Konu anlatımı
Bazı şehirlerde çaydanlıkların içi kısa sürede beyaz bir tabakayla kaplanır, sabun da zor köpürür. Bu durumun nedeni suyun sert olmasıdır. Bu alt başlıkta suyun sertliğine hangi iyonların yol açtığını, sert suyun günlük hayattaki etkilerini ve yumuşak suyu göreceksin.
Sertliğin nedeni
Doğal sularda çeşitli iyonlar çözünmüş hâlde bulunur. Bunlardan kalsiyum (Ca²⁺) ve magnezyum (Mg²⁺) iyonları suya sertlik verir. Bu iyonları fazla içeren suya sert su, az içeren suya yumuşak su denir. Yeraltı suları, kireç taşı gibi kalsiyum ve magnezyum içeren kayaçların arasından geçerken bu iyonları çözer; bu yüzden kaynak ve kuyu suları genellikle serttir. Yağmur suyu ise bu iyonları çok az içerdiği için yumuşaktır. Sodyum (Na⁺) ve potasyum (K⁺) gibi iyonlar suya sertlik vermez.
Sert su ve sabun
Sert suda sabun az köpürür. Sudaki Ca²⁺ ve Mg²⁺ iyonları sabunla birleşerek suda çözünmeyen bir tortu oluşturur. Sabunun bir kısmı bu tortuya dönüştüğü için temizlik için daha fazla sabun gerekir; küvette, lavaboda ve çamaşırlarda beyazımsı lekeler kalır. Yumuşak suda ise sabun kolayca bol köpük oluşturur. Bu yüzden aynı miktar sabunla oluşan köpük miktarı, su örneklerinin sertliğini karşılaştırmanın basit bir yoludur: en az köpüren su en serttir.
Kireç birikmesi
Sert su ısıtıldığında içindeki çözünmüş maddelerin bir kısmı kalsiyum karbonat (kireç) olarak çöker. Çaydanlıkların, şofbenlerin, kombilerin ve çamaşır makinesi ısıtıcılarının yüzeyinde biriken kireç tabakası bu yüzden oluşur. Kireç ısıyı iyi iletmediği için ısıtıcıların verimini düşürür ve enerji tüketimini artırır; borularda biriktiğinde su akışını daraltır. Mutfak gereçlerinde biriken kireç sirke ya da limon tuzu gibi asitlerle çözülerek temizlenir; asitler kalsiyum karbonatla tepkimeye girer.
Çözümlü örnekler
Örnek 1. Üç su örneğine aynı miktar sabun eklenip çalkalanıyor: X örneği bol köpük veriyor, Y az köpürüp beyaz bir tortu oluşturuyor, Z ise çok az köpürüp bol tortu oluşturuyor. Örnekleri sertliklerine göre sıralayınız.
Çözüm. Sert sudaki Ca²⁺ ve Mg²⁺ iyonları sabunla çözünmeyen tortu oluşturur ve köpürmeyi azaltır. En az köpüren ve en çok tortu veren Z en sert sudur. Y orta sertliktedir. Bol köpük veren X ise bu iyonları en az içeren, yani en yumuşak sudur. Sertlik sıralaması Z > Y > X olur.
Örnek 2. İki şehirden birinde içme suyu kalkerli kayaçların arasından geçen yeraltı sularından, ötekinde yağmur sularıyla dolan bir barajdan sağlanıyor. Hangi şehirde çaydanlıklarda daha çok kireç birikmesi beklenir?
Çözüm. Kalkerli (kireç taşı içeren) kayaçların arasından geçen yeraltı suyu, bu kayaçlardan kalsiyum ve magnezyum iyonlarını çözer ve sert su olur. Yağmur suyuyla dolan barajın suyu ise bu iyonları daha az içerir ve daha yumuşaktır. Sert su ısıtıldığında kireç çöktüğü için çaydanlıklarda daha çok kireç birikmesi yeraltı suyunu kullanan şehirde beklenir.
Sık yapılan hatalar
- Sodyum iyonu fazla olan suyu sert sanmak; sertliği Ca²⁺ ve Mg²⁺ iyonları belirler.
- Bol köpük veren suyun sert olduğunu düşünmek; sert suda sabun az köpürür.
- Kireç birikmesinin yalnızca görüntü sorunu olduğunu sanmak; kireç enerji tüketimini artırır.
- Sert su: Ca²⁺ ve Mg²⁺ iyonu fazla; yumuşak su: az.
- Sert suda sabun az köpürür ve tortu oluşturur.
- Sert su ısıtılınca kireç çöker; kireç asitlerle temizlenir.