Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi Çevre Mühendisliği ... · Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü Çevre Kimyası Laboratuvarı II

Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü Çevre Kimyası Laboratuvarı II

T.C.

NEVŞEHİR HACI BEKTAŞ VELİ ÜNİVERSİTESİ

MÜHENDİSLİK-MİMARLIK FAKÜLTESİ

ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ÇEVRE KİMYASI II LABORATUARI

…………………DENEYİ

(Raporu hazırlayanın/hazırlayanların numarası, adı ve soyadı, grup no)

……………..

…………….

Dersin Sorumlusu

………………………………

………………………………

NEVŞEHİR –––– 2014


DENEYİN AMACI

Suyun içerisinde bulunan nitrit derişiminin bulunarak o suyun kirlenme zamanının araştırılmasıdır.

TEORİ (GENEL BİLGİLER)

Azot ve azotlu maddeler, çevre mühendisliğinde büyük bir öneme sahiptir. İçme ve kullanma suları ile

yüzeysel suların ve kirlenmiş su kütlelerinin içerdiği çeşitli organik ve inorganik azotlu bileşikler

ölçülerek, suyun kalitesi hakkında karar verilebilmektedir. Sularda ve atıksularda bulunan başlıca azot

bileşikleri nitrat azotu (NO3-N), nitrit azotu (NO2-N), amonyak azotu (NH3-N) ve organik azottur. Bu

azot türlerinin yanı sıra azot gazı da azot çeviriminde yer almaktadır. Azot çeviriminde bulunan türler,

biyokimyasal reaksiyonlar sonucunda birbirlerine dönüşebilmektedir. Nitrat, azot bileşikleri ile daha

önceden kirlenememiş yüzey ve yer altı sularında eser miktarlarda bulunmaktadır. Yüzeysel sularda

nitratın belirgin biçimde görülmesi o suyun daha önceden amonyum ve organik azot içeren evsel ve

endüstriyel atıksular ile kirlendiğini veya o suya yeni nitrat deşarjının yapıldığını göstermektedir.

Doğrudan nitrat deşarjları, ya nitratlı bileşiklerin kullanıldığı yada üretildiği endüstrilere ait atıksular

veya tarım alanlarında kullanılan nitratlı gübrelerin yağmur suları ile taşınmasından kaynaklanmaktadır. Yer altı sularında nitratın görülmesinin en büyük sebebi bu sulara yağmur ve

sulama suları ile nitrat gübrelerinin taşınmasıdır. Nitrit bileşiği son derece kararsız bir azot formu olup,

ortamda nitrifikasyon veya denitrifikasyon reaksiyonlarının gerçekleşmekte olduğunu göstermektedir.

Nitrifikasyon

Nitrifikasyon en basit tanımıyla aerobik ortamda amonyağın nitrosomonas tarafından nitrite, nitritinde

nitrobakter vasıtası ile nitrata dönüştürüldüğü iki aşamalı prosestir.

Nitrit Çevresel Önemi

Nitrit kimyasal (özellikle klorla dezenfeksiyon uygulamalarında) yada enzimatik olarak aminlerle de

reaksiyona girerek kanserojen olan nitrosaminleri oluşturmaktadır. Ayrıca nitrit hem amonyak

azotunun nitrata yükseltgenmesinde hem de nitratın indirgenmesinde yer almaktadır.

DENEYSEL YÖNTEM

Deneyde Kullanılan Araç-Gereç Ve Kimyasal Maddeler

Araç ve gereçler

• Beher

• Mezur

• Balık

• Manyetik karıştırıcı

• Spektrofotometre

Kimyasal maddeler


• Sülfanilik asit reaktifi: 0.6 g sülfanilik asit 70 mL sıcak saf suda çözülür. Soğutulduktan

sonra 20 mL derişik HCl ilave edilir.saf su ile 100 mL’ye tamamlanır,iyice karıştırılır.

• ɑ-Naftilanin hidroklorür reaktifi: 0.6 g ɑ-Naftilanin hidroklorür içerisinde 1 mL derişik

HCl bulunan saf suda çözülür. 100 mLye tamamlanarak iyice karıştırılır.

• Stok sodyum nitrit çözeltisi: 1 mg/L NO2 derişiminde bir çözelti hazırlanır.

• Sodyum asetat tampon çözeltisi (2M): 16.4 g CH3COONa veya 27.2 g CH3COONa.3H2O

saf suda çözülerek 100 mLye tamamlanır.

Stok nitrit çözeltisinden 0.005, 0.01, 0.02, 0.05, 0.08 ve 0.1 mg/L standart nitrit çözeltileri hazırlanır. Bu standartlardan 50 mL alınarak her birine 1 mL EDTA ve 1 ml slfanilik asit konur. Karıştırılır ve 10

dk. Bekletildikten sonra 1 mL naftilamin hidroklorür ve 1 mL sodyum asetat tampon çözeltisi

koyularak karıştırılır. Bu standartların 520 nm de absorbansı okunur. Okunan absorbans değerleri y

ekseni, nitrit derişimi ise x ekseninde olacak şekilde grafik çizilerek standart eğri hazırlanır. Derişimi

merak edilen örneklerde aynı işlem uygulanır ve absorbans değerine göre standart eğriden nitrit

derişimi bulunur.

BULGULAR, SONUÇLAR VE HESAPLAMALAR

Standart nitrit çözeltisi ve absorbans değerleri:

SONUÇ ve TARTIŞMA

Laboratuara getirilen numunenin spektrofotometrede ki absorbans değeri 0.187 olarak okunmuştur. Bu

değer yukarıda bulunan grafikten okunduğunda 0.04 mg/L olarak bulunmuştur.


TARTIŞMA

1) Nitritin insan sağlığı üzerine etkileri nelerdir.

Gıdalarla alınan nitrat daha ağız boşluğunda iken ağız florasını oluşturan bakteriler tarafından kısmen

nitrite indirgenir. Kalanı mide bağırsak sistemine geçer. Dolaşıma karışan nitratın bir bölümü tükürük

bezleri vasıtasıyla tekrar ağız boşluğuna salgılanır ve nitrite indirgenmesi devam eder. Bu mekanizma

ile vücuda alınan nitratın %20’sinin nitrite dönüştürüldüğü bilinmektedir. Oluşan nitrit kandaki

hemoglobini methemoglobine dönüştürerek O2 transport fonksiyonunu bloke eder. Bunun neticesinde

mavi bebek hastalığı oluşmaktadır. Bu nedenle nitrat taşıyan peynir altı suyundan elde edilen ürünlerin

bebek gıdası olarak kullanılması uygun değildir. Bunların dışında bebeklerin kullandığı sulardaki

nitrat miktarları da çok önemlidir. Çünkü bebeklerde her kilogram vücut ağırlığına 5 mg nitrit düşmesi halinde mavi bebek hastalığı oluşacağı belirtilmiştir.

2) Nitrit tayininin çevre mühendisliği uygulamalarındaki önemi nedir

Nitrit tayini bir suyun eski yada yeni kirlenip kirlenmediği konusunda fikir vermektedir. Ayrıca su

kalitesinin ne düzeyde olduğu, yada yüzeysel sulara tarım faaliyetlerinden bir sızma olup olmadığı hakkında bilgi vermektedir. Başka açıdan bakılacak olursa amonyağın nitrata yükseltgenmesinde hem

de nitratın indirgenmesinde ara basamakta yer almaktadır.

KAYNAKLAR

ASKİ Merkez Laboratuvarları - Su ve Çevre Kimyası Analizleri Bakan, G., Çevre Kimyası

Laboratuvar-2 Dersi Deney Föyü, 19 Mayıs Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü, Samsun 2009

Çevre Mühendisliği Kimyası Laboratuvarı Deney Föyü, Çanakkale 18 Mart Üniversitesi Çevre

Mühendisliği Bölümü, Çanakkale

Çevre Mühendisliği Kimyası-2 Dersi Laboratuvar Kılavuzu, Erciyes Üniversitesi Çevre Mühendisliği

Bölümü.

Dursun, Ş., Çevre Mühendisliği Kimyası-2 Dersi Laboratuvar Kılavuzu, Selçuk Üniversitesi

Mühendislik Fakültesi Çevre Mühendisliği Bölümü, Konya 2006

Peker, İ., Çevre Mühendisliği Kimyası, Birsen Yayınevi. ISBN: 9755114955, Kayseri, 2007.

Samsunlu, A.,1999. Çevre Mühendisliği Kimyası, Bizim Büro Basımevi, Ankara.

Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20th Edition, Edited by Lenore S. Clesceri, Arnold E. Greenberg, and Andrew D. Eaton.

Şengül, F., Müezzinoğlu, A., Çevre Kimyası, Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi

Yayınları No:228, 6. Baskı, İzmir 2009.


DEĞERLENDİRME ESASLARI:

1. Öğrenciler Laboratuar dersinde deneyden önce Kuiz sınavına gireceklerdir. Genel notlandırmada Kuizlerin ağırlığı %10 oranında olacaktır.

2. Her bir öğrenci yukarıdaki formata göre hazırlayacakları raporu ilgili deney bitiminden en geç 1

hafta sonra deneyi yaptıran ilgili öğretim elemanına teslim edeceklerdir. Genel notlandırmada

Raporların ağırlığı %10 oranında olacaktır.


2013-2014 EĞİTİM ÖĞRETİM YILI ÇEVRE KİMYASI-II DERSİ

LABORATUAR DENEY TARİHLERİ

27.02.2014

SPEKTROFOTOMETRİK ANALİZ

06.03.2014

ÇÖZÜNMÜŞ OKSİJEN TAYİNİ (Winkler Yöntemi)

13.03.2014

BOİ5 (BİYOKİMYASAL OKSİJEN İHTİYACI) TAYİNİ (Seyreltme Yöntemi)

20.03.2014 KOİ (KİMYASAL OKSİJEN İHTİYACI) TAYİNİ (Kapalı Reflux-Titrimetrik

Yöntemi)

27.03.2014 SÜLFAT TAYİNİ (SO4) (Kolorimetrik Metot)

10.04.2014 NİTRİT VE NİTRAT TAYİNİ (Kolorimetrik Metot)

17.04.2014 OPTİK YÖNTEMLE FOSFAT TAYİNİ

24.04.2014 KLORÜR TAYİNİ (Cl-) (Arjantometrik Yöntem)

08.05.2014 KALSİYUM, MAGNEZYUM VE SERTLİK TAYİNİ (EDTA Metodu)

15.05.2014 UÇUCU YAĞ ASİTİ (UYA) TAYİNİ (Üç Noktalı Titrasyon Metodu)

22.05.2014 YAĞ-GRES TAYİNİ (Gravimetrik Yöntem)

29.05.2014 AMONYAK VE TKN DENEYİ


DENEYSEL ÇALIŞMALAR ESNASINDA LABORATUARDA DİKKAT EDİLMESİ

GEREKEN HUSUSLAR

Laboratuarda yapılan çalışmalar sonucunda elde edilen sonuçların güvenilirliği, kullanılan deney

metotlarının hassaslığı yanında, çalışanların dikkat ve titizliğine de bağlıdır. Bu nedenle çalışmalar

esnasında aşağıdaki kurallara uyulması çalışanların kendisi ve çevresindeki arkadaşları için ve yapılan

deneyin hassasiyeti bakımından da son derece önemlidir.

Bu nedenle laboratuar deneyleri esnasında aşağıdaki kurallara uyulmasına azami derecede dikkat

edilmelidir.

1. KİŞİSEL TEDBİRLER

a) Her türlü laboratuar çalışması esnasında mutlaka beyaz ve temiz bir önlük giyilmelidir. Böylece çalışma esnasında olabilecek herhangi bir kimyasal çözeltinin sıçrama ve bulaşmalardan giyilen

elbiselerin zarar görmesi engellenmiş olacaktır.

Laboratuar önlüğü olmayanlar laboratuar çalışmalarına kesinlikle alınmayacaklardır.

b) Laboratuar çalışmaları sırasında ve laboratuara giriş çıkış esnasında koridorlarda son derece sessiz olunmalıdır, etrafı rahatsız edecek şekilde gürültü ve aşırı hareketlerden kesinlikle kaçınılmalıdır.

c) Palto, pardösü, ceket, şapka gibi giyim eşyaları ile çanta ve kitaplar laboratuar çalışması yapılan

masaların üzerine bırakılmamalı, bunlar için ayrılan yerlere konulmalıdır.

d) Laboratuarda yiyecek yenmeyeceği gibi sigara içmek, sakız çiğnemek kesinlikle yasaktır. Gereksiz

hareket ve davranışlardan kaçınılmalıdır.

e) Laboratuara gelmeden önce o gün yapılacak deney föyü iyice okunmalı, föyden anlaşılmayan

noktalar farklı kaynaklardan da araştırılarak deneye hazırlıklı gelinmelidir. Öğrenci, ilgili deneye hazırlıklı gelmelidir.

2. ÇALIŞMA ESNASINDA

a) Çalışma esnasında düzen ve temizliğe azami derecede dikkat edilmelidir. Deney esnasında

kullanılan malzemelerin üzerine gerekiyorsa etiket yapıştırılarak ne oldukları, hangi gruba ait oldukları ve deney günü yazılmalıdır.

b) Deneyde kullanılacak cam v.s. malzemeler deneyden önce sorumlular tarafından masalarda hazır

bulundurulacaktır. İlave olarak gerekecek alet ve malzemeler sorumlulardan istenilmeli, masa ve dolaplar karıştırılmamalıdır. Yerlerinden alınan malzeme ve reaktif şişeleri kullanıldıktan sonra

sorumlulara teslim edilmelidir

c) Seyreltme yaparken özellikle asitler su üzerine ilave edilmelidir. Kesinlikle asit üzerine su ilave

edilmemelidir. Aksi takdirde ani sıçrama ve patlamalara neden olunabilir.

d) Herhangi bir kimyasal madde koklanacaksa elle yelpazelenerek koklanmalıdır. Direkt burna

yaklaştırılarak koklanmamalıdır.


e) Yüze veya gözlere herhangi bir kimyasal madde sıçrayacak olursa hemen bol suyla yıkanmalıdır.

Hatta mümkünse bütün yüz musluğun altına sokularak uzun süre yıkanmalı ve bu arada hemen deney

sorumlularına haber verilmelidir.

f) Deneyde kullanılan cam eşyalar masaların uç ve kenar kısımlarına konulmamalıdır.

g) Kuvvetli asit ve bazlar pipetle çekilirken ağızla emilmez. Aksi halde ağza kaçan bu gibi maddeler

büyük zararlar verebilirler. Buna benzer bir durumda ağız bol su ile çalkalanarak uzun süre yıkanmalı

ve laboratuar sorumlularına haber verilmelidir. Bu gibi maddeler pipetle çekilirken laboratuar

görevlilerinden yardım istenilmelidir.

h) Deneysel çalışma sırasında laboratuar içinde gezinmek, aletleri kurcalamak yasaktır. Deney

sorumlularından izin alınmaksızın deney yapılan kısmın dışına çıkılmamalıdır.

3. CİHAZLARLA ÇALIŞIRKEN

a) Çalışma şekli bilinmeyen hiçbir elektrikli cihaz kullanılmamalıdır.

b) Çalışmakta olan bir cihazın kontrol ve ayar düğmeleri ile kesinlikle oynanmamalıdır.

c) Gaz tüplerine çok dikkat edilmeli ve deney sorumlularından habersiz dokunulmamalıdır.

4. ÇALIŞMA BİTTİĞİNDE

a) Deneysel çalışma bittiğinde deneyde kullanılan bütün malzemeler önce deterjanla yıkanmalı, sonra

birkaç kez su ile çalkalanmalıdır. Daha sonra distile (saf) su ile durulanmalı ve kurumaları için eski yerlerine konulmalıdır.

b) Çalışma yapılan masalar, ait olduğu grup tarafından temiz bir bezle silinerek bir sonraki çalıĢmaya

hazır halde bırakılmalıdır. Çalışma masalarının ıslak bırakılmamasına dikkat edilmelidir.

c) Deney sonunda eller sabunla iyice yıkanmalıdır.

d) Deney bittikten sonra laboratuarda kesinlikle önlük bırakılmayacaktır.

e) Yapılan deney, föydeki bilgilere ilaveten laboratuarda anlatılanlarla birlikte deney rapor yazım

planına uygun olarak deney sonuç raporu yazılacak ve bir hafta sonraki laboratuar saatinden önce ilgili

deney sorumlularına teslim edilecektir.

f) Söz konusu deney raporları kontrol edilip değerlendirilecek ve eğer varsa eksiklikler belirtilecektir.

Öğrencinin, deney sonuç raporunu hazırlarken, mümkün olduğunca farklı kaynaklara baĢvurması

tavsiye edilmektedir. Sonraki haftalarda yazdığınız raporlarda aynı hataları yapmamanız için gerekli uyarılar yapılacaktır.

Laboratuar Çalışmalarında Öğrencinin Temin Etmesi Gereken Malzemeler;

1. Laboratuar önlüğü ve ilgili deney föyü

2. Küçük not defteri (Ajanda kullanılması önerilir)


DENEY 1- SPEKTROFOTOMETRİK ANALİZ

Deneyin Amacı:

1. Spektrofotometrenin çalıştırılmasının gösterilmesi, adsorpsiyon spektromunun tayini ve en uygun

dalga boyunun seçimi ile standart kalibrasyon eğrisinin oluşturulması ve kullanımı.

2. Tipik bir enstrümana kalibrasyon yönteminin uygulanışı.

1.1. GENEL BİLGİ

Spektrofotometreler, çözelti içerisindeki madde miktarını çözeltinin tuttuğu veya geçirdiği ışık

miktarını ölçerek tespit etmeye yarayan cihazlardır. Günümüzde laboratuvarlarda hem kalitatif

analizlerde hem de kantitatif analizlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Spektrofotometrede en uygun

dalga boyunun absorbans değerlerinden yararlanılarak seçilmesi işlemine dalga boyu kalibrasyonu denir. Spektrofotometrede çözelti içerisindeki birçok maddenin konsantrasyonunun belirlenmesi için

kullanılabilen bir optik analiz metodudur. Çözeltiden geçirilen ışığın kalitatif ölçümü sayısal

absorbans ve % sıcaklık geçirgenliği değerine çevrilir. Dalga boyu seçimi olarak, çözeltinin

absorpsiyon karakteristiğini, dalga boyunun bir fonksiyonu olarak belirten absorpsiyon spektrumunun analizi esasına dayanır. Maksimum hassasiyet veya en büyük absorptivite, ıĢığın maksimum

absorplandığı dalga boylarında gözlemlenir. Bu yüzden yapılan ölçümlerde en büyük absorbans

değerini veren dalga boyu seçilir. Çözeltinin tuttuğu veya geçirdiği ıĢık miktarının ölçülmesi amacıyla kullanılan cihazlara genel olarak fotometre denir. Spektrofotometreler de bir çeşit

fotometredir. Numuneye gönderilecek ışının dalga boyunun ayarlanmasında fotometrelerde filtreler

kullanılırken spektrofotometrelerde ise prizmalar kullanılır. Spektroftometrelerde çözeltiye bir miktar

ışın gönderilerek çözeltinin tuttuğu veya geçirdiği ışık miktarı ölçülür. Bu ölçüm değerinden hareket

ederek çözelti içerisindeki madde miktarı tespit edilir.

