[_aSiLPreNs_]

SUYUN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ

İnce tabakalar halindeyken renksiz olan su, derin tabakalar halinde mavi, lacivert renklerdedir. Bunun nedeni güneş ışığının bir kısım renklerinin su tarafından absorplanması (emilmesi) dir.

Suyun fiziki özelliklerinden donma ve kaynama noktası, celcius sıcaklık skalası için standart alınmıştır. Suyun donma noktası veya buz, su ve buharın dengede bulunduğu sıcaklık 0°C veya 273.16°K (Kelvin) ve 760 mm.Hg basınca altında suyun kaynama sıcaklığı 100°C olarak kabul edilmiştir.

+3.98°C’ daki havasız bir kg su 1 lt olarak kabul edilir.Buna göre +3.98°C sıcaklıktaki suyun yoğunluğu l gr/cm³tür.(+3.98°C da su genleşme olarak en büyük değerini alır. Yani bu sıcaklıktaki birim hacimde suyu alır,ısıtır ya da soğutursak diğer, örneğin +20°C’ daki birim hacimdeki sudan daha fazla oranda genleşir, hacmi artar.

1 gr suyun sıcaklığını 17°C dan 18° C a çıkarmak için verilen ısıya 1 kalori (cal) denir. Su katı, sıvı ve gaz hallerindeyken moleküller özelliklerini korur. Bu nedenle suya belirli ve saf madde denilebilir.

Su 0°C nin altında katı 0°C ile 100°C arasında sıvı ve 100°C nin üzerinde gaz halindedir. Doğada yalnız H O olarak suya rastlamak oldukça güçtür. Çözücü özelliği çok fazla olan su temas ettiği her şeyi az çok çözer. Onlarda beraber bulunur.


SUYUN KİMYASAL ÖZELLİKLERİ


Su oldukça kararlı bir bileşik olduğu için meydana geliş ısısı yüksektir. Metallerle ve ametallerle reaksiyona girerek bunların oksitlerini meydana getirir. Sonuçta hidrojen açığa çıkar.

1- C+H O → CO +H2 Ametallere örnek

2-2Fe+3H O → Fe O + 3H Metallere örnek


Su halojenlerle reaksiyona girerek bunları indirger ve oksijen açığa çıkarır.


2H o+2Br → 4HBr + O Halojenlere örnek


Oksitler su ile reaksiyona girerek hidroksitleri meydana getirir. 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 suda bozunarak amonyak ve hidrojen açığa çıkar. Metal karbürleri hidrokarbonlar vererek su ile reaksiyona girerler.


CaC + 2H O → Ca(OH) + C H


Doğada bulunan suların en safları sırasıyla kar ve yağmur sularıdır. Özellikle yağmur sularında 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 zirai gücünü artırır.

Su, bitki ve hayvanların beslenmesinde önemli bir faktördür. Su,çözücü katalizör ve akışkan bir ortam olarak bazı büyüklüklerin tarifinde standart referans maddesi olarak artıkların uzaklaştırılmasında, seyreltici, dağıtıcı, soğutucu, temizleyici, ısı taşıyıcısı olarak bunların yanında hidro-elektrik üretiminde çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Sanayide hidrojen suyun elektrolizinden veya su buharı kızgın kömür içerisinden geçirilerek elde edilir.

SUYUN İNSAN HAYATINDAKİ YERİ VE ÖNEMİ

Suyun vücudumuzdaki bulunma yerleri ve oranları şöyledir:


Vücut hücreleri %55
Lenf %20
Kan plazması %7.5
Kemikler %7.5
Vücut organlarını ayıran, koruyan
Destek doku %7.5
Beyin, omurilik sıvısı %2.5


Vücudumuzda lazım olan suyun büyük bir kısmı yiyecek içeceklerle alınır.Bundan başka organik maddelerin vücudumuzda yanması ile de bir miktar su meydana gelir. Su kaybı ise idrarla, terle, solunum ve dışkıyla olur. Organizmada su kaybı % 10’u bulduğu zaman hayati tehlike başlar. Vücutta su azaldığı zaman dengenin sağlanması için önce ciltten su çekilir, kanda su azalır, kanın yoğunluğu artar ve sonunda insan ölür.

SUYUN VÜCUTTAKİ GÖREVLERİ

Su vücutta metabolizma artıklarının atılması için bir araçtır. Su vücudun termostadı, ısı düzenleyicisidir. Vücutta su ter olarak atılırken, ısı da birlikte atılır. Bu nedenle vücut ısısı azalır. Ter buharlaşmak için vücuttan ısı alır. Böylece vücudun ısısı düşer.Vücutta gerekli olan maddeleri, gerekli yerlere taşırlar.

İnsanın susamasıyla suya ihtiyacını belirtir. Lüzumlu olan su o anda alınarak su ihtiyacı giderilir. Bir insan günde yiyecek ve içeceklerle dışarıdan 2.9lt, vücuttaki kimyasal reaksiyonlarla 0.1 lt olmak üzere toplam 3 lt su alır. Buna karşılık kaybedilen su, idrarla l.5 lt, deri yoluyla (terleme şekliyle) 0.9 lt, solunum ile 0.4 lt ve dışkı ile 0.2 lt. dir.

