KLOR ile dezenfeksiyon ülkemizde çok yaygın olduğu için çok basit bir işlem olarak algılanmakta ve suya klor konduğunda tüm mikropların öldüğü sanılmaktadır. Oysa, klor ile dezenfeksiyonun da “püf noktaları” vardır ve klor kullanan her işletmede bu önemli bilgiler ışığında kloru kullanmak doğru olur.
Önemli Not: Tabii sularda, deniz suyunda ve sofra tuzu (NaCl) içinde, hatta tıbbi serumlar içinde çok miktarda bulunan Tabii Klor (Cl) maddesinin hiç bir dezenfeksiyon özelliği yoktur. Dezenfeksiyon amacı için kullanılan Klor Bileşikleri normalşartlarda tabiatta bulunmayan ve Kimya Bilimi ile insanın ürettiği maddelerdir. Bu yazımızda, dezenfeksiyon amacı ile, su içine konan Klor Bileşiklerinden söz edeceğiz. Ancak, bu klorlu dezenfektan malzemelerinin halk dilindeki adı da “KLOR” olduğu için bu yazıda KLOR kelimesi tabii kloru değil, dezenfektan görevi yapan Klor Bileşiği olarak algılanmalıdır.
Klor uzun yıllardır dünya üzerinde, değişik kimyasal bileşiklerşeklinde SU Dezenfeksiyonu için kullanılıyor. Son on yıl içinde A.B.D. de yapılan araştırmalarda, klorun içme sularında bulunan Nitrat (NO3) gibi azotlu maddeler ile birleşmesi ile ortaya çıkan klorlu kimyasalların ( Halometan) kanserojen olduğu kanıtlandı. Bunun üzerine A.B.D.deki şehir suyu yönetmeliklerinde bu kanserojen maddelerin azami değerleri yeniden belirlendi (en çok 0,1 mg/lt).
Klor, insana ve gıda ürününe zararlı birçok mikroorganizmayı öldürdüğü için halen dünyada uzun yıllardır kullanılmaktadır çünkü başkaca dezenfeksiyon yöntemlerine göre bugün için klor hala çok ucuzdur. Klorun öldüremediği birçok mikroorganizma da bulunmaktadır (Aeromanas, Legionella gibi), fakat klorun öldürebildikleri öldüremediklerinden daha çok olduğu için klor hala başarılı bir dezenfektan olarak kabul ediliyor. Klor ile dezenfeksiyon dünyada birkaç değişik formülde klorlu kimyasal maddeler ile yapılabiliyor. Bu yazıda Türkiye’de en çok kullanılan üç klorlu maddeye değineceğiz: Sıvı Klor ( Sodyum Hipoklorit), Gaz Klor ve Toz Klor ( Kalsiyum Hipoklorit).
Bu üç tür klorlu maddeden biri, dezenfeksiyon maksadı ile suya konduğunda, hangisi kullanılırsa kullanılsın, aşağıdaki paragraflarda göreceğiniz gibi, su içinde Hipoklorik Asit (HOCl) oluşur ve Hipoklorik Asit isimli bu madde aktif olarak dezenfeksiyon görevi yapar.
Klorlu madde suya girdiğinde “Aktif Klor” olarak anılan Hipoklorik Asit (HOCl)’in nasıl oluştuğunu görelim:1. Sıvı Klor suya girdiğinde aşağıdaki kimyasal reaksiyonu oluşturur:
(Sıvı Klor) NaClO + H2O = (Aktif Klor) HOCl + (Kostik) NaOH
Görüldüğü gibi, Aktif Klor ile beraber Kostik (NaOH) de oluşuyor, bu nedenle suya sıvı klor verildiğinde suyun pH derecesi yükselir.
2. Gaz klor suya girince aşağıdaki kimyasal reaksiyon oluşur:
(Gaz Klor) Cl2 + H2O = (Aktif Klor) HOCl + (Hidroklorik Asit) HCl
Görüldüğü gibi, Aktif Klor ile beraber Hidroklorik Asit (HCl) de oluşuyor , bu nedenle suya gaz klor verildiğinde suyun pH derecesi azalır.
3. Kalsiyumlu Toz Klor suya girdiğinde aşağıdaki reaksiyon oluşur:
(Toz Klor) Ca(ClO)2 + 2 H2O = (Aktif Klor) 2 HOCl + Ca(OH)2
Bu reaksiyon sonucunda istenen Aktif Klor oluşur, ancak suyun pH derecesini değiştiren bir kimyasal oluşmaz.
