Su iki ağzı keskin bıçak gibidir: Ya koroziftir (eriticidir) veya taş yapıcıdır. Suyun pH derecesi, Alkalinite değeri, Sertliği ve suyun kullanım yerindeki sıcaklığı suyun korozif veya taş yapıcı olmasına etkendir.

Su iki ağzı keskin bıçak gibidir: ya eriticidir (korozif) veya taş yapıcıdır. Suyun bu özelliğini çoğu işletici teorik olarak bilmese de yaşamıştır. Sanayi veya turistik işletmelerde tesisatta veya buhar kazanında oluşan kireç taşından kurtulmak için su yumuşatma cihazı yatırımı yapılır, fakat, bir süre sonra kazanda, su sisteminde veya soğutma suyu sisteminde birçok metal aksamın korozyona uğradığıveya delindiği gözlemlenir.İşletmeciler bu olayı en çok buhar kazanlarında ve soğutma sularında görürler.İşletmeciler suları pH derecesini yükseltmesine rağmen siyah demirden yapılmış borulardaki ve kazan içindeki korozyonu önleyemezler. Tabiatı gereği SU bazı maddelere açtır ve bu maddelere doyasıya kadar eritkendir, yani suyun doyum noktası vardır. Su kimyası ile ilgilenenler “Doymuş Su” veya “Doymamış Su” olarak suyun Kalsiyum Karbonat’a (CaCO3) doyumunda söz ederler. Literatürde “doymuş” kelimesi yerine ithal kelime olan “satüre” ve doyum kelimesi yerine “satürasyon” kelimesine rastlayabilirsiniz.

Laboratuar araçlarının gelişmesinden önce suyun “doymuş” veya “doymamış” olduğunu sapmak için mermer tozu deneyi yapılırdı. Bir su örneği içine az miktarda mermer tozu örneği serpilirdi, kısa bir süre içinde suda bir çökelek oluşup mermer tozları üzerine de bir miktar kireç yapışırsa bu suya “doymuş” su denirdi, eğer mermer tozları suda erirse bu suya “doymamış” su denirdi. Laboratuar ölçü metodları geliştikten sonra pratik bir çizelge yaratıldı. Su örneğinin analizi laboratuarda yapılıp suyun pH değeri (mg/lt CaCO3 cinsinden) saptandıktan sonra suyun korozif mi yoksa taş yapıcı mı olduğu Çizelgenin yardımı ile anlaşılır. Burada suyun kullanım noktasındaki sıcaklığı da önemlidir. Bu çizelge sayesinde suyun özel bir değeri olan “Doyum noktasındaki pH değeri (Satürasyon pH değeri), yani “pHs” bulunur. Çizelge ile bulunan bu “pHs” değeri suyun normal pH derecesinden yüksekse su eritici (korozif) olur. Suyun pHs değeri normal pH’dan düşükse taş yapıcıdır. Kimya literatüründe yukarıda yaptığımız tanımı bir başka birim ile değerlendirirler: Satürasyon (Doyum)İndeksi (si), diğer adı ile “Langelierİndeks”.

Sİ = pH – pHs

“Sİ” hesabı sonucunda Sİ negatif bir değer taşıyorsa su eritici, bu değer pozitifse su taş yapıcıdır.
İçinde fazlaca tuz olmayan, iletkenliğin sorun olmadığı (iletkenlik 500 – 600 mikroS/cm civarında) bir kuyu suyunu örnek alarak bu suyun hangi şartlarda taş yapıcı ve hangi şartlarda korozif olduğunuŞekil 1’den inceleyelim. Örneğin, bir işletmedeki kuyu suyunun sertliği 24 Fransız (240 mg/lt CaCO3),Alkalinite değeri 190 mg/lt ve pH derecesi 6,8 ise; 23 C derecede bu suyun “pHs” değeri 7,3 dür. (Şekil 1’den takip edin). Bu değerlere göre Sİ-Satürasyon indeksi hesabı yapalım: Sİ = 6,8 – 7,3 = - 0,5 (bu su “eritken”dir)
Oysa 24 Fransız sertlik çoğu zaman “taş yapıcı” olarak bilinir. Aynı kimyasal özellikleri olan suyu 60 C dereceyeısıttığımızda suyun pHs geğeri 6,5 olur. Bu durumda:
60 C sıcaklıkta Sİ = 6,8 – 6,5 = + 0,3 (bu su taş yapıcıdır)

Soğukken Eritken olan suyun ısındığında taş yapıcı özellik kazandığını görüyoruz. Bu örnek, suyun yalnızca sertliğinin ölçülmesi ile ve pH değerine bakarak “Taş yapıcı” veya “Eritici” özelliklerinin anlaşılamayacağını ispat etmektedir.

