En Hayati Maddelerden "Su"

[Asi Ruh]

Bir oksijen atomu ile iki hidrojen atomunun birleşmesinden meydana gelmiş, âdi sıcaklıkta berrak, saydam ve kokusuz bir sıvı. Dünyânın % 71’ini, tabiatta bulunan canlıların yapısının büyük bir kısmını su meydana getirir. Yediğimiz gıdâların başlıca bileşenleri de sudur. Meselâ, domatesin % 95’i, sütün % 87 ‘si ve etin ise % 60-70’i sudan ibârettir. Suyu meydana getiren elementlerin H/O hacim oranları 2/1, ağırlık oranları ise 1/8’dir. Kimyâsal formülü H2O’dur. 1781’de Carendish, hidrojeni yakarak su elde etmiştir. Bunun üzerine suyun bir element olmadığı anlaşılmıştır.
Suyun fiziksel özellikleri: İnce tabakalar hâlindeyken renksiz olan su, derin tabakalar hâlinde mavi, lacivert renklerdedir. Bunun sebebi güneş ışığının bir kısım renklerinin su tarafından absorblanması(emilmesi) dir. Suyun fizikî özelliklerinden donma ve kaynama noktası, Celcius-sıcaklık skalası (derecesi) için standart alınmıştır. Suyun donma noktası 0°C veya 273,16 K (Kelvin) ve 760 mm Hg basınç altında suyun kaynama sıcaklığı 100°C kabul edilmiştir. +3,98°C’daki havasız 1 kg su bir litre kabul edilir (1000,028 cm3 su bir kg dır). Buna göre +3,98°C sıcaklıktaki suyun yoğunluğu 1 g/cm3tür (3,98°C de su hacim olarak en büyük değerini alır). Kalorinin târif edilmesinde de suyun özelliklerinden istifâde edilmiş ve 1 gram suyun sıcaklığını 14,5°C’dan 15,5°C’a çıkarmak için verilen ısıya bir kalori denmiştir. Su, katı, sıvı ve gaz hallerindeyken moleküler özelliklerini korur. Bu yüzden de suya belirli ve saf madde denilebilir. Su 0°Cnin altında katı, 0°C ilâ 100°C arasında sıvı ve 100°C’nin üstünde gazdır. Tabiatta yalnız H2O hâlinde olan saf suya rastlamak oldukça güçtür. Çünkü çözücü özelliği çok fazla olan su, temas ettiği her şeyi az çok çözer.
Suyun Bâzı Fiziksel Özellikleri
Erime ısısı ...................................... 79,7 cal/g
Buharlaşma ısısı .......................... 539,4 cal/g
Oluşum ısısı ............................ 68320 cal/mol
Isı kapasitesi .................................. 4,197 jul/g
İyonlaşma ısısı ........................ 13360 cal/mol
Dielektrik sâbiti ............................ 78,5 c.g.s.e
Viskozite .............................. 8,95x10-3 poise
Yüzey gerilimi .............................. 72 dyne/cm
Gaz hâlinde su molekülünün dipol momenti 1,83.10-18 c.g.s.e. (cm-gram-sâniye- elektrostatik yük birimi)dir. Dielektrik sâbitinin yüksek olmasının sebebi, su moleküllerinin polar olmasındandır.
Suyun yapısı: Gaz hâlinde su molekülünde oksijen atomundan 0,95°A (Angström) uzaklıkta ve ona kovalent bağlı iki hidrojen atomu tepe açısı 104,5° olan ikizkenar üçgenin tabanı üzerinde bulunur. Katı halde ise her oksijen atomu bir dörtyüzlünün köşelerinde bulunan dört hidrojen atomuyla çevrilmiştir. Buzun açık hegzagonal kristalleşmesi ve bağ uzunluklarında hidrojen köprüsü sebebiyle meydana gelen değişiklikler suyun ilgi çekici fizikî özelliklerinin sebebidir.
Suyun kimyâsal özellikleri: Suyun oluşum ısısı yüksek olduğundan oldukça kararlı bir bileşiktir. Metallerle ve bâzı ametallerle tepkimeye (reaksiyona) girerek, bunların oksitlerini meydana getirir ve hidrojen açığa çıkar.
Su, halojenlerle tepkimeye girerek halojeni indirger ve serbest oksijen oluşur. Metal oksitlerin su ile reaksiyonundan da hidroksitler elde edilir. Bu hidroksitler, pozitif yüklü elementin periyodik tablodaki yerine bağlı olarak asidik, bazik veya amfoterik olabilirler. Su az da olsa iyonlaştığı için, zayıf baz veya asit tuzları suda çözündükleri zaman hidrolize uğrarlar. Metal nitrür ve hidrürleri suda bozunarak amonyak ve hidrojen açığa çıkar. Metal karbürler su ile tepkimeye girerek hidrokarbon meydana getirirler
CaC2+2H2O›Ca(OH)2+C2H2
Organik esterlerin hidrolizi sonucu ilgili alkol ve asit meydana gelir. Küçük olması sebebiyle su molekülü birçok iyonize kristal kafes yapısı içine girerek hidratları meydana getirir. Na2PO4.7H2O ve Na2SO4.7H2O gibi.
Tabiatta bulunan suların en safları sırasıyla kar ve yağmur sularıdır. Özellikle yağmur suyunda çözünmüş olarak hava içindeki gazlar yanında karbondioksit, klorürler, nitratlar, sülfatlar, amonyak ve askıda organik ve anorganik tozlar bulunur. Yağmur suyu içinde çözünmüş halde bulunan amonyak, nitrat ve sülfatlar toprakların zirâî gücünü arttırır.