Spektrofotometrede doğru bir ölçüm yapabilmek için;

• Dalga boyuna uygun, birbiriyle uyumlu, iyi kalite küvetler kullanılmalı,

• Küvetlerin temiz ve çizilmemiş olmasına dikkat edilmeli,

• Aşınma ve eskimeden gelebilecek farklılıkları belirlemek için küvetler düzenli olarak

birbirlerine karşı kalibre edilmeli,

• Küvetler cihaza yerleştirilirken ışık giriş ve çıkış yönlerine küvetlerin cilalı kısımları gelmeli,

• Kullanım esnasında cilalı olan kısımlardan tutulmamalı,

• Küvetler kurutma veya başka amaçlarla ısıtılmamalıdır.

Küvetlerin temizliği;

• Küvetler kullanıldıktan hemen sonra çeşme suyu ve ardından saf sudan geçirilmelidir.

• Aşırı kirlenen küvetler deterjanlı su, çeşme suyu ve saf su ile sırasıyla yıkanmalıdır.

• Kesinlikle fırça kullanılmamalıdır.

• Deterjanla da temizlenemeyen küvetler % 20‟lik nitrik asit içerisinde bir gece bekletildikten

sonra saf sudan geçirilmelidir. Küvet temizliğinde % 10‟luk NaOH‟da kullanılabilir. Ancak küvetler bu çözeltide fazla bırakılmamalıdır.

• Gelişmiş cihazlarda küvete numunenin alınması, numunenin tahliyesi ve küvetlerin temizliği

otomatik olarak yapılmaktadır.


1.2. SPEKTROFOTOMETRELERİN ÇALIŞMA PRENSİBİ

Spektrofotometrelerin temel çalışma prensibi, hazırlanan çözeltiden belirli dalga boyunda ışın

geçirilmesi ve bu ışının ne kadarının çözelti tarafından tutulduğunun bulunması esasına dayanır. Çözeltinin içerisindeki madde miktarı ne kadar fazla ise çözelti tarafından tutulan ışın miktarı da o

oranda fazla olur. Çözelti içerisindeki bütün maddeler, ışının bir dalga boyunu tutarken diğerlerini

yansıtır veya geçirir. Maddenin belli bir dalga boyundaki bir ışını tutması, onun diğer fiziksel ve kimyasal özellikleri (yoğunluk, erime, kaynama noktası, donma noktası vb.) gibi sabit bir özelliğidir.

Şekil 1.1. Işının çözeltide absorplanması

Herhangi bir çözeltiye gönderilen bir ışığın çözelti tarafından tutulmasına absorbsiyon (soğurma-

emilim), ışığın çözeltiden geçmesine ise transmisyon denir. Işık absorbsiyonu absorbans (A) veya

optik dansite (OD), çözeltinin ışığı geçirme oranı transmittan (T) olarak ifade edilir. Bir çözeltiye giren, absorbe edilen ve geçen ışık Şiddeti arasında kantitatif bir ilişki vardır. Bu ilişki “Lambert Beer

Kanunu” ile ifade edilir. Spektrofotometride ölçüm yapabilmek için ölçümü yapılacak maddenin

Lambert Beer Kanununa uyması gerekir. Lambert Beer Kanununa göre; bir çözeltinin tuttuğu ışık,

çözeltinin konsantrasyonu ile doğru orantılıdır. Yani çözeltinin konsantrasyonu arttıkça absorbe ettiği ışık miktarı da artar.

Çözeltinin ışığı geçirme oranı (transmittans, T);

eşitliği ile hesaplanabilir. Burada;

T: Transmittans veya ışığı geçirme özelliği

I: Çözeltiden geçen ışık Şiddeti

I0: Çözeltiye gelen ışığın Şiddeti

Çözeltiye giren ışığın yüzde kaçının çözeltiden çıktığını hesaplamak için Transmittans kullanılır.


Hiç absorpsiyon yapmayan şeffaf bir çözelti için I = I0 olacağından, T % 100 olacaktır. Tersine, opak

bir çözelti için çözeltiden hiç ışık geçemeyeceğinden I nın değeri sıfır olur, T de % 0 olarak verilir.

Transmittans % 0–100 sınırları arasında değişmektedir. Çözeltiden geçen ışığın absorpsiyonu (Absorbans, A, O.D.) % T‟nin log10‟ı ile ters orantılıdır. Böylece,

Absorbansın birimi yoktur, sıfır ile (% 100 T) ∞ (% 0 T) arasında değişir.

� (�. �.) = 2 − log %�

ε: Absorpsiyon katsayısı (Extinction coefficient, % veya Molar konsantrasyonda hazırlanmış

çözeltinin birim absorbsiyon katsayısı; madde ve dalga boyu bağımlı; molar absorpsiyon katsayısı,

ε: Saf absorpyan maddenin 1 M çözeltisinin 1 cm‟lik küvette, belirli şartlar, dalga boyu ve solvandaki

absorpsiyonu, birimi M-1 cm-1‟dir)

C: Işığı absorplayan maddenin çözeltideki konsantrasyonu (mol/litre cinsiden)

l: Numuneden geçen ışığın spektrofotometre küvetinde santimetre (cm) olarak katettiği yol

Örnek: 5 x 10-4 M tiyrozin amino asiti çözeltisinin 280 nm dalga boyunda Absorbansı (A) 0.75

olarak ölçülmüştür. Küvetin ışık yolu 1 cm‟dir. Molar absorpsiyon katsayısı, ε, kaçtır?

1.3. STANDART ÇÖZELTİ SERİLERİ HAZIRLAMA

1.3.1. Kalibrasyon Eğrisi ve Amacı

Bir analizde ölçülen büyüklük ile tayin edilecek maddenin konsantrasyonu arasındaki ilişkinin

deneysel veya gözlemsel olarak tayinine kalibrasyon denir.

Kalibrasyonda:

• Kalibrasyon eğrisi (standart eğri),

• Molar absorbsiyon katsayısı ile hesaplama,

• Standart çözelti ile hesaplama, gibi farklı metotlar kullanılmaktadır.

Kalibrasyon eğrisi metodunda, önce numunedeki miktarı tespit edilmek istenilen maddenin farklı konsantrasyonlarda standart çözeltileri hazırlanır. Hazırlanan bu çözeltilerin ölçümleri yapılır. Bir

koordinat düzlemi oluşturulup elde edilen ölçüm değerleri konsantrasyonlarına göre koordinat

düzlemine yerleştirilir. Konsantrasyonlar ve bunlara ait okuma değerlerinin kesişme noktaları birleştirilerek kalibrasyon eğrisi elde edilir (şekil 1.2).


Son olarak numunenin ölçümü yapılıp ölçüm değeri koordinat düzleminde işaretlenerek grafikle

kesiştiği noktaya göre numunedeki aranan madde miktarı tespit edilir.

Örneğin, elimizdeki su numunesinin demir içeriğini tespit etmek için konsantrasyonunu bildiğimiz standart demir çözeltisi hazırlayıp bundan farklı konsantrasyonlarda demir çözeltisi serileri hazırlarız.

Bu çözeltilerin cihaz okumalarını yapıp konsantrasyonlara karşı cihaz okumalarının yer aldığı bir

grafik oluştururuz. Son olarak da numunemizin cihaz okumasını yaparak grafiğe göre değerlendirip demir miktarını tespit ederiz.

Kalibrasyon eğrisi oluşturma aşamaları;

• Standart çözelti serileri hazırlamak,

• Standart çözelti serilerinin ölçümünü yapmak,

• Ölçüm değerlerini standartların konsantrasyonuna karşı grafiğe dönüştürmek,

• Elde edilen bu kalibrasyon eğrisini kullanarak numunedeki aranan madde miktarı tespit etmektir.

şekil 1.2. Kalibrasyon eğrisi

1.3.2. Standart Çözelti Serilerinin Hazırlanması

Standart çözelti, bir maddenin bilinen konsantrasyondaki çözeltisidir. Diğer bir ifadeyle bir maddenin içindeki miktarı tam olarak bilinen çözeltisine standart çözelti denir.

Örneğin, 5 mg/L demir çözeltisi denildiğinde o çözeltinin 1 litresinde 5.0 mg demir bulunduğu

anlaşılır. Bir maddenin standart çözeltisi hazırlanırken o maddeden literatürde belirtilen miktar kadar

tartılıp çözündürülerek belirtilen hacme tamamlanır. Hazırlanan bu çözeltiye stok standart çözelti

denir. Daha sonra bu çözeltiden belli hacimlerde alınıp seyreltilerek istenilen standart çözelti serileri

hazırlanır. Standart çözelti serisi hazırlanırken;

• Stok standart çözelti hazırlanır.

• Çözelti serisi için stok standart çözeltiden alınması gereken hacimler hesaplanır.

• Stok standart çözeltiden hesaplanan hacimlerden alınarak balon jojelere aktarılır.

• Balon jojeler saf su ile hacim çizgilerine tamamlanır.

Stok standart çözeltilerin hazırlanışı literatürde veya analiz metodunda belirtilmiştir. Literatürde

belirtilen madde miktarı tartılıp çözündürülerek belirtilen hacme tamamlanır. Tartılması gereken


madde miktarı, literatürde verilmemişse hesaplanarak bulunur. Stok standart çözelti hazırlandıktan

sonra çözelti serisi için stok çözeltiden alınması gereken hacimlerin hesaplanması gerekir. Bunun için;

�1 × �1 = �2 × �2

formülü kullanılır. Formülde:

C1: Stok standart çözeltinin konsantrasyonu,

V1: Stok standart çözeltiden alınması gereken hacim,

C2: Hazırlanacak çözeltinin konsantrasyonu,

V2: Hazırlanacak çözeltinin hacmi, olarak ifade edilir.

Alınması gereken stok standart çözelti hacimleri tespit edildikten sonra uygun hacimde, yeterli sayıda

balon joje hazırlanır. Balon jojelerin üzerine hazırlanacak çözelti konsantrasyonları yazılır. Balon jojelere hesaplanan hacimlerde stok standart çözelti aktarılır. Aktarılan çözeltilerin üzerine metotta

belirtilen kimyasallar ilave edilir. Balon jojeler saf su ile hacim çizgilerine tamamlanır. Böylece

standart çözelti serisi hazırlanmış olur. Hazırlanan bu çözeltiler renk oluşumu için yeterli süre bekletildikten sonra ölçümleri yapılır. Analizlerde standart çözelti serisi oluşturulurken numuneden

beklenen tahmini konsantrasyonu içine alacak biçimde çözelti serisi hazırlanmalıdır. Örneğin,

miktarını bulmak istediğimiz maddenin tahmini konsantrasyonu 0.3 mg/L ise hazırlayacağımız

standart çözelti serisinin konsantrasyonları bu değeri kapsayacak aralıkta olmalı, bu değerin üstünde ve altındaki konsantrasyonları içermelidir. Çözeltiler hazırlanırken tartım ve hacim ölçümleri çok

hassas yapılmalı, balon jojeler hacim çizgilerine eksiksiz tamamlanmalıdır. Tartım ve ölçümlerde

yapılabilecek çok küçük hataların dahi sonucun yanlış çıkmasına sebep olacağı unutulmamalıdır.

1.4. KALİBRASYON EĞRİSİNDEN KONSANTRASYON HESAPLAMA

Kalibrasyon eğrisi metodunda standart okumaları yapılıp grafik oluşturulduktan sonraki aşama

numunenin konsantrasyonunun hesaplanmasıdır. Numune konsantrasyonunun hesaplanması

milimetrik kağıt metodu veya lineer regrasyon eşitliği ile yapılır. Milimetrik kağıt üzerinde hazırlanan kalibrasyon grafiğinde, numuneye ait absorbans değerinin grafikle kesiştiği nokta işaretlenip bu

noktanın x ekseni (apsis) ile kesiştiği noktadaki konsantrasyon tespit edilir. Bulunan bu değer numune

çözeltisinin konsantrasyonudur.

Bu metotla konsantrasyon hesaplanmasında;

• Öncelikle standartlara ait kalibrasyon eğrisi hazırlanıp y eksenine (ordinat) numunenin

absorbans değeri (cihaz okuması) işaretlenir.

• İşaretlenen noktadan kalibrasyon eğrisine dik bir doğru çizilip kesişme noktası tespit edilir.

• Çakışma noktasından x eksenine (apsis) dik bir doğru çizilir.

• Çizilen dik doğrunun apsisle kesişme noktası numunenin konsantrasyonunu verir.

Numune çözeltisine seyreltme uygulanmışsa analiz numunesine ait konsantrasyon tespit edildikten

sonra bu değer seyreltme faktörü ile çarpılarak numuneye ait gerçek konsantrasyon tespit edilir.


Milimetrik kağıt metoduyla konsantrasyon hesaplanırken;

� Çizilen grafik belli bir noktadan sonra eğrilmeye bağlıyorsa eğrilmenin bağladığı noktadan

sonraki değerler dikkate alınmamalıdır. Aynı durum regrasyon eşitliği için de geçerlidir. � En sağlıklı absorbans değerinin 0.1 – 0.5 arasında olduğu bilinmeli, bunların dışında kalan

özellikle 1.0’ın üzerindeki değerlere fazla güvenilmemelidir.

Örneğin; yapılan bir deneyde 0.05 – 0.10 – 0.15 – 0.20 – 0.25 mg/L konsantrasyonlara sahip standart

çözelti serilerinin absorbans değerleri sırasıyla 0.10 – 0.20 – 0.30 – 0.40 – 0.50 numune çözeltisinin

absorbans değeri ise 0.36 ölçülmüştür.

Bu deneye ait kalibrasyon eğrisi çizilip (şekil 1.3) numuneye ait absorbans değeri kalibrasyon eğrisiyle

birleştirildiğinde numunenin konsantrasyonunun 0.18 mg/L olduğu tespit edilir. Numune çözeltisine

seyreltme uygulanmışsa 0.18 değeri seyreltme faktörü ile çarpılarak numuneye ait gerçek

konsantrasyon tespit edilir.

şekil 1.3. Kalibrasyon eğrisinde konsantrasyon tespiti

1.5. DENEYSEL ÇALIŞMA

1.5.1. Kullanılan Araç ve Gereçler

- Spektrofotometre

- Küvetler (1 cm‟lik)

- Pipetler

- Balon jojeler

- Erlen

- Beherler


1.5.2. Gerekli Kimyasallar

i. 0.05 N Potasyum Hidroksit (KOH): 3.3 gr analitik saflıktaki KOH 1 litre saf suda çözülür.

ii. 40 mg/L Potasyum Kromat (K2CrO4) Stok Çözeltisi: 20 mg analitik saflıktaki K2CrO4, 500 mL

0.05N KOH içinde çözülür.

1.5.3. Deneyin Yapılışı

a) En uygun dalga boyunun belirlenmesi

• Spektrofotometre küvetinin birine 0.05 N‟lik KOH (kör tüpü, blank), diğerine 32 mg/L

konsantrasyonundaki potasyum kromat çözeltisinden koyunuz (deney tüpü).

• Spektrofotometrenin dalga boyunu 300 nm‟ye ayarlayınız.

• Kör küveti ile absorbansı 0‟a (= % 100 transmitans) ayarlayınız.

• Boya içeren küvetinizi küvet okuyucu haznesine yerleştiriniz.

• Spektrofotometrede küvetin absorbansını belirleyiniz ve değeri kaydediniz.

• Dalga boyunu 325 nm yapınız.

• Ayarlamaları ve ölçümleri bu dalgaboyu için de yapınız.

• Dalga boyunu her seferinde 25 nm arttırarak; 550 nm‟ye kadar absorbans ölçümü yapınız.

• Her dalga boyunda kör (sıfır) ayarı yapmayı unutmayınız.

• Belirlemiş olduğunuz değerlerinizi aşağıdaki gibi bir tabloya yazınız.

Tablo 1.1. Absorbans okumaları

b) Standart eğrinin hazırlanması ve kantitatif analiz

Bu kısımda absorbans ile konsantrasyon arasındaki ilişkiyi gösteren bir standart eğri çizeceksiniz.

Daha sonra bu standart eğriyi kullanarak bilinmeyen boya çözeltisinin konsantrasyonunu

hesaplayacaksınız.

• Potasyum kromat stok çözeltisinden 8, 16, 24, 32 ve 40 mg/L‟lik konsantrasyonlara sahip 4

adat standart hazırlayınız.

• Spektrofotometreyi 1. kısımda bulduğunuz maksimum absorbans dalga boyuna ayarlayınız.

• Kör olarak KOH kullanarak spaktrofotometrenin sıfır ayarını yapınız.


• Yukarıda belirtilen konsantrasyonlarda hazırlamış olduğunuz standart çözeltilerin absorbans

değerlerini okuyunuz ve değerleri tabloya işleyiniz.

• Konsantrasyonunu bilmediğiniz numunenin absorbans değerini belirleyiniz.

Tablo 1.2. Kalibrasyon grafiği verileri

1.6. VERİ ANALİZİ VE HESAPLAMALAR

1. Potasyum kromat çözeltisinin en yüksek absorbansı hangi dalga boyunda göstermiş olduğunu

absorpsiyon spektrumu grafiğini çizerek belirleyiniz?

2. Potasyum kromat renkli çözeltisi için kalibrasyon grafiğini çiziniz.

3. Konsantrasyonu bilinmeyen numunenin konsantrasyonunu hesaplayınız.


DENEY 2- ÇÖZÜNMÜŞ OKSİJEN TAYİNİ

1. GENEL BİLGİLER

Doğal sular ve atıksulardaki çözünmüş oksijen (ÇO) seviyeleri su ortamındaki fiziksel, kimyasal ve

biyokimyasal aktivitelere bağımlıdır. Çözünmüş oksijen analizi, su kirlenmesi kontrol faaliyetlerinde

ve atıksu arıtma tesislerinin kontrolunda uygulanmaktadır. Çözünmüş oksijen tayininde genelde iki metot yaygın olarak kullanılır:

a) Winkler veya iyodometrik metot ve onun modifikasyonları,

b) Membran elektrotları kullanan elektrometrik metot

Winkler (İyodometrik) metodu çözünmüş oksijenin oksitleme özelliğine dayanan titrimetrik bir işlemdir. Buna karşılık membran elektrot metodu moleküler oksijenin membrana karşı difüzyon hızına

dayanan bir yöntemdir. Metot seçimi istenen hassasiyet derecesine, mevcut girişimlere ve laboratuvar

imkanlarına göre yapılır.

2. WİNKLER YÖNTEMİ

Winkler işleminde oluşan reaksiyonlar şu şekildedir:

Eğer numunede oksijen mevcut değilse; MnSO4 ve alkali iyodür reaktifi (NaOH + KI) ilave

edildiğinde saf beyaz Mn(OH)2 çökeleği oluşur.

