Su kimyasi ders notlari

6) Suda azot tayini: Canlıların yapısında bulunan bütün aminoasitler ve aminler N lu organik bileşikler olduğundan ve ayrıca biyolojik metabolizma esnasında ara ürün olarak NH3 açığa çıktığından suda N bulunması (organik N veya NH3 şeklinde) o suyun kısa bir zaman önce atık sularla karıştığını gösterir. Organik N veya NH3 Kjeldahl metoduyla tayin edilebilir. Sudaki organik N aerobik bakteriler vasıtasıyla önce nitrite (NO2-) sonra nitrat’a (NO3-) yükseltgenir. Kirlenme uzun bir zaman önce olmuşsa tamamen nitrata yükseltgenir. Sonuç olarak suda yüksek oranda NO3- düşük oranda NH3 bulunması kirlenmenin çok önceden olduğunu gösterir. Sudaki NO2- tayini KMnO4 ile titre edilerek yapılabilir.
NO3- tayini ise FeSO4 ile titre edilerek yapılabilir. Sudaki NH3 ise kalevi (bazik) ortamda Nessler ayıracı ile tayin edilebilir. İlgili reaksiyonlar:
3OH- + NH3 + 2[HgI4]2- [O(Hg)2NH2]I + 7I- + 2H2O
(tetra iyodumerkürat)
Nessler ayıracı olarak tanınan tetra iyodumerkürat iyonu ile NH3 arasında düşük NH3 konsantrasyonlarında sarı renkli, yüksek konsantrasyonlarda kırmızı renkli bir kompleks oluşur. Nessler tüpleri kullanılarak kolorimetrik olarak veya spektrofotometrik olarak NH3 tayini yapılabilir.
7) Suda fosfat tayini: Fosfor birçok yüksek enerjili moleküllerde bulunur ve metabolizmada önemli bir role sahiptir. Sulardaki fosfat atık sulardan geldiği gibi topraktan da gelebilir. Bu nedenle fosfor organik ve inorganik olmak üzere 2 ye ayrılır. İnorganik fosfor bitkiler tarafından yüksek enerjili fosfor bileşikleri haline, organik fosfor ise aerobik bakteriler tarafından inorganik fosfora dönüştürülür. Eskiden beri fosfatlar göllerin kirlenmesinden sorumlu tutulurlar. Yeterli fosfatların bulunduğu yerlerde anormal bir ötrofikasyon (aerobik hayatın bitip anaerobik hayatın başlaması = bataklık oluşumu) görülür. Bu nedenlerle sudaki toplam fosforun tayini önemlidir.
Tayin: Örnek HNO3 ile kaynatılır. Soğutmadan sonra amonyum molibdat eklenir ve sarı renkli amonyum fosfo molibdat (NH4)3PMo12O40 bileşiği oluşur. Oluşan renk fosfat konsantrasyonuyla doğru orantılıdır. Kolorimetrik veya spektrofotometrik yöntemle tayin yapılabilir. Ayrıca titrasyon ile de fosforik asit tayini yapılabilir.
8) pH tayini : Suda yaşayan canlılar su pH ına karşı son derece hassas olduklarından suyun pH ı son derecede önemlidir. Korrozyon için de suyun pH ı önemlidir. Maden drenajlarında genellikle H2SO4 bulunması su canlıları için şiddetli bir zehir etkisi gösterir. Suyun pH ı 7 olmalıdır. Su Ca(HCO3)2 ile temasta ise pH 7 den büyük olur. Su CO2 ile temasta ise pH, 7 den küçük olur.
HCO3- + H2O ↔ H3O+ + CO32- Ka = 5,6 10-11
HCO3- + H2O ↔ H2CO3 + OH- Kh = Kb = 1x10-14/4,3x10-7= = 2,325.10-8
2. reaksiyon daha baskındır (denge sabiti büyük).
CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H++ HCO3- ↔ H+ + CO32-