Su, bitki ve hayvanların beslenmesinde çok önemlidir. Fen ve sanâyide çözücü, katalizör ve akışkan bir ortam olarak, bâzı fizikî büyüklüklerin târiflerinde standart referans maddesi olarak, bâzı hallerde ince tâneli malzeme taşıyıcısı olarak artıkların uzaklaştırılmasında seyreltici ve dağıtıcı, soğutucu, temizleyici, ısı taşıyıcı olarak ve termik ve hidroelektrik enerji üretiminde çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Sanâyide hidrojen, suyun elektrolizinden veya su buharı kızgın kömür içinden geçirilerek elde edilir.
Suyun insan hayâtındaki yeri: Suyun eksikliği veya yokluğu canlılar için tehlikeli ve öldürücüdür. Bir insan hiçbir şey yemeden uzun zaman yaşayabildiği halde, su içmeden ancak birkaç gün yaşayabilir. İnsanlardaki su dengesi hayâtî önem arzeder. Eğer kaybedilen su tekrar alınmazsa, vücutta çeşitli aksaklıklar meydana gelir. İnsan vücûdunun her organında su vardır. Yetişkin bir insanda vücut ağırlığının ortalama olarak % 77’si sudur. Suyun vücûdumuzda bulunma oranları ve yerleri:
Bulunduğu Yer Oran%
Vücut hücreleri .................................................. ................55
Kan plâzması.......................................... ............................7,5
Lenf .................................................. ...........................20
Beyin omurilik sıvısı............................................ ................ 2,5
Kemikler .................................................. ...................... 7,5
Vücut organlarını ayıran, koruyan ve destekleyen doku ........................... 7,5
Vücûdumuza lâzım olan suyun büyük bir kısmı yiyecek ve içeceklerle alınır. Bundan başka organik maddelerin vücûdumuzda yanmasıyla da bir miktar su meydana gelir. Su kaybıysa idrarla, terle, solunum ve dışkıyla olur. Organizmada su kaybı % 10’u bulduğu vakit hayâtî tehlike başlar. Vücutta su azaldığı zaman, dengenin sağlanması için önce ciltten su çekilir, bilâhare kandaki su azalır, kanın yoğunluğu artar ve nihâyet ölüm vukû bulur.
Suyun vücuttaki vazifeleri şu şekilde özetlenebilir: Su, vücuttan metabolizma artıklarının atılması için vâsıtadır. Su vücûdun termostatı, ısı düzenleyicisidir. Vücuttan su ter olarak atılırken ısı da birlikte atılır ve vücut ısısı azalır. Vücutta lüzumlu olan maddeleri, lüzumlu yerlere taşır. İnsan vücûdunun suya ihtiyaç duyduğu, insanın susamasıyla anlaşılır. Lüzumlu olan suyu miktar olarak hesaplamaya gerek olmadan ihtiyaç halinde susama şekliyle insan ikaz edilir. Bir insan günde yiyecek ve içeceklerle normal olarak 2,9 litre, vücudundaki kimyâsal reaksiyonlarla 100 ml su alır. Buna karşılık kaybedilen su, normal olarak idrarla 1500 ml, deri yoluyla (terleme şeklinde) 900 ml, solunumla 4000 ml ve dışkıyla 200 ml’dir.
İnsanlar su ihtiyaçlarını; meteor suları (yağmur, dolu, kar), yeraltı suları(kaynak, kuyu ve artezyen) ve yeryüzü sularından (ırmak, göl) karşılarlar. Dağlık, yüksek bölgelerdeki dere ve göl sularında organik maddeler bulunmamakla birlikte, çözünmüş anorganik tuzlar ihtivâ edebilir. Alçak düzlüklerdeki sularda ise çok miktarda organik kirlenme vardır. Zemin katmanlarından süzülerek gelen kuyu ve kaynak sularında organik artıklar temizlenmiştir. Fakat, çözünmüş halde anorganik tuzlar bulunabilir. Akarsularla denize taşınan bu tuzlar denizlerde ağırlıkça ortalama % 3,5 kadar çözünmüş madde bulunmasının başlıca sebebidir. İçme sularında az miktarda anorganik tuzlar zararlı olmayabilir. Fakat organik maddeler zararlı organizmaların gelişmesi ve çoğalması için elverişli bir ortam meydana getirirler.
İçmede ve evde kullanılan suların özellikleri: Suda çözünmüş maddeler organik ve anorganik olmak üzere ikiye ayrılır. Anorganik bileşikler gaz ve tuz olabilir. İçilebilen sular, litresinde 20-50 ml kadar gaz bulundurabilir. Bunun yarısı CO2 ve diğer yarısının üçte biri oksijen ve üçte ikisi azottur. Eğer litredeki CO2 miktarı 25 ml’yi geçerse bu su, bulunduğu ve geçtiği yeri bozar; kurşun ve kireçli malzemeyi aşındırır. CO2’li su kaynatılırsa kullanışlı hâl alır. Su çözünmüş bulunan kalsiyum ve magnezyumun bikarbonat, karbonat, sülfat, nitrat, fosfat ve silikat tuzları sulara sertlik verirler. Karbonat ve bikarbonattan meydana gelen sertliğe karbonat sertliği denir. Bikarbonattan meydana gelen sertliğe eskiden geçici sertlik de denirdi. Çünkü su kaynatıldığı zaman bikarbonatlar: Ca(HCO3)2 › CaCO3+CO2+H2O Mg (HCO3)2 › MgCO3+CO2+H2 şeklinde reaksiyon verirler. Meydana gelen MgCO3 ve CaCO3 çöker ve böylece bikarbonattan ileri gelen sertlik gider. Fakat meydana gelen karbonatlar suda az da olsa çözünür ve geçici sertliğin yerini çözünme oranında karbonat sertliği alır. Dolayısıyla geçici sertlik yerine karbonat sertliği demek daha uygundur. Öteki tuzlardan meydana gelen sertliğe de karbonat olmayan sertlik denir. Eskiden bu sertliğe kalıcı sertlik denirdi. Çünkü kaynamakla gitmez. Bu iki sertliğin ikisine birden sertlik bütünü denir. Suyun sertliği sertlik dereceleriyle anlatılır. Alman, Fransız ve İngiliz sertlik dereceleri vardır. Memleketimizde genel olarak Fransız sertliği kullanılır.
