2 ELEKTRİKSEL İLETKENLİK

Bir suyun elektriksel iletkenliği, su içinde çözünmüş olarak bulunan iyonların cinsi ve konsantrasyonuna bağlıdır. Çözünmüş tuz konsantrasyonu arttıkça elektriksel iletkenlikte de artış olur. Bu nedenle suların elektriksel iletkenliği ölçülerek su içinde çözünmüş toplam tuz miktarı hakkında fikir edinilebilir.
Bir çözeltinin özgül elektriksel direnci, birbirinden 1 cm uzaklıkta bulunan 1 cm2 yüzey alanına sahip iki elektrot arasında ölçülen dirençtir, (p : Ohm.cm). Elektriksel iletkenlik ise, elektriksel direncin tersi olarak tanımlanır. = 1/p Ohm'1, cm'1
iletkenlik birimi Siemens' dir. 1 S =1/ 0hm = Ohm '' = 1 mho olduğuna göre, öz iletkenlik = mho.cm'1 veya S/cm birimi ile ifade edilebilir. Doğal suların iletkenliği çok küçük olduğundan, suların öz iletkenliği genellikle mho/cm veya (mS/m) cinsinden ifade edilir. 1 mS/m 10
mho/cm dır.

ELEKTİRİKSEL İLETKENLİĞİN TAYİNİ
Elektriksel iletkenlik ( ), boyutları tanımlanmış bir hücre içinde suyun birim hacminin karşılıklı yüzeyleri arasındaki direnci ölçülerek tayin edilir.

R = p (L/A)
Burada,
p : Özgül direnç, Ohm.m
L/A : Hücre sabiti, k m'1 ' dir.
iletkenlik direncin tersi olarak tanımlanır. Buna göre, yukarıdaki ifadede p = 1/ , konularak,
= k/R

elde edilir.Önce iletkenliği belli bir çözelti kullanılarak hücre sabiti (k) belirlenir. Daha sonra söz konusu hücre içinde iletkenliği bilinmeyen çözeltilerin direnci ölçülür. Yukardaki bağıntı kullanılarak suyun öz iletkenliği Ohm"1.m"1 olarak belirlenir. Öz iletkenlik, özgül direncin tersidir. Pratikte Ohm"1 yerine "mho" terimi kullanılır ve öz iletkenlik, mho/cm olarak ifade edilir. Suların öz iletkenliği çok küçük olduğundan daha çok "mmho/cm" kullanılır. SI birim sisteminde Ohm'1 yerine Siemens (S) kullanılmakta ve suların öz iletkenliği mS/m olarak verilmektedir. Saf suyun elektriksel iletkenliği, iyonlaşma özelliğinin bir sonucu olarak 25 °C sıcaklıkta 5,483 ,S/m (0,005483 mS/m)'dir.

REAKTIFLER
a – Su
Deneylerde elektriksel iletkenliği 25 < 0,1 mS/m olan iki defa damıtılmış veya iyonları giderilmiş su kullanılmalıdır.

b - Potasyum klorür Standard (A) çözeltisi, (KCI = 0,1 mo!/L)
Önceden 105°C'da 2 saat kurutulmuş 7,4569 potasyum klorür, bir miktar suda çözülür ve 1000 ml'ye seyreltilir. Bu çözeltinin 25°C'da elektriksel iletkenliği 25 = 1290 mS/m'dir.

c - Potasyum klorür standard (B) çözeltisi, (KCI = 0,01 mol/L)
Çözelti (A)'dan 100 mi alınır ve su ile 1000 ml'ye seyreltilir. Bu çözeltinin 25°C'da elektriksel iletkenliği 25 = 141 mS/m'dir.

d - Potasyum klorür standard (C) çözeltisi, (KCI = 0,001 mol/L)
Çözelti (B)'den 100 mi alınır ve su ile 1000 ml'ye seyreltilir. Bu çözelti hazırlanmadan homen önce sudaki karbon dioksit, su kaynatılarak veya içerisinden azot gazı geçirilerek uzaklaştırılır. Bu çözeltilerle çalışılırken, çözeltilerin atmosferle teması on aza indirilmelidir. Bu çözelti kullanımdan kısa bir süre önce hazırlanmalıdır. Bu çözeltinin 25()C'da elektriksel iletkenliği 25 = 14,7 mS/m'dir.

Elektriksel iletkenlik ölçümleri için kullanılacak olan potasyum klorür çözeltilerinin konsantrasyonları Çizelge 1'de verilmiştir.



Çizelge-1 Potasyum klorür çözeltilerinin elektriksel iletkenlikleri

I KClçözeltisinin konsantrasyonu mol/L 25°C deki elektriksel iletkenlik 25 = mS/m

0,0005 7,4

0,001 14,7

0,005 72

0,01 141
0,02 277
0,05 670

0,1 1290
0,2 2480

e - Elektrotları platinle kaplama çözeltisi
Hegzakloroplatinik asit hegzahidrat'tan (H2PtCI6.6H20) 1,5 g alınır, içinde 0,0125 g kurşun (II) asetat [Pb (C2H302)2] bulunan 50 mi suda çözülür.

CİHAZLAR
a - Elektriksel iletkenlik ölçüm cihazı
Elektriksel iletkenlik ölçüm cihazları laboratuvar veya arazide çalışmaya uygun olmalı, kesikli ve sürekli ölçüm yapabilmelidir, iletkenlik ölçüm cihazının hücre sabiti önceden belirlenmiş olmalıdır. Elektrot hücre sabiti olarak, her bir ölçüm aralığı için önerilen hücre sabitleri Çizelge -2'de verilmişir.

Çizelge - 2 Farklı elektriksel iletkenlikler için önerilen hücre sabitleri

Elektriksel iletkenlikler mS/m Önerilen hücre sabiti m'1
<2 1
0,1 < <20 10
1 < < 200 100
10< <2000 1000
100 < <20000 5000

Bazı cihazlarda, hücre sabiti kontrol birimi de bulunur. Hücre sabiti kontrol birimi bulunmayan cihazlarda, okunan değerler hücre sabiti ile çarpılmalıdır.

b - Elektrotlar
Ölçümlerde platinle kaplanmış elektrotlar kullanılır. Platinle kaplanmamış elektrotlar yalnızca arazi ve rutin laboratuvar ölçümlerinde kullanılmalıdır.

Elektrotların platinle kaplanması
Platinle kaplama çözeltisi ile hücrenin elektrotları platinle kaplanır. Platinle kaplama cihazı 6 V doğru akım kaynağı, reosta, miliampermetre ve elektrot ile teçhiz edilmiş olmalıdır, iyi bir platin kaplama işleminde akım yoğunluğu 1,4 mA/cm2 civarında olmalıdır. (Örneğin, toplam alanı 10 cm olan bir elektrot için 20 mA akım kullanıldığında kaplama süresi 12,5 ile 25 dakika arasındadır).
Elektrotlar kullanılmadığı zaman, kurumalarını önlemek için hücreler suyla dolu tutulmalıdır. Elektrotlar, belirli zaman aralıklarında bir başka referans elektrot ile kontrol edilerek platinle kaplanıp kaplanmayacağına karar verilir.

DENEYİN YAPILIŞI
Su numuneleri tamamen dolu ve sıkıca kapatılmış polietilen şişelerde toplanır. İletkenlik ölçümleri atmosferdeki C02 ve NH3 gibi gazların numune ile etkileşmesi veya biyolojik faaliyetlerin oluşabilmesi ihtimaliyle mümkün olduğunca çabuk yapılmalıdır. Sular 4°C'da karanlıkta muhafaza edilerek biyolojik faaliyetler azaltılabilir. Bununla birlikte iletkenlik ölçümünden önce numuneler 25°C sıcaklıkta bekletilerek dengeye gelmeleri sağlanmalıdır.
İletkenlik ölçümü yapılacak olan suyun olası iletkenlik değeri gö7 önüne alınarak, ölçüm aralığına uygun hücre sabiti olan bir elektrot temin edilerek cihaz kullanma kılavuzuna göre ölçüm yapmak için hazırlanır.
Hücre sabiti tam olarak bilinmiyorsa, her ölçüm aralığına uygun standart potasyum klorür çözeltileri kullanılarak hücre sabiti belirlenir. Hücre sabiti her 6 ayda bir kontrol edilir.
Elektriksel iletkenliği doğrudan okuyabilen, hücre sabitini düzeltme donanımlı cihazlar vardır. Bu cihazlarda suyun iletkenliği doğrudan okunabilir. Bu özelliğe sahip olmayan cihazlarda elektriksel iletkenliği belirlemek için okunan elektriksel iletkenlik değeri hücre sabitiyle çarpılır.
İletkenlik değişik sıcaklıklarda ölçülebilir. Ancak, güvenilir doğruluk gerektiren çalışmalarda elektriksel iletkenlik ölçümleri, numunelerin ve cihazların (25,0 ± 0,1)°C sıcaklıkta dengede olduğu durumda yapılıı Böylece, sıcaklık düzelticisinin kullanımı veya matematiksel düzeltme yöntemlerinden gelebilecek tüm hata kaynakları ortadan kaldırılmış olur.

