Suyun Özellikleri Ne Olmalı ?

Suların Özellikleri

Doğa da tam olarak saf suyun bulunması hiçbir zaman mümkün değildir. Doğadaki sularda yabancı madde, erimiş tuzlar, gazlar, kimyasal bileşikler, hastalık yapan veya yapmayan organizmalar, toprak kil vs. bulunur. Bunların bir kısmı mikroskopla ve bakteriyolojik muayeneler, bir kısmı kimyasal deneylerle, bir kısmı gözle, bir kısmı da tat ve kokularıyla teşhis edilebilir.

1-Fiziksel özellikleri

Su bulunduğu şartlara bağlı olarak katı,sıvı ve gaz hallerinde bulunabilir. Yoğunluğu büyük ölçüde sıcaklığa bağlıdır. Suyun fiziksel özelliklerinden sıcaklığı,bulanıklığı ,rengi lezzeti, kokusu , geçirgenliği ve pH'sı önemlidir. İçilebilir nitelikteki su fiziksel açıdan en az aşağıdaki nitelikleri taşımalıdır:

1)      Suların bulanık olmaması,
2)      Renksiz olmalı
3)      Kokusuz, kendine has bir tat bulunmalı,
4)      İçilebilir suyun sıcaklığının 15°C den daha aşağı sıcaklıkta olması arzu edilir.

Sıcaklık

Suyun kendine özgü lezzeti özellikle sıcaklığa bağlıdır. Genel olarak içme suyunun sıcaklığının 7-12 °C 'ler arasında olması istenmektedir. Daha sıcak sular ağza yavan gelebildiği gibi 20°C'den fazla sıcak sular mide bulantısı vermektedir. Bunun tam aksi soğuk sular mide ve bağırsak mukozasını tahriş ettiği gibi bağırsak hareketlerini durdurmakta ve sancı oluşturmaktadır.

Bulanıklık

İçme ve kullanma sularının berrak olması su hijyeni yönünden önemlidir.Yani bulanıklık göstermemelidir.Suyun bulanıklığı içerdiği asılı ve kolloidal haldeki organik ve inorganik maddelerden ileri gelir. Organik maddeler arasında patojen mikroorganizmaların bulunabileceği de ayrıca unutulmamalıdır. Bulanık sular daima şüpheli sular olarak kabul edilmelidir. Kaynağı ne olursa olsun önceden ne gibi temizleme işlemi görmüş bulunursa bulunsun bulanık suların içilmemesi, işletme ve ev işlerinde kullanılmaması gerekir. Hatta borularda tortu bırakmaları dolayısıyla endüstride bile kullanılmamalıdır.

Renk

Az miktardaki su renksiz olmasına karşılık kalın tabaka halinde doğal olarak mavimtırak renktedir. Suyun rengi genellikle suda kolloidal halde bulunan organik ve inorganik maddelerden Bazen de endüstri sularında erimiş kimyasal maddelerden ve boyalardan ileri gelir.  Fakat demir bileşikleri ,koloidal organik maddeler ve özellikle de bitkisel kaynaklı maddeler süspansiyon halinde bulunduklarında suyu renklendirirler. İçinde demir tuzları (Ferro) bulunan sular sarı renkte olup havalandırılınca kırmızımtırak çökelek verirler. Granitli kayalardan gelen sular hafif esmerimtrak bir renk taşırlar. Ayrıca suda yosunların ve mikroorganizmaların üremesi de suya yeşilimsi bir renk vermektedir.

Koku

Genellikle iyi nitelikli su kokusuzdur. Suyun kokulu oluşu birçok nedenden ileri gelir. Bu nedenler genellikle mikroorganizmaların fermentasyonu ,dışkı ,idrar karışması, organik maddelerin ayrışması, endüstriyel artıkların ve çeşitli artıkların karışması şeklinde sayabiliriz. Ayrıca derin yeraltı sularında sülfatların ayrışmasıyla oluşan kükürtlü hidrojen, suların içinde yaşayan algler, protozoonlar ve çeşitli mikroorganizmalar ve bazen de suların nakledilmelerinde kullanılan boru ve kaplarda kokunun oluşmasına neden olur. Ayrıca suların dezenfeksiyonunda kullanılan klor ve iyotta suya kendilerine özgü kokularını verir.