1 Fransız sertlik derecesi (Fd°) litrede 10 mg CaCO3’a veya 8,4 mg MgCO3’a;
1 Alman sertlik derecesi (Ad°) litrede 10 mg CaO’e veya 7,13 mg MgO’e;
1 İngiliz sertlik derecesi (İd°) litrede 14,3 mg CaCO3’a veya 12,0 mg MgCO3’a tekâbül eder.
1 Fd° = 0,56 Ad° = 0,7 İd° 1 Ad° = 1,79 Fd° = 1,25 İd° 1 İd° = 0,80 Ad° = 1,43 Fd° Sertlik derecesi yüksek olan sular acı, düşük olan sular tatlıdır.
Fransız sertlik derecesine göre sular ortalama şöyle sınıflandırılır:
0-7 arasında olanlar çok yumuşak - çok tatlı,
7-14 arasında olanlar, yumuşak-tatlı,
14-22 arasında olanlar sertçe-orta tatlı,
22-32 arası olanlar sert-acı,
32-54 arası olanlar çok sert-çok acı sulardır.
İçilecek menba sularının iyilerinin sertliği 5’den azdır. Sertliği 7’den çok olan menba sularına tüzük gereği satış izni verilmez. Bununla berâber sertlik derecesi 30’a kadar olan sular içilebilir. Sertliği 60’tan büyük olan sular hiçbir yerde kullanılmaz. Sertlik, suyun lezzetine etki ettiği halde, sağlığa zararlı değildir. Ancak fazla sert sular, böbrek taşı teşekkülünde etkili olur. Yumuşak suların raşitizme sebep olduğu da doğru değildir. Bikarbonat suya serinletici bir tad verir ve suyun kurşun borulara etkisini önler. Tatlı sularda baklagiller çabuk pişer. Sert sular kahve, çay yapmağa da elverişli değildir, çayın lezzetini bozar.
Çamaşırcılıkta ise tatlı su şarttır. Çünkü Ca ve Mg iyonları sabundaki yağ asidi iyonlarıyla suda çözünmeyen tuz meydana getirir ki, bunun sonucu sabun köpürmez. Dolayısıyla da temizleme yapılamaz. Ancak suyun sertliği gittikten sonra sabun köpürmeye başlar. 35 Fransız sertlik derecesindeki suyun bir litresi 2,5 gram sabunu çöktürür. İçilebilecek sularda 1 litre başına 500 mg sabun çöker. Sert sulara sodyum karbonat (çamaşır sodası, amonyak, boraks veya trisodyum fosfat gibi maddeler katılırsa, suyun sertliği gider. Çünkü Ca2+ iyonu CaCO3 hâlinde, Mg2+ iyonu hidroksit halinde çöker. Suların bikarbonattan ileri gelen sertlikleri havalandırmakla kısmen giderilebilir. Fakat yeterli değildir. Esas sertliği gidermek için ya kimyâsal maddeler veya iyon değiştiriciler kullanılır. Kimyâsal madde olarak genelde kireç ve soda kullanılır. Kireç en eski metoddur. Doymuş kireç suyu halinde sert suya katılır. Soda-kireç berâber katılarak sertlik düşürülür. Sertliği iyice yok etmek için şimdi trisodyum fosfat (Na3PO4) kullanılmaktadır. Suya sertlik veren Ca2+ ve Mg2+ iyonları fosfat tuzları halinde çökerler. Permütrik veya zeolit (2SiO2, Al2O3 Na2+6H2O) kullanılarak da su yumuşatılabilir.
İyon değiştiriciler sentetik reçinelerdir. Bu reçinelerin asidik ve bazik olanları vardır ki, ikisi birden kullanılırsa suyun anyon ve katyonları alınabilir. Bu metodla tamâmen saf su da elde etmek mümkündür.