Sıcaklık Düzeltmesi
Ölçümler, sıcaklığı (25,0 ± 0,1)°C'dan farklı ve arazi veya tesis gibi yerlerde yapılıyorsa, numunelerin elektriksel iletkenliği, herhangi bir sıcaklıkta (0) ölçülür. Cihazların çoğunda, numunenin elektriksel iletkenliğini 25 °C'a göre düzelten donanım vardır. Bu cihazlar üretici firmanın talimatlarına tam anlamıyla uyularak ayarlanır.
Sıcaklık düzeltme donanımı olmayan cihazlarda (0)°C'da ölçülen elektriksel iletkenlik değeri Çizelge-3'de verilen dönüştürme faktörleri kullanılarak 25°C'daki elektriksel iletkenliğe dönüştürülür.
Hangi sıcaklık dönüştürme yöntemi kullanılırsa kullanılsın O °C'daki elektriksel iletkenlik ölçümleri 25 °C'daki referans sıcaklıkta ölçülen gerçek değerden daha doğru olama





























Çizelge- 3 - Doğal suların İletkenlik değerlerini 6°C'dan 25°C'a çevirmede kullanılan sıcaklık dönüştürme faktörleri, (f25)

0 °c Elektriksel iletkenliği 25 °C sıcaklığa dönüştürme faktörleri , 0 ,1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9
0 1,918 1,912 1,906 1,899 1,893 1,887 1,881 1,875 1,869 1,863
1 1,857 1,851 1,845 1,840 1,834 1,829 1,822 1,817 1,811 1,805
2 1,800 1,794 1,788 1,783 "i, 777 1,772 1,766 1,761 1,756 1,750
3 1,745 1,740 1,734 1,729 1,724 1,719 1,713 1,708 1,703 1,698
4 1,693 1,688 1,683 1,678 1,673 1,668 1,663 1,658 1,653 1,648
5 1,643 1,638 1,634 1,629 1,624 1,619 1,615 1,610 1,605 1,601
6 1,596 1,591 1,587 1,582 1,578 1,573 1,569 1,564 1,560 1,555
7 1,551 1,547 1,542 1,538 1,534 1,529 1,525 1,521 1,516 1,512
8 1,508 1,504 1,500 1,496 1,491 1,487 1,483 1,479 1,475 1,471
9 1,467 1,463 1,459 1,455 1,451 1,447 1,443 1,439 1,436 1,432
10 1,428 1,424 1,420 1,416 1,413 1,409 1,405 1,401 1,398 1,394
11 1,390 1,387 1,383 1,379 1,376 1,372 1,369 1,365 1,362 1,358
12 1,354 1,351 1,347 1,344 1,341 1,337 1,334 1,330 1,327 1,323
13 1,320 1,317 1,313 1,310 1,307 1,303 1,300 1,297 1,294 1,290
14 1,287 1,284 1,281 1,278 1,274 1,271 1,268 1,265 1,262 1,259
15 1,256 1,253 1,249 1,246 1,243 1,240 1,237 1,234 1,231 1,228
16 1,225 1,222 1,219 1,216 1,214 1,211 1,208 1,205 1,202 1,199
17 1,196 1,193 1,191 1,188 1,185 1,182 1,179 1,177 1,174 1,171
18 1,168 1,166 1,163 1,160 1,157 1,155 1,152 1,149 1,147 1,144
19 1,141 1,139 1,136 1,134 1,131 1,128 1,126 1,123 1,121 1,118
20 1,116 1,113j 1,111 1,108 1,105^ 1,103 1,101 1,098 1,096 1,093
21 1,091 1,088 1,086 1,083 1,081 1 ,079 1,076 1,074 1,071 1,069
22 1,067 1,064 1,062 1,060 1,057 1,055 1,053 1,051 1,048 1,046
23 1,044 1,041 1,039 1,037 1,035 1,032 1,030 1,028 1,026 1,024
24 1,021 1,019 1,017 1,015 1,013 1,011 1,008 1,006 1,004 1,002
25 1,000 0,998 0,996 0,994 0,992 0,990 0,987 0,985 0,983 0,981
26__
27 0,979 0,977 0,975 0,973 0,971 0,969 0,967 0,965 0,963 0,961

O.D59 0,957 0,955 0,953 0,952 0,950 0,948 0,946 0,944 0,942
23 0,940 0,938 0,936 0,934 0,933 0,931 0,929 0,927 0,925 0,923
29 0,921 0,920 0,918 0,916 0,914 0,912 0,911 0,909 0,907 0,905
30 0,903 0,902 0,900 0,898 0,896 0,895 0,893 0,891 0,889 0,888
NOT:1 Sıcaklık düzeltme katsayıları olarak verilen değerler doğal sulara ait ölçüm değerlerinin ortalamasıdır. Bu değerler 25°C'daki elektriksel iletkenlikleri ( 25) yaklaşık 6 ile 10 mS/m arasında olan ve bileşimi doğal suların bileşimine yakın olan suların ölçümlerine uygulanabilir.
NOT:2 Sıcaklık düzeltme katsayıları iletkenlik kalibrasyonu için kullanılan potasyum klorür çözeltilerine uygulanamaz. Bu nedenle kalibrasyon işlemi daima referans sıcaklık olan (25,0 ± 0,1)°C'da yapılmalıdır.
NOT:3 Elektriksel iletkenlik geçmişte çoğu kez 20 olarak ifade edilmiştir. Bu değerleri günümüzdeki referans sıcaklık olan 25°C'a dönüştürmek için Çizelge-3'de verilen f = 1,116 sıcaklık düzeltme katsayısını kullanmak mümkündür.


HESAPLAMA
Cihazdan doğrudan okunan değer mS/rn veya diğer birimlerle 25 olarak ifade edilir. Doğrudan (25,0 ± 0,1)°C sıcaklıkta yapılmamış ölçümler için, gerçek ölçüm sıcaklığına ek olarak 25,0°C'a düzeltme yöntemi belirtilmelidir.
Rutin arazi çalışmalarında bazı yönlerden dolayı 6°C'da ölçülen değerleri 25,0 °C'a göre dönüştürülmesi gerekli olmayabilir. Bununla birlikte, diğer değerlerle karşılaştırma yapmak zor veya anlamsız olabileceğinden bu ölçümlerin yorumlanmasında dönüştürme yapılması faydalıdır.

Bozucu Etkiler
Elektriksel iletkenlik ölçüm değerleri suyun hücreye bulaşmasından etkilenebilir. Askıdaki katı maddeler, yağ veya yağ benzeri yapışkan maddelerin varlığı elektrotların kirlenmesine neden olur.
Bu faktörlerin sebep olduğu bozucu etkiler rutin çalışmalarda kolaylıkla belirlenemez. Fakat hücre sabiti zamanla değişir. Hücre sabitinin değişip değişmediği, yalnızca uygun bir potasyum klorür Standard çözeltisiyle kontrol edilerek belirlenebilir.
Numune sıcaklığını 25°C'a getirme sırasında elektrot üzerinde toplanan hava kabarcıkları bozucu etki yapabilir.
Elektriksel iletkenliği 1 mS/m'den küçük suların iletkenlik ölçümleri atmosferdeki karbon dioksit ve amonyaktan etkilenir. Böyle durumlarda iletkenlik ölçümleri akışkan türü cihazlarda yapılması önerilir.


3 RENK

içinde yabancı madde bulunmayan su renksizdir. Suyun rengi esas olarak su içinde bulunan organik bileşiklerin bozunmasından kaynaklanır. Bazı halde demir ve mangan bileşikleri kolloidal halde dağılarak suya sarı-kahverengi bir renk verir. Organik bileşiklerin başında toprakta bulunan hümik asit ve tanîn grubu bileşikler gelir. Su içinde yaşayan plankton ve yosunların parçalanması sonucu da su renkli hale gelir. Kağıt, tekstil vb. organik meddeler üreten tesislerin atık suları da renklidir.
içme ve kul/anma sularında platin-kobalt skalasma göre 15 üniteden fazla renk bulunması istenmez. Doğal suların fazla renkli olması, su içindeki bitkisel yaşamı etkiler. Suların renkli olması estetik açıdan da büyük önem taşır. Endüstride kullanılan suların renk limiti çeşitli endüstri dalları için farklıdır. Bazı endüstrilerde kullanılan suların renk sınır değerlen şöyledir:

Endüstri adı Renk sınırı, Ünitesi
Kazan besleme suları 1200
Soğutma suyu 1200
Kağıt üretimi 360
Kimyasal ürünler 300
Petrol rafinerileri 25


RENK TAYİNİ
Bir seri standart hekzakloroplatinat çözeltileri hazırlanarak, suyun rengi bu standart çözeltiler ile karşılaştırılır. Renk, kendine uygun olan karşılaştırma çözeltisinin renk koyuluğu ile mg Pt/L biriminde ifade edilir. Bu metot ile ham su, arıtılmış su ve içme sularının rengi ölçülebilir.

Bozucu Etkiler
Karşılaştırma çözeltilerinin renkleri sarımsı-kahverengidir. Eğer suyun rengi karşılaştırma çözeltilerinin renginden bariz şekilde farklı ise bozucu etkiler söz konusudur. Bu durumda, mukayese ile anlamlı sonuç elde etmek mümkün olmaz. Bu durumda söz konusu olan suyun rengi optik cihazlar ile ve ışık absorpsiyonu yoluyla tayin edilebilir. Işığın absorpsiyon yoğunluğu = 436 nm dalga boyunda ölçülür. Eğer su içinde çözünmemiş maddelerden kaynaklanan bozucu etkiler varsa, su numunesi deneyden önce süzülür.

REAKTIFLER
a - Stok renk mukayese çözeltisi, 500 mg Pt/L birimlik
Potasyum (IV) hekzakloroplatinat' ın (K2PtCI6) 1,245 g ± 0,001 g'ı ve kobalt (II) klorür hekzahidrat'ın (CoCI2.6H20) 1,000 ± 0,001 g'ı yaklaşık 500 mi suda çözülür.
Çözeltiye 100 ± 1 mi hidroklorik asit (p = 1,18 g/ml) ilave edilir ve 1 litrelik ölçülü balonda su ile ölçü çizgisine kadar tamamlanır. Çözelti, 30°C'u aşmayan sıcaklıkta, kapaklı cam şişelerde karanlıkta muhafaza edilir. Bu stok mukayese çözeltisi 3 ay kararlıdır.

b - Renk mukayese çözeltileri
Değişik koyuluktaki renk mukayese çözeltileri aşağıdaki şekilde hazırlanır:
250 ml lik 8 adet ölçülü balona sıra ile pipetle 2,5 ml, 5,0 ml, 10,0 ml, 15,0 ml, 20,0 ml, 25,0 ml, 30,0 ml ve 35,0 ml stok numunesi alınır ve ölçülü balonlar su ile işaret çizgisine kadar tamamlanır.
Bu renk çözeltileri sırasıyla, 5 mg Pt/L, 10 mg Pt/L, 20 mg Pt/L, 30 mg Pt/L, 40 mg Pt/L, 50 mg Pt/L, 60 mg Pt/L ve 70 mg Pt/L, Pt içerir. Çözeltiler, 30°C'u geçmeyen sıcaklıkta, karanlıkta, kapaklı cam şişelerde muhafaza edilir. Bu koşullarda çözeltiler 1 ay kararlıdır.

