Çevre kimyasi

İçme sularında bulanıklık istenmez, berrak olması istenir. Ayrıca yerüstü sularında bulanıklık güneş ışınlarının suların alt kısımlarına ulaşmasını engeller.

Suların çözünen madde miktarının fazlalığı iletkenlikle doğru orantılıdır. Maden suları iletkenlikleri en fazla sulardandır.

Suyun +4°C de ki yoğunluğu 1 g/ml dir. Su donunca yoğunluğu azalır. 0,9 g/ml olur. Bu da buzun neden suyun üzerinde yüzdüğünü açıklar.

Suyun Kimyasal Özellikleri

Doğal suların pH değerleri içerdikleri maddelere göre değişir. Normal suların pH sı genellikle 6,5 – 7,5 arasında değişir. Asit yağmurlarında pH nın 2,3 e düştüğü görülmüştür. Yer altı sularında CO3-2, HCO3-2, CO2 daha fazla çözündüğünden pH yı da bunlar belirler. Ayrıca sularda çözünmüş Fe+2, Mn+2, Cr+3 iyonları sulara asitlik sağlar.

Sularda Mg+2 ve Ca+2 iyonları sertliğe neden olur. Suların sertliği FS: 10 mg CaCO3 /L, AS: 10 mg CaO /L olarak birimlendirilir.

Sularda ana bileşen olarak Ca+2, Na+; Mg+2; K+, Cl-, SO4-2, HCO3- iyonları bulunur. Ayrıca Fe, Cu+2, Mn, Ni, Zn, Co, Cd, Cr, Pb, Hg, Be; Al, As, Se, Rb, Li, I, PO4-3, NO3-, B, CN-, H2S, Pestisitler eser miktarda bulunabilir.

Gazların Sıvılardaki Çözünürlükleri

• Suyun içinde gazlar nasıl ve neden çözünür.

• Gazlar temas ettikleri sıvılarda genelde yapısı bozulmadan moleküler halde çözünürler. Çözünme miktarları sıcaklığa ve basınca bağlıdır. Gazların sıvılardaki çözünürlükleri Henry Yasası ile verilir.

• Sıcaklığın Etkisi

• Gazların sıvılarda yoğunlaşarak sıvılaşmaları ısıalan bir tepkime gerektirdiğinden sıvılaşmazlar. Gazların sıvılarda çözünmeleri ısıveren bir işlem olduğundan tercih edilen bir olaydır. Bu yüzden sıcaklık arttıkça çözünmeleri azalır. Isıtılan sudan hava, gaz kabarcıklarının çıkması sıcaklık artışıyla çözünmenin azalmasına örnektir. Soğuk sularda çözünmüş oksijen miktarı, ılık sulardakinden daha fazladır.

• Oksijenin diğer sıcaklıklardaki çözünürlükleri aşağıda verilmiştir.

Örnek ;

• Örnek ;

• 0 ºC ve 1 atm açık hava basıncında N2 ( g ) gazının sudaki çözünürlüğü 23,54 mL N2 / L dir. N2 (g ) gazının çözünürlüğünü 100 mL N2 / L yapmak için, N2 ( g ) basıncı 0 ºC da ne olmalıdır.

• k sabit = C / P gaz

• 23,54 mL N2 / L = 100 mL / L N2 PN2 = 3,31 atm

• 0,78atm PN2

0 ºC ve 1 atm O2 basıncındaki O2 ( g ) çözünürlüğü 48,9 mL / L dir. Oksijenin havadaki normal kısmi basıncında ( 0,2095 atm ) sudaki doygun çözeltinin molar derişimi nedir?

• 0 ºC ve 1 atm O2 basıncındaki O2 ( g ) çözünürlüğü 48,9 mL / L dir. Oksijenin havadaki normal kısmi basıncında ( 0,2095 atm ) sudaki doygun çözeltinin molar derişimi nedir?