Az miktarda da olsa sularda organik maddeler bulunur. Bunların az miktarı zararlı değildir. Yalnız kaynağı hayvânî olan organik maddelerin mikrop taşıması bakımından miktarı çok önemlidir. İçilebilen sularda genel olarak amonyak bulunmaz. Eğer amonyak varsa, bir litre sudaki miktarı 0,02 mg’dan az olmalıdır. 1-2 mg/litre amonyak bulunduran sular şüpheli daha çok bulunduran sular ise kötüdür. İçme sularında nitritlerin bulunması sağlık için mahzurludur. Az miktarda silikatlar bütün sularda bulunabilir. Suların hemen hepsinde klorür bulunur. Bunlar çoğunlukla sodyum klorür hâlindedir. Potasyum klorür, ancak mâden sularında bulunur. İçilen suyun sodyum klorürünün birden değişmesi bu suya lağım suyunun karıştığının alâmeti olabilir. Kaynak sularının litresinde 27 mg, içilebilen suların litresinde ise 65 mg NaCl (klorür olarak 40 mg) olabilir. Tüzük gereği kaynak sularında klorür miktarı 20 mg’yi geçmemelidir. İçilebilen sularda NO-3,( SO4 2-) 15-20 mg/litre olabilir. Tüzüğe göre kaynak sularında nitrat en çok 25 mg/litre, içme sularında ise 45 mg/litre olabilir. Nitrat fazlası, süt çocuklarında methemoglobin meydana getirebilir ve galvanizli boruların aşınmasına sebep olur. Tüzüğe göre kaynak sularında en çok 20 mg/litre, içme sularında ise 400 mg/litre sülfat iyonu bulunabilir. Sularda demir, Fe2+ halinde bulunur. Suda demirin bulunması sıhhat için zararlı değildir. Çok demir ihtivâ eden sularda (0,3 mg/litreden fazla) demir hidroksit meydana gelir ki, bu da suyun tadını değiştirir ve bulanık bir su meydana gelir. Mangan sularda Mn2± hâlinde bulunur. Sağlığa zararlı değildir. Manganın da demir gibi mahzurları vardır. Litrede 0,1 mg’dan fazla mangan bulunduran sular lezzetli olmaz. Çamaşırlarda leke yaparlar. Litrede 1 mg’a kadar flor bulunması diş sağlığı bakımından gereklidir. Eğer litredeki flor miktarı 1,5 mg’ı geçerse dişlerde benekler meydana gelir, görüntü bozuk olur, fakat çürüme olmaz. Fazlası zehirleyici olabilir. Gıdâlardan alınan günlük flor miktarı hemen hemen sâbit olup, 0,4 mg’dır. Bu yüzden sulardan alınan flor miktarı önemlidir. Eksik floru tamamlamak için bâzı ülkelerde sulara flor ilâve edilir. Memleketimizde Isparta’daki sularda dişlerde benek yapacak kadar flor vardır. İçme sularında çinko çok rastlanan elementlerdendir. Kurşuna daha az, bakıra ise nâdir rastlanır. Çinko genellikle galvanizli borulardan suya geçer ve bir litre suda 15 mg’dan fazla çinko, kabızlığa sebep olur. İçme sularında ençok 3 mg/litre bakır bulunabilir. Sağlığa zararlı olan metaller kurşun, arsenik ve kromdur. Suda çözünmüş kurşun zehirlenmeye sebep olur. Kurşun borulardan geçen sularda kurşun çözünmüş olarak bulunur. Litrede 0,1 mg’dan fazla çözünmüş kurşun ihtivâ eden sular içilmemelidir. İçme sularında fosfatlar bulunmaz. Eğer fosfat varsa bu suyun kirlendiğinin alâmetidir ve böyle sular içilmez.
Tabii suların pH sı 7,0 ilâ 8,5 arasında olmalıdır. Yeraltı sularının normal pH’ları 5-7’dir. Bu CO2 gazından ileri gelmektedir. Suda çözünmüş oksijen miktarı sağlık bakımından önemli değildir. İçilecek suyun renksiz, berrak ve kokusuz olması istenir. Depolarda bulunan suyun yaklaşık 10 m derinliğinde bulunan cisimler fark edilebilmelidir. Berrak sular asılı madde (bakteri, bâzı organik maddeler, mantar, kil, toprak vs.) ihtivâ etmezler, Yağmurdan sonraki bulanıklık toprak tâneciklerinden ileri geldiğinden sağlığa zararlı değildir. Su, kapalı bir kapta 10 gün bırakıldıktan sonra gerek iyi, gerekse fena bir koku vermemelidir. Suyun tadı hoş ve sıcaklığı serin olmalıdır. Kaynamakla gazı atılan bir su tatsız olur. İçilecek bir suyun sıcaklığı 8-15°C olmalıdır. Bu su, serin su olup, mikropların üreme şanslarının zayıf olduğu sudur. Bir hadîs-i şerîfte serin su içilmesi buyrulmaktadır. Çok soğuk veya çok sıcak su, hem lezzetinin alınamaması hem de boğaza, mîdeye zarar vermesi bakımından çok zararlıdır. En iyi içme suları granitli çatlak kaya tabakalardan çıkan kaynak sulardır. Suların kirliliği: Sudan gelen bir hastalığın sebebi pek nâdir olarak şu veya bu tuzun fazlalığından yine nâdir olarak kurşun vb. bulunmasından ileri gelir. Asıl hastalığa sebep olan şey dışkı (kazurat) bakterileridir. Ölü organik maddeler sağlığa bir şey yapmaz. İçme suyu ile insanlara geçebilen enfeksiyonların başında tifo gelir. Kolera ve dizanteri de su ile geçebilir. Tifonun sebebi Eberth isminde bir basil olup, oldukça küçük olduğundan ve suda çok sayıda bulunmadığından bunu teşhis etmek çok güçtür. Suya zaman zaman patojen mikroplar girer ve hastalığa sebep olurlar. Hastalık yayılana kadar suyun tekrar temiz hale gelmiş olması mümkündür. Birçok salgın hastalığın suyla yayıldığı muhakkak olduğu halde, hastalığı doğuran mikrobun sudaki varlığı ispat edilememektedir. Bunun yerine suda daha uzun süre yaşıyan saprotif (zararsız) mikropların sayısı incelenerek suyun kirlenip kirlenmediği anlaşılır. E.Coli(koli basili) böyle bir mikroptur.
