Su Dünyası
Suyun “pH” Derecesi Herkesi İlgilendirir!..

Temmuz 2012 / Sayı 48

Su bir kimyadır ve suyun pH derecesi su kullanan her işletme için, hatta içme suyunun lezzeti için dahi önemlidir…

Su ve Çevre Dergisi okuyucularının çoğunun “pH” konusunda bilgili olduğunu bile bile yalnızca “hatırlatma” düşüncesi ile bu yazıyı kaleme aldık.

Su kimyasının çok önemli temel bilgilerinden biri de suyun pH derecesidir.  Suyun pH derecesi, suyun ASİDİK (pH 7,0 altında)  veya asidin tersi olan BAZİK (Alkali tabiri de kullanılır) (pH 7,0 üzerinde) karakterini ortaya koyan bir sayıdır ve bu sayının nasıl oluştuğunu yazının son paragraflarında hatırlatacağız.   
Suyun pH derecesinin önemi birçok yerde karşımıza çıkıyor.  Bunların birkaçını aşağıdaki paragraflarda hatırlattık.

İçme suyunun pH derecesi:  Son yıllarda gazete ve TV yayınlarında bu konuya rastlıyoruz.  Bazı yazılar içtiğimiz suların ALKALİ, yani pH derecesinin 7,5-8,5 olması gerektiğini savunurken, bazı yazılar tersini savunup içme sularının hafif ASİDİK, yani pH derecesinin 6,5-7,0 değerinde olması gerektiğini iddia ediyorlar. Bugün geçerli olan İNSANİ TÜKETİM AMAÇLI SULAR HAKKINDA YÖNETMELİK’e göre, içme suyunun pH değerleri 6,5-9,2 arası olabilir.

Gıdanın içine giren suyun pH derecesi:
Ayran gibi süt ürünleri,  meşrubat ve bira sektöründe ürüne girecek olan suyun pH derecesi, üretilen ürünün formülasyon ve lezzet konularına etki eder, bu sebeple proses suyunun pH derecesi çok önem taşır.

Tekstil boyahanesinde kullanılan sular:  Tekstil boyahanesi formülasyonları ve hassas renkler oluşturulmasında, boyahanede kullanılan suyun pH derecesi çok önemlidir. Bazı proseslerde düşük pH çok uygun iken bazı boya proseslerinde yüksek pH değerine sahip su istenir.

Atık Su Deşarj Yönetmeliği:
Geçerli yönetmeliğe göre, tabiata atılacak suyun “pH” derecesi 6,5 ile 9,0 arasında olmalıdır. 

Buhar Kazanı İçindeki Suyun pH Derecesi: 
Buhar kazanının işletilmesinde “pH” derecesi üzerinde çok durulur.   Karbon çelik metali ile imal edilen ve korozyona müsait olan buhar kazanının korozyona uğramaması için kazan içindeki suyun BAZİK özellikte olması istenir, bu nedenle kazan suyunun “pH” derecesi genelde 9,5 - 11,5 arasında tutulur.   Kazan içindeki su yukarıdaki pH değerlerinin altında olduğunda buhar kazanında KOROZYON riski vardır, bu pH değerlerinin üzerinde ise kazanın metal aksamı KIRILGAN olur ve metal saçlar çatlar. 

NOT: Buhar kazanı içindeki suyun pH derecesi yüksek olmasına rağmen, kazan besi suyunun pH derecesinin yüksek olması gerekmez.  Sistemde kullanılan buhar ısı kaybedip kondense dönüştüğünde, kondens suyu pH derecesi 7,0 altındadır ve kondens suyunun pH derecesi yükseltilmeden kazana verilir.  Buhar kazanı içindeki suyun pH derecesi özel kimyasallar ile yüksek tutulur.  

Soğutma Suyu: 
Karbon çelik borular içeren soğutma suyu sistemlerinde metallerin korozyona uğramaması için suyun “pH” derecesi yüksek tutulur (8 - 9 arası).

Isı eşanjörü, kondenserin temizliği:
  Kondenser, boyler ve diğer ısı eşanjörlerinin çoğunda oluşan kireçlenme sebebi ile bu cihazlar “pH” derecesi düşük (asidik) su ile temizlenir.  Bu işlem sırasında çok düşük “pH” derecelerinde çalışmak metalin korozyonu bakımından risklidir.  Bu tür metal temizliklerinde, metalin korozyona karşı korunmasında su içine özel inhibitörler konur.

Yüzme Havuzları:
  Yüzme havuzlarında, insan gözünün rahatsız olmaması için ve dezenfeksiyon maksadı ile suya verilen klor bileşiklerinin doğru görev yapması için havuz suyu “pH” derecesi 7,2 ile 7,5 arasında tutulur.  Daha yüksek “pH” derecelerinde su gözleri yakar ve su kimyasalları tam görev yapmaz; düşük “pH” derecelerinde ise gözler yine yanar ve havuz inşaat malzemelerinin bazıları asidik su ile çözünür (seramik derzleri gibi).