İnsanlar su ihtiyaclarını; meteor suları yer altı suları (kaynak, kuyu ve artezyen) ve yeryüzü sularından (ırmak, göl) karşılarlar.

Dağlık, yüksek bölgelerdeki dere ve göl sularında organik maddeler bulunmamakla birlikte, çözünmüş organik tuzlar vardır.

SULARIN TEMİZLENMESİ

Küçük yerleşim yerlerindeki içme suları kaynak sularından alındığı için bunların temizlenmesi bazı küçük önlemlerle halledilir. Büyük şehirlerin içme sularının temizlenmesi zor ve uğraştırıcıdır. Bu şehirlerde küçük kaynaklar yeterli gelmediğinden büyük göl ve nehirlerden faydalanılmaktadır. Busular içerisinde sağlığa zararlı maddeler olabileceğinden temizlenmelidirler.

Bu temizlenme işlemleri şu şekillerde yapılmalıdır:

1. Suyun içindeki renk, bulanıklık, koku ve kötü tat veren asılı bulunan kolloidal ve çözünmüş haldeki organik ve inorganik zehirli radyoaktif maddeleri ve hastalık yapan mikropları yok etmek.
2. Demir ve mangan gibi metalleri gidermek.
3. Sertliği ve sıcaklığı normal hale getirmek.
4. Asitliği ve bazlığı nötrleştirmek, aşındırıcı bilhassa kurşun çözündürücü ve birikinti meydana getirici özelliği yok etmek.


İçme suyunun temizlenmesinde uygulanan temel işemler:

1. Havalandırma
2. Havuzlama
3. Kabasını alma
4. Basit çökeltim
5. Pıhtılaşmış yumaklı çökeltim
6. Suların kum süzgeçlerden geçirilmesi

Yavaş süzen kum süzgeçleri
Çabuk süzen süzgeçler
Küçük süzgeçler
1. Suların mikroplardan temizlenmesi
Bunlar;
1. Kaynatma
2. Ultraviole ile dezenfeksiyon
3. Ozonla dezenfeksiyon
4. Klor dezenfeksiyonu
5. Kireç kaynağı ile dezenfeksiyon.

SULARIN SERTLİĞİ

Sularda çeşitli bileşikler çözünür bunlar mg/l olarak ölçülür,kalsiyum karbonat, kalsiyum oksit veya kalsiyum cinsinden ifade edilip toplanabilir. Bu çözülen bileşiklerden özellikle kalsiyum, mağnezyum gibi iki oksidasyon değerli iyonlar, sabunun köpürme kudretini azaltır, sıcak su borularında, ısıtıcılarda, buhar kazanlarında ve suyun temperatürünü yükseltmek için kullanılan kaplarda taş bağlanmasına sebep olur. Bu iyonların sabunla köpürmeye karşı direnme özelliğine sertlik denir. Buna göre, sabun sertliği ölçmek için bir ölçek olabilir.



2C17 H35 COONa + M++ = (C17H35COO)2 M + Na +

sabun sudaki sertlik çökelti



Denklemde görüldüğü üzere, su sertliğini veren iyonları, sabun bünyesine alıp çökeltdikten sonra köpürmeye başlar. Buna göre,suda ne kadar iki değerli iyon fazla ise, diğer bir ifade ile suyun sertliği ne kadar çok ise, sabun sarfiyatı çok ve sıcak su borularında ve buhar kazanlarında taş bağlama olayı o kadar fazla olacaktır. Gerek sabun sarfiyatı, gerekse suların temperatür değişimi ile taş bağlaması , ekonomik ve ısıtma, temizleme işlerini zorlaştırması bakımından, su sertliği üzerinde durmaya değer.


SERTLİĞİN SEBEPLERİ



Sertliğe iki valanslı metalik katyonlar sebep olur. Bu iyonlar, özellikle Ca ,Mg ve bir dereceye kadar Sr ,Fe ve Mn iyonlarıdır. Suda çözünen bileşiklerin katyonları ile onyonları dengede olacağı da göz önünde tutulursa katyonların toplam ekivalant adedi,anyonların toplam ekivalant adedine eşit olur.


Sertliğe sebep
Olan katyonlar: Ca . Mg . Sr . Fe .Mn


Anyonlar : HCO3-- . SO4-- . Cl - . NO3- . SLO3--



Suyun sertliğini veren katyon ve bunlarla dengede olan anyonlar.

Toprağa düşen yağmur suları tabii sularda bulunan çok miktardaki solitleri çözmeye kudreti kafi gelmez. Suyun bu çözücülük özelliği topraktaki bakterilerin etkisi ile hasıl olan karbondioksidin suya karışarak, suda karbonik asit iyonlarını hasıl etmesinden ileri gelir.



CO2 + H2O ----------- H2 CO3 -----------H+ + HCO3-

Bakteri etkisi Yağmur suyu
ile hasıl olur.