CiHAZLAR

a - Nessler tüpleri: Renk karşılaştırılması standard Nessler tüpleri ile yapılır. Aynı amaçla yaklaşık 20 cm uzunluğunda, 50 ml kapasiteli renksiz camdan yapılmış özel tüpler de kullanılabilir.

b- Standard renkli camlar: Renk karşılaştırmasını yapmak üzere, karşılaştırma çözeltilerine uygun standard renklerin benzer aralığını kapsayan ve aynı mg Pt/L ünitesinde renkli camlar da kullanılabilir. Bunlar, karşılaştırma çözeltilerine karşı 3 ay aralıklarla kontrol edilir ve uygun oldukları belirlenirse söz konusu renk çözeltileri kullanılmaya devam edilir. Aksi halde çözeltiler yeniden hazırlanır.

DENEYİN YAPILIŞI
Laboratuvar numunesi bulanıksa, numunede renk tayini yapılmadan önce, göz açıklığı 0,45 m olan membran süzgeçten süzülür.
Suda kolloidal olarak dağılmış askıdaki katı madde varsa, berrak bir süzüntü elde etmek mümkün olmayabilir, bu durumda sadece görünen renk ölçülür.
Suyun rengi 70 mg Pt/L'den büyükse, renk mukayese çözeltilerinin aralığında kalana kadar saf su ile seyreltilir. Numunenin pH'sı seyreltme yüzünden değişebileceğinden seyreltmeden önce ve sonra ölçülmelidir.

Gözle Karşılaştırma
Bir seri Standard deney tüpü ölçü çizgisine kadar renk mukayese çözeltileriyle doldurulur. Diğer bir Standard deney tüpüne de işaret çizgisine kadar deney çözeltisi doldurulur.
Deney tüpleri, beyaz bir zemin üzerine güneş ışığının doğrudan gelmeyeceği bir açıda veya kabindeki ışığın tüplerin üstünden geçeceği şekilde yerleştirilir.
Sıvı sütunu içinden düşey olarak aşağı doğru bakılır. Deney çözeltisinin renk şiddeti, en yakın mukayese çözeltisinin renk şiddeti ile karşılaştırılır.
Alternatif olarak, bir karşılaştırma tüpü, ölçü çizgisine kadar numune ile doldurulur ve cam standardlarla mukayese edilir.

HESAPLAMA

Suyun rengi platin skalası ünitesi olarak ifade edilir. Değer, O - 40 mg Pt/L B; sında 5 mg Pt/L yaklaşımla, 40 mg Pt/L - 70 mg arasında 10 mg P t/L yaklaşımla ölçülür.
Numune seyreltilmişse, renk, A0 mg Pt/L cinsinden aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır..
A0 = ( V1 / V0 ) x A1

Burada,
V1 Seyreltmeden sonra numunenin hacmi,
V0: Seyreltmeden önce numunenin hacmi,
A 1: Seyreltilen numunenin ölçülen rengi'dir.

Numunenin rengi, standartların rengi ile tam uygunluk göstermiyorsa, yakın bir değer uygun bir açıklama ile belirtilir.


4 BULANIKLIK

Su içinde bulunan süspansiyon halindeki maddeler suya bulanıklık verir. Bunlar genellikle kolloidal haldeki kil ve şilt gibi ince inorganik taneciklerinden ve mikroorganizmalardan ileri gelir. Suda bulunan bulanıklığı belirlemek için su içinden ışık geçirilir ve ışığın ne derece engellenmiş olduğu ölçülür. Işık şiddetinde meydana gelen azalma ile bulanıklık derecesi belirlenebilir. Bu amaçla Jackson türbidimetresi veya nephelometrik cihazlar kullanılır. Bu cihazlar bulanıklığı önceden bilinen çözeltiler ile kalibre edilir.
Bulanıklık içme sularında, yüzme havuzu sularında ve endüstride kullanılan sularda çeşitli sakıncalar yaratır, içme ve kullanma sularında 5 birimden fazla bulanıklık bulunması istenilmez. Koagülasyon, sedimantasyon ve filtrasyon işlemleriyle su içinde bulunan bulanıklık büyük ölçüde giderilebilir.

BULANIKLIĞIN TAYİNİ

CİHAZLAR

a - Spektrofotometre: 420 nm dalga boyunda ölçüm yapılabilen ve optik hücrelerinin ışık yolu 1 cm veya daha uzun olan spektrofotometerler kullanılır.

b - Filtreli fotometre: Maksimum geçirgenliği yaklaşık 420 nm dalga boyundn ve filtre takılmış optik hücrelerinin ışık yolu 1 cm veya daha uzun olan fotometreler kullanılır.
c - Nessler tüpleri, 50 ml'lik, uzun tip.

REAKTİFLER

a - Bulanıklığı giderilmiş su: Bir miktar damıtık su, gözenekleri 100 nm'den küçük olan bir membran filtreden veya sık gözenekli bir süzgeç kağıdından süzülür ve ilk 200 ml'lik süzüntü atılır.
b - Stok süspansiyon çözeltisi, 400 birimlik
Stok süspansiyon çözeltisi hidrazinyum sülfat (çözelti-l) ve hegzametilen tetramin çözeltisi (çözelti-ll) kullanılarak aşağıda belirtildiği şekilde hazırlanır.
Çözelti-l : 1,000 g hidrazinyum sülfat [(NH2)2.H2S04], 100 ml'lik ölçülü balonda, bulanıklığı giderilmiş suda çözülür, işaret çizgisine kadar seyreltilir.

Çöze!ti-ll : 10.00 g hekzametilen tetramin [(CH2)6.N4], 100 ml'lik ölçülü balonda, bulanıklığı giderilmiş suda çözülür, işaret çizgisine kadar seyreltilir.

Stok süspansiyon çözeltisi : 100 ml'lik ölçülü balona, 5,0 ml çözelti-l ve 5,0 ml çözelti- II konulur ve iyice karıştırılır. 25 °C = 3 °C'da 24 saat bekletilir. Sonra işaret çizgisine kadar seyreltilir ve iyice karıştırılır. Elde edilen bu stok süspansiyon çözeltisinin bulanıklık şiddeti 400 birimdir. Çözelti - l, çözelti- II ve stok süspansiyon hazırlandıktan sonra bir ay süreyle kullanılabilir.

c - Standard süspansiyon çözeltisi, 100 birimlik
Stok süspansiyondan 25,0 ml alınır, 100 ml'lik ölçülü balonda su ile işaret çizgisine kadar seyreltilir ve iyice karıştırılır.

DENEYİN YAPILIŞI

Kalibrasyon süspansiyon çözeltilerinin hazırlanması
9 adet Nessler tüpüne sırası ile Çizelge -1'de gösterilen hacimlerde Standard süspansiyon çözeltisi konulur. Bulanıklığı giderilmiş su ile işaret çizgisine kadar seyreltilir ve iyice karıştırılır.




Çizelge -1 Kalibrasyon süspansiyon çözeltileri

Standard süspansiyonun hacmi, mi Bulanıklık şiddeti NTU birimi(*)
0,0 0
2,5 5
5,0 10
7,5 15
10,0 20
12,5 25
15,0 30
17,5 35
20 40
Bulanıklık, nephelometrik birimi ile (NTU) ifade edilir.

NOT - Standard süspansiyon çözeltisi yerine hazırlanış şekli aşağıda verilen kaolen süspansiyonu da kullanılabilir.

Kaolen süspansiyon çözeltisi : Yaklaşık 5 g kaolen 1 litre suya ilave edilir, iyice çalkalandıktan sonra 24 saat dinlendirilir. Dipte toplanan katı kısım karıştırılmadan, üst kısımdaki süspansiyon başka bir balona aktarılır. Bu çözeltinin dayanıklılığını artırmak için 1 litre süspansiyon çözeltisine 1 g cıva (II) klorür (HgCI2) ilave edilir ve iyice karıştırılır. Bu süspansiyon, her ay kontrol edilmelidir.

Spektrofotometrik Ölçmeler
Spektrofotometre, bulanıklığı giderilmiş su ile sıfır absorbansa ayarlanır. Bu işlemden sonra her bir kalibrasyon süspansiyonunun absorbansı sırası ile, yaklaşık 420 nm dalga boyunda ölçülür.
Kalibrasy
on Eğrisinin Çizilmesi
Her bir kalibrasyon süspansiyonunun absorbansı düşey eksene ve bu değere karşılık gelen bulanıklık şiddeti birim cinsinden yatay eksene işaretlenerek bir kalibrasyon eğrisi çizilir.

Bulanıklık Tayini

Nessler tüpleri ile tayin : 50 ml numune bir Nessler tüpünr konularak, beyaz bir zemin üzerine sıralanan ve alt-üst edilerek iyice karıştırılmış kalibrasyon süspansiyonlarda karşılaştırılır.
Spektrofotometrik veya fotometrik tayin : Uygun miktarda numune kuru bir optik hücreye alınarak yaklaşık 420 nm dalga boyunda absorbansı ölçülür.
Numunenin absorbansı, bulanıklık şiddeti 40 birim olan kalibrasyon süspansiyonunun absorbansmdan fazla ise, numune uygun oranda seyreltilir.

HESAPLAMA
Deney numunesinin bulanıklık derecesi, Nessler tüpleri ile tayinde, numunenin bulanıklık derecesine uygun kalibrasyon süspansiyonunun bulanıklık birimi, veya Spektrofotometrik tayinde, kalibrasyon eğrisi yardımıyla bulunan bulanıklık NTU birimi cinsinden verilir.
Su seyreltilmiş ise, bulunan değer seyreltme faktörü ile çarpılır.


5 ASKIDAKİ KATI MADDELER

Su içinde askıda kalan ve uzun süre içinde çökelebilen çok küçük çaplı organik ve inorganik katı maddelere askıdaki katı maddeler (AKM) denir. Bunlar gözenek boyutu 2 .m olan filtrelerden süzülerek ayrılabilir.
Askıdaki katı madde tayini için su ya santrifüj edilerek veya süzülerek toplam katı madde miktarı belirlenebilir. Toplam askıdaki katı maddeler içinde bulunan organik madde miktarını belirlemek için süzülmüş ve 105 °C deki etüvde kurutulmuş olan maddeler 600°C deki fırında yakılarak kül edilir. Kalıntı inorganik maddeleri ifade eder.
Askıdaki katı madde tayini mümkün olduğunca çabuk olarak yapılmalıdır. Su numunelerinin çoğu kararlı halde değildir. Su numunelerinin muhafaza süresine, taşıma koşullarına, pH değerine ve suyun kimyasal bileşimine bağlı olarak zamanla değişebilir.

