Klor

 Yazdır

Klor Nedir? 

Klor, atom numarası 17 ve moleküler kütlesi 35,5 olan bir kimyasal elementtir. Doğal olarak bulunur, sodyum klorür (sofra tuzu) ve diğer tuzların mineral formunda bulunur. Yapay klor ticari olarak sodyum klorür çözeltisinin elektroliziyle üretilir.

Serbest Klor

'Dezenfeksiyon amaçlı kullanılan serbest klor, suda çözündüğünde klor gazı oluşur. pH değerine bağlı olarak iki kimyasal tür (her ikisi de güçlü dezenfektanlardır) oluşabilir:

  • Hipokloröz asit (HOCl)
  • Hipoklorit iyon (OCl -)

Klorlama

Klorlama, serbest klor kullanılan su arıtma ve dezenfeksiyon işlemidir. Klorlama, minimum organik kontaminasyona sahip kaynak suyu ve giardia veya kriptosporidyum gibi arıtması güç mikroorganizmaların düşük konsantrasyonları için kullanılan yaygın dezenfeksiyon yöntemidir. Ayrıca tat ve koku kontrolü, alg oluşumunun önlenmesi, temiz filtre ortamının korunması, demir ve manganın uzaklaştırılması, hidrojen sülfit ve siyanürün yok edilmesi ve koagülasyonun iyileştirilmesi için de kullanılır.


Satın Alın

Klor Neden Ölçülür?

Güçlü bir oksitleyici madde olan klor (Cl2) ideal bir dezenfektandır. İçme suyundaki doğru bakiye klor seviyeleri suyun insan tüketimi için güvenli olmasını sağlar ancak suda çok fazla klor bulunması ilaç üretimi, membran arıtma prosesleri ve diğer uygulamalarda zararlı etkilere neden olabilir. Fazla miktarda bakiye klor, çevreye ve musluk suyunun organoleptik özelliklerine zarar verebilir.

'Klor suya eklendiğinde serbest klor veya kloraminler (amonyak mevcut olduğunda) oluşturmak için tepkimeye girer ve bu da:

  • etkili antiseptik olarak işlev görür.
  • uzaklaştırılabilmeleri için metallerin oksitlenmesi sağlar.
  • pek çok hoş olmayan tadı ve kokuyu azaltır.

Size özgü uygulamalarınızda klor düzeylerini başarılı bir şekilde izlemek ve yönetmek için ihtiyacınız olan klor test kitlerini, cihazları, reaktifleri, eğitimleri ve yazılımı Hach ®'da bulabilirsiniz.

Klor Değerlerini İzlemeye Yönelik Öne Çıkan Ürünler

Kolorimetre

Hach’in kullanımı kolay, sağlam, taşınabilir cihazları, sahadaki benzersiz zorluklarla başa çıkacak şekilde üretilmiştir.

Satın Alın

Spektrofotometreler

Hach, spektrofotometri alanında 70 yılı aşkın bir süredir yenilikler yapmaktadır ve su analizi pazarında birçok lider spektrofotometre sunmaktadır.

Satın Alın

SL1000 - PPA Portatif Paralel Analizör- Portatif Kolorimetre, USB ile

Hach SL1000 Portatif Paralel Analizör (PPA) aynı testi manuel işlemlerin yarısından daha az adımla gerçekleştirir.

Satın Alın

Serbest & Toplam Klor Reaktifleri

Hach, kendini rutin ve zorlu su analizi için yüksek kaliteli reaktifler sağlamaya adamıştır.

Satın Alın

 

Klor Dezenfeksiyon Stratejilerinin Kimyası

Klor ihtiyacı; sudaki metaller, bakteriler, organik maddeler veya amonyak gibi tüm kirleticilerle tepkimeye girmek için gereken toplam klor miktarıdır. Serbest klor eklendiğinde ve kirleticilerle tepkimeye girdiğinde tüketilir. İhtiyaç karşılandığında serbest klor ölçülebilir hale gelir. Bu nedenle klor ihtiyacı, suya eklenen klor miktarı ile tepkimeden sonra kalan ölçülebilir bakiye klor arasındaki farktır. Klor ihtiyacını anlamak, su arıtma prosesi boyunca etkili dezenfeksiyon sağlanmasına yardımcı olur. Klorlama sınırı, serbest bakiye kloru korumak için yeterli miktarda klor uygulanmasıdır.