Genel olarak sert sular, üst toprağın yoğun olduğu ve kalker bulunan yerlerden çıkar. Buna karşılık yumuşak sular da daha ziyade üst toprağın gevşek olduğu ve kalker teşekkülü az veya hiç olmayan yerlerde mevcut olur.
Suların sert olması, insan sağlığına hiçbir etki yapmaz. Temizlik işlerinde sabun sarfiyatı bakımından uygun değildir.



SU SERTLİKLERİNİN SINIFLANDIRILMASI



Su sertlikleri bulundukları yerin Jeolojik yapılarına göre değişir. Yüzey suları, yer altı sularından daha yumuşaktır. Su sertlikleri 10ppm CaCO3 den takriben 1800 ppm CaCO3 kadar değişiklik gösterir.


Suların sertlik dereceleri şöyle sınıflandırılabilir:

0 – 75 ppm CaCO3 yumuşak
76 – 150 ppm CaCO3 orta sert
151 – 300 ppm CaCO3 sert
300 den yukarısı ppm CaCO3 çok sert



DURULMA İŞLEMLERİ


Durulma sularda süspansiyon halinde bulunan organik ve anorganik orjinli değişik büyüklükteki maddelerin çöktürülerek ayrılması sonucu suyun
berraklaşması olayıdır. Durulma işlemi su içerisinde bulunan değişik büyüklükteki maddelerin kendi ağırlıkları ile çöktürülmesi şeklinde yapılıyorsa buna mekanik durulma işlemi adını veriyoruz. Dışarıdan herhangi bir çöktürücü madde ilavesiyle bir durulma yapılıyorsa buna da kimyasal durulma işlemi denir. Durulma işlemi denir. Durulma işlemi nehir ve göl sularının doğal olarak temizlenmesinde önemli rol oynamaktadır.Diğer taraftan kullanma suları sanayi
Suları ve atık suların değerlendirilmesi için en çok kullanılan işlem durulma işlemidir. Gerek içme ve gerekse sanayi sularının temizlenmesinde kullanılan basit mekanik durulma en ucuz ve en sade işlemlerden biridir. Doğal sedimantasyon işlemi daha sonrada yapılacak temizleme işlemlerindeki yükü hafifleten ön bir işlem gözüyle bakılabilir. Örneğin daha sonra yapılacak işlem kimyasal durulma işlemi olacaksa, ön durulma işlemi yapılmış suya ilave edilecek kimyasal madde ile durulma işlemine tabi tutulmamış suya ilave edilecek madde miktarı karşılaştırılacaksa ikinci durumdaki sarfedilen kimyasal madde oldukça fazla olacaktır. Diğer bir avantajıda kimyasal durulmada kullanılan cihazda atılacak atıklarda, azalmış olacaktır. Su içerisinde bulunan bir partikülün çökme ile durulma havuzunun dibine ulaşması belirli bir zaman alacaktır. Bu zaman yatay bir havuzda akış hızını azaltarak, ya da akış süresini uzatarak veyahut havuzun derinliğini ayarlayarak suyun havuzu terketmesinden önce partikülün çökmesi sağlanabilir. Bunun için en uygun havuzlar fazla derin olmayan havuzlardır. Durulma havuzlarında bir partikülün çökme hızı hesaplanabilir.


V = Q . t V= Havuzun hacmi Q= Suyun debisi
T= suyun havuzda kalma süresi



Durulma işleminin yapılacağı havuzun hacminin hesaplanandan fazla tutulmasında bir sakınca (maliyet dışında) olmamasına karşın küçük tutulması uygun bir durulmanın yapılmasını gerçekleştiremez.Durulma havuzları kesikli yada sürekli çalışan tipte olabilirler. Bu tip havuzlarda su bir taraftan girip diğer taraftan aynı miktarda çıkarak içerisinde bulunan maddeleri havuz içerisine bırakır. Havuzlar genellikle yatay ve dik açılı yapılırlar. Durulma sırasında meydana gelen çamurun atılması için özel tertibatlar yapılmıştır.



KİMYASAL DURULMA




Özellikle yeryüzündeki sular değişik miktarlarda süspansiyon halinde kaba büyük tanecikler halinde bulanıklık veren ve renk verebilen değişik tip kalloidal meddeleri ihtiva ederler. Doğal sularda bulanıklığı meydana getiren başlıca maddeler farklı tipkolloidal killerdir. Kullanma ve sınai atık sularının karışmasıyla meydana gelen kolloidler, yosunlar, bozunma ürünleri, bakteriler, bazı organik maddeler ve renk verici kolloidlerdir. Bu kollaidlerden bazıları hidrofobik, bazılarıda hidrofilik özelliklerdir. Bulanıklığı meydana getiren partiküllerin büyüklükleri çok farklı olabilmektedir.Kimyasal durulma işlemini
dört kademeye ayırabiliriz:

- Kimyasal maddenin ilave edilmesi
- Hızlı bir karıştırma
- Flokasyon
- Çökme-Durulma

Katılan kimyasal maddelerin suyla hızlı bir şekilde ve tamamen karışması ikinci kademede gerçekleştirilir. Üçüncü kademede ise dikkatli ve yavaş bir karıştırma yapılarak çekirdeklerin oluşumu sağlanır. Dördüncü kademede büyüyen çekirdeklerin çökmesi ile durulma işlemi gerçekleştirilir. Durulma işlemi sonucu suda kalmış olan az miktardaki çökelek daha sonra filtrasyon işleminde tamamen giderilir.