KLORUN SUDAKİ DEZENFEKSİYON ETKİSİ
DÖRT UNSURA BAĞLIDIR :
Suda bulunan Aktif Klor miktarı> (mg/lt cinsinden);
Suyun pH derecesi,
Serbest klorun sudaki mikroplar ile temas süresi
Suyun sıcaklığı
Bu dört unsur birbiri ile çok içiçedir, onun için bu dört unsurun dezenfeksiyon üzerindeki etkilerinin ayrı ayrı incelenmesi zordur. İyi bir dezenfeksiyon tatbikatında her birinin önemi çok yüksektir.
Su içindeki Aktif Klor miktarının dezenfeksiyona etkisi suyun pH derecesine çok bağlıdır, bu nedenle bu iki unsuru beraber incelemekte yarar vardır. Serbest klorun sudaki dezenfeksiyon gücü suyun pH derecesine göre çok değişir. Düşük pH derecesinde Serbest Klor yüksek dezenfeksiyon gücüne sahipken, suyun pH derecesi 7,5’in üzerine çıktığında dezenfeksiyon gücü %50’in altına düşer.Aşağıdaki tabloda suyun pH derecesine göre Aktif Klor’un aktif olma oranı gösteriliyor. Bir işletmede yalnızca sudaki kloru ölçmek klorun etkisini öğrenmek için yeterli değildir, suyun pH derecesi de ayni anda ölçülmeli ve daha sonra yorum yapılmalıdır.
Aktif Kloru Tüketen maddeler: Su içine konan ve Aktif Klor’a dönüşen Klor suda bulunan bazı maddeler ile reaksiyona geçer. Aktif kloru tüketen maddeler mikroorganizmalar, organikler, suda çözünmüş halde bulunan Demir ve Mangan gibi okside olabilen metallerdir. Suyun ne kadar klor tüketeceği teorik hesaptan ziyade deneyler ile belli olur. Klorun yaptığı Dezenfeksiyonun ölçülmesi için önemli olan sayısal bilgi, su içine konan klor miktarı değil, tüketilen Aktif Klordan sonra geriye kalmış olan Aktif Klorun miktarıdır. “Artmadan yetmez” prensibi ile hareket edilerek, klorun su ile “Temas Süresi” sonucunda “suda kalan klor”un ( Bakiye Klor) ölçülmesi doğru olur. “Temas süresi” sonunda,şehir sularında musluktan akan suyun içinde “Bakiye Klor” olarak en az 0,5 mg/lt Aktif Klor olması emniyetlidir.Gıda sanayiinde, zirai ürün yıkama makinalarının deşarj sularında Aktif Klor ölçümü yapmak ve alınan sonuca göre su içine konacak klor miktarına karar vermek daha doğru olur.
Bugünkü teknik imkanlar ile sudaki Bakiye Klorun otomatik olarak ölçülebilmesi ve arzu edilen sınırlar içinde kalması için suya otomatik olarak klor verilmesi mümkündür. Burada gene suyun pH derecesini göz önünde tutmak gerekir, pH derecesi yüksek sularda aktif klor oranının azaldığı unutulmamalı ve suya daha çok klor verilmeli veya pH derecesi aşağı çekilmelidir.Şöyle bir soru akla gelebilir: Tükenen Aktif Klor ne oluyor? Aktif Klor, yani “HOCl” formülü değişir, “OCl¯“ iyonu başka bir madde ile birleşir ve dezenfeksiyon özelliği olmayan klorlu bir madde oluşur.Bir çok işletmede “Basit” olduğu sanılan Klor ile Su Dezenfeksiyonu tahmin edilden çok daha karmaşık bir kimyasal olaydır. Gerek dezenfeksiyonun sağlıklı olarak yapılabilmesi, gerekse su içinde koku ve tad oluşumunda rahatsızlık yaşanmaması için Klor ile dezenfeksiyonda sürekli olarak ölçümler ve testler yapılması gerekir. Klor ile dezenfeksiyonun karmaşık sorunları nedeni ile, klor ile dezenfeksiyon için “ilim” kelimesi yerine literatürde “Klor ile Dezenfeksiyon Sanatı” tabiri kullanılmaktadır.
Klor ile dezenfeksiyon ülkemizde çok yaygın olduğu için çok basit bir işlem olarak algılanmakta ve suya klor konduğunda tüm mikropların öldüğü sanılmaktadır. Oysa, klor ile dezenfeksiyonun da “püf noktaları” vardır ve klor kullanan her işletmede bu önemlibilgiler ışığında kloru kullanmak doğru olur.