Bakiye Klorun Yanlış Kullanımına İlişkin Riskler

  • Sağlık:Hastaları kalp durması dahil diğer sağlık sorunlarından korumak üzere klor, diyaliz için kullanılan sudan uzaklaştırılmalıdır
  • Çevre: Düşük seviyelerdeki klor bile özellikle su ve toprakta yaşayan organizmalar olmak üzere çevreye zarar verebilir.
  • Yapılar: Klorlu su kullanımından kaynaklanabilecek klorürler, paslanmaz çelikte gerilme çatlaklarına neden olabilir, bunun sonucunda da ekipmanlar ve yapılar için tehlike oluşturabilir.
  • İlaç: Klor, üretim sırasında aktif ilaç maddelerine zarar vererek düşük ürün kalitesine veya ürün kaybına yol açabilir.
  • Su Arıtma Ekipmanı: Su arıtma sistemlerinde klor, ters ozmoz membranlarını ve iyon değiştirici reçinelerini bozabilir.

Klorsuzlaştırma Yöntemleri

Klor zararlı olabileceğinden, "kloru uzaklaştırma" işlemini gerektiren uygulamalar bulunmaktadır. Adsorpsiyon ile kloru uzaklaştırma işleminde, klor bileşiklerini temizlemek için aktif karbon kullanılır. Kimyasal klor uzaklaştırma işleminde, klor türlerini yok etmek için sülfitler, bisülfitler veya metabisülfitler gibi indirgeme maddeleri kullanılır.

Hangi Prosesler Klorun İzlenmesini Gerektirir?

İçme Suyu Arıtımı ve Dağıtımı

Ön oksidasyon sırasında tesise giren kaynak suyuna, filtrasyondan önce asılı ve çözünmüş maddelerin uzaklaştırılmasına yardımcı olmak için birincil arıtma aşaması olarak (dezenfeksiyona ek olarak) mineralleri çökeltmek üzere klor (klorlama öncesi) dozlanır. Daha sonra su, berraklığı iyileştirmek için filtrelenir ve tekrar klorlanır.

Klorun etkili olabilmesi için filtrasyondan önceki ve sonraki konsantrasyonunun (ayrıca pH, su sıcaklığı ve temas süresinin) izlenmesi ve kontrol edilmesi gerekir. Çoğu arıtma tesisinde klorun enjekte edildiği, karıştırıldığı ve sıcaklığa, pH'ye ve suda bulunan mikroorganizma türüne bağlı olarak gerekli süre boyunca suyla temas halinde kalmasının sağlandığı bir temas odası (temiz kuyu) bulunur. Temas süresi, depolama tanklarına girip dağıtım sistemi boyunca ilerlerken suyu steril tutmaya yönelik bir bakiye klor sağlar.

Tüm klorlama, filtrelerden önce (klorlama öncesi) ve sonra (klorlama sonrası) dağıtım sisteminde ve arıtma prosesi boyunca birçok noktada kontrol edilir. Ağdaki musluk suyunun ek klorlama takviyesi genellikle pompa/takviye istasyonlarında gerçekleştirilir ve kapsamlı bir şekilde izlenip kontrol edilmelidir.

Dezenfeksiyon konusundaki yönetmelik standartlarını karşılamak ve aşırı klor bulunmadığından emin olmak için uygun bakiye klor seviyesinin korunmasını sağlamak üzere dağıtım sistemindeki klor seviyelerini izlemek çok önemlidir.

İçme Suyunun Dezenfeksiyonunda Klor Kullanımının Avantajları

  • Klor; su kaynağı rezervuarlarında, su şebeke duvarlarında ve depolama tanklarında yaygın olarak büyüyen şlam bakterilerini, küfleri ve algleri ortadan kaldırır.
  • Klor, içme suyundaki birçok hastalığa neden olan mikroorganizmanın seviyesini yönetmeliklere uygun seviyelere düşüren etkili bir antiseptiktir.
  • Klor, çözünmüş demir ve manganın ham sudan giderilmesine yardımcı olur.
  • Klor, pek çok hoş olmayan tadı ve kokuyu aşağıdaki yöntemlerle azaltır:
    • kötü kokulu alg salgısı, sülfitler gibi doğal organik maddeleri ve çürüyen bitkilerden kaynaklanan hoş olmayan kokuları oksitleme.
    • çürük yumurta kokusu yayan hidrojen sülfiti yok etme.
    • i̇stenmeyen tatlara neden olabilecek amonyak ve diğer azotlu bileşikleri giderme.

İçme Suyunun Dezenfeksiyonunda Klor Kullanımının Dezavantajları

  • Klor, yaşam açısından tehlikeli bir parazit olan kriptosporidyuma karşı etkili değildir.
  • Klor, yaşam açısından tehlikeli bir parazit olan kriptosporidyuma karşı etkili değildir.
  • Klorlama sırasında istenmeyen amonyak, klor ile tepkimeye girerek dezenfeksiyon potansiyelini düşüren kloraminler oluşturabilir, ayrıca verimli bir şekilde izlenmediğinde ve kontrol edilmediğinde tat/koku sorunlarına neden olabilir.
  • Sudaki organiklerle tepkimeye girdiğinde klor insan sağlığı açısından zararlı olarak kabul edilen dezenfeksiyon yan ürünleri (DBP) oluşturabilir. Bu riskler nedeniyle, içme suyundaki DBP düzeylerini ve bakiye klor konsantrasyonlarını sınırlayan yönetmelikler bulunmaktadır.
İçme suyu arıtma tesisinin havadan görünümü. Klor, dezenfektan amaçlı kullanılır.