FİLTRASYON


Toprak altına geçen sularda doğal bir filtrasyon olur. Bizde bu olayı taklit ederek sularda bir filtrasyon işlemi gerçekleştirebiliriz. Ençok kullanılan filtrasyon maddesi kum dur.Daha sonra antrasit, taşkömürü ve kiselgur olabilir. Filtreleri çalışmaları bakımından hızlı süzen filtreler ve yavaş süzen filtreler olmak üzere iki gruba ayırabiliriz.Süzme işleminde suların arıtılması şu şekilde olur.

l. Doğrudan doğruya süzme: Bir kum tabakasından geçen suda kumlar arasındaki boşluktan daha büyük tanecikler varsa bu tanecikler kum yüzeyinde tutulur.

2.Durulma: Kum tabakasını birçok tabakalara sahip durulma havuzu gibi düşünebiliriz. Süspansiyon halindeki taneciklerin birleşerek daha büyük tanecikler haline geçmesi ve filtrasyonla daha kolay ayrılması.

3.Biyolojik aktivite: Bu daha ziyade yavaş süzen filtrelerde önemlidir. Ancak maliyetin yüksek olması nedeniyle geniş ölçüde kullanılamaz.

[ispermecet]

Su herkesin bildiği gibi bir oksijen atomu ile iki hidrojen atomundan oluşmuş bir bileşik. Su molekülü dipolardır. Kutuplarının olması moleküller arası çekime neden olur. Damla dediğimiz olayın nedeni budur. Suyun bu kohezyon özelliği yüzey gerilimini, damlaların oluşumunu sağlar. Lipozomun oluşmasında su molekülünün kutuplu olmasının önemi büyüktür.
Bu sağlam molekülün bağ kuvveti türü kovalent bağdır.

Atomların çekirdeklerindeki proton sayısı kadar elektron olması; ve ilk bulutsu olasılık bölgesinde en fazla 2 diğerinde ise 4 çift yani 8 elektron olabilmesi; bunların eksikliği durumunun ise o elementin kolay bileşik oluşturmasını sağlar. Çekirdeğinde 8 proton olan oksijen atomunun ikinci elektron bulutunda, ilkinde 2 elektron bulunduğu için 6 elektron vardır. Tek elekronlu iki hidrojen atomu ile bileşik yaptığında dış bulutsulardaki elektronlar ortak kullanılır. ortak elektron kullanımı olan bağlara kovalan bağ denir. Çözmek için bileşim oluşurken ortaya çıkan enerjinin geri verilemesi gerekir.

İşte bu nedenle petrolün tükeneceği yakın gelecekte yerine Hidrojen kullanımının sorunları çözülemedi. Dünyada serbest hidrojen yoktur.

[sedat sencan]

SUYA BATMA
Eğer bir cismin yoğunluğu,yani birim hacmıne düşen madde miktarı,suyun yoğunluğundan daha fazla ise o cisim batar.Suyun yoğunluğu 1 gr./1 cm.3 tür.
Başka bir ifadeyle bir santimetre küp su,bir gram gelir.Her gün gördüğümüz büyük gemiler muazzam çelik kütlelerden yapılmış olmalarına rağmen denizin üzerinde rahatlıkla yüzerler.Bunun sebebi,geminin tümü gözönüne alındığında,içinde büyük oranda hava barındırıyor olmasındandır.Şöyle de söyleyebiliriz:Çelik,diğer yapı malzemeleri ve hava hepsi birlikte ele alındığında hepsinin ortalama yoğunluğu suyun yoğunluğundan daha azdır.Ancak geminin içine su girerse,geminin ortalama yoğunluğu üzerinde yüzdüğü suyun yoğunluğunu aşacağından batacaktır.

[asla_asla_deme]

Su, bilinen tüm yaşam formları için gerekli olan tatsız ve kokusuz bir madde. Su, canlıların yaşaması için hayati bir öneme sahiptir. Küçük miktarlarda çıplak gözle bakıldığında renksizdir. Dünya üzerinde farklı şekillerde bol miktarda bulunur. Birleşmiş Milletler Çevre Programı, Dünya'da 1.400 milyon km3 su olduğunu söylemektedir.

Suyun Kimyasal ve fiziksel özellikleri

Suyun kimyasal formülü H2O'dur. Bunun anlamı bir su molekülünün iki hidrojen ve bir oksijen atomundan oluştuğudur. İyonik olarak da, (H+) bir hidrojen iyonuna bağlanmış, (OH-) hidroksit iyonu; yani HOH şeklinde tanımlanabilir. Standart sıcaklık ve basınçta, suyun buhar fazı ve sıvı fazı arasında dinamik (değişken) bir denge vardır. Saf su, kokusuz, tatsız, renksizdir; fakat havadaki karbondioksit kalıntıları ile karbonik asit çözeltileri oluşturmaya başladığı andan itibaren tadı bozulur ve tehlikeli bir hal alır.
Dünya yüzeyinin %71'i suyla kaplıdır.Dünyadaki suların yaklaşık %97 si okyanuslarda bulunmaktadır.%2.4'ü buzul yada kardır.%0.6 lık dilimi ise göller ve nehirlere aittir.
Dünya yüzeyinin %71'i suyla kaplıdır.Dünyadaki suların yaklaşık %97 si okyanuslarda bulunmaktadır.%2.4'ü buzul yada kardır.%0.6 lık dilimi ise göller ve nehirlere aittir.

