Katı Madde Analizleri

Sularda ve atıksularda bulunan askıda veya çözünmüş haldeki maddeler, katı maddeler olarak isimlendirilir. Yüksek konsantrasyonlarda katı madde içeren atıksular, arıtma tesisi çıkış suyu kalitesini ve alıcı su ortamını olumsuz yönde etkiler. Bu etkilerin en önemlisi alıcı ortamda çökelerek dip çamuru oluşturmalarıdır. Doğal olarak yüksek oranda katı madde içeren sular, içme suyu ve endüstriyel amaçlı su temininde kullanılmazlar. Katı Madde Analizleri 6 Başlık altında analiz edilirler. Bunlar; Toplam Katı Madde, Toplam Askıda Katı Madde, Toplam Filtre Edilebilen Katı Madde, Toplam Çökelebilen Katı Madde, Toplam Uçucu Katı Madde ve Uçucu Olmayan Katı Madde analizleridir.
 

Toplam Katı Madde Tayini

Toplam katı madde, filtre edilebilen ve filtre edilemeyen katıların toplamıdır. Filtre edilebilen katı maddeye çözünmüş katı madde, filtre edilemeyen kısma ise, askıda katı madde denilmektedir. Toplam katı madde, su numunesinin su banyosunda buharlaştırıldıktan sonra 103-105 °C’de etüvde kurutulmasından sonra geriye kalan maddenin mg/l cinsinden ifadesidir. Basit olarak analiz şu şekilde yapılır: Porselen buharlaştırma kabı sabit tartıma getirildikten sonra hassas terazide tartılır. İçerisine iyice karıştırılmış numuneden belli bir miktar konulur. Bu kap su banyosunda 100°C’de buharlaştırılır. Buharlaştırma sonucu kalan katı maddeyi belirlemek üzere porselen kapsül 103-105°C’de en az 1 saat etüvde tutulur. Daha sonra kapsül etüvden alınır, desikatörde soğutulur ve tartılır. Yapılan iki tartım yardımı ile, numunedeki toplam katı madde konsantrasyonu hesaplanır.
 
Toplam katı madde, mg/l = (A-B) * 1000/ml numune
 
Bu formülde;
 
A: Kapsül + numunenin ağırlığı (mg)
B: Kapsülün darası (mg)
 

Toplam Askıda Katı Madde Tayini

Filtreden geçmeyen katı maddeler olarak ifade edilen askıda katı maddeler, su numunesinin filtre kağıdından geçmeyen kısmının; 103°C’de etüvde 1 saat kurutulması, desikatörde soğutulup, tartılması suretiyle tayin edilir. Bu analizde su numunesi önce filtre edilir, daha önce sabit tartıma getirilmiş olan filtre kağıdı üzerinde kalan maddelerle birlikte 103°C’de kurutulduktan sonra tekrar tartılır. Bu iki tartım arasındaki farktan toplam askıda madde konsantrasyonu tayin edilir.
 
Askıda katı madde = (A-B) * 1000/(numune hacmi, ml)
 
Bu formülde;
 
A: Filtre kağıdı + filtre edilebilen katı madde (mg)
B: Filtre kağıdının ağırlığı (mg)
 
Askıda katı madde değeri, toplam katı madde ve filtre edilebilen katı madde verileri yardımı ile aşağıdaki formüle göre de hesaplanabilir;
 
Askıda katı madde (mg/l) = Toplam katı madde (mg/l) – Filtre edilebilen katı madde (mg/l)
 

Toplam Filtre Edilebilen Katı Madde Tayini

Su numunesinin standart filtreden geçebilen kısmının 103°C’de buharlaştırılması ile geriye kalan maddelerin mg/l cinsinden ifadesidir. En çok kullanılan standart filtreler 0.45 mikron gözenekli milipor veya sartorious filtreleridir. 100 ml su numunesi alınır. Filtre kağıdı filtrasyon aparatına yerleştirilir. Süzülen numune (filtreden geçen) önceden sabit tartıma getirilmiş buharlaştırma kabına konularak, 103-105°C’de buharlaştırılır. Kap tekrar tartılır. Filtre edilebilen katı madde konsantrasyonu aşağıdaki formül yardımı ile hesaplanır;
 
Toplam filtre edilebilen katı madde, mg/l = (A-B) * 1000/ml numune
 
Bu formülde;
 
A: Buharlaştırılan madde + kabın ağırlığı (mg)
B: Kabın darası (mg)
 
Toplam filtre edilebilen (çözünmüş) katı madde konsantrasyonu, toplam katı madde ve toplam askıda katı madde konsantrasyonları farkından hesap yöntemi ile bulunabilir.
 
Toplam filtre edilebilen katı madde (mg/l) = Toplam katı madde (mg/l) – Toplam askıda katı madde (mg/l)
 

Toplam Çökelebilen Katı Madde Tayini

Toplam Çökelebilen Katı Maddeler, ağırlıkları etkisi ile kendiliğinden çökelebilen katılardır. Çökelme hızı, parçacıkların büyüklüğüne ve yoğunluğuna bağlıdır. Çökebilen katı maddelerin tayini; evsel, endüstriyel ve yüzeysel sularda önem taşır, ml/l olarak hacimce veya mg/l olarak ağırlık şeklinde ifade edilebilir. Çoğunlukla hacimsel olarak ölçülür. Bu amaçla İmhoff konileri kullanılır. İyice karıştırılmış, 1 litrelik numune, İmhoff konisine alınarak 45 dakika çökelmeye bırakılır. Sonra koninin kenarlarına yapışanlar yavaşça karıştırılır ve 15 dakika daha bekletilir ve çökebilen kısmın hacmi ölçülür, ml/l.saat olarak ifade edilir. Pratik olarak alt sınır 1 ml/l.saat’tir. Eğer sonuç mg/l cinsinden verilmek istenirse, numunenin askıda katı madde konsantrasyonu ölçülür. Daha sonra kaba 1 litre su numunesi alınarak 1 saat bırakılır, çökelmemiş kısmından 250 ml numune alınarak bu numunenin askıda katı maddesi ölçülür.
 
Çökelen katı madde konsantrasyonu aşağıdaki formül yardımıyla bulunur:
 
Çökebilen katı madde (mg/l) = Toplam askıda katı madde (mg/l) – Çökelemeyen katı madde (mg/l)
 

Toplam Uçucu Katı Madde Tayini

Toplam katı madde deneyi yapıldıktan sonra kap ve içinde kalan maddeler 15-20 dakika süre ile 550±50 °C’de fırında tutulur ve kap ile içinde kalanlar tekrar tartılır. Bu kısım organik maddenin bir ifadesi olarak kullanılır.
 
Uçucu katı madde, mg/l = (A-B) * 1000/C
 
Bu formülde;
 
A: Kap + içindeki madde ağırlığı (fırında yakmadan önce), mg
B: Kap + içindeki madde ağırlığı (550 °C’de fırında yakıldıktan sonra), mg
C: ml numune hacmidir.
 

Uçucu Olmayan Katı Madde Tayini

Uçucu olmayan katı maddeler aşağıdaki formül yardımı ile bulunur:
 
Uçucu olmayan katı madde, mg/l = (B-D) * 1000/C
 
B: Kap + içindeki katı maddelerin ağırlığı (550°C’de yakıldıktan sonra), mg
D: Kabın ağırlığı, mg
C: Numune hacmi, ml’dir.