Eğer numunede oksijen varsa; Mn+2 nin bir kısmı, Mn+4 e okside edilir ve kahverengi mangan oksit

hidrat halinde çökelir. Reaksiyon aşağıdaki şekilde tamamlanır:

Mn+2 nin, MnO2’ye oksidasyonu yavaşça ve düşük sıcaklıklarda olur. Numunede bulunan tüm

oksijenin reaksiyonuna girebilmesi amacıyla en az 20 sn şiddetle sallanması gereklidir. Tuzlu deniz

suları için çok daha uzun temas süresi gereklidir. Tüm oksijenin reaksiyona girebilmesi için yeterli

süre numuneleri salladıktan sonra, flok çökelmeye bırakılır. Üstte berrak bir sıvı ve altta çökelek ayrılır. Daha sonra kapak açılır ve sülfürik asit ilave edilir. Düşük pH şartlarında MnO2, I

- u okside

ederek, serbest I20 oluşturulur;

Numune şişenin ağzı kapatıldıktan sonra en az 10 sn reaksiyonun tamamlanması ve tüm iyodun

numunede homojen şekilde dağılımı için sallanmalıdır. Kahverengi çökelek homojen olarak

dağıtıldıktan sonra numunenin 200 ml si N/40 tiyosülfat ile titre edilir. Titrasyon için sarfedilen

tiyosülfat miktarı (ml) doğrudan doğruya mg/lt cinsinden çözünmüş oksijen konsantrasyonu şeklinde

ifade edilir.


3. GİRİŞİM YAPAN MADDELER

Değiştirilmemiş (orijinal) Winkler yöntemi birçok madde ile girişim meydana getirir. Bazı oksitleyici maddeler (nitrit ve Fe+3 gibi), I-‘u, I2

0’a oksitlenme özelliğine sahiptirler ve yüksek sonuçlar elde

edilmesine neden olurlar. Fe+2, SO3-2, S-2 gibi maddeler I20’u, I-‘ a indirgerler ve daha düşük neticelere

yol açarlar.

4. LABORATUARDA ÇÖZÜNMÜŞ OKSİJEN TAYİNİ

4.1 Araç ve Gereçler

a. Büret

b. Pipet

c. ÇO şişeleri veya 250-300 ml’lik cam kapaklı erlenler

d. Titrasyon için erlen

e. Mezür

4.2 Reaktifler

4.2.1 Mangan sülfat çözeltisi

480 gr MnSO4.4H2O veya 400 gr MnSO4.2H2O veya 364 gr MnSO4.H2O damıtık suda çözülür,

süzülür ve bir litreye tamamlanır.

4.2.2 Alkali-iyodür-azotür reaktifi

500 gr NaOH (veya 700 gr KOH) ve 135 gr NaI (veya 150 gr KI) damıtık suda çözülüp 1000ml’e

seyreltilir. Bu çözeltiye 10 gr NaN3’ün 40 ml damıtık suda çözünmüş çözeltisi ilave edilir. Bu reaktif

asidik ortamda nişasta çözeltileri ile renk vermemelidir.

4.2.3 Sülfürik asit çözeltisi

Derişik H2SO4 çözeltisinin 1 ml’si 3 ml Alkali-iyodür-azotür reaktifine eşdeğerdir.

4.2.4 Nişasta çözeltisi

Sulu çözelti hazırlamak için 2 gr analitik saflıkta çözünebilen nişasta, koruyucu olarak 0,2 gr salisilik

asit ilave edilerek 100 ml sıcak distile suda çözülür.

4.2.5 Sodyum tiyosülfat stok çözeltisi, (0,10 N)

6,205 gr Na2S2O3.5H2O distile suda çözülür. Bu çözeltiye, 1,5 ml, 6N NaOH veya 0,4 gr katı NaOH

ilave edilir. Ve 1000 ml’e seyreltilir.

4.2.6 Standart sodyum tiyosülfat çözeltisi, (0,025 N)

250 ml stok sodyum tiyosülfat çözeltisi litreye tamamlanarak hazırlanır. Tam 0,025 N çözeltinin 1

ml’si 200 µg (0,2 mg) ÇO’e eşdeğerdir.


4.2.7 Standardizasyon

Standart potasyum bi-iyodat çözeltisi, 0,0021 M (0,025 N) 812,4 mg KH(IO3)2 distile suda çözülür ve

1000 ml’e tamamlanır. 2 gr iyodatsız KI, bir erlende 100-150 ml distile suda çözünür. 1 ml 6 N H2SO4 ve tam 20 ml standart biiyodat çözeltisi ilave edilir. Distile su ile 200 ml’e seyreltilir ve açığa

çıkan iyot tiyosülfat çözeltisi ile titre edilir. Titrasyon sonuna doğru (çözelti saman sarısı bir renk

alınca) 1-2 damla nişasta ilave edilir. Titrasyon için yaklaşık 20 ml 0,025 M Na2S2O3 harcanmalıdır. Harcanan tiyosülfat çözeltisi miktarına göre çözeltinin faktörü hesaplanır.

5. DENEYİN YAPILIŞI

250-300 ml’lik hacmi bilinen ÇO şişesine numune ağzına kadar doldurulur ve şişeden numune

taşırılarak şişenin ağzı kapatılır. Şişenin içinde hava kabarcığı kalmamalıdır. Şişenin kapağı açılarak 1

ml mangan sülfat çözeltisi, bunu takiben 1 ml alkali-iyodür-azotür reaktifi şişenin tam dibine doğru

uzun bir pipet yardımı ile ilave edilir. Şişenin kapağı kapatılarak şişe en az 15 defa alt-üst edilerek

karıştırılır. Çökelek oluştuğunda şişenin kapağı açılarak 1 ml derişik H2SO4 çözeltisi katılır ve şişenin

kapağı kapatılır. Daha önce oluşmuş çökeleğin tamamen çözünmesi için şişe ters-düz edilerek karıştırılır. Çökelek çözündükten sonra şişedeki çözeltiden 200 ml ölçülerek bir erlene alınır. Erlene

alınan çözelti 0,025 M tiyosülfat çözeltisi ile açık sarı renge kadar titre edilir. Sonra iki damla taze

hazırlanmış nişasta çözeltisi ilave edilir. Oluşan mavi renk kayboluncaya kadar titrasyona devam edilir. Numune miktarı için harcanacak tiyosülfat miktarını hassas tespit etmek için önce 100 ml alıp

bir ön tespit yapıp, aynı solüsyona 100 ml ilave edip toplam 200 ml için sonuç tespit edilmelidir.

6. HESAPLAMA

200 ml orijinal numune için, 1 ml 0,025 M sodyum tiyosülfat = 1 mg/lt Ç.O.’e eşdeğer olmaktadır.


Tablo 1 Oksijenin sudaki çözünürlülüğünün sıcaklık ve tuzluluğa göre değişimi


DENEY 3- BOİ5 (BİYOKİMYASAL OKSİJEN İHTİYACI) TAYİNİ

1. GENEL BİLGİLER

İçerisinde bakteri bulunan kanalizasyon veya endüstri atıksularına oksijen verildiği takdirde, bakteriler

aracılığı ile, kararsız (çürüyebilen) maddeler aerobik parçalanmaya uğrar. Bu ayrışma sırasında bir

miktar oksijen sarf edilir. Çürüyebilen maddeler kararlı hale dönüşürler. Organik maddelerin aerobik

şartlarda kararsız halden kararlı hale gelmeleri için bakteriler tarafından kullanılan oksijen miktarına,

“biyokimyasal oksijen ihtiyacı” denir ve kısaca BOİ seklinde gösterilir. BOİ, atıksudaki organik

maddelerin aerobik şartlar altında oksidasyonu ve minerilazasyonu (stabilizasyonu) için bakteriler

tarafından sarf edilen oksijen miktarıdır. Organik maddeler bakteriler için gıda maddesidir. BOİ

parametresi, kanalizasyon ve içinde toksik maddeler bulunmayan endüstri atıklarının kirletebilme derecesini, gerekli oksijen miktarı cinsinden tayinde kullanılır. BOİ deneylerinde meydana gelen

reaksiyonlar, biyolojik faaliyetlerin sonucudur. Reaksiyon hızı, sıcaklık ve suyun kirliliğine bağlıdır.

Deneyde yasayan organizmalar, organik maddelerin su ve karbon dioksite oksidasyonu için görev

yaparlar. Deney sırasında oksijen miktarının tükenmemesi gereklidir. 20 °C de oksijen sudaki çözünebilen miktarı 9,0 mg/L’ dir. Bu nedenle, kirli suların istenen düzeye kadar seyreltilmesi

gereklidir. Ortamın bu süre esnasında bakterilerin faaliyetini engellemeyecek şekilde uygun olması

gereklidir. Ortamda zehirli maddeler bulunmamalıdır. Ayrıca gerekli yiyecek maddesi ve bakterilerin büyümesi için azot, fosfor gibi belirli elementlerin bulunması gereklidir. Teorik olarak tam bir

biyolojik oksidasyon için çok uzun zaman gerekir. Pratikte reaksiyonun 20 günde tamamlandığı kabul

edilir. Ancak tecrübeler, biyolojik oksijen ihtiyacının büyük bir kısmının ilk 5 günde sarf edildiğini

göstermiştir. Kullanma suları ve birçok endüstri artık sularında 5 günlük BOİ nin toplam BOİ nin

%70’i veya %80’i oranında olduğu bulunmuştur. Bu durum ortamdaki organik madde miktarı ve

asının (ayrışmayı sağlayacak mikroorganizmalar) kalitesi ile ilgilidir.Kanalizasyon suları, kirli su ve

endüstri atıklarının oksijen ihtiyacı su üç gruptaki unsurlar tarafından harcanır:

a) Aerobik organizmalar tarafından yiyecek kaynağı olarak kullanılan karbonlu organik maddeler,

b) Bazı özel bakteriler için (Nitrosomonas, Nitrobacter gibi) yiyecek kaynagı olarak kullanılan azotlu

organik bilesikler: nitrit (NO2-) ve amonyaktan (NH3) toplanan yükseltgenebilen azot,

c) İndirgenebilen bazı belirli kimyasal bileşikler (ferro demir, sülfit ve sülfürler) molekül halinde çözünmüş oksijen ile reaksiyon verirler. Ham su ve tasfiye edilmiş kanalizasyon suyunun oksijen

ihtiyacı için çoğunlukla birinci gruptaki maddeler gereklidir. Biyokimyasal oksijen ihtiyacı aşağıda

açıklanan BOİ deneyine göre yapılır. Eğer test yapılacak su, sadece ham su veya tasfiye edilmiş

kanalizasyon suyu ise, alıcı ortam üzerindeki oksijen yükünün ölçümü basit olacaktır. Fakat bu durum her zaman mevcut olmayıp, çoğu hallerde atıksuyun kapsamındaki organik bileşikler, kolayca

biyolojik oksidasyona uğramazlar. Bu tip bileşikler bulunduğu zaman, belirli aşılama metotları ve 5

günlük standart inkübasyon periyodu muvaffak olmaz ve atıksuların etki derecesi, deşarj noktalarının

mansabındaki noktalarda mümkün olur. Numunelerin alınışı ve analizi arasındaki geçen zamanda korunabilmesi için:

1) Numunedeki oksijen miktarı, 300 mL’lik oksijen şişesine doldurulan numuneye 0,7 ml H2SO4 ve 1

mL sodyum azotür ilave edilerek 4–8 saat korunabilir.

2) BOİ tayini için herhangi bir koruyucu kimyasal madde ilave edilmez.

3) +4 °C de buzdolabında saklanır. Aksi halde, BOİ, oda sıcaklığında % 40 azalabilir.


2. LABORATUVARDA BOİ (BİYOKİMYASAL OKSİJEN İHTİYACI) TAYİNİ

2.1 Prensip

20 ± 1 °C ayarlı bir ortamda, 5 günlük bir inkübasyona bırakılan numunede tüketilen oksijen miktarı

tayin edilir. Seyreltilmiş veya seyreltilmemiş numunede inkübasyondan önce ve inkübasyondan sonra

çözünmüş oksijen tayini yapılır.

2.2 Girişim Yapan Maddeler

Genel olarak oksijen ile yükseltgenebilen bütün maddeler, engelleyici rol oynar. Serbest klor, ağır

metaller, hidroksit alkaliliği, mineral eşitlik, zehirleyici maddeler, biyolojik reaksiyonu yavaşlatırlar.

Bu amaçla;

1) Numunenin pH değeri 7,0’ye getirilerek, asitlik ve alkaliliğin etkisi,

2) Numuneye gerekli miktarda sodyum tiyosülfat veya sodyum sülfit, ilave edilerek serbest klorun

etkisi,

3) Numuneye gerekli oranda seyreltilerek, diğer maddelerin engelleyici etkisi giderilir veya en az

düzeye indirilmesine çalışılır.

3. DENEYDE KULLANILAN MALZEMELER

3.1 Kullanılan Araç ve Gereçler

a. İnkübasyon şişeleri (250 - 300 ml kapasiteli özel oksijen şişeleri) veya ağzı tıraşlı cam kapaklı

siseler

b. 20 ± 1 °C sıcaklığında ayarlanabilen termostatik kontrollü inkübatör

c. Büret

d. Pipet

e. Titrasyon için erlen

f. Mezür

3.2 Kullanılan Reaktifler

3.2.1 Distile Su: Seyreltme suyu ve reaktiflerin hazırlanmasında kullanılan distile suyun çok iyi

kalitede olması gereklidir. Distile suyun kapsamında Cu miktarı 0,01 mg /L’den daha az olmalı ve

serbest klor, kloraminler, hidroksit alkaliliği, organik madde veya asitler bulunmamalıdır.

3.2.2 Fosfat tampon çözeltisi: 8.5 gr potasyum dihidrojen fosfat (KH2PO4), 21.75 gr dipotasyum

hidrojen fosfat (K2HPO4), 33.4 gr disodyum hidrojen fosfat heptahidrat (Na2HPO4.7 H2O) ve 1.7 gr

amonyum klorür (NH4Cl), yaklasık 500 ml distile suda çözülür ve litreye tamamlanır. Bu tampon

çözeltininpH’ı 7,2 olmalıdır.

3.2.3 Magnezyum sülfat çözeltisi: 22.5 gr (MgSO4.7 H2O) distile suda çözülür ve litreye tamamlanır.

3.2.4 Kalsiyum klorür çözeltisi: 27.5 gr susuz CaCl2 distile suda çözülür ve litreye tamamlanır.


3.2.5 Demir (lll) klorür çözeltisi: 0.25 gr FeCl3.6H2O distile suda çözülür ve litreye tamamlanır.

3.2.6 Asit ve alkali çözeltiler, 1N : Asidik veya bazik olan kullanılmış su numunelerinin

nötralizasyonunun sağlanması gerekir. Bunun için 1 N NaOH veya 1 N H2SO4 kullanılır.

3.2.7 Sodyum sülfit çözeltisi: 1.575 gr susuz Na2SO3, 1 L distile suda çözülür. Bu çözelti dayanıklı

olmadığından günlük olarak hazırlanmalıdır.

3.2.8 Çözünmüş oksijen deneyinin reaktiflerin tamamı (Bkz. Ç.O Deney Föyü)

4. DENEYİN YAPILISI

4.1 Seyreltme Suyunun Hazırlanması

Seyreltme suyununun, doygunluğa yakın çözünmüş oksijeni bulunmalıdır. Bu amaçla 20°C’deki

distile su veya deiyonize su kullanılır. Distile suyun havalandırılması, bir hava pompasına bağlı

difüzör kullanılarak ya da seyreltme suyunu kısmen dolu bir kapta şiddetle çalkalayarak sağlanabilir.

İstenen hacimde distile su, uygun bir kaba alınır ve 1 L su basına 1 mL fosfat tamponu, 1 mL MgSO4

çözeltisi, 1 mL CaCl2 çözeltisi ve 1 mL FeCl3 çözeltisi ilave edilir. Bu karışım karıştırılarak veya bir

hava pompası ile havalandırılır.

4.2 Aşılama

Standart aşılama maddesi, çöktürülmüş ve 20°C’de 24 ila 36 saat saklanmış evsel atıksudur.

Genellikle kullanılan aşı miktarı 1-2 mL/L’dir. Evsel atıksu ile aşılandıklarında bile içerdikleri bir kısım organik maddenin indirgenmesi mümkün olmayan atıkların BOİ analizinde, bu tip atıklara

adapte olmuş özel asıların kullanımı uygundur. Bu aşılar ya biyolojik arıtma üniteleri çıkış sularından

alınır veya deşarj edildiği yüzeysel sudan ve deşarj noktasından 3-8 km aşağıdan alınır. Bazı atıklara

adapte olmuş özel aşıların kullanımında, bu miktar arttırılabilir. Aşı, alındıktan sonra 24 saat içinde

kullanılmalı ve kullanılıncaya kadar sürekli havalandırılmalıdır. Aşılamadan az önce havalandırma

durdurulup ası numunesi çökeltilir. Asılama için üstteki çözünmüş ve kolloidal kısım (üst kısım)

kullanılır.

4.3 Seyreltme tekniği

a) İçme suları için seyreltme yüzdesi yarı yarıya olabilir.

b) Çöktürülmüş atıksularda BOİ, 50-200 mg/L’dir ve seyreltme % 2-3 ve % 3-4 olabilir.

c) Arıtma işleminden geçirilmemiş atıksularda BOİ, 100-300 mg/L, seyreltme % 1-2 olabilir.

d) Kirlenmiş nehir sularında seyreltme yüzdesi % 25-100 olabilir.

e) Göl suyu, nehir suyu, çay suyu için durumuna göre seyreltme %10-20 veya %50 olabilir.

f) Çok kirlenmiş atıksular veya endüstriyel atıksular için % 1-2’lik seyreltme yapmadan önce bir kısım

atıksu 10 kısım seyreltme suyu ile seyreltilir. Diğer bir yöntem ise, atıksuyun tahmini BOİ’sine göre seyreltme oranı seçimidir. Tablo 1’de tahmini BOİ değerlerine karşılık gelen seyreltme yüzdeleri

verilmiştir.


Tablo 1. Tahmini BOİ değerlerine karşılık gelen seyreltme yüzdeleri

Tahmini BOİ (mg/L)

Seyreltme %

0-7 100 4-14 50

10-35 20 20-70 10

40-140 5 100-350 2 200-700 1

400-1400 0.5 1000-3500 0.2 2000-7000 0.1

4000-14000 0.05 10000-35000 0.02 20000-70000 0.01

Bunun için, bir mezürde toplam hacim 1 litre olacak şekilde seyreltmeler hazırlanır. Her örnek için

beklenen BOİ değerinin karsısındaki seyreltmeden başka tabloda onun bir üst ve altında yer alan

seyreltmeler de yapılır. Böylece her örnek için üç seyreltme yapılmış olur.

Örnek: Numunenin BOİ’sinin 500 mg/L civarında olması bekleniyorsa, en uygun seyreltme oranı

(Tablo 1’den) % 1 olarak bulunur. 1 litrelik hacim için numune kabı iyice çalkalanarak pipetle,

( 1 / 100 ) * 1000 = 10 mL numune alınır.