Renk

Kızılötesi ışın, elektromanyetik spektrum üzerinde kırmızı renkli ışık halini alır, absorbe edildiği için kırmızı rengin küçük bir kısmı görünürdür. Bu nedenle, göl ve deniz gibi büyük su kütleleri içindeki saf su, mavi olarak görünür. Bu mavi renk, temiz bir okyanus veya gölde bulutlu bir hava altında da kolaylıkla görünebilir, bu da mavi rengin gökyüzünün yansıması olmadığını gösterir. Pratikte suyun rengi, içindeki katkı, kirlilik vb. etkenlere bağlı olarak büyük ölçüde değişebilir. Kireçtaşı, suyu turkuaz rengine çevirirken, demir ve benzeri maddeler kırmızı/kahverengi renge döndürmektedir, bakır ise mavi alev rengi oluşturur. Suyun içindeki yosunlar, suyu yeşil renkli olarak gösterir.

Çözücülük

Su, eriyebilen birçok madde için çok iyi bir (solvent) çözücüdür. Bu tip maddeler hidrofilik (hydrophilic) maddeler olarak da bilinir) iyice karıştırılmak sureti ile su içinde erirler (örneğin; tuz). Su ile karışmayan maddeler ise (örneğin; yağ) hidrofobik (hydrophobic) maddeler olarak bilinirler. Bir maddenin su içindeki erime kabiliyeti, maddenin su molekülleri arasına çekilme kuvvetinin durumuna bağlıdır. Eğer maddenin su içinde erime (çözülme) kabiliyeti yoksa, moleküller su molekülleri arasından dışarı itilir ve çözülme olmaz.
Resimde görülen Havasupai şelalesinde kireç suyun içinde yoğun bir şekilde çözündüğünden suyun rengi turkuaz olarak görülmektedir.
Resimde görülen Havasupai şelalesinde kireç suyun içinde yoğun bir şekilde çözündüğünden suyun rengi turkuaz olarak görülmektedir.

Kohezyon ve adhezyon

Su kohezyon kuvvetine sahip bir maddedir, yani kendi molekülleri arasında çekim kuvveti sayesinde dağılmadan kalabilir. Su aynı zamanda adhezyon (farklı iki maddenin molekülleri arasındaki çekim kuvveti) kuvveti yüksek bir maddedir.

Yüzey gerilimi

Su, su molekülleri arasındaki güçlü kohezyon kuvveti nedeniyle oluşan yüksek yüzey gerilimine sahiptir. Bu etki görülebilir bir etkidir, örneğin, küçük miktardaki su çözünmez bir yüzey üzerine (örn:polietilen) konduğunda, su, diğer madde ile beraber düşene dek kalacaktır. Çok temiz/dir.

Kılcal hareket

Kılcal hareket, suyun çok dar (kılcal) bir boru/kanalda yerçekimi kuvvetine karşı hareketini ifade eder. Bu hareket oluşur, çünkü su boru/kanalın yüzeyine yapışır ve daha sonra boru/kanala yapışan su, kohezyon kuvveti sayesinde üzerinden daha fazla suyun geçmesini sağlar. İşlem, yerçekimi adhezyon kuvvetini yenecek kadar su boru/kanaldan yukarı geçinceye dek tekrarlanır.

Bu olayı doğada da görmek mümkündür. Örneğin ağaçların kılcal damarlarında su en yüksek dallara kadar yerçekimine karşı hareket edebilmektedir.

Donma noktası

Suyun basit fakat çevre açısından son derece önemli bir özelliği de suyun sıvı hali üzerinde batmadan yüzebilen, suyun katı hali olan buzdur. Bu katı faz, (sadece düşük sıcaklıklarda oluşabilen) hidrojen bağları arasındaki geometriden dolayı, sıvı haldeki su kadar yoğun değildir. Hemen hemen tüm diğer maddeler için, katı form sıvı formdan daha yoğundur. Standart atmosferik basınçtaki taze su, en yoğun halini 3.98 °C'de alır ve aşağı hareket eder, daha fazla soğuması halinde yoğunluğu azalır ve yukarı doğru yükselir. Bu dönüşüm, derindeki suyun, derinde olmayan sudan daha sıcak kalmasına sebep olur, bu yüzden suyun büyük miktardaki alt bölümü 4 °C civarında sabit kalırken, buz öncelikle yüzeyde oluşmaya başlar ve daha sonra aşağı yayılır. Bu etkiden dolayı, göllerin yüzeyi buz ile kaplanır. Hemen hemen tüm diğer kimyasal maddelerin katı halleri, sıvı haline göre yoğun olduğundan dipten yukarı donmaya başlarlar.