ASKIDAKİ KATI MADDELER TAYİNİ
Su numunesi, vakum veya basınçla çalışan bir cihaz kullanılarak cam yünü süzgeçten süzülür, süzgeç 105°C'da kurutulur ve süzgeç üzerindeki kalıntı kütlesi tartılarak tespit edilir.

CİHAZLAR

a - Vakum veya basınçla süzme cihazı
b - orosilikat cam yünü süzgeçler

Süzgeçler, yuvarlak ve süzme cihazına uygun çapta olmalıdır. Tanık deneydb kütle kaybı, her bir süzgeç için 0,3 mg'dan az olmalıdır. Birim alan başına kütle miktarı, tercihan 50 g/m2 ile 100 g/m2 arasında olmalıdır.
Süzme sırasındaki kütle kaybı, numune yerine 150 ml damıtık su kullanılarak belirlenir. Süzgeçler, suda çözünen bileşenlerinin uzaklaştırılması için önceden yıkanır. Süzgeçler, ayrı ayrı veya 10 dan az sayıda olmak şartıyla birlikte, 150 ml damıtık suyu süzerek ön yıkamaya tabi tululur ve 105°C'da en az 1 saat ' kurutulur. Yığın halindeki süzgeçlerin, damıtık suda birkaç saat bekletilerek yıkanmaları önerilir. Yıkama suyu uzaklaştırılır ve süzgeç kullanılmadan önce 105°C'da en az 1 saat veya tercihan bir gece kurutulur.

REAKTİFLER
a - Referans süspansiyon, mikrokristalin selüloz, 500 mg/L 'lik
İnce tabaka kromotografisi için uygun veya eşdeğer nitelikteki mikrokristalin selülozdan 0,500 g (firın kuru) tartılır, 1000 ml'lik ölçülü balona aktarılır ve damıtık su ile ölçü çizgisine kadar tamamlanır. Süspansiyon, kullanılmadan önce iyice çalkalanır. Süspansiyon 3 ay muhafaza edilebilir.

b - Referans çalışma süspansiyonu, 50 mg/L'lik
Referans süspansiyon, tamamen homojen hale gelinceye kadar çalkalanır. Bu süspansiyondan 100 ml ± 1 ml'lik bir kısım, hemen 100 ml'lik bir ölçülü balona alınır ve 1000 ml'lik bir ölçülü balona aktarılır; damıtık su ile ölçü çizgisine kadar tamamlanır. Süspansiyon, kullanılmadan önce iyice çalkalanır. Bu reaklif, günlük hazırlanır.

DENEYİN YAPILIŞI
Numuneler, tercihan saydam maddeden yapılmış şişelere alınır. Çalkalama yaparak yeterli karışımı sağlayabilmek için şişeler tam olarak doldurulmamalıdır.
Numuneler, askıda katı maddeleri tayin etmek için alındıktan hemen sonra, tercihan 4 saat içerisinde analiz edilmelidir. Numuneler, 4 saat içerisinde analiz edilemeyecekse, karanlıkta ve 8°C'un altında, ancak donmayacak sıcaklıkta muhafaza edilmelidir. Askıdaki katı madde tayini için kullanılacak numunelere hiçbir koruyucu madde ilave edilmemelidir.
Su numunesi analizden önce oda sıcaklığına gelmesi için bekletilir. Süzgecin, havadaki nom ile dengeye gelmesi için terazinin yakınında bekletilir ve 0,1 mg doğrulukla terazide tartılır. Süzgeç desikatörde tutulmalıdır.
Süzgeç, düzgün yüzeyi aşağı gelecek şekilde süzme cihazının huni kısmına yerleştirilir ve cihaz bir vakum veya basınç hattı ile irtibatlandırıhr. Numune şişesi kuvvetlice çalkalanır ve gerekli hacimde numune, bir defada ölçülü silindire aktarılır.
Numune şişesi tamamen dolu ise, numune başka bir şişe daha kullanılarak ve iki şişe arasında aktarma yapılarak karıştırılır. İkinci şişenin kullanılmadan önce kuru olmasına ve bulaşık olmamasına dikkat edilmelidir.
Numunenin hacmi, süzgeç üzerinde kalan kuru artık miktarı 5 mg - 50 mg arasındaki optimum tayin aralığı içinde olacak miktarda belirlenir.
Ancak numunenin hacmi bir litreyi geçmemelidir. Sonucun geçerli sayılması için en az 2 mg kuru artık madde elde edilmiş olmalıdır. Numunenin hacmi % 2 veya daha iyi doğrulukla ölçülür. Numunenin hacmi 25 ml'den az ise, tartılarak belirlenir.
Numune süzülür, ölçülü silindir yaklaşık 20 ml damıtık su ile yıkanır ve aynı su, süzgeci yıkamak için de kullanılır. Huninin iç yüzeyleri de 20 mi damıtık su ile yıkanır. Numunedeki çözünmüş katı madde muhtevası 1000 mg/L'den fazla ise, süzgeç damıtık su ile her seferinde 50 ml kullanılarak 3 kere yıkanır. Süzgecin kenarlarının da yıkanmasına özen gösterilir.
Süzme, genellikle 1 dakikadan daha az bir sürede tamamlanır. Ancak bazı sular süzgeç gözeneklerini tıkayan veya genişliklerini azaltan maddeler ihtiva edebilir. Bu durum, numune hacmine bağlı olarak süzme süresini artırır. Süzgeçte bu tür bir tıkanıklık tespit edilirse, tayin daha küçük hacimler kullanılarak tekrarlanmalıdır.
Süzgeç yeterince kuruduğunda vakum (veya basınç) uygulamasına son verilir. Süzgeç, uçları düz olan bir pensle dikkatlice huniden alınır, istenirse, süzgeç katlanabilir. Süzgeç, kurutma sehpası üzerine yerleştirilir ve etüvde 105 °C ± 2°C'da 1-2 saat kurutulur. Süzgeç etüvden çıkarılır, teraziyi çevreleyen hava ile dengeye gelmesi için bekletilir ve daha önceki gibi tartılır.

Kontrol Deneyi
Deney, su numunesi yerine 200 ml referans çalışma süspansiyonu kullanılarak tekrar edilir. Geri kazanma % 90 ila % 110 arasında olmalıdır.

HESAPLAMA
Askıda katı madde muhtevası, p mg/L olarak aşağıdaki bağıntı yardımı ile hesaplanır.

1000 (b-a)
P = -----------------
V
Burada,
p : Askıdaki katı madde muhtevası, mg/L
b : Süzme sonrası süzgeç ve kalıntının kütlesi, mg
a : Süzme öncesi süzgecin kütlesi, mg
V: Numune hacmi, mi' dir.




6 ÇÖKEBİLEN KATI MADDELER

Çökebilen katı madde, belirli koşullar altında ve sürede, bulunduğu kabın dibine çökelerek birikebilen ve genellikle sediment maddeleri, kum tanecikleri, çok ince kil, şilt, çamur ve organik maddeleri ihtiva eden bir karışımdır. Çökebilen katı maddeler Imhoff konisi kullanılarak 45 dakika içinde koni dibinde toplanan madde hacmi belirlenerek ml/L olarak toplam askıdaki katı maddeler tayin edilir.

A- İMHOFF KONİSİ İLE ÇÖKEBİLEN KATI MADDE TAYİNİ
Belli bir hacimdeki numunenin Imhoff konisinde belli bir zaman süresince bekletilerek dipte çökelen maddelerin ml/L olarak ifade edilmesi esasına dayanır.

İmhoff Konisi
Borosilikat cam veya çok berrak bir plastikten yapılmış, kademeli olarak ve detaylı bir şekilde derecelendirilmiş 1 litre hacminde koni.

DENEYİN YAPILIŞI
Çökebilen katı madde tayini yapılacak su numunesi iyice karıştırılır ve İmhoff konisinin bir litre çizgisine kadar doldurulur. Koni 45 dakika süre ile kendi haline bırakılarak numune içerisinde bulunan maddelerin çökelmesi sağlanır. Bu çökelme işleminden sonra uzun bir cam çubuk ile koninin kenarları hafifçe karıştırılarak veya cam çubuk koni içerisinde dairesel olarak hafifçe hareket ettirilerek kenarlara yapışan maddelerin koninin dibine doğru hareketi sağlanır. Bu işlemin bitiminden itibaren 15 dakika müddetle bu katı maddelerin de koninin dip kısmında çökmesi için beklenir. Bu bekleme süresinin sonunda İmhoff konisi içerisindeki çökelmiş katı maddenin hacmi, koninin kenarında bulunan ölçü yardımı ile ml/L olarak okunur ve doğrudan sonuç olarak kaydedilir.

B - GRAVİMETRİK METOT İLE ÇÖKEBİLEN KATI MADDE TAYİNİ
Çökebilen katı madde tayini yapılacak olan su numunesininin toplam askıdaki katı madde tayini yapıldıktan sonra belirli bir hacminin uygun bir kapta, belirli bir zaman süresince bekletilerek dipte çökebilen ve üstte yüzen maddeler dışında kalan kısmından tekrar numune alınarak askıdaki katı madde tayini yapılır. Tayin edilen iki askıdaki katı madde arasındaki farkın mg/L cinsinden çökebilen katı madde olarak ifadesi esasına dayanır.

DENEYİN YAPILIŞI
Bu deney yöntemi, özellikle evsel atık sular olmak üzere bütün suların çökebilen katı maddelerinin tayini için en iyi metotdur. Bu işlemde çökeltme süresi sonunda numunede bulunan çökebilen katı maddeler süspansiyon içerisinde askıda kalmamalıdır. Dolayısıyla ya dibe çökmeli veya üstte yüzer durumda bulunmalıdır.
Bu metodun uygulanmasından önce, sonuçların hesaplanmasında kullanılmak üzere analize tabi tutulan su numunesinin ihtiva ettiği toplam askıdaki katı madde miktarı mg/L olarak tayin edilmelidir.
İyice karıştırılmış bir litre su numunesi yüksekliği 20 cm'den çapı ise 9 cm' den daha küçük olmayan, taksimatlı ve silindir şeklinde olan bir cam kab içerisine konur. Bir saat süre ile bekletilir ve içerisindeki maddeler çöktürülür. Bu süre zarfında numune kabı herhangi bir şekilde hareket ettirilmemelidir.
Çöktürme işleminin sonunda, çökelmiş olan maddeler yerinden hareket ettirilip numune bulandırılmadan ve üstte yüzer durumda bulunan materyal hareket ettirilmeden çökmüş materyal (çamur) yüzeyi ile üst yüzey arasındaki orta noktadan ve kabın merkezinden 250 mi numune sifonla alınır. Alman bu 250 ml'lik numune içerisinde bulunan askıdıki katı madde miktarı, ya numunenin tamamında veya alınacak belli bir kısmında yapılacak deney ile mg/L olarak tayin edilir. Bu işlem ile elde edilen sonuç mg/L olarak çökelmeyen madde miktarını verir.


