Embed Size (px)
Citation preview
Su Kimyasının Önemi
Yüzey ve yeraltısuları farklı oranlarda çözünmüş ve askıda maddeler içerirler.
Suyun kimyasal bileşimi iki nedenle incelenmektedir;1-Suyun çeşitli amaçlar (İçme suyu, sulama suyu, endüstriyel faaliyetler) için kullanılabilirliğinin belirlenmesinde.
2-Yeraltısuyu yada yüzeysuyu sisteminin fiziksel yapısının ortaya konması açısından kullanılır.
Su Kimyası Çalışmasının Aşamaları
Her ne amaçla yapılırsa yapılsın bir su kimyası çalışması üç aşamadan oluşur;
• Örnekleme ve yerinde gözlem• Kimyasal analiz• Analiz sonuçlarının değerlendirilmesi
Arazi (Yerinde) Gözlemler
Suyun bazı fiziksel ve kimyasal parametreleri hızla değiştiğinden yerinde ölçülmelidir.
Su kimyası çalışmalarında yerinde ölçülmesi gereken parametreler;
•Sıcaklık•pH•Elektriksel iletkenlik•Çözünmüş oksijen
• CAM TERMOMETRELER
• TERMİSTÖR ESASLI SAYISAL TERMOMETRELER
1 dakika ölçüm için yeterlidir
Termometrelerin kalibrasyonu üretici tarafından yapılır.
Kalibrasyonu mümkün olmayan termistörlerin ölçümleri zaman zaman civalı termometreler ile kontrol edilmelidir.
SICAKLIK
pH, çözeltideki H+ aktivitesinin negatif logaritması yada suda hidrojen iyonu bolluğunun göstergesidir.
En pratik ve güvenilir pH ölçümü cam pH elektrotları ile yapılır
pH
pH ÖLÇÜMLERİNİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER
• Çözelti sıcaklığı• Hava sıcaklığı ve ölçüm koşulları• Çözelti özellikleri (homojenite-heterojenite)
• Gaz kaçışı
Referans ElektroduCam Elektrot
ELEKTRİKSEL İLETKENLİKElektriksel iletkenlik suyun içerdiği iyon
miktarının göstergesidir.
İyon miktarı Elektriksel iletkenlik
Elektriksel iletkenlik sıcaklık ile değişir.
25oC eşdeğerine dönüştürülmüş elektriksel iletkenlik değerleri özgül elektriksel iletkenlik olarak adlandırılırlar
ÇÖZÜNMÜŞ OKSİJEN
Çözeltideki çözünmüş oksijen miktarı
O2 atmosferik » O2 suda çözünmüş
Katot (altın-platin)
Anot (gümüş)
Elektrolit (2M KCl)
zar
CANLILARIN YAŞAMI İÇİN
ÇO >5 mg/l
ÇO TÜKENDİĞİ İNDİRGEN KOŞULLARDA
SO4 --- H2S
CO2 --- CH4
O2 atmosferik
O2 suda çözünmüş
ÇÖZÜNMÜŞ OKSİJEN MİKTARI
•SUYUN SICAKLIĞI
•İYON İÇERİĞİ
•BULUNULAN YÜKSEKLİĞİ
KALİBRASYON
pH = 7 pH = 4 pH = 10
I. Tampon II. Tampon
Kalibrasyon, ölçümü yapılacak parametreye uygun ayar çözeltileri(tampon) kullanılarak yapılır.
Iletkenlik eletrotları 25oC’de iletkenliği bilinen KCl çözeltileri ile kalibre edilirler.
Çalışılan noktanın kotu yada atmosferik basıncına bağlı olarak düzeltme faktörü belirlenir.
Ölçüm yapılan yapılan çözeltinin sıcaklığına bağlı olarak oksijen çözünürlüğü belirlenir.
pH Kalibrasyonu
ÖRNEK
ait olduğu bütünün tüm özelliklerini yansıtan küçük bir parçasıdır.
Doğru yerden yeterli miktarda alınmalıdır
Uygun şekilde korunmalıdır
En kısa sürede laboratuvara ulaştırılmalıdır
ÖRNEKLEME VE KORUMA
0.45 Mikron ile FİLTRELEME
ÖRNEKLEME
UYGUN KORUCUNUN EKLENMESİ
UYGUN KOŞULLARDA LABORATUVARA ULAŞTIRILMASI
pH<2HNO3HCl
Kısa sürede düşük sıcaklıkta bekletilerek
Örnekleme Aşamaları
•Örneklemeye uygun temiz şişe ve kapak ve tıpa.•Örnekleme noktasına ait etiket hazırlanır•Şişeler ve kapaklar örneklenecek su ile yıkanır.•Şişe örneklenecek su ile içinde hava kabarcığı kalmayacak şekilde tamamen doldurulur.•Eğer gerekiyorsa koruyucu çözelti örneğe eklenir.•Şişeleri tıpa ve kapakla sıkıca kapatınız •Örnekleri soğukta saklayın (buz kutularında) •Mümkün olan en kısa sürede örnekleri laboratuvara ulaştırın•Örneğin laboratuvara ulaştıktan sonra analize lınış süresini kontrol edin.
ÖrneklemeÖrnekler hangi türlerin analizi yapılacaksa ona uygun örnek kabı ile ve analizin gerektirdiği koruma prosedürü uygulanarak laboratuvara ulaştırılmalıdır.