Üçlü noktası

Suyun üçlü noktası (saf haldeki sıvı su, buz ve su buharının dengede bulunduğu sıcaklık ve basınç kombinasyonu), kelvin sıcaklık ölçü biriminin tanımlanması için kullanılır. Sonuç olarak, suyun üçlü nokta sıcaklığı, 273.16 kelvin (0.01 °C) ve basıncı 611.73 pascal'dır (0.0060373 atm)...

Elektriksel iletkenlik

Genellikle yanlış bir kanı olarak, suyun çok güçlü bir elektrik iletken olduğu düşünülür ve elektrik akımının öldürücü etkilerini iletme riski bu popüler inanış ile açıklanır. Su içindeki tüm elektriksel özelliği sağlayan etkenler, suyun içinde çözülmüş olan karbondioksit ve mineral tuzların iyonlarıdır. Su, iki su molekülünün bir hidroksit anyonu ve bir hidronyum katyonu halini alması ile kendini iyonize eder, fakat bu elektrik akımının yaptığı iş veya zararlı etkilerini taşımak için yeterli değildir. ("Saf" su içinde, hassas ölçüm cihazları, 0.055 µS gibi çok zayıf bir elektriksel iletkenlik değeri saptayabilirler.) Saf su, oksijen ve hidrojen gazları içinde de çözülmüş iyonlar olmadan elektroliz olabilir; bu çok yavaş bir süreçtir ve bu şekilde çok küçük bir akım iletilir.(Elektroliz, elektrik akımı yardımıyla, bir sıvı içinde çözünmüş kimyasal bileşiklerin ayrıştırılması işlemine denir.)

Suyun Halleri

Su yerkürede değişik hallerde bulunur: su buharı, (bulutlar), su (denizler, göller), buz (kar, dolu, buzullar) gibi. Su sürekli olarak su döngüsü olarak bilinen döngü içinde değişik fiziksel hallere dönüşür.

Yağışın insanlık ve tarım için öneminden dolayı, değişik biçimlerine farklı isimler verilmiştir: çoğu ülkede genel ismi yağmur'dur, dolu, kar, sis ve çiy diğer örneklerdir. Uygun şartlar oluştuğunda, havadaki su damlacıkları güneş ışığını kırarak, gökkuşağı oluştururlar.

Temel olarak, su akışı, nehirler ve tarım için su ihtiyacı gibi, insanlık tarihinde büyük roller oynamıştır. Nehirler ve denizler, ticaret ve ulaşım için elverişli yollar sunmuştur. Su akışı, erozyon etkisi ile çevrenin şekillenmesinde büyük roller oynayarak, vadiler ve deltalar oluşmasını sağlamış ve insanların yerleşimine uygun arazi ve alanlar meydana getirmiştir.

Su aynı zamanda zemine nüfuz ederek, yer altına doğru iner. Bu yeraltı suları daha sonra tekrar yüzeye çıkarak doğal kaynaklar, sıcak su kaynakları ve gayzerler oluşturur. Yeraltı suları, aynı zamanda ambalajlanarak maden suyu olarak satılmaktadır.

Su, kendi içinde farklı maddelerin koku ve tadlarını barındırabilir. Bu nedenle, insan ve hayvanların, suyun içilebilirliğini anlamak için duyuları gelişmiştir. Hayvanlar genel olarak, tuzlu deniz suyunun ve bataklık suyunun tadından hoşlanmaz, dağlardan veya yeraltından gelen saf kaynak sularını ararlar. Kaynak suyu veya mineral su diye bilinen tat, aslında suyun içinde çözülmüş olan minerallerin tadıdır. Saf su (H2O), tatsızdır. Bu yüzden, kaynak veya mineral suyunun saflığı diye bilinen şey, suyun içinde zararlı (toksik) maddeler, kir, toz veya mikrobik organizmalar olmadığını belirtir.

Biyolojik İşlevleri

Su içerdiği organik bileşikler birçok çeşitlilikle insan bedeninin başlıca gıdasıdır.Her türlü metabolik olayların temel katalizörüdür.

* Makromoleküllerin yapı taşıdır. Hidrojen köprüleri ile su moleküllerine bağlanan protein, karbohidrat, nükleik asit gibi kompletma yeteneğine sahipt
* İyi bir substrattır. Metabolizmanın birçok tepkimesin
* İyi bir ısı düzenleyicisi düzenli bir şekilde ayarlar.