Önemli Not: Tabii sularda, deniz suyunda ve sofra tuzu içinde, hatta tıbbi serumlar içinde çok miktarda bulunan Klor (Cl) veya Klorür iyonu (Cl‾) bir dezenfektan değildir. Bu yazımızda, dezenfeksiyon amacı ile, su içine konan Klor bileşiklerinden söz edeceğiz. Ancak, bu klorlu dezenfektan malzemelerinin halk dilindeki adı da “KLOR” olduğu için bu yazıda KLOR kelimesi tabii klor iyonunu değil, dezenfektan görevi yapan Klor Bileşiği olarak algılanmalıdır.
ÜÇ AYRI KLOR TÜRÜNÜN UYGULANMASI
1.Sıvı Klor: Klor ülkemizde çoğunlukla “Sıvı Klor” olarak kullanılmaktadır. Sıvı klor, kimyasal adı ile Sodyum Hipoklorit, azami %15 aktif klor içeren, ayrıca, kloru su içinde tutabilmek için kostik (NaOH) de içeren ve bu nedenle çok yüksek pH derecesine sahip bir sıvıdır.Piyasada satılan Sıvı Klor’un %12 ile %15 kadar Aktif Klor içerdiği söylenirse de, Sıvı Klorun Aktif Klor konsantrasyonunu genelde satıcı da, kullanıcı da bilmez ve bu oranı ölçecek laboratuar imkanları Klor kullanıcılarının çoğunda yoktur. Bu nedenle sıvı klor satın alanlar genelde ne kalitede bir dezenfektan satın aldıklarını ve birim dezenfektan başına ne kadar para ödediklerinin farkında değildirler. Bu yazıyı kaleme almadan önce bu konuda yaptığımız araştırmada Sıvı Klor kullanan işletmelere şu soruyu sorduk: “Kanaatınıza ve bilginize göre satın aldığınız sıvı klor içindeki faydalı kısım bu sıvının yüzde kaçıdır?” Aldığımız cevaplarda, sıvı klor içindeki aktif klor miktarı için %15 ile %3 arasında değerler verildi. Ayrıca, sıvı klor kullanan sanayi işletmelerinin hiç birinde satın aldıkları sıvı klor içindeki aktif kloru ölçebilen bir laboratuar imkanı olmadığını da gördük.
Sıvı klor uygulamasında bazı dezavantajlar olduğu bilinmeli ve uygulamada bunlar göz önünde bulundurulmalıdır:
o0 Sıvı klor suyun pH derecesini arttırır, pH derecesi yükseldiğinde klorun dezenfeksiyon etkisi azalır (pH etki tablosuna Bakın).
o1 Sıcak mevsimlerde sıvı klor içindeki Aktif Klor gaz halinde uçar ve sıvı içindeki Aktif Klor miktarı çok azalır.
o2 Sıvı klor içindeki Aktif Klor oranının tespit edilmesinde zorluklar vardır, değişik tarihlerde satın alınan her bidon sıvı klorun içindeki hakiki Aktif Klor miktarı farklıdır. Sıvı klor, dozaj pompası ile suya veriliyorsa, her yeni klor bidonu için dozaj pompası ayarı yeniden yapılmalı veya tam otomatik çalışan sistemler kurulmalıdır.
2. Gaz Klor: Klor içeren Dezenfeksiyon kimyasalları içinde en saf olanı Gaz Klordur. Ülkemizin sanayi bölgelerinde piyasada bulunabilen gaz klor ücret olarak diğer klorlu dezenfektanlardan daha ucuzdur ve çok daha randımanlı olarak suyu dezenfekte eder, çünkü hem saftır, hem de suyun pH derecesini biraz düşürür, bu nedenle sıvı klora göre daha az miktarda kullanılabilir ve çok iyi dezenfeksiyon görevi yaparGaz klorun suda çözünmesini sağlamak için özel bir aparat kullanılır. Bu aparat sayesinde saf olan klor gazı su içinde kolayca çözünür ve Aktif Klor oluşturur.Gaz klor saf olduğundan, bu uygulama sonucunda suyun iletkenliği artmaz, suyun pH derecesi biraz azalır ki bu da klorun etkisini çoğaltır. Gaz klorun bu özellikleri dolayısı ile, örneğin sıvı klor ile 2 mg/lt bakiye klor istenen dezenfeksiyon uygulamalarında, gaz klor ile çok daha az bakiye klor’a ihtiyaç vardır.İnsanın teneffüs ettiği havada gaz klor bulunması insanı zehirler. Bu nedenle, Gaz Klorun uygulanmasında, kullanıcı için çok detaylı emniyet tedbirleri alınması gerekir. Gaz Klorun bu tehlikeli özelliği uygulamada bir dezavantaj oluşturmaktadır, bu nedenle klorun az kullanıldığı işletmelerde Gaz Klor kullanmak pratik değildir. Fakat, çok klor tüketen büyük gıda işletmelerinde veşehir sularında Gaz Klor kullanımı için kaliteli Gaz Klor tesisi yatırımı yapmak ekonomik avantaj sağlar.