Lezzet

Suyun lezzeti, suda erimiş oksijen ve karbondioksit gazlarına, içerdiği diğer kimyasal maddelere ve suyun sıcaklığına ve soğukluğuna göre değişmektedir. Suyun lezzeti doğal ve hoş içimli olmalıdır. Aksine ekşi, acı, tuzlu, madeni veya kekremsi lezzetli olmamalı, lezzetini değiştirmemeli, içildiği zaman boğazda kuruluk, buruşukluk ve midede de şişkinlik hissi vermemelidir. İçilen suyun, istenilen taze su lezzeti içerdiği oksijen ve karbondioksit gazlarından oluşmaktadır. Suyun ısıtılması halinde bu gazlar buharlaşarak uçacağından suda yavan ve tatsız bir lezzet oluşur.

Geçirgenlik

Suyun elektrik akımına direnci saf olduğu zaman çok şiddetlidir. Çözünmüş madensel tuzları içerdiği zaman ise elektrik akımına direnci azalır. İyi kaliteli su ,elektrik akımına karşı sabit bir direnç gösterir.

pH değeri

Suyun pH'sı suda kalsiyum bikarbonat ve alkali tuzlar bulunursa alkali ,fazla karbondioksit varsa asit reaksiyon gösterir. Suyun fazla alkali olması kokuşmanın varlığını gösterir. Asiditesi karbondioksitten başka asitlerden oluşan suların korrosif özellikleri vardır. Suyun pH'sı nötr veya hafif alkali olmalıdır. Kaynak sularında pH 6.5.0-8.5, içme ve kullanma sularında pH 6.5-9.2 sınırları içinde olmalıdır.

2-Kimyasal özellikleri

Hijyen bakımından alimentasyon suyunun kimyasal analizi ; erimiş gazlar (Özellikle CO2 ve O2), sertlik derecesi, organik maddeler ,amonyak, nitrat ,nitrit , klorür, deterjan bulunup bulunmadığı ve miktarlarının tayinleri üzerinde yapılır. Gereğinde Fe, Pb, Zn, pestisidler ve radyoaktif serpintiler araştırılır.

Suda erimiş oksijen

Oksijen, erimiş halde hava ile temas eden sularda bulunmaktadır. Bulunan oksijen oranı, suyun yüzeysel veya derin olmasına, kokuşmuş maddelerin bulunup bulunmadığına, sıcaklığına, hava basıncına, bulunan madensel tuzlara, suda yaşayan canlılara ve suyun dalgalı, çarpıntılı olmasına göre değişir. Genellikle dalgalandıkça ve aktıkça havadan oksijen alan temiz sular, litresinde 12 ml kadar oksijen içerirler. Bu sularda kokuşma maddeleri bulunduğunda ,oksijen bu maddeler tarafından sarf olduğundan miktarları çok azalır. Bununla beraber hiçbir kirliliğe bağlı olmadığı halde yeraltı sularında oksijen miktarı litrede 6-7 ml' ye düşebilir. Derinden gelenlerde ise hiç yoktur. Fakat bu yokluk  bir kirlilik anlamını taşımaz .Bu sular yeryüzüne çıkıp da hava ile temas edince az çok oksijen alırlar. İçme sularında oksijen bulunmasının sağlık üzerine doğrudan bir tesiri yoktur. Ancak suyun lezzetini etkilediğinden az miktarda bulunması gerekir. Fazlası ise sulara agresiv özellik kazandırmaktadır.

Karbondioksit

Karbondioksit hemen hemen her suda çok az bulunur. Suyun lezzeti üzerine etkisi vardır. Karbondioksiti uçurmak için yapılan ısıtma işlemi suları lezzetsiz yapar .Genel olarak karbondioksit oranının olabildiğince az olması istenir. Aksi suda bazı maddelerin fermentasyonu sonucu kokuşma belirtisidir. Litrede 5 mg. karbondioksit kabul edilebilir sınırlardadır. Ancak en fazla karbondioksit oranı çok derinden elde edilen gazlı maden sularıdır. Yaklaşık litrede 2-3 mg'dır. Bunu kokuşma ve fermentasyonla ilgisi yoktur. Fazla miktarda karbondioksitin olması halinde suyun pH'sı düşer ve fazla bir asidik ortam oluşur. Böyle sular korozif özellik kazandıklarından boruları, bulundukları kapları aşındırırlar.Kurşun,bakır,çinko gibi madenleri de içerirler sonuçta madensel zehirlenmelere neden olur.