Suların temizlenmesi: Tabiatta içilmeye ve başka maksatlar için kullanılmaya elverişli temiz kaynak suları çoktur. Fakat büyük şehirlerin içme ve kullanma suları büyük miktarlara ulaştığından ekseriya göl ve nehir sularından temin edilir. Bu sular, bugün, sanâyinin ve nüfûsun gelişmesi sonucu kirlenmiştir. Bu yüzden şehir suları arıtma tesislerinden geçirildikten sonra kullanılmaktadır. Küçük kasabaların suları genellikle kaynaklardan temin edilir. Bu gibi sular için bâzı tedbirlerin alınması yeterlidir. İlk önce suyun hijyenik anketi yapılır ve beslenme bölgesinde pis suların karışma ihtimali yok edilir. Suyun kimyâsal ve bakteriyolojik muâyenesi yapılır. Bu işlemler iyi sonuç verdikten sonra, suyun toplanmasına geçilir. Tesisat font veya demirden yapılır. Çimento ve odundan olmamalıdır. Toplama yerinden toplama havuzlarına getirilir. Havuzlar sıcaklık değişmesine karşı korunmuş ve üst kenarı zeminden en az 50 cm yüksekte olmalıdır. Sürekli korunmalı ve temizlenmelidir.
Büyük şehir sularının temin edildiği göl ve nehir sularının içinde yüzen ve sürüklenen maddeler alındıktan sonra, temizlenmesinin sebepleri şunlardır:
1. Suyun içindeki renk, bulanıklık, koku ve kötü tat veren asılı, kolloidal ve çözünmüş haldeki organik
ve anorganik zehirli, radyoaktif maddeleri ve patojen mikropları yok etmek.
2. Demir ve mangan gibi metalleri gidermek,
3. Sertliği ve sıcaklığı normal hâle getirmek,
4. Asitliği ve bazlığı nötürleştirmek, aşındırıcı bilhassa kurşun çözündürücü ve birikinti doğurucu özelliği yok etmek.
Yukarıdaki hususları sağlamak için, su birçok işlemden geçirilir.
Temizlemede İçme Sularına UygulananTemel İşlemler:
Havalandırma: Fıskiye şeklinde püskürtmek, sun’î şelâlelerden geçirmek, delikli tablalardan aşağı damlatmak, karıştırmak veya su içine hava vermekle, sular havalandırılır. Bu havalandırmada bilhassa demir ve mangan tuzları yükseltgenerek çöker, organik maddeler okside olur, suyun fena kokusu ve tadı kısmen düzelir.
Havuzlama: Çok kirli sular bir süre dinlendirilir veya yavaş akıtılırsa içindeki bulanıklığa sebep olan asılı maddeler yavaş yavaş çöker. Bu çöken maddeler aynı zamanda mikrop ve benzeri maddeleri berâberinde sürüklerler. Havuz veya barajlardaki bekletilme süresi suyun kirliliğine göre değişir. Meselâ, Londra şehrinin içme suyunun temin edildiğiThames Nehri suyunun 12 metre derinlik, 2 kilometre uzunluk ve 1,5 kilometre genişlikteki bir havuzda 6 ay bekletildiği olur. Havuzdaki bekletilmeden sonra, su, asıl temizleme istasyonuna gönderilir. Bu su, oldukça berrak olup, bakteri sayısı ilk hâline göre % 80-90 azalmıştır. Bu durulma havuzlarında yosun üremesinin önüne geçmek için havuzlara beş milyonda bir bakır sülfat (CuSO4) katılır. Durulma havuzlarında biriken çamurlar zamanla mekanik vâsıtalarla temizlenir.
Kabasını alma: Bu daha çok nehir sularına uygulanır. Bu aralıkları 2,5-7,5 cm olan ızgaralardan ve göz çapı 3,2-3,4 mm olan eleklerden geçirilerek kaba maddelerden ayıklanır. Basit çökeltim (Sedimentasyon): Bulanık suların 1-3 gün durulmaya tâbi tutulması, bulanıklığın gitmesi bakımından önemlidir. İlk berraklaşma üstten olduğu için su üstten alınarak temizleme vâsıtalarına gönderilir.
Pıhtılaşmış yumaklı çökeltim (Koagülasyon veflokülasyon): Bâzı sular kil ve humus gibi anorganik ve organik kolloidal maddeleri hâvi çözelti hâlindedir. Bu kolloidal halde dağılmış maddeler durulma ve sedimentasyonla giderilemez. Bulanıklığa sebep olan bu tânecikler ancak suya kimyâsal maddeler katarak koagülasyon (pıhtılaştırma) ve flokülasyon (yumaklaştırma) ile çöktürülebilir. Eğer eksi elektrik yüklü killer mevcutsa bunu çöktürmek için artı (+) yüklü tanecikler ilâve edilir. Bu işlemle nötralize olan taneciklerin kolloidal halleri bozulur ve bunun sonunda da tânecikler birbirleriyle birleşerek çökebilecek boyutlara gelir ki, buna koagülasyon denir. Koagüle olan bu parçacıklar, mikropları ve diğer maddeleri de berâberlerinde sürüklerler ve birbirlerine çarparak yumak gibi birleşir ki, buna da flokülasyon denir. Koagülasyon için kullanılan başlıca maddeler, alüminyum ve demir tuzlarıyla sönmüş kireçtir. Sülfat veya klorür hâlindeki bu tuzların yanında soda, karbonat, bikarbonat ve klor da kullanılabilir. Bu tuzların ilâvesiyle CO2 çıkışı olur. Bunun zararını önlemek için su havalandırılır. İlâve edilecek kimyâsal madde miktarı suyun anorganik ve organik analizlerinin veya kavanoz içinde pıhtılaştırma deneyinin yapılmasından sonra tespit edilir. Havuz üç bölmelidir. Kimyâsal maddeler ilk bölmeye özel âletlerle ilâve edilir. Hemen çözünmesi için burada birkaç dakika hızlı karıştırma yapılır. İkinci bölmeye alınan su bir saate yakın yavaş yavaş karıştırılır. Çökeltme havuzu büyük tesisatlarda dikdörtgen, küçüklerdeyse dâireseldir. Suyun içindeki maddeler üçüncü bölmede çöker. Çökeltme bölmesinde bu bekletme süresi umûmiyetle 1,5-6 saattır.