Bu aşamadan sonra;

1) Bir cam bagetle mezür iyice karıştırılır.

2) pH’sı 6,5-9,5 sınırları dışında kalan seyreltmeler, 1 N NaOH veya 1 N H2SO4 ile nötralize edilerek

pH’sı 7’ye getirilir.

3) Numune ile karışık seyreltme suyu, mezürden bir lastik boru yardımı ile hava almadan sifonlanarak

üç BOİ şişesine doldurulur. Şişelerde hava kabarcığı kalmamalıdır.

Bunun için BOİ şişesi kapağı ile BOİ şişesine vurularak olabilecek hava kabarcıkları bertaraf edilir.

4) Şişelerin ağzı kapatılarak ikisi beş gün sonra çözünmüş oksijen tayini yapılmak üzere inkübatöre

konur. Diğerlerinde ise hemen çözünmüş oksijen tayini yapılır. Şişe içine beş gün boyunca dışarıdan

hava girmemesi için inkübatördeki şişelerin kapak kısmı distile su ile sürekli dolu tutulmalı ve

inkübasyon süresince eksildikçe ilave edilmelidir.

4.4 Çözünmüş Oksijen Tayini (1. ve 5. günlerde ayrı olarak yapılır)

250-300 mL’lik hacmi bilinen Ç.O şişesine numune ağzına kadar doldurulur ve şişeden numune

taşırılarak şişenin ağzı kapatılır. Şişenin içinde hava kabarcığı kalmamalıdır. Şişenin kapağı açılarak 1

mL mangan sülfat çözeltisi, bunu takiben 1 mL alkali-iyodür-azotür reaktifi şişenin tam dibine doğru uzun bir pipet yardımı ile ilave edilir. Şişenin kapağı kapatılarak sise en az 15 defa alt-üst edilerek

karıştırılır. Çökelek oluştuğunda şişenin kapağı açılarak 1 ml derişik H2SO4 çözeltisi katılır ve şişenin

kapağı kapatılır. Daha önce oluşmuş çökeleğin tamamen çözünmesi için sise ters-düz edilerek

karıştırılır. Çökelek çözündükten sonra şişedeki çözeltiden 200 ml ölçülerek bir erlene alınır.

Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü Çevre

4.5 İnkübasyon

İnkübatörden çıkarılan numunenin çözünmü

tayin edilen çözünmüş oksijen ile besinci gün sonunda tayin edilen çözünmü

konsantrasyonları farkının en az 2 mg/L olması

4.6 Aşı Düzeltmesi

Aşı düzeltmesi için, ası olarak kullanılan havalandırılmı

ve %5’lik iki seri seyreltme hazırlanır. Bu seyreltmelerde inkübatöre konur.

günde % 40-70 çözünmüş oksijen tüketimi yapan bir tanesi ası

4.7 Seyreltme Suyu Kontrolü

Üç BOİ şişesi, asılanmamış seyreltme suyu ile doldurulur. A

tutulur ve birinde hemen çözünmüş

farkı 0,2 mg/L’yi geçmemelidir. Gözlenen tüketim, ası kullanılmayan

düzeltmesi hesabında kullanılır.

4.8 Glikoz- Glutamik Asit Kontrolü

BOİ deneyi bir biyo sınama işlemidir. Seyreltekniği, periyodik olarak belli BOİ’ye sahip saf organik bile

Genellikle BOİ tayininde Glikoz + Glutamik asit karı

amaç için uygun bulunmuştur.

5. HESAPLAMA

5.1 Asılama Yapıldığında:

5.2 Asılama Yapılmadığında:

Burada;

D1 : Numunenin hazırlandıktan 15 dakika sonraki çözünmü

D2 : Seyreltik numunenin 5. gün sonundaki çözünmü

B1 : Asının birinci gün çözünmüş oksijen de

B2 : Asının besinci gün çözünmüş oksijen de

f : Numunedeki ası yüzdesinin, ası kontrolündeki ası yüzdesine oranı

p : Numunenin seyreltme oranı (ondalık kesir olarak)


nkübatörden çıkarılan numunenin çözünmüş oksijen konsantrasyonunun en az 1 mg/L ve

oksijen ile besinci gün sonunda tayin edilen çözünmü

konsantrasyonları farkının en az 2 mg/L olması istenir.

ı düzeltmesi için, ası olarak kullanılan havalandırılmış ası numunesinden seyreltme suyu

ve %5’lik iki seri seyreltme hazırlanır. Bu seyreltmelerde inkübatöre konur. Yapılan seyreltmelerden 5

oksijen tüketimi yapan bir tanesi ası düzeltme hesabında kullanılır.

seyreltme suyu ile doldurulur. Ağzı kapatılır ve ikisi inkübatörde

tutulur ve birinde hemen çözünmüş oksijen tayini yapılır. İlk gün ve besinci gün oksijen tüketimleri

farkı 0,2 mg/L’yi geçmemelidir. Gözlenen tüketim, ası kullanılmayan seyreltmelerde, seyreltme suyu

Glutamik Asit Kontrolü

şlemidir. Seyreltme suyunun kalitesi, asının etkinliği ve’ye sahip saf organik bileşiklerin kullanılması ile ko

tayininde Glikoz + Glutamik asit karışımı (her birinden 150 mg/L olmak üzere) b

D1 : Numunenin hazırlandıktan 15 dakika sonraki çözünmüş oksijen değeri, (mg/L)

numunenin 5. gün sonundaki çözünmüş oksijen değeri, (mg/L)

ş oksijen değeri, (mg/L)

ş oksijen değeri, (mg/L)

f : Numunedeki ası yüzdesinin, ası kontrolündeki ası yüzdesine oranı (D1’deki % ası / B1’deki % ası)

p : Numunenin seyreltme oranı (ondalık kesir olarak)

Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü

oksijen konsantrasyonunun en az 1 mg/L ve birinci gün

oksijen ile besinci gün sonunda tayin edilen çözünmüş oksijen

ası numunesinden seyreltme suyu ile, %2’lik

Yapılan seyreltmelerden 5

düzeltme hesabında kullanılır.

zı kapatılır ve ikisi inkübatörde 20°C’de

oksijen tüketimleri

seyreltmelerde, seyreltme suyu

ği ve analizcinin ile kontrol edilebilir.

150 mg/L olmak üzere) bu

/ B1’deki % ası)


DENEY 4- KOİ (KİMYASAL OKSİJEN İHTİYACI) TAYİNİ 1. GENEL BİLGİLER Kimyasal oksijen ihtiyacı (KOI), evsel ve endüstriyel atık suların organik kirlilik derecesini belirlemede kullanılan en önemli parametrelerden biridir. Tabiatta organik maddeler aşağıdaki

denklemdeki gibi karbonlu maddeler oksitlenerek kararlı maddeler olan karbondioksit ve suya

dönüşmektedirler.

Bu test, sulardaki karbonlu maddelerin karbondiokside dönüşene kadar ilave edilecek oksijeni ifade

etmektedir. Testte oksijen yerine yüksek oksitleyici özellikte oksidant kimyasal kullanılır.

Oksidasyonun hızlandırılması ve tamamlanması için k

uvvetli asidik ve yükseltilmiş sıcaklık şartlarında, katalizörlerin de mevcudiyetinde reaksiyon

gerçekleştirilir. Testte elde edilen bilgi ise, sudaki kirletici maddedeki karbonu gidermek için harcanan oksidant miktarıdır. Harcanan oksidant miktarı, oksijen ihtiyacı yani oksijen olarak ifade edilir.

Sonuçta testle elde edilen oksijen ihtiyacı atıksuyun içindeki karbon miktarının (konsantrasyon)

dolaylı bir ölçüsü olur. Ancak bu testte organik bileşikler, yukarda ifade edilen yüksek oksitleyici

şartlara direnç gösterirler. Dolayısıyla, bu test, suyun içindeki tüm karbonunu bir ölçüsü olmaz. Ancak kimyasal oksidantla oksitlenebilen karbonları kapsar. Sularda bulunan karbonu doğrudan ölçmenin

yolu, TOK ölçümleridir.

Bu föyde verilen standart yöntem, 50 ppm’den daha çok kimyasal oksijen gereksinimi olan atık suların KOI miktarının tayininde uygulanan bir analiz metodunu kapsar. Bu standart yöntem, kontrol

edilemez girişim yapıcı etkisi nedeniyle 2000 ppm’den daha yüksek oranlarda klorür iyonu içeren atık

sularda kimyasal oksijen ihtiyacı tayini metotlarını kapsamamaktadır.

Bir suya ait KOI tayini sonucu, BOİ’den farklı olarak biyolojik yollarla ayrışmayan bazı maddeleri de içerdiğinden, KOİ her zaman BOİ’den büyük elde edilir. KOI, nehir ve endüstriyel atıkların

incelenmesi çalışmalarında önemli ve çabuk sonuç veren bir parametredir. Atıkların toksik madde

içermemesi ve sadece kolaylıkla ayrışabilecek organik maddeleri içermesi halinde bulunan KOI

değeri, yaklaşık olarak nihai BOI (karbonlu) değerine eşit çıkar.

2. LABORATUVARDA KOİ (KİMYASAL OKSİJEN İHTİYACI) TAYİNİ 2.1 Deney Metotları Açık Reflux Metodu atıkların fazla bulunduğu büyük hacimdeki sularda daha rahat uygulanır. Kapalı

Reflux Titrimetrik ve Kapalı Reflux Kolorimetrik Metodlar ise çok ekonomik olan metal tuzları ile

uygulanır. Ancak numune içerisindeki askıdaki katıların değerlerinin homojen olması gerekir.

Laboratuar uygulamasında Kapalı Reflux Titrimetrik metodu uygulanacaktır.

2.2 Deneyde Kullanılan Malzemeler 2.2.1 Kullanılan Araç ve Gereçler KOI deneyine (Kapalı Reflux-Titrimetrik Yöntemi) başlamadan önce aşağıda belirtilen cihaz ve reaktiflerin hazır bulundurulması gerekir.

• KOİ şişeleri: 16x100mm, 20x150mm ya da 25x 150mm ebatlarına sahip tüplerdir. Bu tüpler

ısıtıcıya yerleşecek ebatta olmalıdır.

• Isıtıcı: 150 0C ye kadar ısıtabilen KOİ tüplerine uygun bir cihazdır.

• Büret


2.2.2 Kullanılan Reaktifler 1. Standart potasyum dikromat çözeltisi (0.0417 M) Önceden 103 0C’de iki saat süreyle kurutulmuş olan 12.259 gr. K2Cr2O7 kimyasalı, distile suda çözülür ve 1000 ml’ye seyreltilir.

2. Sülfürik asit reaktifi 1 kg derişik sülfürik asit çözeltisine, kristal veya toz halinde 5.5 gr. Ag2SO4 ilave edilerek çözülür.

Gümüş sülfatın asit içerisinde tamamen çözünmesi için 1-2 gün bekletilmesi gerekir.

3. Ferroin indikatör çözeltisi 1.485 gr. fenantrolin monohidrat ve 695 mg. FeSO4.7H2O distile suda çözülür ve 100 ml’ye

tamamlanır.

4. Standart demir amonyum sülfat çözeltisi –DAS- (0.1 M): 39,2 gr. Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O

kimyasalı, distile suda çözülür. Üzerine çalkalayarak azar azar 20 ml derişik sülfürik asit eklenir,

soğutulur ve 1000 ml’ye tamamlanır.

Bu çözelti, kullanıldığı her gün, standart dikromat çözeltisine karşı aşağıdaki şekilde

ayarlanmalıdır(*):

* Standardizasyon: 5 ml standart K2Cr2O7 çözeltisi deney şişesine koyulur. Üzerine 10 ml numune

ilave edilip soğumaya bırakılır. Demir amonyum sülfat (DAS) ile 0.10-0.15 ml (1-2 damla) ferroin indikatörü kullanılarak titre edilir ve aşağıdaki formülde harcanan K2Cr2O7 değeri yerleştirilerek

DAS’ın molaritesi hesaplanır. Böylece standart DAS çözeltisi, her kullanıldığı gün için, standart

dikromat çözeltisi (K2Cr2O7) ile ayarlanmış olur.

3. DENEYİN YAPILIŞI

KOİ kültür tüpleri kullanılmadan önce kontaminasyonu önlemek amacıyla %20 lik H2SO4 çözeltisiyle

yıkanır. Ardından numune KOİ tüpüne koyulur ve üzerine standart potasyum dikromat çözeltisi

eklenir. Tüplerin ağzı iyice kapatılıp ters çevirip karıştırılır. Ardından tüpler ısıtıya 150 0C de 2saat

süreyle yerleştirilir. 2 saatin sonunda çıkarılıp oda sıcaklığına gelmesi sağlanır.

Tüp ölçülerine(ebatlarına) göre kullanılması gereken kimyasal miktarları


Numune tüpten alınarak bir beherin içine bo

Ardından üzerine 0,05-0,1ml (1-2 damla) ferroin indikatörü

karıştırılır. Ardında yaklaşık 0,1 M DAS çözeltisiyle titre edilmeye ba

noktası keskin mavi-yeşil rengin kırmızımsı kahverengiye dönü

yeşil renk tekrardan görülebilir)

4. HESAPLAMA

Kimyasal oksijen ihtiyacı miktarı, mg/lt. (suyun yoformül ile bulunan KOI miktarı, ağırlıkça ppm cinsinden ifade edilmi

ile hesaplanır:

Burada;

A: Şahidin DAS sarfiyatı, ml

B: Numunenin DAS sarfiyatı, ml

N: Demir amonyum sülfat çözeltisinin normalitesi

V: Numune hacmi (ml)


Numune tüpten alınarak bir beherin içine boşaltılır ve manyetik karıştırıcı yardımıyla karı

2 damla) ferroin indikatörü damlatılır. Manyetik karış

ık 0,1 M DAS çözeltisiyle titre edilmeye başlanır. Titrasyonun dönüm

il rengin kırmızımsı kahverengiye dönüştüğü andır. ( titrasyon sırasında mavi

Kimyasal oksijen ihtiyacı miktarı, mg/lt. (suyun yoğunluğu 1 g/ml. olarak kabul edilirse aformül ile bulunan KOI miktarı, ağırlıkça ppm cinsinden ifade edilmiş olur) olarak aşağ

N: Demir amonyum sülfat çözeltisinin normalitesi


tırıcı yardımıyla karıştırılır.

damlatılır. Manyetik karıştırıcıyla hızla

lanır. Titrasyonun dönüm

ü andır. ( titrasyon sırasında mavi-

u 1 g/ml. olarak kabul edilirse aşağıdaki olur) olarak aşağıdaki formül


DENEY 5- SÜLFAT TAYİNİ (SO4)

A. METODUN KAYNAĞI: Standard Methods, 4500-SO4-C (Turbidimetric)

B. METODUN ÖZETİ:

Sülfat iyonu doğal sularda çok sık rastlanan ve konsantrasyonu litrede bir kaç mg’ dan, bir kaç bin

mg’a kadar değişen miktarlarda bulunan bir iyondur. Yer altı suyunda bulunan sülfatın başlıca kaynağı jips ve anhidrittir. Ayrıca piritin oksidasyonu ile de sülfat oluşabilir. Jips suda çok çözünen bir

maddedir. Soğuk suda 2000 mg/l’ye kadar çözünebilir. Bu yüzden sulardaki sülfatın en önemli

kaynağı jipstir. Sulardaki sülfatlar, jips ve diğer tuzlardan süzülme yoluyla yada sülfür, sülfit ve

tiyosülfatların oksitlenmesinden, konutsal ve endüstriyel atıklardan (özellikle tabakhane, kağıt ve tekstil sanayi yada SO4 veya H2SO4 kullanılan tesislerde) meydana gelebilir. Suların içinde bulunan Pb, Ba, Sr ve Ca Sülfatlar çözünmez, ancak Na, K ve amonyum sülfatlar çok fazla çözünür haldedirler. Sülfatların müshil etkisi, korozifliği ve taş (kabuk) yapma özellikleri nedeniyle sularda

fazla miktarda bulunması istenmez. Yakıtların yanmasıyla atmosferik kükürt dioksit (SO2) meydana

gelir. Minerallerin kavrulması işleminden sülfat sulara verilir. Kükürt trioksit (SO3) kükürt dioksitin

katalitik oksitlenmesiyle meydana gelir ve su buharıyla birleşerek H2SO4 teşekkül eder. Buda asit

yağmuru veya karı şeklinde çöker. Suda sülfat genellikle yüksek konsantrasyonlarda bulunabilir, çünkü kayalardan çözeltiye geçen katyonlar genellikle sülfatla, çözünebilen bileşikler verirler. Suda

yüksek sülfat konsantrasyonu dağıtma sistemlerindeki, bilhassa düşük alkalinite olduğu zaman,

metallerin korozyonuna sebep olur. Fazla sülfatlı suların beton ile teması sonucunda, betonla sülfat

reaksiyona girerek sülfat korozyonu denilen olay meydana gelmektedir.

Bu olay betonun dağılmasına ve dökülmesine yol açtığı için son derece önemlidir. Sülfat

indirgenmesi, sülfatın çeşitli mikroorganizmaların etkisi ile bozunması ve sülfürlere dönüşmesidir.

Böyle sularda sülfür kokusu yanında kısmen daha yüksek CO2 görülür.

C. ÖLÇÜM HESABI

Sülfat tayini için en yaygın kullanılan yöntemler gravimetrik ve türbidimetrik yöntemlerdir. Bu

deneyde türbidimetrik yöntem kullanılacaktır. Türbidimetrik analiz koloidal parçacıklar içeren bulanık

bir çözeltinin ışığı saçma özelliğini temel alır.Çözeltinin bulanıklığı ile bu bulanıklığı yaratan

maddenin derişimi arasında bir ilişki vardır.Bu ilişki kalibrasyon eğrilerinin hazırlanması ile belirlenir.

Suda bulunan sülfat iyonu, suya Ba+2 iyonlarının eklenmesi ile asidik koşullarda BaSO4 kristalleri

oluşturur.

SO4-2 + Ba+2 ------- BaSO4

BaSO4 kolloid bir çözelti oluşturur. Suda ne kadar çok SO4-2 iyonu varsa, Ba+2 eklenmesinden sonra

(BaCl2 şeklinde) o kadar fazla bulanıklık oluşur.

D. NUMUNELERİN KORUNMASI

Organik maddelerin varlığında belli bakteriler SO4-2 iyonunu S-2’e indirger. Bunun için numuneler +40

0C’de korunmalıdır.


E. GİRİŞİMLER VE GİDERİLMELERİ

Bu yöntem ile 1-200 mg/L arası derişimler ölçülebilir. Ancak 40 mg/L üzerindeki sülfat

derişimlerinde, BaSO4 süspansiyonunun stabilitesi azaldığından, metodun güvenirliği düşmektedir. Renkli ve askıda katı maddeler yüksek derişimlerde girişim yapabilir. Girişim oluşturan diğer bir

madde 500 mg/L üzerinde derişimlerde SiO2’dir.Yüksek derişimlerde organik madde de BaSO4

kolloidlerinin oluşumlarını engelleyebilir.