Sertlik

Genel olarak suyun sertliği, kalsiyum seviyesi olarak kabul edilmesine rağmen,suyun sertlik derecesi  içerdikleri erimiş kalsiyum ve magnezyum tuzlarından ileri gelmektedir. Sular bunları topraktan alır. Sular, erimiş halde bulunan kalsiyum ve magnezyumu bikarbonat tuzları, sülfat tuzları ,klorür tuzları ve ayrıca az miktarda nitrat tuzları halinde içerirler. Özellikle kalsiyum bikarbonat ve kalsiyum sülfat suyun sertliğinde önemli rol oynar. Tüm anorganik tuzlar suda çözünürler. Sıcaklık artışı bazı tuzların çözünürlüğünü azaltır.(Ca(OH)2 ,FeSO4 ) diğer çözünmüş madde derişimi de bunu etkiler. Alçak rakımlı bölgelerde tuz derişimi zeminle temas yüzeyi büyük olduğundan yüksektir. Su da en sık bulunanlar kalsiyum, magnezyum, Na2CO3, sülfat ve klorürlerdir. Sularda erimiş halde bulunan kalsiyum ve magnezyum bikarbonat tuzları, suları kaynatmakla erimeyen karbonat tuzları, suları kaynatmakla erimeyen karbonatlar halinde çöktüğünden bunların oluşturduğu sertlik Geçici Sertlik  diğer tuzların oluşturduğu sertliğe de Kalıcı Sertlik  denir. Çünkü bu tuzların oluşturduğu sertlik suları kaynatmakla geçmez. Bahsedilen tüm tuzlardan ileri gelen sertlik ise Toplam Sertlik adını alır. Özellikle kalsiyum ve magnezyumun sülfat tuzları kalıcı sertlik nedenidir.
 Evsel ve endüstriyel atık sularının yüzeysel sulara deşarjı sonucu bu sulardaki Cl(, sülfat, nitrat, fosfat derişimi artar. Sudaki çok değerlikli metal iyonlarının sabunlarla çözünmeyen bileşikler meydana getirme özelliği olan sertlik derecesi Fransız, İngiliz, Alman, Amerikan ve minival sertlik derecesi olarak değişik şekillerde belirtilir. Ülkemizde Fransız sertlik derecesi kullanılmaktadır.

Sert suyun zararları

1)      Sert sular ,cildi sertleştirmeleri ve yıkanma,bulaşık, çamaşır gibi ev işlerinde fazla sabun sarf ettirmeleri ve işlemleri güçleştirmeleri nedeniyle pek istenmezler. Örneğin 25 sertlik derecesinde bir litre suyu tamimiyle köpürtebilmek için en az 3 gr. sabun sarf etmek gereklidir. Buna göre 300 litre su ile yıkanan bir ev çamaşırı için 900 gr. sabun gereklidir.Eğer yumuşak su ile aynı iş yapılacaksa sarf edilecek sabun yarı yarıya azalır.

2)      Sabun çökeleği banyo veya duş sonrasında insan derisine yapışır. Deri gözeneklerini tıkar ve saç tellerini kaplayarak sertleştirir. Deriye yapışan bu kütle, bakteri üremesi için elverişli bir ortam yaratır.

3)      Sudaki sertlik zamanla kendiliğinden veya su ısıtıldığında hızla çözünürlüğünü kaybeder ve geçtiği yüzeylere yapışmaya başlar. Su borularının içi hızla dolar, su basıncı ve akışı azalır.

4)      Suyun ısıtıldığı yüzeylerde daha da artan kireçlenme, yalıtkanlığa sebep olur ve elektrik tüketimini artırır. Kalorifer tesisatındaki kireçlenme yakıt tüketiminin artmasına sebep olur. Buhar elde etmek için kullanılan sularda, gerek ekonomi ve gerekse kazanların dayanması bakımından sertliğin büyük önemi vardır. Geçici sertliği 12,5'tan fazla olan sert sular çok çöküntü yapıcıdırlar.Bu gibi sular ısıtılınca bikarbonatlar, karbonat halinde çökerek, kazanda ve borularda bir kabuk oluştururlar. Oluşan bu kabuk, ısının güç iletilmesine ve dolayısıyla fazla enerji kullanılmasına neden olacaktır.