Suların kum süzgeçlerden (Filtrelerden) geçirilmesi: Çok eskiden beri kullanılan bu metod tabiattaki tabii olan süzmenin sun’î olanıdır. Su kum katmanlarından geçirilerek süzülür.
Kum Süzgeç Çeşitleri:
a) Yavaş süzen kum filtreleri; 1827 yılında Simpson tarafından kullanılmıştır. Bu süzgeçler, 2,5-3 metre derinliğinde betonarme havuzlar olup, bir tesisteki süzgeç yüzeyleri toplamı 1000-6000 m2dir. Havuz tabanı belirli eğilimdedir. En altta dayanıklı tuğla tabakaları üzerine yerleştirilmiş 60-80 cm kalınlığında taş ve kaba çakıl tabakası, sonra 2-3 cm tâne büyüklüğündeki çakıllardan 5-10 cm’lik bir tabaka, bunun üstünde de 1-1,5 cm büyüklüğünde çakıllardan 10 cm kalınlığında bir tabaka, en üstte yine, 0,5 cm büyüklüğündeki çakıldan veya kumdan yapılmış bir tabaka bulunur. Bu tabakaların görevi üstüne konacak olan süzücü kum tabakasını tutmaktır. En üste konulan saf silisli kum tâneciklerinin çapı 0,5-1,5 mm olmalıdır. Kumun yüksekliği bir metredir. Üstte 1 m su bulunur. Süzgeç olarak kullanılan kum havuzlarının önce altından basınçlı su verilerek hava habbeciklerinin çıkması ve kumların iyice yerleşmesi sağlanır. Sonra 12 saat dinlendirilir ve süzülecek su yukarıdan gönderilir. Su yüksekliği belli bir seviyeye gelinceye kadar alttan su bırakılmaz. Bu su 24 saat bekletilir ve ondan sonra vanalar açılarak üstten ham su gönderilerek süzgeç çalıştırılır. Bu süzgeçlerden geçen su oldukça berraktır. Mikropların yaklaşık % 98’i tutulmuştur. Geriye kalan mikrop % 1-2 bile olsa patojen mikrop ihtimali düşünülerek ilaçlanması (dezenfekte edilmesi) gerekir. Bu süzgeçler m2 yüzey başına 10 m3/gün su verirler. Tıkanınca yıkanırlar.
b) Çabuk süzen süzgeçler: Bunlar ilk defâ 1885 yılında uygulandı. Yavaş süzen süzgeçlere göre daha küçük çaptadır. Bu süzgeçler kimyâsal metodlarla ilk temizliği yapılmış suları süzerler. Bâzan da ilk süzgeç olarak kullanılırlar. Bu süzgeçin kumları 0,35-1 mm büyüklüğündedir. Kum tabakası yüksekliği 70 cm kadardır. Diğer tabakalar yavaş süzen süzgeç gibidir. Bu süzgeçlerin temizliği hemen hemen hergün veya günaşırı yapılır. Önce alttan basınçlı hava, sonra basınçlı su vererek temizliği yapılır. Bu süzgeçler diğer süzgeçten 20-30 misli küçük olduğu halde süzme hızı 10 defa daha çoktur. Bu süzgeçlerden geçen sular iyice kokusuz, renksiz ve gâyet berraktır. Yalnız mikrop tutma kabiliyeti yüzde 70-80 kadardır.
c) Küçük süzgeçler: Bunlar az masraflı küçük süzgeçler olup, az bir su ihtiyacını karşılamak için kullanılır. Bu süzgeçlerin süzücü kısmı, taş, kömür, porselen, selüloz gibi maddelerden yapılır.
Suların Mikroptan Temizlenmesi
(Dezenfeksiyonu)
1. Kaynatım: Sudaki mikropları öldürebilmek için en müessir metod kaynatmadır. 5-10 dakika kaynatma ile mikropların hepsi ölür. Yalnız bu metod, ev ve hastâne ihtiyâcı için geçerlidir. Kaynatılmış sular, içindeki gazlar çıktığı için tatsızdırlar.
2. Ultraviyole ile dezenfeksiyon: Dalga uzunluğu 100-3900 A° olan ultraviyole ışınlar kullanılır. Bu ışınlar her türlü mikropları öldürürler. Pahalı bir metod olup özel (husûsî) maksatlarla kullanılır.
3. Ozonla dezenfeksiyon: Ozon (O3) kuvvetli bir yükseltgen ve bakteri öldürücüdür. Ozonlanacak suyun berrak olması ve organik maddelerin fazla olmaması gerekir. Ozon havayla karışım hâlinde suya verilir. Havanın metreküpünde 5 gram ozon olmalıdır. Ozonlanan suyun tadı ve lezzeti bozulmaz, çok masraflı bir metoddur.