F. REAKTİFLER:

Asit Tuz Çözeltisi: 75gr sodyum klorür (NaCI) 300 ml saf suda çözülür.30 ml HCI, 5Oml gliserin,

100 ml %95 lik etil alkol ilave edilir.

Baryum Klorür: Kristal BaCl2 .

1-Stok Sülfat Çözeltisi : 0.1479 g susuz Na2SO4 saf suda çözülerek 1 litreye tamamlanır. 1 ml=100

µg SO4-2 (100 mg/l)

G. DENEYİN YÜRÜTÜLÜŞÜ

Hazırlanan stok sülfat çözeltisinden 5, 10, 15, 20, 30, 40 ml alınarak 100 ml’ye tamamlanır. Böylece 5, 10, 15, 20, 30, 40 mg/L lik standart seri hazırlanmış olur. Hazırlanan standartların her birine 5 ml

asit-tuz çözeltisi ilave edilir, magnetik karıştırıcıda karıştırılır. 1g (1 spatül) baryum klorür(BaCl2)

konur ve 1 dk daha karıştırmaya devam edilir. Ardından spektrofotometrede okumaya başlanır ve

kalibrasyon eğrisi oluşturulur.

100 ml numune alınarak standart çözeltilerde olduğu gibi işlemlerden geçirildikten sonra

sprektrofotometrede okuma yapılır. Eğer sülfat 40 ppm den fazla ise seyreltme yapılır.


DENEY 6 - NİTRİT VE NİTRAT TAY 1. GENEL BİLGİLER Azot ve azotlu maddeler, Çevre Mühendisli

ile yüzeysel suların ve kirlenmiş su kütlelerinin içerdi

ölçülerek, suyun kalitesi hakkında karar verilebilmek

azot bileşikleri azalan oksidasyon kademesine göre nitrat azotu (NO

amonyak azotu (NH3-N) ve organik azot (Org

sıra azot gazı (N2-N) da azot çevriminde yer almaktadır. Azot çevriminde bulunan türler,

biyokimyasal reaksiyonlar sonucunda birbirlerine dönü

nitrat ve nitritin toplamıdır. Nitrat, azot bile

sularında eser miktarlarda bulunmaktadır. Yüzeysel sularda nitratın belirgin biçimde görülmesi, o

suyun daha önceden amonyum ve organik azot içeren evsel ve endüstriyel atıksularla kirlendiveya o suya henüz yeni biçimde do

deşarjları, ya nitratlı bileşiklerin kullanıldı

alanlarında kullanılan nitratlı gübrelerin ya

sularında nitratın görülmesinin en büyük nedeni bu sulara yagübrelerinin taşınmasıdır. Nitrit bile

nitrifikasyon veya denitrifikasyon reaksiyonlarının ger

1.1. NİTRİFİKASYON

Nitrifikasyon; aerobik ortamda amonya

ve nitritin ise nitrobakter (nitrifikasyon bakterisi) vasıtasıyla nitrata dönü

prosestir. Bu prosesler aşağıdaki aşamalarda gerçekle

1.2. NİTRİT VE NİTRATIN ÇEVRESEL ÖNEM

Nitrat konsantrasyonunun 10 mg/l yi a

açmaktadır. Bu hastalık, “mavi bebek sendromu

sindirim siteminde henüz nitratı giderecek enzimlerin geli

Nitrit, kimyasal (özellikle klorla dezenfeksiyon uygulamalarında) ya da enzimatik olarak aminlerle de

reaksiyona girer ve kanserojen olan nitrosaminleri olu

nitrat çok az miktarda bulunmasına kar

çıkışında konsantrasyon 30 mg/l’ye ula

bir besin maddesidir ve bazen sınırlayıcı besin maddesi olarak tanımlanmaktadır. Nitrit ise hem

amonyak azotunun nitrata yükseltgenmesinde, hem de nitratın indirgenmesinde ara oksidasyon

kademesinde yer almaktadır. Söz konusu intesislerinde, su dağıtma sistemlerinde ve do


TRAT TAYİNİ

Azot ve azotlu maddeler, Çevre Mühendisliğinde büyük bir öneme sahiptir. İçme ve kullanma suları

ş su kütlelerinin içerdiği çeşitli organik ve inorganik azotlu bile

ölçülerek, suyun kalitesi hakkında karar verilebilmektedir. Sularda ve atıksularda bulunan ba

ikleri azalan oksidasyon kademesine göre nitrat azotu (NO3--N), nitrit azotu (NO

N) ve organik azot (Org-N) şeklinde sıralanmaktadır. Bu azot türlerinin yanı

N) da azot çevriminde yer almaktadır. Azot çevriminde bulunan türler,

biyokimyasal reaksiyonlar sonucunda birbirlerine dönüşebilmektedir. Toplam oksitlenmi

nitrat ve nitritin toplamıdır. Nitrat, azot bileşikleri ile daha önceden kirlenmemiş yüzey


suyun daha önceden amonyum ve organik azot içeren evsel ve endüstriyel atıksularla kirlendiveya o suya henüz yeni biçimde doğrudan nitrat deşarjının yapıldığını ifade eder. Do

iklerin kullanıldığı yada üretildiği endüstrilere ait atıksular veya tar

nılan nitratlı gübrelerin yağmur suları ile taşınmasından kaynaklanmaktadır. Ye

ülmesinin en büyük nedeni bu sulara yağmur ve sulama suları ile nitrat ınmasıdır. Nitrit bileşiği son derece kararsız bir azot formu olup, ortamda

n reaksiyonlarının gerçekleşmekte olduğunu gösterir.

Nitrifikasyon; aerobik ortamda amonyağın nitrosomonas (nitrifikasyon bakterisi) tarafından nitrite

ve nitritin ise nitrobakter (nitrifikasyon bakterisi) vasıtasıyla nitrata dönüştürüldüğü iki a

ıdaki aşamalarda gerçekleşmektedir.

TRATIN ÇEVRESEL ÖNEMİ

Nitrat konsantrasyonunun 10 mg/l yi aşması, bebeklerde methemoglobinemia hastalı

açmaktadır. Bu hastalık, “mavi bebek sendromu” olarak da bilinmektedir. Bu durum, bebklerin

sindirim siteminde henüz nitratı giderecek enzimlerin gelişmemiş olmasından kaynaklanmaktadır.


irer ve kanserojen olan nitrosaminleri oluşturur. Yeni oluşmuş (fresh) evsel atıksuda

nitrat çok az miktarda bulunmasına karşın nitrifikasyonun gerçekleştiği biyolojik arıtma tesisi

ında konsantrasyon 30 mg/l’ye ulaşabilmektedir. Nitrat çoğu fotosentetik ototroflar için önemli



kademesinde yer almaktadır. Söz konusu indirgenme-yükseltgenme tepkimeleri atıksu arıtma ıtma sistemlerinde ve doğal sularda gözlenebilmektedir.


çme ve kullanma suları

itli organik ve inorganik azotlu bileşikler

tedir. Sularda ve atıksularda bulunan başlıca

N), nitrit azotu (NO2--N),

eklinde sıralanmaktadır. Bu azot türlerinin yanı

N) da azot çevriminde yer almaktadır. Azot çevriminde bulunan türler,

ebilmektedir. Toplam oksitlenmiş azot,

ş yüzey ve yer altı


suyun daha önceden amonyum ve organik azot içeren evsel ve endüstriyel atıksularla kirlendiğini ını ifade eder. Doğrudan nitrat

strilere ait atıksular veya tarım

asından kaynaklanmaktadır. Yeraltı

lama suları ile nitrat i son derece kararsız bir azot formu olup, ortamda

nu gösterir.

ın nitrosomonas (nitrifikasyon bakterisi) tarafından nitrite

ğü iki aşamalı bir

ması, bebeklerde methemoglobinemia hastalığına yol

” olarak da bilinmektedir. Bu durum, bebklerin

olmasından kaynaklanmaktadır.


(fresh) evsel atıksuda

i biyolojik arıtma tesisi

etik ototroflar için önemli



yükseltgenme tepkimeleri atıksu arıtma


2. LABORATUARDA NİTRİT VE NİTRAT TAYİNİ

2.1. NİTRİT TAYİNİ

Nitrit azotu nadir olarak 1 mg/l’den daha büyük konsantrasyonlarda görülür (Atıksu arıtma tesisi çıkış

suları da dahil). Nitrit konsantrasyonu yüzeysel sularda ve yer altı sularında ise 0,1 mg/l’nin altındadır.

Bu nedenle nitrit ölçümü için hassas metodlara ihtiyaç duyulmaktadır. Bu metotlar;

1. Kolorimetrik Metot

2. İyon Kromotografi Metotu

Bu metotlardan kolorimetrik metod hem ucuz ve hemde düşük konsantrasyonlar için daha uygundur.

Nitrit (NO2-) asidik koşullarda, sülfanilamid ve N-(1 naphthyl)-etilendiamin dihidroklorid ile

reaksiyona girerek kırmızımsı-mor azo boyası oluşturması prensibi ile belirlenir.

2.1.1. GİRİŞİMLER

Serbest klor, NCl3 (azot üç klorür), Fe+3, Pb+2, Hg+2, Ag+2 iyonları ortamda bulunduğunda NO2 ile

girişim yaparlar. Ayrıca numunede bulunan askıda katı maddeler filtrasyonla giderilmelidir.

2.1.2. KULLANILAN CİHAZLAR VE MALZEMELER

• 543 nm’de kullanıma uygun, 1 cm ya da daha uzun ışık yolu sağlayabilen spektrofotometre

• 50 ml’lik balonlar

• Pipetler

2.1.3. KULLANILAN KİMYASAL MADDELER

• Nitrit içermeyen distile su

• Renk geliştirici ayraç (color reagent): 800 ml distile su içerisine 100 ml % 85’lik fosforik asit ve 10

g sülfanilamid eklenir. Sülfanilamid tamamiyle çözüldükten sonra 1 g N-(1 naphthyl)-etilendiamin

dihidroklorid eklenir. Çözülünceye kadar karıştırılır ve 1 litreye tamamlanır. Çözelti buzdolabında,

koyu renkli bir şişede saklandığı takdirde 1 ay boyunca kararlılığını korur.

• Stok nitrit çözeltisi: 1.232 g NaNO2 distile suda çözülür ve 1000 mL’ye tamamlanır. 1 ml CHCl3

eklenerek saklanabilir.

• Ara stok nitrit çözeltisi: Stok nitrit çözeltisinden 50 ml alarak distile su ile 250 ml’ye tamamlanır.

1.00 mL= 50.0 µg N. Günlük olarak hazırlanır.

• Standart nitrit çözeltisi: Orta nitrit çözeltisinden 10 ml alınarak 1000 ml’ye tamamlanır. 1.00 ml= 0.5 µg N. Günlük olarak hazırlanır.

2.1.4. DENEYİN YAPILIŞI

1. Askıda Katı Madde Giderimi: Numune askıda katı madde içeriyorsa 0.45 µm çaplı filtreden

geçirilir.


2. Renk Oluşumu:Eğer numunenin pH’ı 5-9 arasında değilse 1 N HCl ya da NH4OH ile pH ayarlaması

yapılır. 50 ml ya da 50 ml’ye seyreltilmiş numuneye 2 ml renk geliştirici ayraç ilave edilir ve

karıştırılır.

3. Spektrofotometrik Ölçüm: Renk geliştirici ayraç eklendikten 10 dk ile 2 saat arasında bir bekleme

süresinden sonra 543 nm dalga boyundaki absorbansı ölçülür.

4. Hesaplama: Standart nitrit çözeltisinden 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 ml alınır ve 50 ml’ye

tamamlanır. Numuneye uygulanacak olan işlemler aynı şekilde standartlara da uygulanarak

kalibrasyon eğrisi oluşturulur. Numunenin konsantrasyonu eğriden direkt olarak hesaplanır.

2.2. NİTRAT TAYİNİ:

Uygulanan yöntemler aşağıda sıralandığı gibi olup, bu deney föyünde ilk yöntem ele alınmıştır. Laboratuvar uygulaması da bu yöntem üzerinden gerçekleştirilecektir.

• UV spektrofotometrik metodu

• İyon kromotografik metodu

• Nitrat elektrodu metodu

• Kadmiyum indirgenme metodu nitrat tayini için kullanılan metodlar arasındadır.

Ultraviyole spektrofotometrik method:

UV spektrofotometrede 220 nm’de NO3 tayini yapılmaktadır.

2.2.1. GİRİŞİMLER

Çözünmüş organik madde, nitrit, altı değerli krom ve yüzey aktif maddeler bu metodla nitrat tayininde

girişim yaparlar. Organik madde pozitif fakat değişken bir girişim yapar. Girişimin derecesi organik

maddenin yapısına ve konsantrasyonuna bağlıdır. Çözünmüş organik maddeler 275 nm’de de absorbans gösterirler. Nitrat ise 275 nm’de absorbans göstermemektedir.

Numunenin filtrelenmesi ile askıda katı maddelerden kaynaklanan hatalar önlenebilir. Numunenin 1 N

HCl ile asidifikasyonu hidroksit ve 1000 mg CaCO3/L’ye kadar karbonat girişimini engellemektedir.

2.2.2. KULLANILAN CİHAZLAR VE MALZEMELER

• 220 nm’de kullanıma uygun, 1 cm ya da daha uzun ışık yolu sağlayabilen spektrofotometre

• 50 ml’lik balonlar

• Pipetler

2.2.3. KULLANILAN KİMYASAL MADDELER

• Nitrat içermeyen distile su

• Stok nitrat çözeltisi: KNO3 105 °C’de etüvde 24 saat kurutulur. 0,7218 g susuz potasyum nitrat

distile suda çözülür ve 1000 ml’ye tamamlanır. 1 ml = 100 µg NO3-N. 2 ml CHCl3 eklenerek saklanabilir. Bu çözelti en az 6 ay kararlılığını muhafaza eder.


• Orta nitrat çözeltisi: 100 ml stok nitrat çözeltisi distile su ile 1000 ml’ye seyreltilir. 1,0 ml = 10,0 µg

NO3-N. 2 ml CHCl3 eklenerek saklanabilir. Bu çözelti en az 6 ay kararlılığını muhafaza eder.

• Hidroklorik asit çözeltisi: HCl, 1N.

2.2.4. DENEYİN YAPILIŞI

1. Numunenin Hazırlanması: 50 ml berrak numuneye (eğer gerekli ise filtre edilmeli) 1 ml HCl

çözeltisi eklenir ve iyice karıştırılır.

2. Standart Eğrinin Hazırlanması: Orta nitrat çözeltisinden 0-7 mg NO3-N içeren kalibrasyon

standartları hazırlanır. Orta nitrat çözeltisinden 0; 1.0 ; 2.0; 4.0; 7.0 ;.... 35.0 ml hacimlerinde alınıp 50

ml’ye seyreltilerek kalibrasyon için standartlar hazırlanmış olur. Numuneye uygulanan işlemlerin

aynısı standartlara da uygulanır.

3. Spektrofotometrik Ölçüm: Distile su şahit numunesine göre UV spektrofotometre 0 absorbansa veya

%100 geçirgenliğe ayarlanır. 220 nm dalga boyunda nitrat standartları okunur, kalibrasyon eğrisi

hazırlanır. Kalibrasyon eğrisi yardımı ile numunenin nitrat konsantrasyonu bulunur.

Not : Deney sırasında kullanılacak cam malzemelerin temiz olması gerekmektedir. Partikül ve deterjan kalıntısı varsa temizlenmelidir.


DENEY 7 - OPTİK YÖNTEMLE FOSFAT TAY


K YÖNTEMLE FOSFAT TAYİNİ









DENEY 8 - KLORÜR TAYİNİ (Cl-) Klorür, suda tat ve aşındırma problemi yaratır. Fazlası tuzluluk hissi verir. Şebeke sistemini,

şofbenleri, çamaşır ve bulaşık makinelerini olumsuz yönde etkiler. Sürekli içimi halinde

böbrek ve yüksek tansiyon problemleri ortaya çıkabilir. Ayrıca, izleyici bir parametredir.

Artması halinde ya deniz katkısı ya da endüstriyel bir kirlenmeden şüphe edilmelidir.

Klorür (Cl-), tüm tabi ve kullanılmış sularda çok yaygın şekilde bulunan bir iyondur.

Doğada en fazla miktarlarda bulunan halojen olarak bilinir. Yer altı sularına çözünme

yoluyla ya da tuzlu su- tatlı su girişimleri sonucu katılabilir. Sularda NaCl şeklinde, ayrıca

CaCl2 ve MgCl2 olarak bileşikler halinde bulunur. Eğer sudaki klorür içeriği NaCl

tuzundan ileri geliyorsa, 250 mg/L klorür konsantrasyonu suda belirgin bir tuzluluk tadı

oluşturmaya yeterlidir. Eğer klorür konsantrasyonu Ca++ ve Mg++ katyonlarıyla birlikte

bulunuyorsa 1000 mg/L de bile suda tuzlu bir tad oluşturmaz. Kullanılmış sulardaki klorür

içeriği, içme sularına nazaran çok daha fazladır. Çünkü insan diyetinin temel maddelerinden

olan tuz (NaCl) dışkı ve idrar vasıtasıyla atılır. İnsan ürininde günde kişi başına 6 gr kadar

klorür atılmaktadır. Yüksek oranda klorürü içeren sular metalik borulara ve yapılara

zararlıdır. Klorür tayini için 4 yöntem geliştirilmiştir.

1. Arjantometrik Yöntem: Nispeten temiz ve klorür içeriği 0,15 ile 10 mg/L arasında olan

numuneler için uygundur.

2. Civa Nitrat Yöntemi: Titrasyon dönüm noktası kolayca gözlenen basit bir yöntemdir.

3. Potansiyometrik Yöntem: Renkli ve bulanık atıksu numunelerindeki klorürü tayin için

kullanılır.

4. Ferrisiyanid Yöntemi: Otomatiza edilmiş bir klorür tayin yöntemidir ve birçok

laboratuarda rutin analiz yöntemi olarak kullanılır.

YÖNTEM Standard Methods for the examination of water and wastewater, 20th Edn., APHA,AWWA,

WEF 4500- Cl- B Argentometric Method

YÖNTEMİN ESASI ve PRENSİBİ Nötral veya hafif alkali çözeltilerde potasyum kromat, klorürün gümüş nitrat titrasyonunun

son noktasında belirleyici rol oynar. Kırmızı gümüş kromat oluşmadan önce gümüş klorür

çökelir.

NUMUNE HAZIRLAMA • 100 mL numune ya da 100 mL’ye seyreltilmiş numune kullanılır.

• Eğer örnek çok renkliyse 3 mL Al(OH)3 süspansiyonu eklenerek karıştırılır,

çökelmesi için dinlenmeye bırakılır ve süzülür.

• Eğer sülfid, sülfit veya tiyosülfat varsa 1 mL H2O2 ilave edilerek 1 dakika karıştırılır.