5)      Sertlik mineralleri yemeklerde istenmeyen bir tat verir. Sert su ile yapılan buz buğulu bir görünümde olur. Ayrıca tahıl, baklagiller ve sebzeleri sertleştirebilirler, bu yüzden yemeklerin geç ve güç pişmelerine sebep olarak zaman ve enerji kaybettirirler.

6)      Tekstil, boya, kağıt, deri, şeker , bira endüstrileri için sert sular elverişsizdir.
7)      Diğer taraftan çok tatlı sular , karbondioksit ile fazla yüklü olduklarından agresif ,yani kemiricilerdir. Bu yüzden özellikle su borularında bulunan kurşun,kalay ve kadmiyum gibi ağır metalleri eritirler. Halbuki sular kireçten zengin olduğu zaman ,boruların içini ince bir kireç kaplayacağı için kurşunla suyun teması önlenmiş olur.
Fazla sert suların mideye biraz ağır gelmesi nedeniyle, yaklaşık bir sınır olarak içme sularının toplam sertliklerinin de 12'yi geçmemesi önerilir. Ayrıca fazla magnezyum sülfat içeren suların , laksatif etkileri nedeniyle içilmemeleri gerekir.

Sert suların yumuşatılması

Suyu yumuşatmanın en pratik yolu iyon değiştirici reçine kullanmaktır. İyon değiştirici reçineli sistemler genelde sodyum iyonları ile sertlik iyonlarını yer değiştirterek çalışırlar. Proses esnasında su reçine tanecikleri arasından süzülerek geçer. Reçine tanecikleri üzerindeki elektrik yükü sodyum iyonlarını reçine taneciği üzerinde tutar. Ancak, reçine taneciklerinin aynı zamanda sertlik minerallerini tutma kabiliyeti de vardır. Reçine taneciklerinin sertlik minerallerini tutma kabiliyeti sodyum iyonlarını tutma kabiliyetine göre daha fazladır. Bu şekilde iyon değişimi gerçekleşir.
Belli miktarda sert su reçine yatağından geçtikten sonra, reçine tanecikleri tamamıyla, sertlik mineralleriyle kaplanır. Bu durumda sertlik minerallerinin tutulması son bulur. Sertlik iyonlarının tekrar sudan tutulabilmesi için reçine taneciklerinin sertlik minerallerinden kurtarılarak tekrar sodyum taneciklerinin bağlanması gereklidir. Bu işleme ‘rejenerasyon’ adı verilir. Rejenerasyon esnasında tuzlu su reçine tankına verilir ve reçine sodyuma doyurulur. Reçine tankında biriken yüksek konsantrasyondaki sodyum iyonları sertlik iyonlarını reçine taneciklerinden ayırır. Reçine daha sonra temiz su ile durulanarak, fazla tuz ve sertlik mineralleri tanktan atılır. Reçine tankı tekrar sertlik iyonlarını tutmaya hazır durumdadır.

Organik madde

Genel olarak organik maddeler sulara bitkilerden, insan ve hayvanlarda olmak üzere çeşitli kaynaklardan karışabilir.
Hijyen yönünden tehlikeli olan insan ve hayvanlar tarafından suya bulaştırılan organik maddelerdir. Özellikle kanalizasyon, fosseptik, ahır, ağıl, kümes gibi yerlerden organik maddelerin suya karışması önemlidir. Bu gibi sularda bulunan organik maddelerin oranı, bu maddeleri yakmak için tüketilen oksijen oranı ile belirtilir. Çözünmüş organik maddeler, karbonun öncelikle hidrojen ve oksijen, ikinci olarak da fosfor, azot, kükürt gibi elementlerle yaptığı bileşiklerdir. Organik madde tanecikleri dip kısımda çökmüş veya koloidal moleküller düzeyde çözünmüş olarak bulunur.
Akarsulara yüzme şeklinde gelen maddelerde toplam kirlilikte önemlidir. Bunun tek önlemi ise suların arıtılarak deşarj edilmeleridir. Ortamdaki mevcut olan mikroorganizmaların organik kirlilik parçalanmasında rol oynaması nedeniyle parçalanabilir organik madde ve mikroorganizma yoğunluğu arasında orantılı bir oksijen tüketimi olduğu düşünülerek organik madde toplam miktarı tayin yöntemi geliştirilmiştir.