İnsan vücudu üzerine etkileri

Vücudun günlük kaybettiği su ihtiyacını karşılamak için uzmanlar normal bir insanın günde 6-8 bardak su içmesi gerektiğini belirtmektedir.[2] Vücut ağırlığının yüzdesi olarak su kaybının sonuçları şu şekilde olabileceği belirtilmektedir:

* %1: susuzluk hissi, ısı düzeninin bozulması, performans azalması
* %2: ısı artması, artan susuzluk hissi
* %3: vücut ısı düzenin iyice bozulması, aşırı susuzluk hissi,
* %4: fiziksel performansın %20-30 düşmesi
* %5: baş ağrısı, yorgunluk
* %6: halsizlik, titreme
* %7: fiziksel etkinlik sürerse bayılma
* %10: bilinç kaybı
* %11: olası ölüm

Doğada su

Doğada su akarsulara dökülen atıklarla kirlense ve okyanuslarda tuzlu su haline gelse de,buharlaşıp atmosfere karıştığında yine temizleniyor ve tatlı suya dönüşüyor.Ancak yağmur suyu dahi kimyasal yönden saf değildir.Havadaki gazlar ve özellikle yoğun nüfuslu yerlerde kömürle birlikte açığa çıkan sülfirik asidi de bünyesine almaktadır.Doğada mutlak saf su yoktur ve sudaki tüm yabancı kimyasalların arındırılması labaratuvarlar için dahi zorlu bir işlemdir.

Doğada sular, kaynaklarına göre klasik olarak 4 sınıfta incelenir:

1. Meteor suları (yağmur ve kar suları): Mevcut sular içinde en saf olanıdır, bununla beraber havada bulunan bütün gazları içerdiği gibi, bazı anorganik ve organik maddeler de bulunabilir.
2. Yeraltı ve kaynak suları: Bulunduğu ve geçtiği toprak tabakalarını çözmesi sonucunda, tabakaların cinsine göre, çözünmüş maddeleri içerir.
3. Yeryüzü suları (nehir, göl, baraj ve deniz suları): Yüzeylerinin açık olması sebebiyle özellikle organik yapıdaki yabancı maddeleri almaya yatkındır. Buna karşılık hava ile temas halinde olduğundan karbonat sertliği azdır.
4. Maden (mineral) suları: Doğal sulara oranla çözünmüş madde miktarı belirli bir sınırı aşmış veya temperatür ve radyoaktivitesi doğal sınırı geçmiş olan sulardır.

Uygarlığa etkisi

Su medeniyetin başlamasında birincil faktördür. Öyle ki günümüzden 6.000 yıl önce Sümerler, Mezopotamyada Fırat ve Dicle nehirlerinden faydalanarak ilk sulu tarımı yapmışlar ve uygarlığı başlatmışlardır. Aynı şekilde Mısırlılar da Nil sayesinde birçok alanda gelişme göstermişlerdir. Denize kıyısı olan büyük göl ve nehirlere sahip kentler gelişirken, Orta Doğu ve Kuzey Afrika gibi suyun az bulunduğu yerler ise kalkınamamıştır.

[nünü]

Suyun Harika Özellikleri

Onsuz canli hayatin dusunulemeyecegi su, bircok ozellikleriyle harika bir maddedir. Besin maddelerinin cozunup canli bunyeye alinarak butun organlara tasinmasi, farkli farkli iklimlerin olusmasi, gunes enerjisinin tutulup dunyanin isi dengesinin korunmasi ve sayisiz canliya hayat ortami olusturmasi gibi pek cok olayda suyun buyuk rolu vardir. Bu vazifeler suya verilen harika ozellikler sayesinde yerine getirilmektedir.

Su tabiatta kati, sivi ve gaz olmak uzere her uc fazda da bulunur. Bu hali tasiyan yegane maddedir diyebiliriz.. Butun maddeler kati hale gectiginde, molekuller arasi mesafenin azalmasina bagli olarak yogunlugu artarken suda tamamen aksi olmaktadir. Suyun bu ozelliklerinden hangisi ele alinirsa alinsin onun hayat icin yaratildigi gercegi adeta gozler onune serilmektedir. Su donunca yogunlugu azalir. Boylece donmus kutle, dibe cokme yerine yuzeye yukselir. Bu buz tabakasi distaki soguk hava ile alttaki su arasinda isi transferine karsi bir engel olusturur ve altindaki suyun donmasina mani olur. Boylece hava sicakligi -50°C bile olsa, buzun altinda sicaklik daima sifirin uzerinde olur ve hayat devam eder.

Bilinen butun sivilar icerisinde en yuksek yuzey gerilimine sahip olan sudur. Bu ozelligi yagmur damlaciklarinin olusumu acisindan onem tasimaktadir. Aksi takdirde bulutlardaki su buharindan kolayca damlalar olusamayacak ve bunlar yeryuzune inmek icin yeterli buyukluge erisemeyeceklerdi.

Yine butun sivilar icinde buharlasma isisi en yuksek olan sudur. Bu sebepten kolayca buharlasarak kaybolmaz.

Su, amonyaktan sonra en yuksek erime isisina sahip olan bilesiktir. Yuksek ozgul isisi, yani bir gram suyun sicakligini bir derece artirmak icin gerekli enerji miktarinin yuksekligi ile birlikte bu ozellikler, suyu yeryuzundeki iklim farkliliklarini, belirleyici unsur durumuna getirir. Cunku dunya yuzeyinin dortte ucu su ile kapli olup dunyadaki toplam suyun % 97.6ʼsi denizlerde, % 2.4ʼu de karalarda bulunmaktadir.