Kimyasal Çöktürme: 
Kimyasal su arıtma tekniğinde suyun “pH” derecesi yükseltilir ve  suda bulunan bazı çözünmüş maddeler çökeltilerek giderilir. 

Asit Yağmuru:
Sanayileşen ülkelerde ve ülkemizin bazı bölgelerinde hepimizi ilgilendiren bir “pH” olayı oluyor. Kömür, fuel-oil gibi kükürt içeren yakıtları kullanan sanayilerin ve konutların bacalarından çıkan kükürt gazı atmosfere dağılır.  Yağmur damlaları içinde çözünen kükürt gazları, çok kuvvetli bir asit olan sülfürik asit (H2SO4) oluşturur ve yağmur suyunun pH derecesini düşürür.   Normalde tabiatın can suyu sayılan yağmur, bu asit şekli ile tabiat için zehirdir.  ASİT YAĞMURU bitki yaprağını ve kökünü bozar. Aslında normal yağmur suyunun pH derecesi de düşüktür. Çünkü atmosferde tabii olarak bulunan karbondioksit gazı (CO2) yağmur damlaları içinde çözünerek KARBONİK ASİT oluşturur.  Fakat karbonik asit çok zayıf bir asittir, bitkilere zarar vermez ve yağmur suyunun hafif asit karakterli oluşu tabiatın dengesi için gereklidir.
Yukarıdaki örnekler suyun pH derecesinin hayatımızda ne kadar çok yeri olduğunun göstergesidir.  

“Suyun pH” Değeri nedir ?
“pH” suyun içinde bulunan hidrojen iyonlarının ( H+) konsantrasyonunu gösteren bir sayıdır.   Bu sebeple pH derecesi için “Hidrojen İyon Konsantrasyonu” da derler. Su içinde bulunan Hidrojen (H+) iyonlarının “mol/litre” olarak miktarı ile suyun “pH” derecesi şöyle hesaplanır:

Bu formülden şunu anlıyoruz: matematik hesaba göre log101 = 1 ve log 102 = 2  olduğuna göre, suyun “pH” derecesi bir puan arttığında veya eksildiğinde suyun BAZİK veya ASİT değeri 10 kez artar veya eksilir.  Matematik dilinde anlatıldığında, suyun “pH” sayısının artışı ile suyun ASİT özelliğinin artışı “LİNEER” değildir. Örneğin “pH” derecesi 6 olan bir suya kıyasla “pH” derecesi 5 olan suyun ASİT özelliği tam ON KATI daha fazladır.
  • “pH” derecesi ile fazlaca işi olmayan teknik kişilerin dahi kısaca şu temel bilgileri edinmelerinde yarar vardır:
  • Teorik olarak nötr suyun “pH” derecesi 7,0 olmasına rağmen suyun “pH” derecesi 6,5 - 8 arasındaysa bu su NÖTR sayılır.
  • Suyun “pH” derecesi 1- 6,5 arasındaysa bu su ASİT özelliktedir.
  • Suyun “pH” derecesi 8 - 14 arasındaysa bu su BAZİK özelliktedir.
  • Asit ile bazik malzemeler birbirinin zıttıdır.  Nötr bir su içine (pH=7,0) ayni molekül sayısında tuz ruhu ( HCl) ve kostik (NaOH) koyarsak, bu iki katkı içindeki H+ ve OH- iyonları birleşerek su molekülü oluştururlar (H2O) ve birbirlerinin etkilerini yok ederler.  İşlem sonunda su tekrar nötr olur (pH=7,0),  ancak bu kimyasal bileşim sonucu su içinde “NaCl”, yani tuz oluşur ve su tuzlanır.  Örnek olarak,  pH derecesi 7,8 olan bir yüzme havuzu suyuna tuz ruhu asidi (HCl) eklenerek suyun pH derecesi 7,2’ye düşürülürse bu su içinde “asit yoktur” diyebiliriz.  Ayni şekilde, pH derecesi 6,5 olan suya kostik (NaOH) eklenerek suyun pH derecesi 7,5’a yükseltilirse, bu su içinde “kostik yoktur” diyebiliriz.
Suyun pH derecesi teknik kişiler için çok önemlidir.  Buna rağmen her evde bir pH ölçer -  “pH-metre” olması gerekmez, fakat her sanayi işletmesinde bir pH-metre bulunmasını öneririz. 
 
İşletmelerde su kalitesinden sorumlu kişiler proses suyu, kazan suyu, soğutma suyu, atık su gibi suların  “pH” derecesini ölçebilmeli, bunu ölçebilmek için “pH-metre”  aletini kolayca kullanabilmeli, suyun “pH” derecesini yükseltmek veya düşürmek için gerekli yöntemleri öğrenmelidir görüşündeyiz.