4. Klor dezenfeksiyonu: Kolay uygulanabilmesi ve ucuz oluşu sebebiyle şehir sularının dezenfeksiyonunda en çok kullanılan metoddur. İstanbul, Ankara ve diğer şehirlerin suları klorla dezenfekte edilmektedir. Klorun dezenfeksiyon aracı olarak kullanılması 1800’lü yıllara rastlar. İlk uygulama Fransa’da yapılmıştı. İçme sularının klor ile dezenfeksiyonu 1900 yıllarında olmuştur. Klor, yükseltgen bir madde olup, sularda bulunan organik ve anorganik maddelerin yükseltgenebilecek türlerini yükseltger. Bâzı maddeleri de absorblayarak etkisiz hâle getirir. Mikropları öldürücüdür. 20°C’de, 1000 m3 suda 2,26 cm3 kadar çözünen klor, suda; Cl 2HOH › HCCO+Cl-+H+ 2HCl O › 2Cl- + 2H+ +O2 2HCl O › Cl 2+H2O+1/2O2 şeklinde reaksiyonlar verir ki, burada meydana gelen oksijen, bakterileri öldürmektedir. Klorun bakteri öldürme gücü sıcaklıkla artar. Suya verilecek klor miktarı, suda bulunan ve klorla yükseltgenebilen ve klor absorbe edebilen (Fe2+, Mn2+, sülfür, nitrit ve organik bileşikler vs.) maddelere tâbidir. Klorun mikrop öldürebilmesi için yukarıda belirtilen maddelerin kullanacağı miktardan biraz fazla verilmesi gerekir. Mikrop öldürmek için bir litre suda 0,1-0,3 mg klorun olması yeterlidir. Klor yarım saatte mikropları öldürür. Bulanık sular klor ile dezenfekte edilemez. Kullanma sularının patojen mikroplarını yok edebilmek için yeteri kadar klor suya katılmalıdır. Fakat, suyun lezzetini ve kokusunu bozacak kadar olmamalıdır. Eğer fazla klor varsa, suyun havalandırılması ile bu fazlalık yok edilebilir. Eğer klor kokusu bu yolla da gitmiyorsa aktif kömürden geçirilmekle veya uygun miktarda tiyosulfat tuzu ilâve etmekle giderilebilir.
5. Kireç kaymağı ile dezenfeksiyon: Bu maddenin kullanılması çok eskidir. Kireç kaymağı suya ilâve edildiği zaman ortamda Ca2+ OH-, Cl - ve Cl O- iyonları meydana gelir. Bu iyonlardan etkili olanı Cl O- (hipoklorit) dir. Hipoklorit çeşitli reaksiyonlar sonucu serbest klor (Cl2) ve oksijen O2) meydana getirir ki, bunlar dezenfektan maddelerdir. Kireç kaymağı: 1 litre suya 2,5 çorba kaşığı (40 gr) kireç kaymağı konur. Karıştırılır. Yarım saat bekletilir. Üstteki berrak kısım alınır. Bu “ana eriyik”tir. Bir şişeye alınır ve ışıktan korunarak iki hafta süreyle bozulmadan kullanılabilir. Suyu klorlamak için bu “ana eriyik”ten bir litre suya 3 damla, bir teneke(18 litre) suya 54 damla (iri bir çay kaşığı dolusu) ilave edilir. Su 30 dakika bekletildikten sonra içilebilir. Eğer su berrak veya renkli ise (çok açık çay gibi) veya belirli bir kükürt kokusu taşıyorsa bu doz iki misline çıkarılır. Bu eriyikteki klor suyun içindeki mikropları öldürür. İnsan sağlığına hiç bir şekilde zararı dokunmaz. Yaşayabilmemiz için havadan sonra ihtiyâcımız olan su, yeryüzünün beşte dördünü kaplar. Karalarda yerüstü ve yeraltında fazla miktarda bulunur. Çeşitli bölgelerde insanlar susuzluktan, su içindeki zehirli maddeler ve mikroplar sebebiyle hastalanmış veya hayatlarını kaybetmişlerdir. Üzerinde önemle durulması gereken nokta, suyun yeter derecede ve mikropsuz olarak teminidir. Temiz sular korunmalı, mikroplu sular ilâçlanmalı ve mikropsuz hâle getirilmesi için gerekenler yapılmalıdır.
Evlerde suların arıtılması: Evlerde, işyerlerinde kullanılan musluk suları bilhassa üç bakımdan istenmeyen özellikler taşıyabilir:
1. Tortulu olabilir. Su bâzan gözle dahi görebileceğimiz kadar tortulu olur. Bâzan da su kabının dibinde zamanla tortu birikmesiyle tortuluğu fark edilir.
2. Organik kirlilikler ve bakteri bulunabilir. Suların biyolojik bakımdan temizlenmesi için genellikle sular klorlanır. Bu bakımdan içtiğimiz sular ayrıca genellikle klorludur. Klor, hem tadını bozar hem de başka sakıncalar taşır.
3. Su, geldiği kaynağa veya akarsu ise aktığı yatakların durumuna bağlı olarak sert (halk dilinde kireçli) olabilir.
Yiyecek ve içeceklerde kullanılan musluk suyunun arıtılması için bugün piyasada pekçok su arıtma cihazı mevcuttur. Bunlar; ev, büro vb. yerlerde rahatlıkla kullanılabilecek şekilde îmâl edilmiştir. Ancak iyi bir su arıtımı için, tortunun tutulması, bakteri ve gazların giderilmesi ve ayrıca sertliğin düşürülmesi gerekir. Tortunun giderilmesi için genellikle filtreler kullanılır. Bakteri ve gazların bertaraf edilmesi için özel îmâl edilmiş aktif karbon ve sertliğin düşürülmesi için de reçineler kullanılmaktadır. Reçinelerin hıfzıssıhhaya uygun olması gerekir. Reçineler Ca+2, Mg+2 ve Fe+2 iyonlarını tutarken yapılarında bulunan Na+ iyonlarının miktarı insanın günlük olarak aldığı Na+ iyonu miktarının çok altındadır. Bu sebepten kalp veya damar rahatsızlığı olanlara bir zarar vermez.