Amonyak

Ne serbest halde, nede çeşitli tuzları halinde sularda bulunmaz. Organik maddelerin parçalanması ile oluşan amonyağın bulunması halinde özellikle dışkı vb. maddelerin karıştığının bir belirtisi olarak kabul edilmektedir. Kaynak içme ve kullanma sularında amonyak bulunmamalıdır. Amonyağın kısmen oksitlenmesiyle oluşan nitritlerin suda bulunması kuyu veya kaynaklara dışkı suyunun bulaşmasının göstergesidir.

Nitrit

Organik maddelerin parçalanması sonucu oluşan amonyağın, inorganik bileşiklere dönüşmesi sırasındaki ilk oksidasyon safhasını oluşturur. Nitritlerin varlığı kuyulara veyahut kaynaklara dışkı suyunun sızması işaretidir. Kirlilik göstergesi olduğundan içme ve kullanma sularında bulunmamalıdır.

Nitrat

Parçalanmış organik maddelerin azotlarının oksidasyonu ile tamamen mineralize olmuş ve kirlilik bakımından zararsız hale gelmiş ürünlerdir. Yetişkinler için zararsızdır. Derin olmayan yeraltı sularında litrede 1 mg kadar bulunurlar. Fakat çok derin yeraltı sularında, yapay gübre ile gübrelenen toprakların yeraltı sularında fazla miktarda (500-1000 mg/lt) bulunduğu saptanmıştır. 20 mg/lt 'den fazla nitrat içeren sularla hazırlanan mamalarla beslenen 6 aylığa kadar bebeklerde siyanozla ortaya çıkan methaemoglobinemi'ye neden olduğu saptanmıştır.6 aylığa kadar olan bebeklerde mide pH'sı 4.9'un üstündedir. Bu pH derecesinde midede nitratları nitrite indirgeyen bakteriler kolayca üreyebilir ve nitratları nitrite dönüştürebilir. Böylece kana karışan nitritler hemoglobin'e bağlanarak okside olmasını engeller. Sonuçta metheamoglobinemi denilen ve siyanozla kendini gösteren zehirlenme ortaya çıkar.
İçme sularıyla vücuda giren nitrat, bağırsak kanalında 4-12 saatte absorbe olur ve böbreklerle atılır. Tükürük bezlerinde konsantre olabilirler. Ağızda anaeorobik ortam etkisiyle nitritlere indirgenirler. Toksisitesi şu aşamalarda gerçekleşir :
              1. Primer toksisite: Yetişkinlerde bağırsak, sindirim ve idrar sistemlerinde yangılar görülür.
              2. Sekonder toksisite: Yüksek nitrat derişimi böbreklerde methemoglobinemi oluşmasına neden olur. Hemoglobinin Fe3 haline yükseltgenerek kan O2 taşıma kapasitesi düşer. Bebeklerde mide asiditesinin tam oluşmamış olması da bu olayı etkiler.
3. Tersiyer toksisite: Asit ortamda nitritlerin, sekonder ve tersiyer aminler, alkil amonyum bazlar ve amidlerle reaksiyonu sonucu ortaya çıkar. Oluşan nitrosaminler ve nitrosomidler  kanserojendir.

Klorür

Suya başlıca iki kaynaktan karışırlar. Bunlardan birincisi toprak ikincisi ise idrar ve temizlik sularıdır. Topraktan karışan klorür'ün sağlık açısından bir sakıncası yoktur. Sularda en çok toprak kaynaklı sodyum, potasyum ve lityum gibi alkali ile kalsiyum, magnezyum toprak alkalileri klorürlerine rastlanılmaktadır. Tamamen klorürsüz su içildiğinde lezzetsiz ve yavandır. Boğazda kuruluk yaptığı gibi susuzluğu gidermez. Dolayısıyla içme sularında iz halinde klorür bulunmalıdır. 50 mgr/lt'den fazla tuz içeren suların lezzeti bozulmakta ve içimi güçleşmektedir.

