel ve kimyasal özelliklerinin bozulması.
• Sert su ile çalışan tüketici elektroniği ve ev aletlerinin imhası. Cihazdan her zaman tamamen çıkarılamayan çökelti. Zamanla cihazlarınızın zarar görmesine ve arızalanmasına sebep olur.
• Ölçek oluşumu. Beyaz bir kalsiyum karbonat ve magnezyum karbonat çökeltisi şeklinde oluşur. Suyun ısıl işlemi sırasında çökelir, bu yüzden en çok su ısıtıcılarda bulunur. Kireç oluşumu önemli enerji kayıplarına neden olur.
• Suyun yüzey gerilimindeki artış, örneğin ıslatma özelliklerinin azalmasına neden olur. Bunun sonucunda örneğin kumaşlarınızı yıkarken çok daha fazla deterjan kullanmanız gerekir.
• Isıtma sistemlerinin bozulması. Sert su ile doğrudan temas eden ısıtma kazanları özellikle etkilenir. Çözünmeyen kireç birikimi boruları tıkar ve ısıtma maliyetlerinde önemli bir artışa neden olur.

Su sertliği türleri

Genel olarak suyun sertliği şu şekilde sınıflandırılır:

• Karbonat sertliği , bulaşıklarınızda veya su ısıtıcısında kolaylıkla fark edilebilen bir sertlik türüdür. Karbonat sertliği kalsiyum ve magnezyum karbonatlar ve bikarbonatlardan kaynaklanır. Ancak örneğin ısı kullanılarak sudan kolayca uzaklaştırılırlar, bu nedenle bu tür sertliğe genellikle geçici denir. Bu bileşikler sıcak sudan beyaz bir tortu halinde çöker ve kapta birikir.
• Karbonat olmayan sertlik aynı zamanda katı sertlik olarak da adlandırılır. Sudan çıkarılması zordur. Kararsız karbonik asit tuzları karbonat sertliğinden sorumluyken, sülfürik (VI) , hidroklorik veya nitrik (V) asit gibi diğer asitlerin tuzları karbonat dışı sertlikten sorumludur. Kaynatıldıktan sonra bile suda kalan stabil sülfatlar (VI), klorürler ve nitratlar (V) oluştururlar.
• Toplam su sertliği , karbonat sertliği ile karbonat olmayan sertliğin toplamıdır.

Su sertliğinin çeşitli dereceleri nelerdir?

Suyun sertlik derecesi farklı birimlerle ifade edilebilir. Bunlar genellikle Alman derecelerini, Fransız derecelerini, İngiliz derecelerini veya litre hacim başına milimol veya litre başına milival cinsinden su sertliğine neden olan tuzların içeriğini içerir. Sertlik değerlerinin Alman dereceleri ( ^o n) cinsinden belirtilmesi laboratuvarlarda yaygın bir uygulamadır. Su bir Alman sertlik derecesine sahipse, 1 ^dm3’te 10 mg CaO’ya karşılık gelen miktarda kalsiyum ve magnezyum tuzları içerir. Su sertliğinin değerini biliyorsanız, Alman derecesi cinsinden verilen sonuca göre suyu sınıflandırabilirsiniz:

• çok yumuşak su: 5,6’nın altında,
• yumuşak su: 5,6 – 11,2
• orta derecede sert su: 11,2 – 19,6
• sert su: 19,6 – 30,8
• çok sert su: 30,8’in üzerinde.

Su sertliği nasıl azaltılır?

Yüksek su sertliği günlük yaşamınıza büyük bir engel teşkil edebilir. Kullandığınız suyun kalitesini bilmiyorsanız veya fizikokimyasal parametrelerinin ilgili standartlara uygun olmadığından şüpheleniyorsanız yetkili bir laboratuvara su analizi yaptırmakta fayda var. Sudaki sertliği gidermenin birincil yöntemi ısıl işlemdir. Ancak yalnızca geçici sertlikte etkilidir. Termal yöntem, suyun yaklaşık 80 ^o C sıcaklığa kadar ısıtılmasını içerir. Sıcaklık arttıkça, kalsiyum ve magnezyum bikarbonatlar, çözünmeyen kalsiyum karbonat ve magnezyum karbonat formunda çökelir. Ortaya çıkan kireç, örneğin filtreleme yoluyla çıkarılabilir. Termal yöntem genellikle su sertliğinin daha da azaltılmasına yönelik ilk adımdır. Kalsiyum ve magnezyum iyonları da kimyasal yöntemler kullanılarak çökeltilebilir. Belirli yumuşatıcıların, yani ilgili çökeltileri çökeltmeyi veya onlarla karmaşık bileşikler oluşturmayı amaçlayan kimyasal bileşiklerin eklenmesini içerir. Tuz şeklinde çökeltilen kalsiyum ve magnezyum iyonları, filtrasyon veya dekantasyon yoluyla ayrılır. Yumuşatıcılar evde de kullanılabilir. Günümüzde birçok ısıtma kazanı üreticisi, iyon değiştirici olarak çalışan merkezi su yumuşatıcılarının kurulumunu sunmaktadır. Suyu yumuşatmanın hemen bir yolu da son yıllarda oldukça popüler hale gelen filtreli su sürahileri kullanmaktır. Sürahiye döktüğünüz su, iyon değiştirici görevi gören özel bir sorpsiyon yatağından geçer. Piyasada bu tür sürahiler için oldukça fazla filtre seçeneği mevcuttur ve hatta filtrelenmiş suyunuzu temel minerallerle anında zenginleştirecek filtreler bile satın alabilirsiniz. Su arıtma ve atık su arıtma hakkında da bilgi edinin.