Boylesine buyuk alana ve hacme sahip su, hayatin bir diger temel kaynagi olan gunes enerjisinin yeryuzunde tutulmasinda buyuk rol oynamaktadir. Gunesten gelen kisa dalga boylu radyasyon enerjisinin % 30ʼu atmosfere carparak uzaya yansir, % 47ʼsi atmosfer veya yeryuzunde tutularak uzun dalga boylu radyasyon (isi) enerjisine donusur ve yerkurenin isi kaybi olarak uzaya geri doner. Gunesten gelen toplam enerjinin geriye kalan % 23ʼu ise yeryuzundeki sulari buharlastirmada ve su buhari ihtiva eden hava kutlelerini isitip harekete gecirmede kullanilir. Boylece su, dunyanin yasanilabilir bir iklime sahip olmasinda onemli bir rol oynar. Suyun diger bir ozelligi hidrolojik dongu sayesinde yenilenebilen bir kaynak olmasidir. Bu hadise suyun buharlasma ve terleme ile atmosfere yukselmesi, oradan ihtiyac duyulan yerlere tasinmasi ve yagis olarak tekrar yeryuzune inmesi; boylece yeralti sularinin beslenmesi ve yuzey akislarinin olusmasindan ibaret olan buyuk su hareketidir. Su ihtiyacinin karsilanmasinda hidrolojik dongunun buyuk onemi vardir. Zira dunyadaki toplam suyun ancak % 2.4ʼu karalarda bulundugundan bu dongu buyuk onem tasimaktadir. Diger yandan karalardaki suyun ancak % 10 kadari teorik olarak kullanilabilir tatli su potansiyelini olusturmaktadir ki bu da 3-4 milyon km³ʼtur.

Suyun harika ozelliklerinden birisi de ondaki hidrojen baglari sayesinde ortaya cikar. Bilindigi gibi suda bulunan iki hidrojen atomu bir oksijen atomu ile birlesirken, oksijenin her iki tarafinda birer hidrojen olacak sekilde bir cizgi halinde molekul teskil etmez. Aksine iki hidrojen atomu ayni tarafta yer alarak molekulun bu kisminin pozitif yuklu olusuna sebep olur. Diger taraftaki oksijen ise negatif yukludur. Yuklerin bu sekilde dagilimi suyu kuvvetli bir dipolar (iki kutuplu) molekul haline getirir. Bu sayede su molekulleri birbirini ceker ve hidrojen baglari yardimiyla kumelesme olur.

Sudaki hidrojen baglari, ona kendine has cok degisik, olagan disi ozellikler kazandirmaktadir. Periyodik tabloda oksijene benzer diger maddelerin dihidrurleri (iki Hidrojenli formlari) ile karsilastirildiginda suyun buyuk farkliliklar gosterdigi gorulur. Kukurt , selenyum (Se) ve tellur (Te) oksijen ile VI grupta yer alan elementlerdir ve benzer ozelliklere sahiptirler. Atmosferik basinc ve oda sicakliginda hidrojenin bu gruptaki elementler ile yaptigi sudan daha agir molekuller olan H2S (Molekul agirligi 34), H2Se (mol. ag- 81) ve H2Te (mol. ag. 130)ʼnin hepsi gaz halindedir. Bunlarin hepsinden daha hafif olan suyun (mol. ag. 18) da gaz halinde olmasi beklenirken tam aksine normal sartlarda sividir. Ancak 100°C ye cikarildiginda tam olarak gaz haline gelmektedir. Herhangi bir sicaklikta su, yukaridakilerden daha yogundur.

Yuzey gerilimi ve dielektrik sabiti diger hidrurlerle kiyaslandiginda cok buyuktur. Bu ozelligi ile iyi bir cozucu olmakta ve hayat icin gerekli bircok bilesigi eriterek bunyesine almaktadir.

Suyun hayat icin diger bir onemi, atmosterdeki mevcudiyetiyle yeryuzunun radyasyon yoluyla sogumasini onlemesidir. Yapilan hesaplara gore atmosferde su bulunmamasi halinde yeryuzunun bugunku ortalama sicakliginin 15°C azalarak 0°Cʼye dusecegi tesbit edilmistir. Nitekim, havadaki nemliligin cok dusuk oldugu col bolgelerinde sicaklik gunduzleri 65°C dolaylarina cikmakta, geceleri ise donma derecesinin altina dusmektedir. Normal sartlar altinda ise atmosferdeki su buhari yeryuzu isisinin ancak % 20 sinin radyasyon ile dogrudan kaybina izin vermektedir.

Suyun dielektrik sabiti, butun sivilar icinde en yuksek olanidir. Bu yuzden, su icindeki elektrik yuklu partikullerin birbirlerine karsi olan cekim kuvveti zayiftir. Iyonize olabilen bircok tuzlar bu sayede suda cok iyi cozunurler. Buna karsilik bu tuzlarin bircogunun organik sivilardaki cozunurlugu cok dusuktur. Su cok iyi bir cozgen olup suda cozunmeyen madde yoktur denebilir. Bu da suya bitkiler icin gerekli bircok mineral gida maddesini tasiyici ozellik kazandirir.

Susuz hayat mumkun degildir. Insan yiyecek maddeleri almadan haftalarca yasayabilir, fakat su icmeden ancak birkac gun hayatini surdurebilir.