Basit Bir Arıtma Sistemi Nasıl Çalışır?
Su başlıca içeceğimiz olduğu için içme suyunun temiz olması sağlık açısından hayli önemli. Bu nedenle evlerde çeşme sularını filtre eden arıtma sistemlerinin kullanılmasının gerekli olduğunu duymuş olabilirsiniz. Biz de Evlerdeki su arıtma cihazlarında sıkça kullanılan aktif karbonun suyu kirletici etkenlerden nasıl ayırdığını anlamaya çalışıyoruz.
Bilmekte fayda var!
İçme sularının mikroorganizma, katı parçacık ve zararlı kimyasal madde bulundurmaması gerekiyor. Suyun içindeki maddelerin bir kısmının ise belirli miktarda bulunmasına izin veriliyor. Ülkemizde içme sularının sahip olması gereken özellikler Türk Standartları Enstitüsü tarafından belirleniyor.
Suyun arıtılmasında farklı yöntemler kullanılıyor. Evlerde kullanılan su arıtma cihazlarında ise su çoğunlukla bir filtreden geçirilerek içinde bulunan yabancı maddelerden arındırılıyor. Aktif karbon bu amaçla yaygın olarak kullanılan maddelerden biri.
Aktif karbon yüksek oranda karbon içeren maddelerden (örneğin kömür, ağaç) üretiliyor. Yapısı kurşun kalemlerde kullanılan grafite benzer ancak daha düzensiz bir yapıya sahiptir.
Aktif karbon, suyun içindeki yabancı maddeleri yüzeyinde tutarak sudan ayrılmalarını sağlıyor. Bu işlem için özellikle aktif karbonun tercih edilmesinin nedeni aktif karbonun yüzey alanının çok geniş olması. Öyle ki 1 gram aktif karbonun yüzey alanı 500-1500 metrekare arasında değişebilir. Yani 10 gram aktif karbonun -yaklaşık 5 çorba kaşığı- yüzey alanı bir futbol sahasının yüzeyini kaplayabilir. Yapısında bulunan çatlaklar ve boşluklar nedeniyle aktif karbonun yüzeyinde suyun içindeki yabancı maddelerin tutunabileceği çok yer vardır.
Suyun içindeki yabancı maddelerin aktif karbonun yüzeyinde tutunmasını sağlayan süreç adsorpsiyon olarak isimlendiriliyor. Bir madde fiziksel ya da kimyasal etkileşimler sonucu katı bir yüzey üzerine tutunabilir.
Fiziksel adsorpsiyonda maddenin yüzeye tutunmasını sağlayan, moleküller arasındaki Van der Waals kuvvetleri olarak isimlendirilen ve kimyasal bağlar kadar güçlü olmayan etkileşimlerdir. Bu etkileşim moleküllerin birbirine yeterince yakın olması durumunda atomlar ya da atom grupları arasındaki elektriksel itme ve çekme kuvvetleri nedeniyle ortaya çıkar.
Aktif karbonun yüzeyindeki boşluklar farklı genişliklerde olabilir ve yapıları yerkabuğundaki çatlaklara benzetilebilir. Mikro gözenekler olarak isimlendirilen ve genişliği 2 nanometreden küçük olan boşluklara giren moleküller ile aktif karbonun yüzeyi arasındaki mesafe Van der Waals etkileşimlerinin ortaya çıkması için yeterlidir.
Bu etkinliğimizde mavi renkli enerji içeceğindeki renk veren moleküllerin aktif karbonun yüzeyinde tutunmasını sağlayarak, aktif karbonun enerji içeceğinin renginde sebep olduğu değişimi inceliyoruz. Bu aynı zamanda su arıtma cihazlarında yaygın olarak kullanılan aktif karbonun suyun içindeki kirletici maddeleri sudan nasıl ayırdığını anlamamıza yardımcı olabilir.
Renkli içecekler genellikle gıda boyaları kullanılarak renklendirilir. Etkinliğimizde kullandığımız enerji içeceğinin içindekiler listesinde renklendirici olarak parlak mavi (brilliant blue) maddesinin kullanıldığı belirtilmiş. Bu madde gıdalarda en sık kullanılan yedi renklendiriciden biri.
Mavi gıda boyasında bulunan renk verici moleküllerdeki elektronlar ışıkla etkileştiğinde görünür bölge dalga boyundaki ışınların bir kısmını soğurur, mavi dalga boyundaki ışınları ise yansıtır. Bu nedenle mavi renkte görünürler.
Oriom Su Arıtma