DENEYİN YAPILIŞI pH 7 – 10 arasında olacak şekilde numune titre edilir. Eğer pH bu sınırlar arasında değilse

H2SO4 veya NaOH ile ayarlanır. pH ayarlanmasında klorür olmayan tipte referans elektrotlu

pH metre kullanılmalıdır. Eğer klorür tipte olan elektrot kullanılacaksa belli bir miktardaki

numuneye pH ayarlaması için gerekli olan asit veya baz miktarı tespit edilir ve örneğin bu

bölümü atılır. Örneğin aynı miktardaki diğer bir bölümüne gerekli olan asit veya baz ilave

edilerek analize devam edilir. 1.0 mL K2CrO4 indikatör çözeltisi ilave edilir. Standart

AgNO3 ile pembemsi sarı renk elde edene kadar titre edilir. Bu titrasyon işlemlerinin tümü

şahit için de yapılır. Genelde 0.2-0.3 mL şahit kullanılır

HESAPLAMA

A= numune için titrasyon mililitresi (mL)

B= şahit için titrasyon mililitresi (mL)

N= AgNO3’ ın normalitesi

mg NaCl /L = (mg Cl- /L) x 1.65

KULLANILAN REAKTİFLER VE HAZIRLANIŞI Potasyum kromat indikatör çözeltisi: 50 g K2CrO4 az bir miktar distile suda çözülür.

Kırmızı renkte belirgin çökeltiler oluşuncaya kadar AgNO3 çözeltisi ilave edilir. 12 saat

dinlenmeye bırakılır, filtre edilir ve distile suyla 1 L’ye seyreltilir.

Standart gümüş nitrat titrantı, 00141M (0.0141N): 2.395 g AgNO3 distile suda çözülür

ve 1000 mL’ye seyreltilir.1.00 mL = 500 µg Cl-. Kahverengi bir şişede depolanır.

Standart sodyum klorür, 0.0141M (0.0141N): 140 °C de kurutulmuş 824 mg NaCl distile

suda çözülür ve 1000 mL’ ye seyreltilir; 1.00 mL = 500 µg Cl-.

Girişimde bulunan maddelerin uzaklaştırılması için özel reaktifler:

Alüminyum hidroksit süspansiyonu: 125 g alüminyum potasyum sülfat veya alüminyum

amonyum sülfat, AlK(SO4)2.12H2O veya AlNH4(SO4)2.12H2O 1 L distile suda çözülür. 60

°C’ a ısıtılır ve 55 mL konsantre amonyum hidroksit (NH4OH) ilave edilir ve yavaş yavaş

karıştırılır.

1 saat dinlendirildikten sonra geniş bir şişeye transfer edilir. Kalan çökeltiler klorür serbest

kalana kadar suyla azar azar yıkanır.


Fenolfitaleyn indikatör çözeltisi

Sodyum hidroksit; NaOH, 1N.

Sülfürik asit, H2SO4, 1N.

Hidrojen peroksit, H2O2, %30

KULLANILAN CİHAZLARIN LİSTESİ Otomatik titrasyon cihazı

UYARILAR İçme sularında normal miktarlarda bulunan maddeler girişmezler. Sülfür, tiyosülfat ve sülfit

iyonları analize girişimde bulunabilir. Ancak bunlar hidrojen peroksit ile muamele edilerek

uzaklaştırılabilir. 25 mg/L’den fazla olan ortofosfat gümüş fosfat olarak çökelerek, 10 mg/

L’den fazla olan demir ise son noktayı kapatarak analize girişimde bulunur. Bu metot, titre

edilecek olan örnek bölümünde 0.15 – 10 mg Cl- bulunduğu durumlarda kısmen temiz

sulara uygulanabilir

SONUÇLARIN KABUL KRİTERLERİ VE DENEY TEKRARLAMA KOŞULLARI Sonuçların standart değerlere uygunluk göstermemesi durumunda yöntem hem gözden

geçirilir hem de deney tekrarlanır.

ÇALIŞMA ORTAMI VE ŞARTLARI Numunenin saklanması gerekiyor ise +4 0C de, ağzı kapalı ve güneş ışığı almayacak şekilde

bekletilmelidir. Kısa sürede analiz edilmelidir.


DENEY 9 - KALSİYUM, MAGNEZYUM VE SERTLİK TAYİNİ Bir suyun sertliği içindeki baslıca çözünmüş kalsiyum veya magnezyum tuzlarından ileri gelip, suyun sabunu çökeltme kapasitesidir. Sabun, suda özellikle her zaman için bulunan kalsiyum ve magnezyum iyonları tarafından çökeltilir. Fakat bu çökeltme aynı zamanda Fe, Al, Mn ve Zn gibi çok değerli metaller ve hidrojen iyonları tarafından da meydana getirilir. Sertlik, kalsiyum ve magnezyum iyonlarının, kalsiyum karbonat cinsinden toplam konsantrasyonları olarak ifade edilir. Bununla beraber gösterilebilecek miktarlarda bulunan sertlik verici diğer iyonları da kapsayabilir. Kalsiyum ve magnezyum bikarbonatları geçici sertliği (veya karbonat sertliğini) yine bu elementlerin klorür, nitrat, sülfat, fosfat ve silikatları ise kalıcı sertliği (veya karbonat olmayan sertliği) verir. Her iki sertliğe birden sertlik bütünü denir. Geçici sertlik bikarbonatlardan ileri geldiğinden, suların kaynatılması ile giderilir. Hâlbuki kalıcı sertlik kalsiyum ve magnezyum sülfat ve klorürden ileri geldiği için kaynatılmakla giderilemez. Çeşitli sertlik birimleri vardır. Bunlardan en çok kullanılanları şunlardır; 1. Fransız Sertlik Derecesi (FS) : Litrede 10 mg kalsiyum karbonat kapsayan suyun sertliği, 1 Fransız Sertlik Derecesidir. 2. İngiliz Sertlik Derecesi (IS) : 1 galon (0,7 litre) suda 10 mg kalsiyum karbonat kapsayan suyun sertliği, 1 İngiliz Sertlik Derecesidir. 3. Alman Sertlik Derecesi (AS) : Litrede 10 mg kalsiyum oksit (CaO) kapsayan suyun sertliğidir. 4. Amerikan Sertlik Derecesi : 1 grain (0,0648 gr) CaCO3/Amerikan galonu (3,785 lt) 5. Rus Sertlik Derecesi : 0.001 g Ca/lt 1 FS = 0,56 AS = 0,7 IS = 10 ppm Yukarıdaki rakamsal bilgileri tablo olarak verecek olursak, Çizelge 1. Sertlik Derecelerinin Birbiri Cinsinden Değerleri

Suyun sertliği onun eritme özelliğinden ileri gelir. Bazı sular içinde bulunan erimiş maddelere baglı olarak daha fazla eritme özelliğine sahiptirler. Örneğin sudaki karbondioksit, kalker ve magnezyumu daha kolaylıkla eriterek bu maddelerin bikarbonatlar haline geçmesine sebep olurlar. Bitkilerle temas ederek gelen sular böyle olmayanlara kıyasla daha fazla karbondioksite sahiptirler. Yeraltı suları yüzey sularından daha serttirler, çünkü bu sular yer altında bulunan madensel maddelerle daha çok temastadırlar.


Doğal sulardaki sertliğin kaynağı suyun toprak ve kaya oluşumları ile temasıdır. Yağmur suları çözünmüş halde atmosfer gazlarını içerebileceğinden pH’sı düşer. Yere düştüğünde de toprak ve kayalardaki bazı bileşenleri çözer. Fakat pH’sı 7 civarında olan yağmur suyu doğal sularda çok miktarda bulunan sertlik kaynağı maddelerin hepsini çözüp taşımaya yeterli değildir. Bu şekilde yağmur suyu toprağa indiğinde sertlik oluşturan tüm maddeleri çözemez. Bu iyonların toprağa geçmesi için asidik koşulları topraktaki bakteri faaliyetleri sonucu oluşan CO2 gazının suda çözünmesi sağlar. Sert sularla ilgili problemler su şekilde sıralanabilir: • Sabun tüketimine neden olurlar, • Deride tahrişe neden olurlar, • Sıcak su borularında, ısıtıcılarda, kazanlarda kireç birikimine ve taşlaşmaya neden olurlar, • Porselenlerde renk giderimine neden olurlar. Lavabo ve küvetlerin beyaz rengini bozarlar, • Sebzelerin katılaşmasına ve renksizleşmesine neden olurlar, • Kumaşların ömrünü azaltır, yıpranmalarına neden olurlar, • Konserve endüstrisinde problemlere neden olurlar. Dünya Sağlık Teşkilatı (WHO) tarafından sular sertliklerine göre CaCO3 olarak şöyle sınıflandırılmıştır,

Ancak yukarıdaki gruplandırma daha değişik şekillerde de yapılmaktadır. Sertliğin meydana gelmesinde Ca ve Mg iyonlarının bas faktör olduğunu söylemiştik. İçme suyunda Ca ve Mg’ un yüksek değerleri sağlığa ters etki göstermemektedir (sağlıklı kişilerde). Sertlik çeşitleri, su içerisindeki metal iyonlarına ve asit köklerine göre sertlik, sınıflandırmaya tabi tutulabilir. Metal iyonlarına göre sertlik tasnifi, kalsiyum ve magnezyum iyonlarına göre yapılabilir. Bu iyonların sebep oldukları sertlikler ayrı ayrı bulunarak ifade edilebilir. Sert suların yumuşatılmasında su içerisindeki kalsiyum ve magnezyum sertliklerinin ayrı ayrı bilinmesine ihtiyaç vardır. Bu nedenle toplam sertliğe ilave olarak kalsiyum ve magnezyum sertlikleri tayin edilmelidir. Asit köklerine göre yapılan sınıflandırmada sertlik, karbonat ve karbonat olmayan gruplara ayrılır. Su içerisindeki alkalilik iyonlarının (HCO3

-,CO3-,OH- ) bağlı bulunduğu Ca ve Mg

iyonlarının sebep oldukları sertliğe karbonat sertliği adı verilir. Alkalinite (mg/l) = Karbonat sertliği (mg/l) dir. Sudaki bikarbonat iyonlarının meydana getirdikleri sertliğe, geçici sertlik de denir. Zira böyle bir su kaynatıldığı zaman karbondioksit gazı uçar ve kalsiyum karbonat çökerek suyun sertliği azalır. Diğer asit köklerine göre ( SO4

-, NO3- ,Cl-) bağlı Ca ve Mg’dan meydana gelen sertliğe

karbonat olmayan sertlik adı verilir. Suyun toplam sertliği ve alkalinitesi tayin edilirse karbonat olmayan sertlik bulunabilir. Toplam sertlik – Alkalinite = Karbonat olmayan sertliktir.


Bazı durumlarda su içerisindeki alkalinite iyonları, sertliği meydana getiren metal iyonlarından fazladır. Bu takdirde, alkalinite iyonları sodyum ve potasyumla birleşerek negatif karbonat olmayan sertliği meydana getirmiştir. Kalsiyum ve magnezyum iyonlarının dışındaki iyonlardan ileri gelen sertlik için aşağıdaki değerler kullanılır. Bu iyonların mg/l değerleri verilen faktörlerle çarpıldığında mg/l CaCO3’e çevrilmiş olur.

ANALİZ YÖNTEMLERİ Su sertliği farklı yöntemlerle belirlenmekte ve sınıflandırılmaktadır. • Sabun Eriyiği Yöntemi Yöntemlerden birisi sabun çözeltisi yöntemidir. Suya sertlik veren Ca ve Mg iyonları sudaki Na ve K iyonlarının yerine geçerek suda çözünmeyen bileşikler oluşturur. Sert suların güç köpürmesinin nedenleri budur. Bu yöntemde sabun çözeltisi kullanılarak devamlı bir köpük elde edilmeye çalışılır ve işlemde harcanan sabun çözeltisi su sertliği hakkında fikir verir. Kantitatif ölçümler için hesap yöntemi ve EDTA titrimetrik yöntemleri kullanılır. • Hesap Yöntemi Suların sertliğinin en hassas tayini, sertlik oluşturan iyonların tek tek belirlenip toplanması yöntemidir. Detaylı bir çalışma gerektiren uzun bir yöntemdir. • E.D.T.A Metoduyla sertliğin belirlenmesi Yöntemin Esası Rutin çalışmalarda kullanılan ve oldukça doğru ve hassas sonuçlar veren, bir yöntem, bugün birçok laboratuarda tercih edilmektedir. Bu yöntemde titrasyon çözeltisi olarak etilen daimin tetra asetik asit (EDTA) veya bunun sodyum tuzu kullanılmaktadır. Bu bileşikler genellikle EDTA olarak ifade edilirler ve Ca+2, Mg+2 ve diğer iki değerlikli sertliğe sebep olan kompleksler verirler. Dolayısıyla kalsiyum ve magnezyum miktarı da bu yöntemle belirlenmiş olur.

Rutin analizlerde, ayarlı EDTA çözeltisi, 1 mL EDTA 1 0F’ne yani 10 ppm CaCO3’a ekivalent olacak şekilde hazırlanır. Bu da 1/50 N veya 0,01 M EDTA çözeltisidir. a) Manyetik Karıştırıcı b) Otomatik Büret (0,1 bölmeli) c) Erlen Mayer


Reaktifler a) EDTA çözeltisi, 0,01 M: Yaklaşık olarak 3,75 g EDTA tartılır. Çözeltinin pH sını yaklasık 10,5 civarına ayarlamak için 17 ml 1 M NaOH ile birlikte çözülerek balon jojede 1 L’ye destile su ile tamamlanır. b) EDTA’nın ayarlanması için standart çözelti: 0,2 g saf CaCO3 tartılır. Platin kapsüle konur. Saf HCl ile 3 defa asitlendirilir, uçurulur, destile su ile yıkanarak 1 L’ye tamamlanır. Bu 20 0F sertliğinde standart çözeltidir. c) NH4OH + NH4Cl tampon çözeltisi (toplam sertlik için): 65 g NH4Cl (amonyum klorür) 400 ml amonyak içerisinde çözülür destile su ile litreye tamamlanır. d) 1 M NaOH çözeltisi (Ca+2 sertliği için): 40 – 50 g NaOH suda çözülür destile su ile litreye tamamlanır. e) Eriochrame Black T. indikatörü (Toplam sertlik için): 0,2 g Eriochrame Black T. 80 g NaCl ile bir havanda pudra haline getirilir, koyu renkli bir şişede muhafaza edilir. f) Müreksit indikatörü (Ca+2 sertliği için): 0,2 g müreksit 100 g NaCl ile bir havanda pudra haline getirilir, koyu renkli bir şişede muhafaza edilir. 0,01 M EDTA’nın Ayarlanması: Standart sert sudan 3 adet 100 ml’lik çözelti erlene alınarak her birine Ca sertlik tayini yöntemi uygulanarak yaklaşık çözeltinin sarfiyatları bulunur. Deneyin Yapılışı: Toplam Sertlik: 100 mL su numunesi alınır, 0,5 – 2,0 mL kadar pH’ı 10’da tutmak için gerekli miktarda tampon çözeltisi (NH4Cl+NH4OH) ilave edilir, bir ölçü (0,1 g kadar) toplam sertlik indikatörü (Eriochrame Black T+NaCl) katıldıktan sonra, renk şarap kırmızısından, maviye dönene kadar 0,01 M EDTA (Tritriplex III) ilave edilir. Kalsiyum Sertliği: 100 mL su numunesi alınır. 2-4 mL 1 M NaOH çözeltisi ilave edilir. Mg++’yi hidroksit halinde çöktürmek ve ortamın pH’sını 11 civarında tutmak için 0,1 g müreksid indikatörü (sadece Ca++ iyonları ile renk verir)] ilave edildikten sonra 0,01 M EDTA ile renk pembeden menekşeye dönene kadar titre edilir. Hesaplama: Toplam Sertliği; Sarfiyat = 0F Sertliği (Toplam Sertlik) veya; Sarfiyat x 10= Toplam Sertlik (mg/L) CaCO3 Kalsiyum Sertliği; Sarfiyat x 10= Ca++ Sertliği (mg/L) CaCO3 cinsinden veya; Sarfiyat = 0F Sertliği’dir. istenilirse; [Toplam Sertlik – Ca++ Sertliği = Mg++ Sertliği’dir]


Kalsiyum Miktarının Bulunması;

A = Kalsiyum Sertliği için harcanan EDTA’nın mL’si N= EDTA çözeltisinin normalitesi Magnezyum miktarının bulunması;

A = Toplam Sertlik için harcanan EDTA (mL) – kalsiyum sertliği için harcanan EDTA (mL) = magnezyum için harcanan EDTA’nın mL’si N= EDTA çözeltisinin normalitesi


DENEY 10 – UÇUCU YAĞ ASİTİ (UYA) TAYİNİ

Uçucu asitlerin tayini çoğunlukla anaerobik arıtma proseslerinin kontrolünde yaygın bir şekilde

kullanılır. Organik maddenin biyokimyasal olarak ayrışmasında çok çeşitli saprofik bakteriler kompleks maddeleri hidrolize ederler ve düşük molekül ağırlıklı bileşiklere dönüştürürler. Oluşan

düşük moleküler ağırlıklı bileşiklerin tümü kısa zincirli yağ asitleridir. Bunlar, uçucu asitler olarak

ifade edilirler. Uçucu asitler karbonhidratların, proteinlerin ve yağların anaerobik ayrışması sırasında ara ürün olarak oluşur.

Uçucu Asitlerin Tayin Yöntemleri:

Genel olarak 3 yöntem kullanılmaktadır. Bunlardan biri, kolon kromatografi yöntemi,diğer ikisi

distilasyona dayanan yöntemlerdir. Ancak laboratuar analizlerinde, Anderson ve Yang’ın belirlediği

metoda uygun olarak üç noktalı titrasyonla ölçülür.

Kullanılan Kimyasallar ve Malzemeler:

• 0,1 N H2SO4 : 2,78 ml % 98 lik H2SO4 alınıp, 1000 ml ‘ye seyreltilir.

• Beher

• Büret

Deneyin Yapılışı:

Numunenin başlangıç pH’ının ölçümünden sonra, numune 0.1 N H2SO4 çözeltisi ile sırasıyla pH 5.1, 4.5 ve 3.5’a kadar titre edilir. Ardından bilgisayar ortamında (Excel) yapılan bir formülasyonla

değerler hesaplanır.