NOT - Bu metodun uygulanmasında kullanılan numune bir litreden daha az olmamalıdır. Ayrıca gerektiğinde yüksekliği yine 20 cm fakat daha büyük çaplı, taksimatlı bir cam kab ile, dolayısıyla daha büyük hacimli bir su numunesi de kullanılabilir.

HESAPLAMA
Çökebilen katı madde aşağıdaki formülle hesaplanır.
Çökebilen katı madde (mg/L) = Toplam askıdaki katı madde (mg/L) - Çökemeyen katı madde (mg/L)


7 ASITLIK

Bir suyun asilliği, suyun pH derecesini belli bir değere çıkarıncaya kadar, kuvvetli bazlar ile nötralize edilmesi sırasında harcanan baz miktarı olarak tanımlanır. Suyun asitliği esas olarak su içinde bulunan mineral asitlerden ve karbonik asit, silisik asit, borik asit vb. zayıf asitlerden ileri gelir. Mineral asitler bulunduğu zaman pH < 4 dür. Eğer su içinde bulunan mineral asitler tayin edilecekse, pH 4,3 de dönüm noktası olan bir indikatör (metiloranj) kullanılarak 0,02 N NaOH çözeltisi ile titre edilir. Doğal sularda en önemli asittik, su içinde çözünmüş karbon dioksitten ileri gelir. Birçok halde su içinde bulunan bazı metal tuzları da hidroliz olarak asitliğe neden olur. örneğin, demir, krom, alüminyum iyonları su içinde kolaylıkla hidroliz olarak asit oluşturur. Su içinde bulunan toplam asittik, su fenol ftalein indikatörü ile pH = 8,3 dönüm noktasına kadar standart alkali çözeltiler ile titre edilerek tayin edilir.


ASITLIK TAYINI
Suyun asitliği standart alkali çözeltiler ile titre edilerek tayin edilir. Reaksiyon sonu pH ölçülerek veya bir indikatör kullanılarak belirlenir. Dönüm noktası yakınında suda tampon oluşur ve pH değişimi yavaşlar. Bu nedenle dönüm noktasının indikatör ile belirlenmesi güçleşir. Bunu önlemek üzere suya belli miktarda kuvvetli bir asit katılarak geri titrasyon yapılması yoluna gidilir.
Doğal sular içinde en çok bulunan asit çözünmüş karbon dioksitten ileri gelen karbonik asittir. Suda karbonik asit bulunup bulunmadığı fenol ftalein indikatörü ile anlaşılabilir. Fenol ftalein indikatörü ile mor renk oluşturan sularda asitlik bulunmadığına karar verilir.
Bulanık ve renkli suların asitliği indikatör kullanılarak tayin edilemez. Bu durumda dönüm noktasını belirlemek üzere pH metre kullanılmalıdır. Eğer suda serbest klor varsa 1 damla 0,1 M sodyum tiyosülfat çözeltisi damlatılarak klor giderilmelidir.
Numuneler polietilen şişelere alınmalıdır. Şişe tam olarak doldurulmalı ve ağzı sıkıca kapatılmalıdır. Su içinde bulunan çözünmüş karbon dioksitin kaçmaması için asitlik tayin edilecek su numunesi alınırken gazın kaçmamasına özen gösterilmelidir. Su numunesi sallanmamalı, karıştırılmamalı ve ağzı atmosfere açık olarak uzun süre bekletilmemelidir. Deney numune alındıktan hemen sonra yapılmalı, bu mümkün olmuyorsa düşük sıcaklıkta bekletilmelidir.

REAKTİFLER
a- Karbon dioksitsiz su
Asitlik tayininde bütün standart çözeltiler karbon dioksitsiz su ile hazırlanmalıdır. Bu amaçla damıtık su veya deiyonize edilmiş su, 15 dakika kaynatılır ve oda sıcaklığına kadar soğutulur. Suyun p'H derecesi 6,0 dan küçük ve elektriksel iletkenliği 2 mho/cm den büyük olmamalıdır.

b- Potasyum hidrojen ftalat çözeltisi, 0,05 N
15-20 g potasyum hidrojen ftalat (KHC8H4O4) 120 °C de 2 saat kurutulur, desikatörde soğutulur. 10,0 ± 0,5 g tartılır. Bir litrelik ölçülü balonda bir miktar su ile çözülür. İşaret çizgisine kadar su ile seyreltilir.


c- Standart sodyum hidroksit çözeltisi, 0,1 N
4 g NaOH bir litrelik ölçülü balonda çözülür ve su ile işaret çizgisine kadar tamamlanır. 40 mi potasyum hidrojen ftalat çözeltisi alınarak bu çözelti ile fenol ftalein dönüm noktasına kadar titre edilir. Sodyum hidroksit çözeltisinin normalitesi aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır.

A.B
N = -------------
204,2 C

Burada,
N : Sodyum hidroksit çözeltisi normalitesi,
A : 1 litre çözelti hazırlama için kullanılan KHCBH404 kütlesi, g
B : Titrasyon için alınan KHC8H404 çözeltisi hacmi, mi
C : Titrasyonda harcanan NaOH çözeltisi hacmi, ml dir.

Gerekli katkılar yapılarak bu çözeltinin normalitesi tam 0,1000 N ' ye ayarlanır. Böylece 1 mi standart sodyum hidroksit çözeltisi 5,00 mg CaCO3 cinsinden asitliğe karşılık gelir.

d- Standart sodyum hidroksit çözeltisi, 0,02 N
0,1 N sodyum hidroksit çözeltisinden 200 mi, 1 litrelik ölçülü balona alınır ve su ile işaret çizgisine kadar tamamlanır. Polietilen şişelerde ağzı tam kapalı olarak saklanır. Bu çözeltinin 1 mi si 1 mg CaCO3 asitliğe karşı gelir.

e- Standart sülfürik asit çözeltisi, 0,02 N
Standart sülfürik asit çözeltisi alkalinite tayininde standart hidroklorik asite benzer şekilde hazırlanır ve ayarlanır. Bu çözeltinin 1 mi si 1,00 mg CaCO3' e eşdeğerdir.

f- Hidrojen peroksit, % 30 luk
g- Brom-fenol mavisi indikatör çözeltisi
100 mg brom-fenol mavisi sodyum tuzu 100 mi su içinde çözülür.
h- Fenol ftalein indikatör çözeltisi
i- Sodyum tiyosülfat çözeltisi, 0,1 M
25 g Na2S2O3.5H2O bir litrelik ölçülü balonda bir miktar suda çözülür ve işaret çizgisine kadar su ile tamamlanır.

DENEYİN YAPILIŞI
Asilliği 1000 mg/L den daha az olan sulardan 50 ml numune alınması yeterlidir. Bu su 0,02 N NaOH çözeltisi ile titre edilir. Asitliği 1000 mg/L den daha fazla olan sulardan yaklaşık olarak 250 mg CaCO3 asillik içerecek hacimde numune alınır ve bu su 0,1 N sodyum hidroksit çözeltisi ile titre edilir. Bu amaçla bir ön deney yapılarak suyun yaklaşık asillik derecesi belirlenir.
Pipetle uygun miktarda su numunesi alınır ve pipetin ucu erlenin dibine yaklaştırılarak gaz kaçmasına meydan vermeden boşaltılır. Doğal sularda genellikle suyun pH derecesi 4 den büyüktür. Bu sularda doğrudan toplam asitlik tayin edilir. Bunun için suya 5 mi 0,02 N sülfürik asit çözeltisi katılır. Ayrıca 5 damla hidrojen peroksit katılarak karbon dioksitin tam olarak uzaklaşması için 2 dakika kaynatılır. Oda sıcaklığına kadar soğutulur. Suda serbest bakiye klor varsa, 1 damla 0,1 M sodyum tiyosülfat çözeltisi damlatılarak giderilir. 5 damla fenol ftalein indikatör çözeltisi katılır ve mor renk oluşuncaya kadar standart sodyum hidroksit çözeltisi ile titre edilir.

HESAPLAMA
Suyun toplam asitlik değeri, mg CaCO3/L olarak aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır.

[A.B]-[C.D] 50000
Toplam asitlik =--------------------------
V
Burada,
A : Standart sodyum hidroksit çözeltisi hacmi, ml,
B : Standart sodyum hidroksit çözeltisi normalitesi,
C : Standart sülfürik asit çözeltisi hacmi, ml,
D : Standart sülfürik asit çözeltisi normalitesi,
V : Alınan su numunesi hacmi, mi dir.


8 ALKALİNİTE
Alkalinite en genel halde, su içinde bulunan başta karbonat ve bikarbonat iyonları olmak üzere pH değerinin 4,3 den daha yukarda olmasına neden olan bileşenlerin toplamı olarak tanımlanır. Suyun hidrojen iyonları ile verdiği reaksiyonun kantitatif ölçüsü olan alkalinite titrasyonda kullanılan indikatör cinsine göre iki çeşittir.

1) Metil Oran/ Alkalinitesi (M)
Metil oran/ indikatörûnün dönüm noktasına (pH=4,3) kadar yapılan titrasyon ile tayin edilen bikarbonat, karbonat ve hidroksit konsantrasyonuna eşdeğer olan toplam alkalinite metil oranj alkalinitesi olarak tanımlanır.