Serbest klor

Suda okside veya klorüre olmak üzere klor absorbe eden, organik ve inorganik maddelerin absorbsiyonundan sonra serbest kalabilen ve suların dezenfeksiyonunda esas rol oynayan klordur. Serbest klorun miktarı suyun koku,lezzet ve kemiricilik niteliğinde etkili olur. Standarda göre izin verilebilecek en yüksek miktar suyun litresinde 0.5 mg, tavsiye edilebilecek miktar olarak da 0.1 mg/lt belirlenmiştir.

Sülfatlar

Sularda özellikle kalsiyum sülfat halinde bulunurlar. Suların süzüldüğü ve toplandığı topraklardan kolayca sulara geçebilirler. Kazan ve tesisatlarda ise kazan taşlarının meydana gelmesine yol açar.

Demir

Sularda iki değerlikli çözünmüş olarak özellikle hidrojen karbonat ve bazen de sülfat şeklinde bulunur. Fazla miktarda demirli sular hava ile temas edince kollidal demir hidroksit oluşumundan dolayı suyun görünüş ve tadını bozar.Çamaşırlar üzerinde lekeler meydana getirir.Demirli sular tesisat açısından da tercih edilmez.       

Mangan

İki değerlikli olarak hidrojen karbonat ve sülfat şeklinde,çok kez demir ile birlikte bulunur.Demirdeki olumsuzluklar mangan için de geçerlidir.

Magnezyum

Sularda daima az yada çok bulunur.Fazlalığında suyun tadında acılaşma ortaya çıkar.Sülfat halinde fazla bulunması bağırsaklarda müshil etkisi yapar.

Çinko

Normal sularda pek bulunmaz.Suya tesisatlardan veya bakır kapardan suyun asititesiyle eriyerek geçer.Fazlalığı suyun görünüş ve lezzetinde değişiklikler yaptığı gibi insan sağlığı açısından da zararlıdır.

Kurşun

Normal olarak içme sularında kurşun bulunmamalıdır.Kurşun sulara tesisattaki kurşun borulardan geçer ve bunun sonucu kurşun zehirlenmeleri olabilir.Suda renk ve tat değişikliğine yol açmadığından farkına varılmayabilinir.Tesisatta suların bekletilmesi sırasında kurşun yoğunluğu artar.

Krom

İçme sularında bulunmamalıdır.

Arsenik

İçme sularında eser miktarda bulunur.Bulunmaması tercih edilir.Varlığı sanayi atıklarının suya bulaştığını gösterir.

Selenyum

İçme sularında bulunmamalıdır.Kaynak sularında hiç olmamalıdır.

Siyanür

İçme sularında bulunmamalıdır.Kaynak sularında hiç olmamalıdır.

Kadmiyum

İçme sularında bulunmamalıdır.Kaynak sularında hiç olmamalıdır.

Gümüş

İçme sularında bulunmamalıdır.Kaynak sularında ise hiç olmamalıdır.

Radyoaktif

Suyun radyoaktif elementleri ihtiva edip etmediği alfa ve beta aktivitesi ile saptanır.İçme ve kaynak sularında alfa vericiler litrede en çok 1 pikoküri,beta vericiler litrede en çok 10 pikoküri olmalıdır.

Suların temizlenmesi

Alimentasyon suyu ; kimyasal ,fiziksel ve mikrobiyolojik özellikleri bakımından tamamen temiz olmalı, yani berrak, kokusuz, renksiz, sağlığa zararlı hiçbir madde içermemeli ve içinde patojen hiç bir madde bulunmamalıdır. İşte su içerisinde bulunan yabancı maddelerin çıkartılarak içiminin hoş bir duruma getirilmesi ve dezenfekte edilerek sağlığa zararsız bir hale getirilmesi için uygulanan bir seri işleme suyun temizlenmesi denir. Bu işlemlerin çoğu tabiatta bulunan suyun temizlenme faktörleri uygulanarak yapılmaktadır. 

Suların temizlenmesi :
              1.Fiziksel temizlik
              2.Mikrobiyolojik temizlik (suların dezenfeksiyonu)
              3.Kimyasal bozuklukların düzeltilmesi olmak üzere 3'e ayrılır.