DENEY 11 - YAĞ VE GRES TAYİNİ

1. GENEL BİLGİLER

Evsel ve endüstriyel atıksuların ve çamurların gres içeriği, bu tip maddelerin toplanmasında ve

arıtılmasında oldukça önemlidir. Gres, sudaki çözünürlüğünün az olusu ve sıvı fazdan ayrılma eğilimi

nedeni ile özel bir önemi olduğundan burada incelenmek üzere seçilmiştir. Gresin bu özellikleri, flotasyon işlemleri ile kolaylıkla ayrılmasında bir avantaj olmakla beraber, atıksuların borularda

naklini, onların biyolojik arıtma ünitelerinde parçalanmasını ve alıcı sulara verilmesini karışık ve zor

bir işlem haline sokar. Et kesme ve paketleme endüstrilerinden gelen atıksular, özellikle koyun ve ineklerin kesiminden gelen ağır yağları içermektedirler. Bu tip atıksular kanalizasyon borularının

cidarlarına tutunarak tasıma kapasitesi üzerine olumsuz etki yaparlar. Bu nedenle, gresli maddelerin

alıcı sulara ve kanalizasyon sistemlerine verilmesinde (deşarjında) bazı kurallar ve kısıtlamalar

konulmuştur, gelişmiş ülkelerde ön arıtma işlemlerinin tüm gres artığı üreten endüstrilerde uygulanması zorunluluğu getirilmiştir. Bu ön arıtma sırasında gresin veya yağın deşarjına izin

verilmeden önce geri kazanılması için gerekli işlemlerin yapılması zorunluluğu vardır. Gres, arıtma

tesislerinde çeşitli problemlere neden olmaktadır. Çok az tesis, gresin çöpe verilerek uzaklaştırılması

veya yakma vasıtası ile ayrılması olanaklarına sahiptir. Ön çökeltme tanklarında yüzeyden sıyırıcı yardımıyla köpük halinde ayrılan gresli maddeler, yine tesiste çökelen katı maddelerle birlikte

uzaklaştırma ünitelerine sevk edilirler. Çamur çürütme tanklarında, gres yoğun köpük tabakasında

ayrılmak ve yüzeye doğru yüzmek eğilimindedir. Yüksek gres içerikli atık-sulardan en önemlisi olan et, bitkisel yağ ve margarin endüstrilerinden gelen atık-sularda, köpük problemi oldukça önemli olup,

evsel kanalizasyon sistemlerine bu tip atıksuların doğrudan verilmesi sakıncalıdır. Yüksek gres içeriği

olan çamurun vakum filtrasyonu da çok güçtür.

Gresin tümü ön çökeltme tankları vasıtası ile sudan uzaklaştırılamaz. Önemli miktarda gres, saflaştırılmış suda çok ince emülsiyon halinde dağılmıştır. İkincil arıtma ünitelerinde biyolojik arıtma

esnasında, emülsiye olmuş maddeler çoğunlukla parçalanırlar ve neticede ince dağılmış gres

parçacıkları, suda ayrılmak üzere geniş floklarla birleşmek üzere serbest kalırlar. Aktif çamur

tesislerinde gres çoğunlukla "Gres Kürecikleri" içine birikir ve bunlar yüzerek, son çökeltme tanklarında hoş olmayan bir görüntü arz ederler. Damlatmalı filtre ve aktif çamur proseslerinin her

ikisi de sıvıdan biyolojik kütledeki hücrelere oksijen transferini engelleyen fazla miktarlardaki gresten

olumsuz yönde etkilenirler. Bu olay bazen "boğulma" faaliyeti olarak isimlendirilir. Son çökeltme

tanklarında yüzen gresin ayrılması yüksek hızlı bazı arıtma tesislerinde problem yaratır. Burada sorun

artığın içerdiği gres miktarına göre sahip olduğu biyolojik büyüme hızının, kısa süren kalış süresi

yanında sınırlı olusudur. Bu yüzden az miktardaki biyolojik kütle emülsiyon haldeki maddeleri

parçalamak için yeterli değildir. Aynı zamanda gresi absorblamak veya oksitlemek için gerekli zaman da mevcut değildir. Sonuç olarak, son çökeltme tanklarındaki veya daha kötüsü alıcı sulardaki durgun

şartlar altında gres serbest halde ayrılacaktır.

1.1. YAĞLAR

Yağlar, en basit tanımlamayla organik asitlerle alkollerin yaptıkları esterlerdir. Suda ayrı faz yapmaları

ve organik çözücülerde çözünmeleri ile tanınmaktadırlar. Aşağıdaki denklemde bir poliol olan gliserin

ile bir yağ asidinin esterifikasyon ürünü ifade edilmiştir.


Şekil 1’de ise trigliserid seklindeki bir yağ molekülü örnek olarak verilmiştir.

Doğal sıvı ve katı yağlarda yer alan bileşikleri bazı yapısal ve işlevsel özellikler dikkate alındığında aşağıdaki gibi sıralamak mümkündür.

• Yağ Asitleri, Yağ Asitlerinde İzomeri

• Gliseritler FosfolipitlerSerebrosidler

• Steroller

• Mumlar

• Renk Maddeleri (Lipokromlar)

• Doğal Antioksidanlar

Bu yağlardan en önemli olanı şüphesiz yağ asididir. Bu yüzden yağ asidi kavramını biraz daha

yakından inceleyelim. Yağ asitleri değişik uzunlukta düz zincirlerden meydana gelmiş monobazik

organik asitlerdir. Her yağ asidi bir alkil ve bir karboksil grubundan oluşur. Bileşiğe asidik karakteri

kazandıran karboksil grubudur. Trigliseritlerin yapı taslarını oluştururlar. Bu nedenle yağların

karakteri sahip oldukları yag asitlerine ve bunların bulunma oranlarına bağlıdır. Bugüne kadar yapısı

tanımlanmış yağ asitleri 200 den fazladır. Bunlar çok farklı yapılarda ve özelliklerde olmalarına karsın

belirli gruplar halinde incelendiklerinde homolog seriler oluşturdukları görülür. Zincir yapılar dikkate

alındığında yağ asitleri aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir.

• Düz zincirli yağ asitleri

• Substitüe olmuş yağ asitleri

• Halka içeren yağ asitleri

• Dallanmış zincirli yağ asitleri

1.2. GRES

Akışkan bir yağ ile kalınlaştırıcı bir maddenin, katı ile yarı akışkan arasında yapı değişikliği gösterdiği bir yağdır. Gres yağlarında akışkan kısım genellikle petrol esaslı mineral bir yağ veya sentetik bir

akışkan olup, kalınlaştırıcı kısım ise metalik bir sabundur. Özellikle mekanik aksamların rahatça

isleyebilmesi ve aşınmanın önlenmesi için endüstrilerde kullanılmaktadır. Gresin diğer yağlara oranla

kullanım açısından en önemli avantajları uygulandıktan sonra yoğunluğu nedeniyle akmayan, damlamayan bir yapıya sahiptir.

1.3. FOGs ( FATS – OIL – GREASE)

Literatür incelendiğinde yağ ve gres kavramının sürekli şekilde FOGs diye tabir edildiği görülür.

Yağların özelliklerine bağlı olarak böyle bir sınıflandırma söz konusu olmuştur. Bu kısaltmada Fats

(Doymuş ve uzun zincirli katı yağlar) , Oils (Doymamış ve bitkisel yağlar) , Greases (Gresler)

seklinde yer alır.


2. YAĞ VE GRESİN ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ AÇISINDAN ÖNEMİ

Evsel ve endüstriyel atıksuların ve çamurların yağ ve gres içeriği, bu tip maddelerin toplanmasında ve arıtılmasında oldukça önemlidir. Yağ ve gres sudaki çözünürlüğünün az olusu nedeniyle sıvı fazdan

ayrılma eğilimi gösterir ve üst faz oluşturur. Yağ ve gres, suda ayrışmaları oldukça yavaş olup,

bulundukları ortamlardan kolayca gitmezler. Bu nedenle birçok sucul ortamlarda problemler doğururlar. Et kesme ve paketleme endüstrilerinden gelen atıklar, önemli ölçüde yağlar içermektedir.

Bu tip atıklar, kanalizasyon sistemlerinin tıkanması ile tasıma kapasitesi üzerinde ters etki yapar. Bu

nedenle, yağ ve gresli maddelerin alıcı sulara ve kanalizasyon sistemlerine verilmesinde bazı kurallar

ve kısıtlamalar konulmuştur. Tüm yağ ve gres atığı oluşturan endüstrilerde ön arıtma işlemlerinin

uygulanması zorunluluğu getirilmiştir. Bu ön arıtma sırasında yağ-gresin deşarjından önce geri

kazanılması/arıtılması için gerekli işlemlerin yapılması zorunluluğu vardır. Yağ ve gres ön çökeltim

havuzunda köpük halinde ayrılırlar. Bu nedenle yüksek yağ ve gres içeriği taşıyan endüstrilerde köpük

problemi oldukça önemli olmakla birlikte çamurun vakum filtrasyonu da oldukça güç olur. Yağ ve

gresler, anaerobik parçalanmaya özellikle dirençlidirler. Çamur içerisinde bulunduklarında,

çürütücülerde aşırı köpüklenme olmasına neden olabilir, filtrenin gözeneklerini tıkayabilir ve çamurun

arazide gübre olarak kullanılmasını bozabilirler. Bu maddeler atıksular içerisine veya arıtılmış atıksular içerisine boşaltıldıklarında, çoğu zaman yüzeyde film tabakasının ve kıyılarda birikimlerin

oluşmasına neden olur. Bir atıksuda mevcut yağ ve gres miktarının belirlenmesinden, tesis

verimliliğinde karşılaşılan güçlüklerin üstesinden gelinmesinde ve deşarj kaliteleri tutturma

açılarından yararlanılır. Atıksu arıtma tesislerinde ön arıtma olarak; atıksudaki kâğıt, paçavra, plastik, metal gibi iri katı maddeler ile kum ve yağ-gres gibi maddelerin ayrılması işlemleri uygulanmaktadır.

Bu maddeler bu aşamada uzaklaştırılmadığı takdirde pompalar ve çamur giderme ekipmanına,

vanalara, karıştırıcılara, borulara, kanallara, duvarlara vb. zarar vererek arıtmada problemlere yol açabilir. Bu nedenle atıksudaki yağ-gres de atıksudan ön arıtma ile alınmalıdır. Membran ile bir arıtım

yapacağımız zaman özellikle yağ ve gresi gidermemiz gerekir. Aksi takdirde yağ ve gres membranın

tıkanmasına neden olabilir. Atıksu arıtma tesislerinde problem oluşturan yağ ve gresin tamamı ön

çökeltim havuzlarında uzaklaştırılmaz. Suyun içerisinde çok ince emülsiyon halinde önemli miktarda

yag ve gres kalır. Aktif çamur tesislerinde gres çoğunlukla gres kürecikleri içine birikir ve bunlar

yüzerek, son çökeltim havuzlarında hoş olmayan bir görüntü arz eder. Damlatmalı filtre ve aktif çamur

proseslerinin her ikisi de sıvıdan biyolojik kütledeki hücrelere oksijen transferini engelleyen fazla

miktardaki gresten önemli ölçüde etkilenir. Ayrıca biyolojik arıtmada aktif çamur prosesi 30 mg/lt’den fazla yağ içeriyorsa çamur inhibe olur ve aktivitesi engellenir. Evsel atıksu arıtma tesislerinde yağlar,

normal olarak birincil çökeltme havuzunda su üzerinde yüzerler. Bu nedenle, ön çökeltme havuzunda

bir köpük ve yağ toplayıcı sistem bulunur. Endüstri tesisleri prosesleri gereği yağlı ve petrollü atıklar

üretiyorsa yağların yağ kapanlarıyla kaynakta tutulması sağlanmalıdır. Yağ kapanları, mümkün mertebe ana proses ünitelerine yakın yapılmalı ve yağların diğer atıklara karışması önlenmelidir.

Kayda değer oranda yağ ve gres üreten endüstrilerin (gıda ve sabun endüstrileri, rafineriler vb.) atıksu

arıtma tesislerinde genellikle bir yağ ayırıcı bulunur.

3. GRES VERİLERİNİN KULLANIMI

Çevre mühendisliği uygulamalarında gres tayinleri çeşitli amaçlarla az veya çok rutin olarak yapılır.

Belediyeler ve yerel kuruluşlar, gres içeren endüstri atıksularının evsel kanalizasyon sistemlerine veya alıcı sulara deşarjlarında kurallar ortaya koymuşlardır. Endüstriler bu tip atıksuları uzaklaştırmak

üzere, arıtma işlemleri uygularlar. Arıtma ünitelerinin verimlerini saptamak ve arıtmada çıkan suların

gres içeriklerini belirlemek, kontrol etmek üzere gres tayinleri yapılır. Biyolojik arıtmada aktif çamur


30 mg/L fazla yağ ihtiva ederse çamur inhibe olur (aktivitesi engellenir). Ham ve çökelmiş atıksularda,

gres tayinleri ön çökelme tanklarının etkinliğini ölçmeye yarar. Son çökeltme tankları çıkış sularında

yapılan gres tayinleri ikincil arıtma ünitelerinin verimi hakkında bilgi sağlar. Gres tayinleri çamur uzaklaştırma uygulamalarında yoğun bir şekilde kullanılır. Ham ve çürümüş çamurlardaki tayinler,

anaerobik çürüme esnasında gres bozunmasının hesabına yardım eder. Çürütme ünitelerinde köpük

problemi olduğunda gres tayinleri çoğunlukla bu problemin mertebesi hakkında bilgi sağlar. Çamurun

gres içeriği, çamurun gübre olarak kullanımı için uygunluğunu belirlemede önemli bir faktördür. Alıcı

kisiler çamurda, gres içeriginin belli bir yüzde değerini geçmemesini şart koşarlar.

4. DENEY DÜZENEĞİ

Kullanılan araç ve gereçler;

• Ekstraksiyon için soxhlet aparatı • Yoğunlaştırma için soğutma düzeneği • Elektrikli ısıtıcı • Kartuş • Filtre kağıdı • Filtrasyon düzeneği • Desikatör • Etüv

Reaktifler:

• Hidroklorik asit, HCl (1+1) • Hekzan kaynama noktası 47ºC. Buharlaşma sırasında çözücü ölçülebilir miktarda artık

bırakmamalıdır. Gerekiyorsa damıtılır.

DENEYİN YAPILIŞI

Yağ ve gres tayini suda, atık suda ve katı maddelerde gravimetrik yöntemle tayin edilir. Analizi

yapılacak örnekteki yağ içeriğinin hekzan veya freon içerisine ekstraksiyon ile alınması esasına

dayanır.

Yağ ve gres tayin düzeneği


Yağ ve gres tayin yapılacak olan numunenin özelliğine göre farklı ön işlemlerden geçirilmesi

gerekebilir.

• Boş filtre kağıdı tartılır

• Filtre kağıdına numuneden yağ yedirilerek yeniden tartılır.

• Filtre kağıdı soxhlet cihazına yerleştirilir ve üzerine 250 ml hekzan ilave edilerek sifon

yaptırılır.

• Sokhlet cihazının su giriş- çıkış bağlantıları yapılarak giriş suyu açılır.

• Örnek 3-4 kez sifon yaptırılır.

• Filtre kağıdı soxhlet cihazından çıkarılarak kurutulur ve tartılır.

HESAPLAMALAR Örnek ağırlığı = A-B, Yağ miktarı= A-C,

A: Örnek+ Filtre kağıdı B : filtre kağıdı C : Ekstraksiyon sonundaki ağırlık


DENEY 12- AMONYAK VE TKN DENEY

1.GENEL BİLGİLER Azot ve azotlu maddeler çevre kirlenmesi kimyasının en önemli konularından birini olu

kirlenmesi, hava kirlenmesi ve katı atıkların yönetimi konularının tümünde azotlu maddeler ilk

aranması gereken kirlilik unsurları olmaktadır. Azot elementi, do

tarafından tüketilmek suretiyle veya kimyas

kademelerinde farklı bileşikler oluş

üremeleri için gerekli bir besin maddesidir. Bu nedenle üreme ve ya

(besleyici, gıda) adıyla tanımladığımız bu ve benzeri bazı elementlerin gerekli minimum miktarların

üstünde olması gereklidir. Bu kural biyolojide “Liebig’i

Yukarıdaki kural uyarınca, aktif çamur ve benzeri arıtma tekniklerinin gerçekle

ayrıştırılacak karbonlu maddelerin %5’inden daha fazla miktarda azotlu maddenin suda bulunması gerekmektedir.

Evsel atıksu, içerdiği karbon ve azot miktarları ile bakterilerin biyolojik ço

minimum koşulundan daha elveriş

karbonlu atık maddenin BOİ karşılıazotlu madde miktarı 10 g/kişi-gün olmaktadır. Böylece atıksuda olu

minimum gereksinimi sağlar durumda olur. (54:10 = 100:18,5)

Birçok endüstri atık suyunda, özellikle evsel atıkların yeterli miktarlardaatıksu akımlarında, karbon:azot oranları yeterli olmayabilir. Bu takdirde biyolojik üremenin

sağlanması için bu sulara azotlu madde eklenmesi veya e

gerekir. 1.1.AZOT DÖNGÜSÜ

Azot, amino asitlerle, bunlardan türeyen proteinler ba

gibi organik maddelerin yapısına girebilen bir elementtir. yörüngesindeki elektron sayısı nedeniyle

edebilirler. Aşağıdaki sıralamaya göre hemen tümü gaz halde olan ve be

asit anhidriti olan çeşitli inorganik azot bile

Bu sıralamada NO ve NO2 bileşproseslerinden veya atmosferde yıldırım,

O2’inden kimyasal reaksiyon yoluyla olu

reaksiyonlara girmeyen bu maddelerin dıçeşitli yollardan organik azotlu bile

deşarjları sırasında NO ve NO2

azotpentaoksit (N2O5), atmosferde ya

inmektedir. Toprakta bir bitki besleyici olan üretiminde kullanılır. Şekil 1’de a

yaşamla doğrudan ilgili olup, Çevre Mühendisleri tarafından mutlaka ö

husustur.


AMONYAK VE TKN DENEYİ

Azot ve azotlu maddeler çevre kirlenmesi kimyasının en önemli konularından birini olu


kirlilik unsurları olmaktadır. Azot elementi, doğal döngüsü olan, bakteriler

tarafından tüketilmek suretiyle veya kimyasal yollardan değişik oksidasyon/

ikler oluşturabilen bir maddedir. Hemen tüm canlı hücrelerin ya

üremeleri için gerekli bir besin maddesidir. Bu nedenle üreme ve yaşamın sürmesi için, nutrient

ğımız bu ve benzeri bazı elementlerin gerekli minimum miktarların

üstünde olması gereklidir. Bu kural biyolojide “Liebig’in minimumlar yasası” olarak bilinir.