3. Toz Klor:İnsan sağlığına zararlı olmayan toz klor piyasada “Kalsiyum Hipoklorit “ formülünde bulunur “Ca(ClO)2”, bu toz klor genelde %65 Aktif Klor içerir. Yüzme havuzlarında bazen Siyanür içeren toz klor türleri kullanılır, bu tür Siyanürlü toz klor içme ve proses sularında kullanılmaz. İşletmelerde toz klor kullananlara tavsiyemiz şudur: toz klor ambalajı üzerindeki bilgileri dikkatlice okuyun ve toz klorun Siyanür içerip içermediğinden emin olun.Kullanıcı için Toz Klorun iki avantajını sayabiliriz: toz klor nötrdür ve suyun pH derecesini değiştirmez, ayrıca ambalaj içinde uzun süre bekleyebilir, bu sırada içindeki klor kaybolmaz. Bu iki avantajından dolayı toz klor uygulaması sıvı klor uygulamasına kıyasla kontrolü daha kolay bir dezenfeksiyon yöntemidir.Kalsiyum Hipoklorit formülünde olan toz klorun suya sertlik verdiği söylenir. Teorik olarak bu doğrudur, çünkü, yazının birinci bölümünde gösterilen kimyasal reaksiyonda görüldüğü gibi, suya konan Toz Klor su içinde Aktif Klor oluşturduğu gibi, ayni zamanda suyun sertliğini yükselten Kalsiyum Karbonat da oluşturur. Fakat, suda istenen Aktif Klor miktarı genelde birkaç mg/lt mertebesinde olduğundan , suyun sertliğini yalnızca 3 - 5 mg/lt kadar (0,3 - 0,5 Fransız Sertliği kadar) arttırmak suyun özelliklerini fazlaca değiştirmez. Oysa sıvı klor sertliği yükseltmese dahi, suyun pH derecesini yükselttiği için, suda bulunan sertliğin kireçlenme yapmasını teşvik eder.Toz klorun sıvı klora göre diğer bir avantajı depolamada çok az yer tutmasıdır, çünkü toz klor %65 konsantrasyonda klor içerir. Ayrıca toz klorun raf ömrü çok yüksektir, oysa sıvı klor içindeki aktif klor, özellikle sıcak ortamlarda kısa sürede buharlaşarak yok olabilir.
Suyun pH derecesine göre Klorlama Yöntemi Seçimi: Sıvı klorun kendi pH derecesi çok yüksektir, suya katıldığında içindeki Kostik’i (NaOH) suya vererek suyun pH derecesini yükseltir. Sıvı klor kullananlar her zaman suyun pH derecesini göz önünde tutmalıdırlar. Çünkü suyun pH derecesi yükseldikçe Aktif Klorun etkisi azalır.
Su içindeki Aktif Klor miktarının dezenfeksiyona etkisi suyun pH derecesine çok bağlıdır.
Ham suyun tabii pH derecesinin yüksek olduğu durumlarda ( pH 7,6 dan yüksekse), klorun etkisini arttırmak için suya asit vererek pH derecesini düşürmek işletme maliyetini çok yükseltir. Bu durumda, sıvı klor yerine suyun pH derecesini düşüren gaz klor kullanmak ve klordan daha iyi yararlanmak ekonomiktir. Veya, az klor tüketen işletmelerde, Gaz Klor yerine, suyun pH derecesini yükseltmeyen ve nötr olan Toz Klor kullanmak da uygun bir yöntemdir.Teorik Hesap Yerine Testlere Güvenin: Her dezenfektan maddenin mikropları öldürme süresi ( Temas Süresi) değişiktir. Bu süre sudaki aktif klor miktarına, suyun pH derecesine ve suyun sıcaklığına göre değişir. En uygun dezenfeksiyon çözümünü bulmak için işletmecilerin teorik hesaplar yerine testler yapmaları en doğru yoldur. İşletmedeki suyun içine konacak klor miktarı, temas süresi ve alınan sonuç ancak testler sonunda ortaya çıkar. Temas süresi sonunda işletmeye verilen suyun içindeki bakiye Aktif Klor’u ve suyun pH derecesini ölçen cihazların her işletmede bulunmasını ve bu değerlerin günde birkaç kez kaydedilmesini tavsiye ederiz. Bu bilgileri sürekli ölçen ve bir bilgisayara kaydeden otomatik ölçüm cihazları dahi bulunmaktadır.