Maden suları: Koku, tad ve yüksek sıcaklığı dolayısıyla genel içme sularından farklı olan ve içmek veya banyo yapmak sûretiyle bâzı hastalıkların tedâvilerinde kullanılan sulara mâden suları denir. Bu sularda bulunan iyonlar içme sularında bulunanlardan fazladırlar. Tabii kaynaklardan çıkan mâden suları ekseriya CO2 gazı bulundurdukları gibi yemek tuzu ve sodyumun diğer tuzlarını, kalsiyum tuzları ihtivâ ederler. Bir kısım mâden sularında radyoaktif maddelerden radyum, polonyum, toryum, uranyum ve emanasyon bulunur. Kuru kalıntı miktarı litrede en az 1 g’dır. Mâden suları, ihtivâ ettikleri elementlerin çokluğuna göre sınıflara ayrılır:
1. Topraklı sular: Ca+2, Mg+2, NO-
3 ve SO-2
4 iyonlarından fazla ihtivâ ederler.
2. Alkali sular: Na+ ve HCO-
3 iyonlarından fazla ihtivâ ederler.
3. Acı ve müshil sular: SO-2
4, Na+, Mg+2 iyonlarından fazla ihtivâ ederler.
4. Termal sular: Sıcaklığı 20°C’den yüksek olan sular.
5. Sutermal sular: Sıcaklığı devamlı olarak 1 ilâ 20°C arasında kalan sulardır.
6. Radyoaktif sular: Radyoaktivitesi 20 emanasyondan yüksek olan sulardır. CO2’li mâden sularının tadı hoş ve keskindir. Serbest CO2’nin hazıma yardımı varsa da, fazlası zararlı olabilir. CO2 gazı mîde cidarından, emilerek kana karışır ki, bu da iyi sonuç vermeyebilir. CO2 fazlası iştahı azaltır.
Sun’î mâden suları: Bunlar saf suyun veya bazı tuzları çözündürülmüş suların karbondioksitle doyurulmasıyla elde edilen sulardır. Adi gazlı su şişelerinde 1 litre suda 3-4 litre CO2 gazı vardır. Sifonlu şişelerde daha fazla CO2 bulunur. Bu şişelerin kapağı açıldığı zaman karbon dioksit gazı çıkışı olur ki, bunun sonucu olarak suda bir serinlik hâsıl olur. Bikarbonat katılmış karbondioksitli sulara sodalı sular denir. Özel şekilde tatlandırılmış sulara da gazoz denir.
Dînimizde su: Suyun İslâmiyetteki yeri büyüktür. Suda bulunan şu fiziksel özellik, Allahü teâlânın sonsuz merhametini açıkça ortaya koymaktadır: Cisimler ısındıkça genleşir, soğudukça hacimleri küçülür. Bu fizik kânunu, 0°C ilâ 4°C arasında su için geçerli değildir. Fizik kânunundaki bu istisna; 0°C ve daha düşük sıcaklıklarda denizlerin, göllerin ve akarsuların bütünüyle donmalarını önlemekte ve suda yaşayan canlıların yaşamalarını mümkün kılmaktadır. Bu olay, yüce Allah’ın sonsuz varlığına bir ispattır. Birçok ibâdeti yapabilmek için temiz olmak ve abdest almak lâzımdır. Bu ise suyla olmaktadır. Suyu temizlikte kullanabilmek için bâzı şartlar aranmaktadır. Bunun için İslâmiyet suyla ilgili birçok hüküm bildirmiştir. İslâmî ilimlerden olan fıkıh ilminde su mutlak ve mukayyed olmak üzere başlıca iki kısma ayrılır.
Mutlak su: Yağmur, dere, nehir, kaynak, kuyu, deniz ve kar sularıdır. Hem temiz, hem de temizleyicidir. Namaz abdesti ve boy abdesti (gusül abdesti) için kullanılır.
Mukayyed su: Musta’mel su, pis su, çiçek suyu, üzüm suyu gibi cinsi ve sıfatı, özelliği söylenen su. Bunlarla abdest ve gusül alınmaz. Musta’mel su, abdestte ve gusülde kullanılan yâhut sünnet olduğu için yemekten önce ve sonra el yıkamakta kullanılan sudur. Bu sular uzuvdan (organdan) ayrılınca pis olur. Yolda rastlanan bir suyun temiz olduğu iyi bilinir veya temiz olduğu çok zan edilirse bununla abdest alınır. Hattâ su az ise pislik karıştığı iyi bilinmedikçe bununla abdest alınır ve gusül edilir. Teyemmüm edilmez. Çünkü her suyun aslı temizdir. Hamama giren kimse kurnayı ve havuzu dolu görse içine pislik bulaştığını bilmedikçe o suyla abdest alır ve gusül edebilir. Su akıtıp kurnayı taşırmaya lüzum yoktur.
Bir de artık sular vardır ki bir kaptan veya küçük havuzdan, bir canlı içerse kalan suya (artık) denir. Her insanın artığı temizdir. Kâfirin, cünübün artığı da temizdir. Domuzun, köpeğin ve yırtıcı hayvanların ve henüz fâre yiyen kedinin artıkları, etleri, sütleri kaba necâsettir, pistir.