2) Fenol ftalein Alkalinitesi (P)
Fenol ftalein indikatörü dönüm noktasına (pH=8,3) kadar yapılan titrasyon ile tayin edilen, suda hidroksitin tamamına ve karbonat muhtevasının yarısına karşılık gelen alkalinite fenol ftalein alkalinitesi (P) olarak tanımlanır. Bu tanım gereği, pH değeri 8,3 veya daha düşük olan sularda fenol ftalein alkalinitesi sıfırdır.
Suyun alkalinitesi, esas Dolarak bikarbonat, karbonat ve hidroksit konsantrasyonlarının toplamında j oluşur. Alkaliniteye etki yapan amonyak, borat, fosfat, silikat ve organik anyonlar gibi diğer tamponlayıcı maddeler doğal sularda çok az bulunduklarından genellikle ihmal edilir.
içme sularında 400 mg CaCO3 L değerine kadar alkalinitenin hiçbir zararı yoktur. Esasen içme sularında alkalinite için bir sınır değer verilmemiştir. Bu sınır pH tarafından karşılanır. Yüzme havuzu sularında suların yüksek alkalinitede olması istenilmez. -Endüstriyel amaçla kullanılan sularda da alkalinite önemli parametredir, özellikle gıda endüstrisinde alkalinitenin fazla olması lezzet bakımından sakıncalıdır.

ALKALİNİTE TAYİNİ
Numune, pH 8,3 ve 4,3 değerlerine ulaşacak şekilde ayarlı asit çözeltisi ile titre edilir, indikatör,ile veya potansiyometrik olarak belirlenen bu dönüm noktaları, bikarbonat, karbonat ve hidroksit bileşenlerinin belirlenmesi için eşdeğer noktalara karşılık gelir. pH 5,3 dönüm noktası, suda bulunan hidroksil ve karbonat iyonlarının kalmadığı nokta olup, yaklaşık olarak tüm hidroksil ve mevcut karbonatın yarısının titrasyonunu gösterir. pH = 4,3 dönüm noktası bikarbonat iyonlarının da tam olarak reaksiyona girmiş olduğu noktadır. Metil oranj indikatörü ile su içinde bulunan toplam alkalinite tayin edilmiş olur.
Önceleri toplam alkalinitenin belirlenmesinde indikatör olarak, metil oranj ve metil kırmızısı kullanılmıştır. Ancak, farklı indikatör sistemlerinin kullanımı ile alkalinite titrasyonlarmda farklı sonuçlar elde edilmektedir. Bu nedenle son zamanlarda alkalinite tayinlerinde metil oranj yerine bromokrezol yeşili - metil kırmızısı indikatör çözeltisi tercih edilmektedir.

REAKTİFLER
a - Damıtık su
iletkenliği 0,1 mS/m'den daha düşük olan damıtık su kullanılır.


b - Sodyum karbonat çözeltisi, (Na2C03 = 0,025 mol/L)
Sodyum karbonatın 3 ile 5 gramı, 250°C ± 10°C'de dört saat kurutulur. Soğumak üzere desikatöre konur. Bu sodyum karbonattan 2,65 g ± 0,2 g tartılır ve ölçülü balonda su ile çözülür. 1000 mi' ye seyreltilir.

c - Hidroklorik asit çözeltisi, (HCI = 0,10 mol/L)
Hidroklorik asitin (d = 1,16 g/ml) 8,6 mi ± 0,1 ml1 si, su ile 1000 mi1 ye seyreltilir. Bu çözelti, potansiyometrik yöntemle veya indikatör kullanılarak aşağıda belirtilmiş olduğu gibi ayarlanır.

Potansiyometrik yöntemle ayarlama : Bir behere sodyum karbonat çözeltisinin 250 ml'si (V1) pipetle alınır ve üzerine 75 ml damıtık su ilave edilir. Beher bir manyetik karıştırıcı üzerine yerleştirilir ve içine manyetik çubuk konur ve pH elektrodu bu çözeltiye daldırılır, girdap oluşumuna izin vermeyen bir hızla karıştırılır. pH = 4,5 ± 0,05 oluncaya kadar 0,1 mol/L hidroklorik asit çözeltisi ile titre edilir. Harcanan asit hacmi, V2, mi olarak kaydedilir.

İndikatör yöntemi ile ayarlama : Sodyum karbonat çözeltisinin (yaklaşık 0,025 mol/l) 25,0 ml' si (V,), pipetle 250 ml'lik erlene alınır ve üzerine, 75 ml ± 5 ml damıtık su ve 0,1 ml ± 0,02 ml bromokrezol yeşili - metil kırmızısı indikatör çözeltisi ilave edilir. Yeşilimsi-mavi renk görününceye kadar 0,1 mol/L hidroklorik asit çözeltisi ile titre edilir.Harcanan asit hacmi, V2, kaydedilir.

Tanık Titrasyon
Yukardaki metotlardan biri kullanılarak 100 ml damıtık su ile bir tanık deney gerçekleştirilir. Harcanan asit hacmi, V3) mi olarak kaydedilir.
Hidroklorik asitin molaritesi aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır.

m Vı
C 1 =----------------------
53,00 (V2 - V3 )

Burada,
C1, : HCI çözeltisinin gerçek konsantrasyonu, mol/L,
m : Ayarlı çözelti için kullanılan sodyum karbonatın kütlesi, g,
V1 :Titrasyon için alman standard sodyum karbonat çözeltisi hacmi, mi,
V2: Titrasyonda harcanan hidroklorik asit çözeltisinin hacmi, mi,
V3 Tanık titrasyonda harcanan hidroklorik asit çözeltisi hacmi, mi' dir.

d - Hidroklorik Asit Çözeltisi, (HCI = 0,02 mol/L)
Hidroklorik asit çözeltisinin 100 mi' si 500 ml'lik ölçülü balona pipetle aktarılır. Damıtık su ile ölçü çizgisine kadar seyreltilir ve iyice karıştırılır. Çözelti, kullanmadan hemen önce hazırlanmalıdır. Çözeltinin derişimi aşağıdaki bağıntı kullanılarak hesaplanır.

C2 = 0,2x CT

Burada,
C1 : Yaklaşık 0,10 mol/L olarak hazırlanan hidroklorik asit çözeltisinin gerçek konsantrasyonu, mol/L
C2 :Yaklaşık 0,02 mol/L olarak hazırlanan hidroklorik asit çözeltisinin gerçek konsantrasyonu mol/L dir.

e - Fenol ftalein indikatör çözeltisi
Fenol ftaleinin 1,0 g ± 0,1 g' ı, 100 mi etanolda ( > % 90 v/v ) çözülür ve damıtık su ile 200 ml ye seyreltilir.


f - Bromo krezol yeşili - metil kırmızısı indikatör çözeltisi
Bromokrezol yeşilinin 0,200 g ± 0,005 g' ı ve metil kırmızısının 0,015 g ± 0,002 g ı 100 mi etanolde (> %90 v/v) çözülür. Bu indikatör çözeltisi renkli cam şişede muhafaza edilir.

g - Sodyum tiyosülfat çözeltisi, 0,1 Mol/L
Sodyum tiyosülfat pentahidratm (Na2S2O3. 5H2O) 2,5 g + 0,2 g'ı 100 ml damıtık suda çözülür. Bu çözelti renkli cam şişede ve buzdolabında muhafaza edilirse, en fazla altı ay kullanılır.

Numune
Numuneler, 100 ml kapasiteli temiz polietilen veya borosilikat cam şişelere alınır. Şişe, numune ile tam olarak ve içinde hava kalmayacak şekilde doldurulur, ağzı tıpa ile kapatılır. Su içinde çözünmüş olan karbon dioksit alkaliniteye etki yaptığından numuneler alındıktan sonra hemen analiz edilmelidir. Bu mümkün değilse, soğuk bir yerde muhafaza edilmelidir.


DENEYİN YAPILIŞI
Alkalinite titrasyonu indikatör kullanılarak veya potansiyometrik titrasyon ile yapılabilir. Koyu renkli veya bulanık numuneler, potansiyometrik metot ile analiz edilmelidir.

Fenolftalein Alkalinitesi (P)Tayini
Numunenin 100 ml si (V4), pipetle titrasyon kabına konur. Titrasyon kabı manyetik karıştırıcının üzerine yerleştirilerek, içine plastik kaplı manyetik çubuk atılır. Çözeltinin içine pH elektrodu daldırılır. Karıştırıcı, girdap oluşumuna imkan vermeyecek hızda çalıştırılır. Numunenin pH değeri ölçülür. 8,3 veya daha düşük bulunursa, fenol ftalein alkallnitesi sıfır olarak kaydedilir.
Alkalinite 4 mmol/L ile 20 mmol/L aralığındaysa, 0,1 mol/l'lik hidroklorik asit çözeltisi; alkaünitesi 0,4 mmol/L - 4 mmol/L aralığında ise, 0,02 mol/L'lik hidroklorik asit çözeltisi kullanılır. Numune, uygun asit ile titre edilir ve harcanan asidin hacmi, V5, mi olarak kaydedilir. Çözelti, toplam alkalinito tayinindo kullanılmak üzere muhafaza edilir.

Toplam Alkalinitenin (M)Tayini
pH 8,3' e kadar olan fenol ftalein alkaünitesi tayininde kullanılan ve toplam alkalinite tayini için alıkonan çözelti, uygun hidroklorik asit çözeltisi ile pH 4,5 + 0,005 ' e (pH 4,5 civarında titrant damla damla eklenir ve elektrodun çözelti ile dengelenmesi için 30 saniye beklenir) kadar titre edilir. Harcanan asit hacmi, V6, mi olarak kaydedilir.

İndikatör Metodu ile Alkalinite Tayini
Numunede mevcut serbest kloru uzaklaştırmak için 200 ml numuneyo 0,1 ml olacak şekilde sodyum tiyosülfat çözeltisi eklenir. Bu işlem 1,8 mg/L klor'u uzaklaştırır.

Fenolftalein Alkalinitesi (P)Tayini
Numunenin 100 ml ± 1 ml' si ( V4), pipetle 250 ml'lik erlene konur ve üzerine 0,1 ml fenolftalein indikatör çözeltisi ilave edilir. Eğer pembe renk gözlenmiyorsa, söz konusu suyun fenol ftalein alkaünitesi sıfır olarak kaydedilir. Pembe renkli numuneler, asit ile pembe renk kayboluncaya kadar titre edilir. Alkalinite, 4 mmol ile 20 mmol aralığında ise 0,1 mol/L1 lik hidroklorik asit çözeltisi; alkalinite 0,4 mmol/L ile 4 mmol/L aralığında ise, 0,02 mol/L' lik hidroklorik asit çözeltisi kullanılır. Harcanan asit hacmi, V5, mi olarak kaydedilir. Çözelti, toplam alkalinite tayininde kullanılmak üzere muhafaza edilir.