Yukarıdaki kural uyarınca, aktif çamur ve benzeri arıtma tekniklerinin gerçekleşmesi için, suda

tırılacak karbonlu maddelerin %5’inden daha fazla miktarda azotlu maddenin suda bulunması

i karbon ve azot miktarları ile bakterilerin biyolojik çoğalması için lüzumlu bu

ulundan daha elverişli oranlara sahiptir. Bir kişinin günde kanalizasyona verdi

karşılığı ortalama 54 g/kişi-gün şeklindedir. Buna kargün olmaktadır. Böylece atıksuda oluşacak BOİ5:N oranı 100:5 olan

lar durumda olur. (54:10 = 100:18,5)

Birçok endüstri atık suyunda, özellikle evsel atıkların yeterli miktarlarda karışmadığatıksu akımlarında, karbon:azot oranları yeterli olmayabilir. Bu takdirde biyolojik üremenin

lanması için bu sulara azotlu madde eklenmesi veya eğer mevcutsa evsel atıksu karı

asitlerle, bunlardan türeyen proteinler başta olmak üzere, amin, amid, nitro bile

gibi organik maddelerin yapısına girebilen bir elementtir. İnorganik bileşikler ise, azot atomunun dıyörüngesindeki elektron sayısı nedeniyle -3 ile +5 arasında değişen değerliklerde azot ihtiva

ıdaki sıralamaya göre hemen tümü gaz halde olan ve beşinci ile yedincisi kuvvetli

itli inorganik azot bileşikleri doğada bulunur:

bileşikleri önemli hava kirleticilerinden olup; yüksek sıcaklık proseslerinden veya atmosferde yıldırım, şimşek gibi elektrik deşarjları sırasında havanın N

’inden kimyasal reaksiyon yoluyla oluşur. Ancak, çevresel önemlerine karşılık biyokimyasal

aksiyonlara girmeyen bu maddelerin dışında kalan NH3, NO2, N2O3, ve N2O5 gibi azotlu bileitli yollardan organik azotlu bileşiklere dönüştürülebilmektedir. Örneğin, atmosferde elektrik

2’nin yanısıra oluşan, bir üst seviyedeki oksitlenme ürünü

), atmosferde yağış ile yıkanarak nitrik asit (HNO3) şeklinde topra

inmektedir. Toprakta bir bitki besleyici olan NO3- iyonu, klorofilli bakterilerce özümlenerek, protein

ekil 1’de azot döngüsü şematik olarak gösterilmiştir. Bu döngü tabiattaki

rudan ilgili olup, Çevre Mühendisleri tarafından mutlaka öğrenilmesi gerekli önemli bir


Azot ve azotlu maddeler çevre kirlenmesi kimyasının en önemli konularından birini oluşturur. Su


al döngüsü olan, bakteriler

ik oksidasyon/redüksiyon

turabilen bir maddedir. Hemen tüm canlı hücrelerin yaşama ve

amın sürmesi için, nutrient

ımız bu ve benzeri bazı elementlerin gerekli minimum miktarların

n minimumlar yasası” olarak bilinir.

şmesi için, suda

tırılacak karbonlu maddelerin %5’inden daha fazla miktarda azotlu maddenin suda bulunması

alması için lüzumlu bu

inin günde kanalizasyona verdiği

Buna karşılık, toplam :N oranı 100:5 olan

madığı endüstriyel atıksu akımlarında, karbon:azot oranları yeterli olmayabilir. Bu takdirde biyolojik üremenin

er mevcutsa evsel atıksu karıştırılması

ta olmak üzere, amin, amid, nitro bileşikleri

ikler ise, azot atomunun dış erliklerde azot ihtiva

inci ile yedincisi kuvvetli

ikleri önemli hava kirleticilerinden olup; yüksek sıcaklık

arjları sırasında havanın N2 ve

şılık biyokimyasal

gibi azotlu bileşikler, in, atmosferde elektrik

seviyedeki oksitlenme ürünü

şeklinde toprağa

iyonu, klorofilli bakterilerce özümlenerek, protein tir. Bu döngü tabiattaki

renilmesi gerekli önemli bir


Şekil 1: Azot Döngüsü

1.2.AZOTLU BİLEŞİKLERİN ÇEVRESEL ÖNEMİ

İçme ve kullanma sularıyla, yüzeysel suların ve kirlenmiş su kütlelerinin içerdiği organik ve inorganik

azotlu bileşiklerin ölçümü birçok bakımdan önem taşır. İçme suyunda NH3 tespit edilmesi, fekal bir

kirlenmeye işaret eder. Kirlenmiş sularda azot bileşiklerinin ilerleyen zaman içindeki değişimi Şekil 2

‘de gösterildiği gibi gerçekleşmektedir. Görüldüğü üzere amonyak azotu zaman içinde azalmaya

başlamakta ve buna karşılık nitrit ve sonra nitrat artmaya başlamaktadır. Buna göre, genel olarak,

organik azot ve amonyak kirlenmenin yeni ve nitrit ve nitrat ise kirlenmenin eski olduğunu ifade

edecektir.

Şekil 2: Kirlenmiş sularda azot formlarının aerobik şartlarda zamanla olan değişimi

NO3- iyonunun sularda fazla miktarda bulunmasının, bu suyu içen toplumlarda bebekler arasında

metemoglobinemya adı verilen kalp ve dolaşım bozukluğuna neden olduğu öne sürülmektedir. Bu nedenle örneğin, A.B.D. Çevre Koruma Ajansı (E.P.A.) içme suları ile ilgili normlarda nitrat azotunun

(NO3—N) 10 mg/L ile sınırlı kalmasını istemektedir. Ülkemiz içme suyu standardı TS 266 da ise nitrat

için maksimum müsaade edilen konsantrasyon olarak 45 mg/l söz konusudur.


Bu sakıncalara karşılık azotlu maddeler, biyolojik arıtma tesislerinde belirli oranlarda bulunması

zorunlu olan besleyici unsurlardır. Arıtıl

şekilde azotlu maddenin dışarıdan atıksuya eklenmesi gereklidir. Bu ise do

ekonomisini etkileyen bir unsurdur.

2. LABORATUVARDA AZOT TAY

2.1. DENEY METOTLARI

Çevre mühendisleri genel olarak dört önemli azot formu ile ilgilenirler. Bunlar; amonyak azotu, nitrat

azotu, nitrit azotu ve organik azot formları olup, yüzeysel sularda ve kirletilmigereken azot şekilleridir.

2.2. AMONYAK AZOTU TAYİN

Amonyak, suda amonyum iyonu şeklinde çözünür.

Yukarıdaki çift yönlü reaksiyon, ortamın pH de

Sularda amonyak azotu tayini yöntemleri; nesslerizasyon, distilasyon yöntemi ve iyon seçici elektrot

yöntemleridir. Bu laboratuar uygulaması ç

Distilasyon yönteminin uygulanışı: tampon çözeltisi yardımıyla pH 9.5 civarında tamponlanır. Daha sonra numune, borik asit içinde

toplanmak üzere distilasyona tabi tutulur. Sıcaklık ve yüksek pH etkisiyle atıksudaki amonyak su

buharları ile beraber uçarak, soğutma kısmından geçerken yo

Borik asit içinde biriken amonyak, sülfürik asit kullanılarak titrime

2.2.1 DENEYDE KULLANILAN MALZEMELER

2.2.1.1 DENEYDE KULLANILAN ARAÇLAR

- Pipet

- 250 ml’lik balon joje

- Distilasyon Cihazı: Amonyağı distilatta toplamak üzere numuneyi distile etmek amacı ile kullanılacak Distilasyon cihazı.

- Kjeldahl Balonu: 800 ya da 2000 mL kapasiteye kadar numuneyi saklamak üzere kullanılacak cam

balon.


ılık azotlu maddeler, biyolojik arıtma tesislerinde belirli oranlarda bulunması

zorunlu olan besleyici unsurlardır. Arıtılacak olan atıksuların, mevcut BOİ:N, 100:5 oranını geçecek

arıdan atıksuya eklenmesi gereklidir. Bu ise doğal olarak i

ekonomisini etkileyen bir unsurdur.

ARDA AZOT TAYİNİ


azotu, nitrit azotu ve organik azot formları olup, yüzeysel sularda ve kirletilmiş sularda ölçülmesi

İNİ

şeklinde çözünür.

Yukarıdaki çift yönlü reaksiyon, ortamın pH değerine bağlıdır.


yöntemleridir. Bu laboratuar uygulaması çalışmasında, “distilasyon yöntemi” ele alınacaktır.

şı: Numune siyanat ve organik azotun hidrolizini azaltmak için borat tampon çözeltisi yardımıyla pH 9.5 civarında tamponlanır. Daha sonra numune, borik asit içinde

k üzere distilasyona tabi tutulur. Sıcaklık ve yüksek pH etkisiyle atıksudaki amonyak su

ğutma kısmından geçerken yoğuşur ve borik asit içine absorblanır.

Borik asit içinde biriken amonyak, sülfürik asit kullanılarak titrimetrik olarak ölçülür.



ğı distilatta toplamak üzere numuneyi distile etmek amacı ile

800 ya da 2000 mL kapasiteye kadar numuneyi saklamak üzere kullanılacak cam


ılık azotlu maddeler, biyolojik arıtma tesislerinde belirli oranlarda bulunması

:N, 100:5 oranını geçecek

ğal olarak işletme


ş sularda ölçülmesi


masında, “distilasyon yöntemi” ele alınacaktır.

Numune siyanat ve organik azotun hidrolizini azaltmak için borat tampon çözeltisi yardımıyla pH 9.5 civarında tamponlanır. Daha sonra numune, borik asit içinde

k üzere distilasyona tabi tutulur. Sıcaklık ve yüksek pH etkisiyle atıksudaki amonyak su

ur ve borik asit içine absorblanır.

ı distilatta toplamak üzere numuneyi distile etmek amacı ile

800 ya da 2000 mL kapasiteye kadar numuneyi saklamak üzere kullanılacak cam


2.2.1.1 DENEYDE KULLANILAN REAKT

Saf Su: İyon değişimli filtre ile ya da distilasyon metotları kullanılarak hazırlanır. Amonyak içermeyen

saf su bütün reaktiflerin hazırlanmasında, araçların yıkanmasında ve numunenin seyreltilmesinde

kullanılır. Ağzı kapalı tutulur. Laboratuvar ortam havasındaki amonya

edilmez. Deney öncesi taze elde edilmi

Borat Tampon Çözeltisi: 9.5 g sodyum tetraborat (Na

çözülür. 0.1 N sodyum hidroksit çözeltisinden 500 mL tetraborat çözeltisine eklenerek 1 L’ ye

tamamlanır.

Karışık İndikatör: 100 mL %95’lik etil ya da izopropil alkol içinde 20

Ayrı bir kapta 50 mL %95’lik etil ya da izopropil alkol içinde 100 mg metilen mavisi çözülür. Bu iki

çözelti karıştırılır. Bu çözelti aylık hazırlanmalıdır.

Borik Asit: Amonyak içermeyen saf suda 20 g borik asit (Hhazırlanmış olan indikatör çözeltisi karı

aylık hazırlanır.

Standart Sülfürik Asit Çözeltisi: 0.02 N standart sülfürik asit çözeltisi.

2.2.2 DENEYİN YAPILIŞI

• 800 mL kjeldahl balonuna numune konulur. Kullanılacak numune hacmi Tablo 1’de verilen bilgilere

göre belirlenir.

• 25 mL borat tampon çözeltisi eklenir. Cam balondaki hacim 250 mL olacak içermeyen saf su ile seyreltilir.

• Distilasyon işlemine başlamadan önce birkaç adet cam boncuk kjeldahl balonuna içine bırakılır.

• Ayrı bir erlen alınarak içine 50 mL borik asit konulur ve erlen distilasyon cihazına yerle

Kondensat hortumunun borik asit içine kadar uzandı

• Kjeldahl balonu distilasyon cihazına yerle

• Erlendeki çözelti miktarı 250 mL oluncaya kadar distilasyon i

• Erlende toplanan çözelti soluk lavanta renge dönünceye kadar ile titre edilir. Burada standart sülfürik asit çözeltisinin 1 mL’si 280

2.2.3. HESAPLAMA

Numunedeki amonyak azotunu hesaplamak için a

Burada [NH3-N] mg/L cinsinden amonyak azotu konsantrasyonu, S mL cinsinden sülfürik asit

sarfiyatı ve V mL cinsinden alınan numune hacmidir.


2.2.1.1 DENEYDE KULLANILAN REAKTİFLER

imli filtre ile ya da distilasyon metotları kullanılarak hazırlanır. Amonyak içermeyen

n reaktiflerin hazırlanmasında, araçların yıkanmasında ve numunenin seyreltilmesinde

zı kapalı tutulur. Laboratuvar ortam havasındaki amonyağın suya geçiş

edilmez. Deney öncesi taze elde edilmiş olursa daha iyi olur.

9.5 g sodyum tetraborat (Na2B4O7.10H2O) 0.025 M olacak


100 mL %95’lik etil ya da izopropil alkol içinde 200 mg metil kırmızısı çözülür.


tırılır. Bu çözelti aylık hazırlanmalıdır.

Amonyak içermeyen saf suda 20 g borik asit (H3BO3) çözülür. Çözeltiye daha önce olan indikatör çözeltisi karışımından 10 mL ilave edilerek 1 L’ ye tamamlanır. Bu çözelti

0.02 N standart sülfürik asit çözeltisi.

0 mL kjeldahl balonuna numune konulur. Kullanılacak numune hacmi Tablo 1’de verilen bilgilere

• 25 mL borat tampon çözeltisi eklenir. Cam balondaki hacim 250 mL olacak şekilde amonyak

lamadan önce birkaç adet cam boncuk kjeldahl balonuna içine bırakılır.

• Ayrı bir erlen alınarak içine 50 mL borik asit konulur ve erlen distilasyon cihazına yerle

Kondensat hortumunun borik asit içine kadar uzandığından emin olunur.

eldahl balonu distilasyon cihazına yerleştirilir, distilasyon cihazı çalıştırılır ve soğutma suyu açılır.

• Erlendeki çözelti miktarı 250 mL oluncaya kadar distilasyon işlemine devam edilir.

• Erlende toplanan çözelti soluk lavanta renge dönünceye kadar 0.02 N standart sülfürik asit çözeltisi ile titre edilir. Burada standart sülfürik asit çözeltisinin 1 mL’si 280 µg amonyak azotuna kar

Numunedeki amonyak azotunu hesaplamak için aşağıdaki denklem kullanılır:

mg/L cinsinden amonyak azotu konsantrasyonu, S mL cinsinden sülfürik asit

sarfiyatı ve V mL cinsinden alınan numune hacmidir.


imli filtre ile ya da distilasyon metotları kullanılarak hazırlanır. Amonyak içermeyen

n reaktiflerin hazırlanmasında, araçların yıkanmasında ve numunenin seyreltilmesinde

ın suya geçişine müsaade

O) 0.025 M olacak şekilde suda


0 mg metil kırmızısı çözülür.


) çözülür. Çözeltiye daha önce ımından 10 mL ilave edilerek 1 L’ ye tamamlanır. Bu çözelti

0 mL kjeldahl balonuna numune konulur. Kullanılacak numune hacmi Tablo 1’de verilen bilgilere

şekilde amonyak

lamadan önce birkaç adet cam boncuk kjeldahl balonuna içine bırakılır.

• Ayrı bir erlen alınarak içine 50 mL borik asit konulur ve erlen distilasyon cihazına yerleştirilir.

ğutma suyu açılır.

0.02 N standart sülfürik asit çözeltisi g amonyak azotuna karşılık gelir.

mg/L cinsinden amonyak azotu konsantrasyonu, S mL cinsinden sülfürik asit


2.3 TOPLAM KJELDAHL AZOTU (TKN) TAYİNİ

Kjeldahl metodu, organik azotu ölçmenin bir yoludur. Kjeldahl metodunda sudaki organik azot

parçalanarak amonyağa dönüştürülür ve suda zaten bulunan amonyak ile birlikte ölçülerek Toplam Kjeldahl Azotu (TKN) olarak anılır. TKN ile amonyak azotu tayininde elde edilen sonuçlar arasındaki

fark organik azotu verir. Toplam N ile TKN-N genelde karıştırılır. Toplam N ayrıca nitrat ve nitriti de

kapsar. Eğer bir suda nitrat ve nitrit yoksa o zaman Toplam N, TKN-N’ye eşit olacaktır.



- Distilasyon Cihazı: Amonyağı distilatta toplamak üzere numuneyi distile etmek amacı ile

kullanılacak distilasyon cihazı.

- Parçalama Cihazı: Numunedeki organik azotun kimyasal olarak parçalanması için kullanılan

elektrik rezistanslı cam balonun yerleştirildiği ve bağlandığı yerler bulunan cihaz.

- Kjeldahl Balonu: 800 ya da 2000 mL kapasiteye kadar numuneyi analiz etmek üzere kullanılan cam

balon.

- pH metre

2.3.1.2 Deneyde Kullanılan Reaktifler

Saf Su: Yukarda [NH3-N] tayini kısmında anlatıldığı gibi.

Borat Tampon Çözeltisi: Yukarda [NH3-N] tayini kısmında anlatıldığı gibi.

6 N Sodyum Hidroksit: 240 g sodyum hidroksit suda çözülerek 1 L’ ye tamamlanır.

Nötralizasyon Reaktifleri: 6 N sodyum hidroksit ve 1 N sülfürik asit (H2SO4).

Karışık İndikatör: Yukarda [NH3-N] tayini kısmında anlatıldığı gibi.

Borik Asit: Yukarda [NH3-N] tayini kısmında anlatıldığı gibi.

Civa Sülfat Çözeltisi: 8 g kırmızı civa oksit (HgO) 100 mL 6 N H2SO4 içinde çözülür.

Parçalama Reaktifi: 134 g K2SO4 650 mL distile su ve 200 mL derişik H2SO4 karışımda çözülür.

Karıştırılarak 25 mL civa sülfat (HgSO4) çözeltisi eklenir. Distile su ile 1 L’ ye tamamlanır. Parçalama reaktifi 20 °C’de korunmalıdır.

Sodyum Hidroksit Tiyosülfat Reaktifi: 500 g sodyum hidroksit ve 25 g N2S2O3.5H2O suda çözülerek

1 L’ ye tamamlanır.

2.3.2 DENEYİN YAPILIŞI

• 20 mL numune alınarak kjeldahl balonuna konulur.

• Numunenin üzerine 50 mL parçalama reaktifi eklenir.

• Parçalama reaktifinden sonra birkaç adet cam boncuk kjeldahl balonuna içine bırakılır.


• Kjeldahl balonu parçalama cihazına konulur ve parçalama fanı açılır.

• Cam balonun içinde yaklaşık 10 mL numune kalıncaya kadar (beyaz duman yok oluncaya kadar)

parçalama işlemine devam edilir.

• Parçalama işlemi tamamlandıktan sonra, cam balondaki numune 300 mL’ ye tamamlanır. Daha

sonra 50 mL sodyum hidroksit tiyosülfat çözeltisi eklenir. Cam balon distilasyon cihazına yerleştirilir.

• Bir erlene 50 mL borik asit konulur ve distilasyon cihazına yerleştirilir.

• Distilasyon işlemi başlatılır ve erlende 250-300 mL arası numune toplanana kadar distilasyon

işlemine devam edilir.

• Oluşan distilat 0.02 N standart sülfürik asit çözeltisi ile soluk lavanta rengine dönünceye kadar titre

edilir.

2.3.3 HESAPLAMA

Numunedeki Toplam Kjeldahl Azotunu hesaplamak için aşağıdaki denklem kullanılır:

[TKN-N] = 280 �

�

Burada [TKN-N] mg/L cinsinden Toplam Kjeldahl Azotu konsantrasyonu, S mL cinsinden sülfürik

asit sarfiyatı ve V mL cinsinden alınan numune hacmidir.

Documents

Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi Çevre Mühendisliği ... · Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü Çevre Kimyası Laboratuvarı II