10 °C de CO2(g) nin sulu çözeltisi için k= 1,04.103 at dir. Çözelti üzerindeki CO2 nin kısmi basıncı 1 at ise 900 g suda kaç mol CO2 çözünür? Çözünen gazın miktarı kaç g dır? Gazın Çözünürlüğünü M ve mg/L cinsinden bulunuz.

• 10 °C de CO2(g) nin sulu çözeltisi için k= 1,04.103 at dir. Çözelti üzerindeki CO2 nin kısmi basıncı 1 at ise 900 g suda kaç mol CO2 çözünür? Çözünen gazın miktarı kaç g dır? Gazın Çözünürlüğünü M ve mg/L cinsinden bulunuz.

• Pgaz = Xgaz. K

• 1 at = Xgaz. 1,04.103 at Xgaz = 9,62.10-4 nH2O= 900/18 = 50 mol

• =9,62.10-4 = 9,62.10-4 nCO2 + 4,81.10-2 = nCO2

• 0,999nCO2=4,81.10-2 nCO2= 4,81.10-2 mol mCO2= 4,81.10-2 molx44 g/mol = 2,12 g CO2.

• C= 4,81.10-2 mol/ 0,900 L = 5,34.10-2 M

• C= 2,12 g/ 0,900 L = 2,350 g/L = 2350 mg/L = 2350 ppm

• Örnek; Havanın hacimce %0,035 CO2 içerdiği bilinmektedir. Bu gazın 20 °C de sudaki çözünürlüğünü hesaplayınız. 20 °C de kCO2 = 1,720 mg/L.at dir. Havanın açık hava basıncı 1 at dir.

• CO2 basıncı = yCO2. Pt = 0,035/100. 1= 3,5.10-4 at

• C = k P = 1,720 mg/L.at. 3,5.10-4 at= 0,6 mg/L

Su Kirliliği

• Sular çeşitli kirletici etmenlerin katılmasıyla birlikte doğal olmayan bir şekilde fiziksel, kimyasal ve biyolojik değişiklikler meydana gelmektedir.

• Su Kirliliğinin Kaynakları

Organik kirleticiler: Organik kirleticiler sularda çözünmüş olan oksijeni tüketerek kirlenmeye sebep olan maddelerdir. Böyle maddeler daha çok antropojenik faaliyetler (ev atıkları, hayvan atıkları, gıda fabrikaları atıkları, kâğıt fabrikaları atıkları, mezbaha atıkları, et paketleme atıkları, dericilik atıkları gibi) sonucu sulara karışırlar ve karıştıkları sular durgunsa, bunlar suyun dibinde toplanırlar. Buna sedimantasyon denir. Sedimantasyonla çöken organik maddeler içinde inorganik maddeler de bulunur.

• Organik kirleticiler: Organik kirleticiler sularda çözünmüş olan oksijeni tüketerek kirlenmeye sebep olan maddelerdir. Böyle maddeler daha çok antropojenik faaliyetler (ev atıkları, hayvan atıkları, gıda fabrikaları atıkları, kâğıt fabrikaları atıkları, mezbaha atıkları, et paketleme atıkları, dericilik atıkları gibi) sonucu sulara karışırlar ve karıştıkları sular durgunsa, bunlar suyun dibinde toplanırlar. Buna sedimantasyon denir. Sedimantasyonla çöken organik maddeler içinde inorganik maddeler de bulunur.

• Akuatik bitki ve hayvanların yaşayabilmesi için sulardaki oksijen derişiminin belirli bir düzeyde olması gerekir. Oksijen derişimi düşüklüğünden en çok omurgalılar (balıklar), ondan sonra omurgasızlar, en az da bakteriler etkilenir. Sıcak sularda canlıların, özellikle de balıkların yaşayabilmeleri için suyun litre'sinde asgari 5 mg (5 ppm derişimde), soğuk sudakiler için ise litrede asgari 6 mg (ppm) çözünmüş oksijene ihtiyaç vardır.