BAKİYE SERBEST KLOR ÖLÇÜMÜ: Sudaki “Bakiye Serbest Klor”un ölçümü DPD test tabletleri ve komparatör tabir edilen el tipi bir test cihazı ile çok basitçe ve çok ucuz bir fiyata yapılabilir. Klor kullanan her işletmenin böyle bir el tipi test cihazı temin etmesini tavsiye ederiz. Bir işletmede otomatik klor ölçümü yapan Klor Monitörleri olsa dahi, bu monitörlerin sağlıklı çalışmasının kontrolu için el tipi test cihazları kullanılmalıdır.Suyun pH derecesini ölçmek için de pH renk komparatörü kullanılabilir. Otomasyon istenen işletmelerde Bakiye Aktif Klor ölçen bir monitör ve buna ek olarak pH ölçen bir monitör kullanmak en uygun tekniktir. Bazı işletmeler Aktif Klor’un su içindeki Oksitleme gücünü gösteren REDOX (ORP) monitörü kullanarak sudaki Bakiye Klorun seviyesini ölçmeye çalışırlar. Sudaki ORP değerini ölçmek, Bakiye Aktif Klor ve pH ölçmekten çok daha ucuz bir tekniktir, fakat, su dezenfeksiyonunun çok önemli olduğu işletmelerde Bakiye Kloru doğrudan ölçmek yerine “ORP” ölçmek çok yanıltıcı olur.
Ayrıca, suyun Klor kokusuna bakarak bakiye klor hakkında yorum yapmak da son derece yanlıştır. Çünkü, aktif klorun sudaki azotlu maddeler ile birleşmesi sonucu oluşan klor bileşikleri aktif klordan daha çok klor kokusu verirler ve insanı yanıltırlar.Bugüne kadar klor uygulaması yapmamış olan okuyuculara fikir vermek maksadı ile, Klor ile Dezenfeksiyonla ilgili basit bir sayısal örnek verelim: pH derecesi 7,3 olan ve mikrop sorunu olmayan bir artezyen suyuna, emniyet için klor verilmek istendiğinde suya bir miktar Aktif Klorlu madde verilir ( sıvı, toz veya gaz klor). Suya klor verildiği sırasında su içinde 1- 2 mg/lt kadar aktif klor olması istenir ve en az 30 dakika temas süresi alınır. Bu temas süresi sonunda işletmeye verilen suyun içinde, emniyet için, 0,2 - 0,5 mg/lt Bakiye Aktif Klor bulunması arzu edilir ve su içinde bu miktar aktif klorun bulunduğundan emin olmak için musluktan akan sudan örnek alınarak “Bakiye Serbest Klor” ölçümü yapılır.Önerilerimiz: Klor ile su dezenfeksiyonu daha uzun yıllar dünyada ve ülkemizde kullanılacak pratik ve ekonomik bir yöntem olduğundan işletmelerde teknik kişiler tarafından detaylı olarak öğrenilmesini tavsiye ediyoruz. Klor ile dezenfeksiyonda sık sık ölçümlerin yapılması ve ölçüm sonuçlarının kayıtlarının tutulması işletmelerin sağlığı açısından çok önemlidir. Elle yapılan klorlama ve ölçümler yerine, işçilik yanlışlıklarını en aza indirmek için Otomatik Klor Dozajlaması yapılmasını öneririz. Sudaki Bakiye Aktif Klor miktarı ile suyun pH değerlerinin kontrol altında tutulmaları için öncelikle elektronik monitörlerin kullanılmasını ve el test aletleri ile sık sık bu monitörlerin sağlıklı çalıştıklarının kontrol edilmesini de tavsiye ederiz.Klorlama sanıldığı kadar basit bir dezenfeksiyon yöntemi değildir.
Alıntıdır.
Elementler - Klor