Parametre Örnek Şişesi KorumaCa2+, Mg2+, K+, Na+, Polietilen
150 mlHCl asit pH<2
Ağır metaller, PO43- Cam
150 mlHCl asit pH<2
SO42-, Cl- Polyethylene
150 mlGerek yoktur
NO3-, NO2
- Polyethylene150 ml
Soğukta saklayın24 saat içinde analiz edin
Laboratuvar Çalışmaları_Analizler
Uygun örnek kabına gerekli koruma koşullarını sağlayarak getirilen su örnekleri laboratuvarda istenilen parametreler için analize alınır.
Parametre Analiz Yöntemi
Ca2+, Mg2+, K+, Na+, İyon Kromatografi
Cl-, SO42-, PO4
3-, NO3-, NO2
- İyon Kromatografi
Ağır metaller Atomik Absorpsiyon, ICP-MS
Alkalinite (CO32-, HCO3
-) Titrasyon
Rapor ÖrneğiRapor Örneği
ANALİZ SONUÇLARININ KONTROLÜ
ANALİZ SONUÇLARI;•KİMYASAL MADDELERDEN
•MALZEMELER DEN
•EKİPMANDAN VE
•LABORATUVAR ÇALIŞANLARINDAN KAYNAKLANACAK HATALARA AÇIKTIR.
Kimyasal Analizlerin KontrolüMajör Katyonlar: Kalsiyum(Ca2+), Magnezyum (Mg2+), Potasyum (K+),
Sodyum (Na+)
Majör Anyonlar: Klorür (Cl-) , Sülfat (SO42-), Karbonat (CO3
2-), Bikarbonat (HCO3
-)
Laboratuvar analiz sonuçlarının kontrolü elekronötralite analizi
100(%). xanionscationsanionscations
NE∑ ∑∑ ∑
+−
=
EN < %5 ise analiz hatası yoktur!!!
Toplam anyon yada katyon içeriği (meq/l) sahada ölçülen özgül elektriksel iletkenliğin 1/100’i olmalıdır.
EN hesaplamaları için analiz sonuçları mek/l olarak ifade edilmelidir!!!!
Kimyasal Analizlerin Değerlendirilmesi
ağırlık özgülmg/lppm = yüküiyon
ağırlığı moleküler iyonun (mg)1meq =
(meq) değeri iyon(mg) miktarı iyon litredekimeq/l =
Kimyasal analiz sonuçları, nicel olarak yada grafikler ile değerlendirilirler.
Kimyasal analizlerin nicel değerlendirmesinde farklı yaklaşımlar vardır.
1.Suda çözünmüş madde miktarının litrede miligram olarak ifade edimesi (mg/l)
2. Milyonda parça olarak ifade edilmesi (ppm)
3. Anyon ve katyonların kimyasal aktivitelerini dikkate alan yaklaşımda çözünmüş madde miktarı miliekuvalans olara ifade edilir (meq/l)
Kimyasal Analizlerin Değerlendirilmesi
Kimyasal analizlerin grafikler ile değerlendirilmesi
1.Kolon Diyagramlar2.Üçgen (Piper) Diyagramlar3.Kare Diyagramlar4.Işınsal Diyagramlar5.Dairesel Diyagramlar6.Yarı Logaritmik (Scholler) Diyagramları
Dairesel Diyagramlar
Ca
Mg
Na
K
Cl
SO4HCO3
CO3
CaMg
NaK
Cl
SO4
HCO3
CO3
Ca Mg Na K Cl SO4 HCO3 CO3
Daire yarıçapları örneklerin Eİ ile orantılı olarak belirlenir.
Dairesel Diyagramların Bölgesel Değerlendirme Kullanımı
Yarı Logaritmik (Scholler) Diyagramı
Kalsit CaCO3
Dolomit CaMg(CO3)2
Jips CaSO4
Halit NaCl
Serpantin MgCO3
0.1
1.0
10.0
100.0
Ca Mg Na+K Cl SO4 HCO3
Der
işim
(meq
/l)
1 2 3 4 5 6
Üçgen (Piper) Diyagramı
İçme Suyu KalitesiSULAR - İNSANÎ TÜKETİM AMAÇLI SULAR TS266
Dünya Sağlık Örgütü_WHO
ABD Çevre Koruma Ajanası EPA
AB İçme Suyu Direktifi
Sulama Suyu Kalitesi
[ ][ ] [ ]( ) 2/++++
+
+=
MgCaNaSAR
İzotop Çalışmalarıİzotop: Atom numarası aynı, kütle numarası farklı olan atomlara izotop denir.
Diğer bir deyişle proton sayıları aynı (p.s= A.N), nötron sayısı (K.N= p.s + n.s) farklı atomlara izotop denir.
Duraylı İzotoplar (Oksijen-18 (18O)- Döteryum (DH))
Radyoaktif İzotoplar (Trityum (3H), Karbon-14 (14C))
İzotop çalışmaları modern hidrojeoloji araştırmalarının önemli araçlarından biridir.
18O-DH ile Beslenim Bölgesi Belirlenir
-100
-80
-60
-40
-20
0
20-14.0 -12.0 -10.0 -8.0 -6.0 -4.0 -2.0 0.0
del 18O (permil-VSMOW)
del 2
H (p
erm
il V-
SMO
W)
Global Meteorik Doğru2H=8*18O+10
Yerel Meteorik Doğru2H=8*18O+16
Trityum-YAS Geçiş Süresi
12 54
3
6
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
0 1 2 3 4 5 6 7
3H (TU)Ö
Eİ (
mik
roS
/cm
)
Trityum izotopunun yarı ömrü yaklaşık 12 yıldır.
Radyoaktif izotoplar kullanılarak suyun beslenim ve boşalım arasında yeraltısuyu dolaşımında geçirdiği süre belirlenir.
Su Kimyası ile Bağlantılar
http://www.sukimyasilab.hacettepe.edu.tr/
http://www.icp.hacettepe.edu.tr/