Toplam Alkalinite (M)Tayini
pH 8,3' e kadar olan alkalinite tayininde kullanılan ve toplam alkalinite tayini için alıkonan çözeltiye, 0,1 ml bromokrezol yeşili - metil kırmızısı indikatör çözeltisinden ilave edilir. Uygun hidroklorik asit çözeltisi ile renk yeşilimsi-maviden griye dönene kadar titrasyona devam edilir. Harcanan asit hacmi, V6, mi olarak kaydedilir.

HESAPLAMA
Suyun fenol ftalein alkalinitesi (P) aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır.

C x V5 x1000
P = -----------------------
V4

Burada,
P : Fenol ftalein alkalinitesi, mmol/L
C : Hidroklorik asit çözeltisinin gerçek derişimi, mol/L
V4 : Deney çözeltisinin hacmi, mi
V5: Harcanan hidroklorik asit çözeltisi hacmi, mi' dir.






Suyun toplam alkalinitesi (M) aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır.

C x Ve x 1000
M =---------------------------
V4

Burada,
M: Toplam alkalinite, mmol/L,
C : Hidroklorik asit çözeltisinin gerçek konsantrasyonu, mol/L
V4 : Deney çözeltisinin hacmi, mi,
V6 :Titrasyonda harcanan HCI çözeltisi hacmi, ml'dir.

Bozucu Etkiler
Bu deney ile doğal, arıtılmış ve atık suların alkalinitesi tayin edilir. Alkalinite konsantrasyonu 20 mmol/L'ye kadar olan sular doğrudan titre edilebilir. Alkalinitesi daha yüksek olan sular için analizlerde daha az numune miktarı ile çalışılması gerekir. Önerilen tayin sınırı 0,4 mmol/L'dir. Su içinde süspansiyon maddelerinin bulunması analizde bozucu etki yapar. Bu bozucu etki titrasyona başlamadan önce numunenin süzülmesi ile azaltılabilir.
Dönüm noktası belirlenmesinde pH-metre kullanılması durumunda bozucuların etkisi, indikatör kullanılmasındakinden daha azdır.





9 SERBEST KARBON DİOKSİT

Atmosferde yaklaşık olarak % 0,04 oranında karbon dioksit bulunur. Bu gaz yeryüzündeki bitkisel yaşamın ve fotosentez olaylarının temelini oluşturur. Karbon dioksit havaya başlıca yanma olayları sonucu karışır. Diğer taraftan canlılar da solunum yoluyla ya da çürüme ile atmosfere karbon dioksit verir. Bitkilerin klorofili havadaki bu karbon dioksiti ve güneş enerjisini kullanarak, fotosentez olayı ile karbon hidrata dönüştürür.
Havadaki karbon dioksitin büyük bir kısmı da, yüzey suları (özellikle okyanuslar) içinde çözünür. Normal sıcaklıkta su içinde karbon dioksitin çözünürlüğü 2000 mg/L civarındadır. Yağmur suları da atmosferde kalış süreleri içinde yaklaşık 1 mg/L karbon dioksit çözer. Yağmur suları toprağa düştükten sonra, orada organik maddelerin çürümesinden ileri gelen fazla miktarda karbon dioksit ile karşılaşır. Bu nedenle yer altı sulan 10 -100 mg/L arasında çözünmüş karbon dioksit içerir.
Karbon dioksit su içinde çözündüğünde hemen su ile reaksiyona girerek karbonik asit oluşturur. Zayıf bir asit olan karbonik asit de iyonlarına ayrışır.
CO2 + H2O o H2CO3 <-----> H + HCO3'
Su içinde bulunan alkalinite daha fazla karbon dioksiti denge halinde tutabilir. Bir suyun denge halinde içerdiği serbest karbon dioksitin suyun pH değeri ve alkalinitesine bağlılığı aşağıda grafik olarak verilmiştir..





















Serbest CO2 ppm


Serbest karbon dioksitin pH ve alkaliniteye göre değişimi

KARBON DİOKSİT TAYİNİ

Su içinde çözünmüş bulunan serbest karbon dioksit, sodyum hidroksit gibi kuvvetli bazlar ile titre edilerek tayin edilebilir. Dönüm noktası potansiyometrik olarak veya fenol ftalein indikatörü kullanılarak belirlenebilir. Serbest C02 içeren suların pH değeri düşüktür. Böyle bir suya fenol ftalein indikatörü katılınca renk oluşmaz. Titrasyon sırasında suya sodyum hidroksit ilave edildikçe serbest karbon dioksit bikarbonat haline dönüşür ve pH gittikçe yükselir. Su içinde serbest karbon dioksit kalmayınca, yani dönüm noktasından sonra bikarbonat iyonu sodyum hidroksit ile birleşerek karbonat haline dönüşür.

NaHC03 + NaOH -> Na2C03 + H20

Su içinde karbonat iyonu oluşması ile birlikte suyun pH değeri 8,3'ü geçer ve fenol ftalein indikatörünün tipik mor rengi ortaya çıkar.

REAKTİFLER
a - Karbon dioksit içermeyen su
Karbon dioksit içermeyen damıtık su elde etmek için, damıtık su veya deiyonize edilmiş su 15 dakika süre iie kaynatılır. Ağzı kapatılarak oda sıcaklığına kadar soğutulur. Son halde suyun pH derecesi 6,0 dan büyük olmalıdır. Suyun elektriksel iletkenliği 2 mhos/cm den küçük olmalıdır.

b - Potasyum hidrojen ftalat çözeltisi, (0,05N)
15-20 g KHC8H4O4 120 °C de iki saat kurutulur. Desikatörde bekletilerek soğutulur. 10,0 g madde mg mertebesinde duyarlıkla tartılır. 1000 mi lik ölçülü balonda çözülür ve karbon dioksit içermeyen damıtık su ile işaret çizgisine kadar tamamlanır.

c - Standart sodyum hidroksit çözeltisi, (0,1 N)
4 g sodyum hidroksit 1000 ml lik ölçülü balon içinde çözülür. Damıtık su iie işaret çizgisine kadar tamamlanır. Bu çözeltinin normalitesi potasyum hidrojen ftalat çözeltisi ile titre edilerek belirlenir.

d - Standart sodyum hidroksit çözeltisi (0,02 N)
0,1 N sodyum hidroksit çözeltisinden 200 ml alınır ve 1000 ml'lik bir ölçülü balona konularak işaret çizgisine kadar karbon dioksit içermeyen damıtık su ile tamamlanır. Bu çözelti poliolefin şişelerde ağzı kapalı olarak saklanır. Bu çözeltinin 1 ml si 1,0 mg CaCO3' aeşdeğerdir.

e - Hidrojen peroksit, % 30 luk
f- Brom-fenol mavisi indikatör çözeltisi (pH = 3,7)
100 mg brom-fenol mavisi sodyum tuzu 100 ml damıtık suda çözülür.
g - Fenol ftalein indikatör çözeltisi (pH= 8,3)
Fenol ftaleinin 1,0 g ± 0,1 g' ı, 100 mi etanolde çözülür ve damıtık su ile 200 ml ye seyreltilir.
h - Sodyum tiyosülfat (0,1 M)
25 g Na2S2O3.5H20 1000 ml lik bir ölçülü balon içinde çözülür ve damıtık su ile işaret çizgisine kadar tamamlanır.
Serbest karbon dioksit tayini için numune alınırken ve laboratuvara taşınırken, gazın kaçmasını önleyecek önlemler alınmalıdır. Özellikle aşırı miktarda çözünmüş CO2 içeren suların analizinin yerinde yapılması gerekir.
Su numunesi polietilen veya borosilikat cam şişelere alınmalıdır. Numune alındıktan sonra düşük sıcaklıkta bir yerde muhafaza edilmelidir. Deney en çok bir gün içinde yapılmalıdır. Eğer su içinde biyolojik olayların meydana gelmesi söz konusu ise, deney numune alındıktan sonraki ilk altı saat içinde yapılmalıdır.
Su içinde bulunan serbest karbon dioksit miktarı göz önüne alınarak V ml hacminde su numunesi alınır. Numune pipetten erlen içine boşaltılırken, pipetin ucunu erlenin dibine yakın olmasına özen gösterilmelidir. Eğer suda serbest klor varsa, 0,05 mi (1 damla) 0,1 M sodyum tiyosülfat çözeltisi damlatılır. Daha sonra 5 damla fenol ftalein indikatör çözeltisi damlatılır.
Erlen beyaz bir yüzey konularak 0,02 N standart sodyum hidroksit çözeltisi ile tii'e edilir. pH = 8,3'e eriştiğinde fenol ftaleinin tipik mor rengi ortaya çıkar. Bu rengin 1 dakika süre ile kalıcı olması gerekir.
Çözünmüş karbon dioksit konsantrasyonu yüksek olan titrasyonunda 0,1 N sodyum hidroksit standart çözeltisi kullanılmalıdır.

HESAPLAMA
Su içinde bulunan serbest karbon dioksit mg/L olarak aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır.

A. N. 44000
C02 =-------------------------
V
Burada,
A : Harcanan standart sodyum hidroksit çözeltisi hacmi, mL,
N : Standart sodyum hidroksit çözeltisi normalitesi,
V : Alman numune hacmi m 'dir.



10 ÇÖZÜNMÜŞ OKSİJEN

Su içinde yaşayan bütün canlılar için yeterli miktarda çözünmüş oksijen bulunması gerekir. Balıkların yaşaması için suda en az 5 mg/L. çözünmüş oksijen bulunmalıdır. Bu değer sıcaklığa, pH'a ve çözünmüş tuz konsantrasyonuna bağlıdır. Oksijen azlığı yalnız balıkların yaşamı için değil, balıkların beslenme ortamı olan diğer küçük canlıların gelişmesi için de etkili olur. Su içinde yeterli oksijen bulunmaz ise, anaerobik çürüme olayları başlar. Bu çürüme sonucu hidrojen sülfür, fosfin, amonyak ve metan gibi kötü kokulu gazlar oluşur.