Yukarıda tarif edilen suyun eritkenlik özelliğini değiştirmek için suya bir miktar pH yükseltici kimyasal koyarak pH derecesi 7,3 üzerindeki bir değere getirilir. Böylece su eritken olmaktan çıkar, ancak bu suyun pH değerini çok yükseltirsek bu su 23 C de dahi “taş yapıcı” nitelik kazanır (Çizelgeden takip edin).

Tarif edilen bu kuyu suyuısıtıldığında taş yapıcı olduğunu yukarıda gördük. Bu suyun buhar kazanında kullanılması ancak sertliğinin alınması ile mümkündür.

Bu suyun sertliği alındığında ortaya çıkan durumu Çizelge’den inceleyelim: Su Sertliği’ni sıfıra yakın kabul ettiğimizde, Alkaliniteyi gene 200 mg/lt ve su sıcaklığını gene 23 C kabul edersek, suyun pHs değeri 8,5 olur.

Bu durumda Sİ = 6,8 – 8,5 = - 1,7 (bu su ÇOK eritkendir)

Yumuşatılmış suların neden ÇOK KOROZİF olduğu buradaki örnekten kolayca görülüyor.

Yumuşatılmış su iyice eritken (korozif) olduğundan buhar kazanını eritir: kazan blöf kuyusundan alınan su örnekleri içinde yüksek miktarda demir iyonu bulunur. Bu nedenle buhar kazanı suyunun pH derecesi yüksek tutulur, hatta bu da yetmez, su içine “korozyon inhibitörü” denen kimyasal konarak kazan korozyonu en aza indirilir. Ülkemizde çok uzun yıllardır kullanılan buhar kazanlarının korozyona uğramaması ve diğer taraftan taş yapmaması için gerekli olan yöntemleri işletmecilerin çoğunun bildiğini söyleyebiliriz. Düşük basınçlı kazanlar için gerekli olan suşartlandırma yöntemini özet olarak hatırlatalım:

  1. Önce su yumuşatma cihazı veya ters osmos cihazı ile suyun sertliği alınır,
  2. Kazan suyunun pH derecesi 10’un üzerinde tutulur,
  3. Buhar kazanı içindeki suyun iletkenliği 6000 mikroS/cm üzerine çıktığında kazan blöfü yapılır ve bu iletkenlik değeri aşılmaz,
  4. Kazan besi suyu önce degazörden geçirilir su içindeki ermiş oksijenden arındırılır,
  5. Kazan suyuna korozyon inhibitörü ve oksijen bağlayıcı kimyasallar verilir.

Eskiden soğutma suyu sistemlerinde de suyun bir taraftan kireci alınır, bir taraftan da metalleri eritmemesi için suya bolca kimyasallar verilirdi. Son yıllarda gelişen bir teknik sayesinde soğutma sularında suyunşartlandırılması çok basitleşti. Soğutma suyu sistemlerinde oluşan Kireçlenmeyi fiziksel bir yöntem olan Radyo Frekansı Yöntemi ile tamamen ortadan kaldırmak mümkün hale geldi. Bu teknik kullanıldığında suyun yumuşatılması gerekmiyor. 1997 yılından bu yana ülkemizde de uygulanan bu fiziksel yöntem sayesinde Soğutma Suyu sistemlerinde, işletmecinin sistem besi suyunun sertliği ile ve pH derecesi ile ilgilenmesi pek gerekmiyor.

Sonuç olarak, işletmecilere tavsiyemiz, özellikle buhar kazanı ve soğutma sisteminde kireçlenme ve korozyonu en aza indirmek için suyun pH, iletkenlik, sertlik, sıcaklık gibi değerlerini sürekli göz önünde bulundurmalarıdır. Bu değerleri ölçebilmek için işletmelerin basit birkaç ölçü aleti satın almaları yerinde olur.


Kaynak: Yük. Müh. Enis Burkut / Termodinamik Dergisi Sayı 101