Oksijenin sudaki çözünürlüğü, Henry Yasasına göre, su ile denge halinde bulunan havadaki oksijenin kısmi basıncına ve suyun sıcaklığına bağlıdır. Sıcaklık arttıkça sudaki oksijen çözünürlüğü azalır. Saf su içinde 0°C de 14,6 mg/L olan çözünmüş oksijen konsantrasyonu 40 °C de 6,4 mg/L ye düşer. Bu nedenle su içindeki çözünmüş oksijen konsantrasyonundan çok oksijen doygunluk yüzdesi önem taşır. Doygunluk yüzdesi, belli bir sıcaklıkta suda çözünmüş halde bulunan oksijen konsantrasyonunun, aynı sıcaklıkta doygun haldeki oksijen konsantrasyonuna oranı olarak ifade edilir.
Suya oksijen havadan geçer. Oksijenin su içindeki çözünürlüğü basınçla arttığı için, oksijen doygunluk yüzdesi suyun derinliklerinde gittikçe azalır. Her metre derinlikte oksijen doygunluk yüzdesi % 10 azalır. Yüzeyde % 130 olan oksijen doygunluk derecesi 3 m derinlikte % 100 ' e düşer. Doğal suların yüzeyinde oksijenin aşırı doygun olması şu nedenlerden ileri gelir.

• Su yüzeyinde biyolojik aktivite maksimumdur. Yüzeydeki yosunlar, etkili fotosentez olayı ile bu bölgede oksijen konsantrasyonunun artmasına neden olurlar.

• Yüzeyde dalga etkisi ile oluşan köpüklenme su içinde oksijen çözünürlüğünü artırıcı etki yapar.
• Gazların su içindeki çözünürlüğü sıcaklık düştükçe artar. Buna göre, yüksek sıcaklıkta doygun olan bir su, sıcaklık düşünce aşırı doygun hale gelir. Gece-gündüz arasındaki sıcaklık değişimleri, geceleri su yüzeyinde aşırı doygun oksijen oluşmasına neden olur.
Oksijenin sudaki çözünürlüğü, tuz konsantrasyonuna da bağlıdır. Tuzlu sularda çözünürlük daha azdır. Örneğin 20°C de saf suda 9,17 mg/L olan çözünürlük, bileşiminde 20 g/L oranında A/a C/ içeren bir tuzlu suda 7,42 mg/L değerine düşer.

ÇÖZÜNMÜŞ OKSİJEN TAYİNİ
Su içindeki çözünmüş oksijen Winkler metodu ile iyodometrik olarak tayın edilir. Bu metot, çözünmüş oksijen konsantrasyonu 0,2 mg/L ile 20 mg/L arasında olan, bozucu maddeleri bulunmayan sulara uygulanır. Tanin hümik asit ve lıgnın gibi okside olmaya uygun organik maddeler bozucu etki gösterirler Oksijen tüketen sülfitler ve tiyoüre gibi oksitlenebilen kükürtlü bileşikler de bozucu etki gösterirler. Bozucu maddelerin bulunması halinde, elektrokimyasal sonda metodu uygulanmalıdır. Suda 15 mg/L'den fazla nitrit bulunması halinde sodyum azür ilave edilerek bozucu etki ortadan kaldırılabilir.
VVinkler metodu ile çözünmüş oksijen tayininde aşağıdaki yol izlenir Sudaki çözünmüş oksijen, mangan (ll)-sülfata, sodyum veya potasyum hidroksitin ilavesi ile yeni çöktürülmüş mangan(ll) hidroksitle reaksiyona sokulur Bu mangan hidroksit potasyum ile reaksiyona girerek çözünmüş oksijene eşdeğer miktarda iyot açığa çıkarır.

MnS04 + 2KOH -> Mn(OH)2 + K2S04
2Mn(OH)2 + 02 -> 2MnO(OH)2
MnO(OH)2 + 2KI + H20 -> Mn(OH)2 + I2 + 2KOH

Serbest hale gelen iyot miktarı, sodyum tiyosülfat titrasyonu ile tayin edilir



REAKTİFLER
a- Sülfürik asit çözeltisi '•
Derişik sülfürik asitten (yaklaşık d =1,84 g/ml) 500 ml alınır ve 500 ml suya, sürekli karıştırmak suretiyle ve dikkatlice ilave edilir.

b - Sülfürik asit çözeltisi, 1 N
c - Bazik iyodür - Azür çözeltisi
35 g sodyum hidroksit [veya 50 g potasyum hidroksit] ve 30 g potasyum iyodür [veya 27 g sodyum iyodür] yaklaşık 50 mi suda çözülür.
Bir beherde 1 g sodyum azür, birkaç mililitre su içerisinde çözülür iki çözelti karıştırılır ve 100 ml'ye seyreltilir. Bu çözelti, ağzı kapaklı, kahverengi cam bir şişede muhafaza edilmelidir. (Sodyum azür çok kuvvetli bir zehirdir suda nitrit olmadığı biliniyorsa, bu reaktif kullanılmamalıdır.)

d - Mangan (II) sülfat çözeltisi
340 g MnSO4 suda çözülür ve litreye tamamlanır . Veya 380 g MnSO4.H2O çözülür ve litreye tamamlanır.

e - Potasyum iyodat çözeltisi, 0,01 N
5-6 gram potasyum iyodat (KIO3), 180°C'da kurutulur, (3,567 g ± 0,003) g tartılır, suda çözülür ve 1000 ml'ye seyreltilir. Bu çözeltiden 100 ml alınır ve ölçülü bir baion içerisinde suyla 1000 ml'ye seyreltilir.

f • Sodyum tiyosülfat çözeltisi, 0,01 N
Sodyum tiyosülfat pentahidrattan (Na2S2O3.5H2O) tartılan 2,5 g yeni kaynatılmış ve soğutulmuş suda çözülür, üzerine 0,4 g sodyum hidroksit ilave edilir ve suyla 1000 ml'ye seyreltilir. Çözelti koyu renkli cam şişede saklanır.

Ayarlama
100-150 ml su içerisinde yaklaşık 0,5 g potasyum iyodür veya sodyum iyodür çözülür, 5 mi, 1N sülfürik asit çözeltisi ilave edilir. Karıştırılır ve 20 ml standard potasyum iyodat çözeltisi ilave edilir. Yaklaşık 200 ml'ye seyreltilir ve açığa çıkan iyot, bekletilmeden sodyum tiyosülfat çözeltisi ile titre edilir. Çözelti, titrasyonun sonuna doğru soluk saman rengine ulaştığında, nişasta indikatör çözeltisi ilave edilir ve çözeltinin mavi rengi kayboluncaya kadar titrasyon işlemine devam edilir. Sodyum tiyosülfat çözeltisinin konsantrasyonu (C), milimol/L cinsinden, aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır.

C : 6x20x1,66



Burada,
C : Sodyum tiyosülfat çözeltisinin konsantrasyonu, milimol/L,
V : Titrasyon için harcanan sodyum tiyosülfat çözeltisi hacmi, ml

g - İyodür Çözeltisi, yaklaşık 0,005 mol/L'lik
4-5 g potasyum veya sodyum iyodür bir miktar suda çözülür ve yaklaşık 130 mg iyot ilave edilir. Tamamen çözüldükten sonra 100 ml'ye seyreltilir.

DENEYİN YAPILIŞI
Numunede yükseltgen veya indirgen maddelerin kontrolü
Yükseltgen veya indirgen maddelerin, deney sonuçlarını bozacağı beklendiğinde, numuneden 50 ml alınır, damla fenolfitalein çözeltisi ilave edilerek nötüralleştirilir, 0,5 ml sülfürik asit çözeltisi birkaç potasyum veya sodyum iyodür Kristali (yaklaşık 0,5 g), birkaç damla nişasta belirteç çözeltisi ilave edilir. Çözelti mavjye dönerse, numunede yükseltgen maddeler mevcuttur. Çözelti renksiz kalırsa, 0,2 ml iyodür çözeltisi ilave edilir ve çalkalanır, 30 saniye bekletilirr çözeltidetide mavi renk görünmemesi, numunede indirgen maddelerin bulundugunu gösterir.

İyodometrik olarak oksijen tayini
Numune alındıktan hemen sonra, tercihan alındığı yerde, içinde numune bulunan şişeye, 1 ml mangan sülfat çözeltisi ve 2 ml bazik reaktif eklenir. Reaktif ilaveleri ince uçlu bir pipetle ve pipet numuneye daldırılarak yapılmalıdır. Numunenin hava kabarcığı almaması için şişenin ağzı kapatılır.
Numune şişesi birkaç kez alt üst edilerek iyice karışması sağlanır. Çökelmenin tamamlanması için en az 5 dakika dinlendirilir ve sonra homojen bir karışım elde etmek üzere numune şişesi tekrar alt üst edilir.
Çökelti, numune şişesinin üçte birini doldurmuşsa çökelme işlemi tamamlanmıştır. Numuneye yavaş yavaş 0,5 ml sülfürik asit çözeltisi veya aynı hacimde fosforik asit çözeltisi ilave edilir, numune şişesinin kapağı kapatılır, çökelek tamamen çözününceye ve iyot çözelti içinde homojen dağılıncaya kadar çalkalanır. Bu şişeden V1, mi alınarak tiyosülfat çözeltisi ile titre edilir. Eğer titrasyon işlemi numune şişesinde yapılacaksa, çökelek karıştırılmadan üst kısımdaki berrak sıvı sifon yapılarak alınır.

Titrasyon
Numune şişesindeki çözelti veya çözeltinin belirli bir kısmı (V,,ml) başka bir erlene alınır. Titrasyonun sonuna yakın, nişasta indikatör çözeltisi ilave edilerek sodyum tiyosülfat çözeltisi ile renk gidene kadar titre edilir.

HESAPLAMA
Su içindeki çözünmüş oksijen konsantrasyonu, mg O2/L cinsinden aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır:

C = M x V2 x c x fi
4Vı
Burada,
C: Numunenin çözünmüş oksijen konsantrasyonu, mg/L
M : Oksijenin molekül ağırlığı , 32 g /mol
V1: Deney numunesinin veya titre edilen kısmının hacmi, ml
V2 Titrasyonda harcanan sodyum tiyosülfat çözeltisi hacmi, ml
C: Ay