Atık Su Arıtma

Klorlama, arıtmanın son aşamalarında patojenlerin yanı sıra suyla taşınan hastalıkların yayılmasını önlemek için önceki arıtma aşamalarında kullanılan mikroorganizmaları öldürmek amacıyla kullanılır. Çıkış suyunun toksisitesini azaltmak için bakiye kloru yönetmek ve çıkış suyunun; göllere, nehirlere veya okyanusa boşaltılmasından önce yönetmeliklerle uyumlu olmasını sağlamak için kloru uzaklaştırma işlemi kullanılır. Klor, klorlamadan etkilenen siyanürleri oksitlemek için kullanılır.

Bir su arıtma tesisindeki dengeleme havuzları. Bu havuzlar, klorun izlenmesi ve doğaya boşaltılmadan önce güvenli seviyelerin sağlanması için harika araçlardır.

Endüstriyel Soğutma Kuleleri

Klor seviyeleri izlenmeli ve kontrol edilmelidir çünkü klor seviyelerinin çok düşük olması durumunda biyolojik büyüme gerçekleşebilir ve bunun sonucunda su sistemleri tıkanabilir. Bununla birlikte, klor seviyelerinin çok yüksek olması durumunda da korozyon veya başka hasarlar meydana gelebilir.

Bu su soğutma kuleleri, biyolojik madde oluşumunu ve bu maddelerin ısı eşanjörlerinde korozyona neden olmasını önlemek için klora ihtiyaç duyar.

Yiyecek İşleme

Klor genellikle meyve, sebze, kümes hayvanları ve etler için sterilizasyon maddesi olarak kullanılır. Durulama suyunun sterilizasyon gücünü optimize etmek için uygun bakiye klor değerlerini korumak önemlidir. Paketleme prosesinin sonunda pastörizasyon sırasında durulama banyosu için kullanılan devridaim suyu kirletici maddeleri toplar. Bu nedenle, suyu sterilize etmek için bakiye klor bulundurmak gerekir.

Limonlara, bir konveyör bandından aşağı doğru hareket ettirilirken sterilize etmek için klor çözeltisi püskürtülür.

Gıda, İçecek ve İlaç Endüstrilerinde Kullanılan Yerinde Temizlik (CIP) Prosesleri

Endüstriyel proseslerde kullanılan borular ve kaplar, Yerinde Temizleme (CIP) adı verilen bir prosedürle periyodik olarak temizlenir ve sterilize edilir. Dezenfeksiyon için gerekli olan klorun uygun seviyelerde CIP çözeltisinde bulunduğundan emin olmak ve klor eksikliği ya da fazlalığı nedeniyle ürünlerin kontaminasyonunu önlemek için klor izlenmelidir.

Birden fazla lavabo istasyonuna sahip bir laboratuvar, klorlu CIP çözeltisini kullanarak yerinde temizlik prosesine güvenir.

Klor Nasıl İzlenir?


Hach CL17sc Klor Analizörü

Kolorimetri

Bu optik yöntem genel olarak, bir çözeltideki klor konsantrasyonunu belirlemek için renk yoğunluğu ölçümlerini kullanır. Numuneye uygun tampon ve indikatör çözeltileri eklendiğinde yoğunluğu klor konsantrasyonu ile orantılı bir renk üreten bir tepkime meydana gelir. Renk yoğunluğu göz, kolorimetre veya spektrofotometre ile ölçülür. Bu yöntem, numunedeki renk ve bulanıklığın yanı sıra göstergeyle eş zamanlı tepkimeye giren klora ve bazı kimyasal maddelerden kaynaklanan etkileşime karşı duyarlıdır.

DPD Yöntemi

DPD yöntemi, klor ölçümünde en yaygın olarak kullanılan kolorimetrik yöntemdir. Saha, laboratuvar ve çevrimiçi ölçüm cihazı ile hem serbest hem de toplam kloru ölçmek için kullanılabilir. Ancak DPD yöntemi mangan, krom ve kloramin gibi diğer oksidanlardan etkilenebilir.

İndofenol Yöntemi

Monokloramin için seçici olan indofenol yöntemi, serbest amonyak ve monokloraminin yanı sıra serbest klorun ölçümünde de kullanılabilir. Monokloramin doğrudan tayin edilirken aynı numune yönteminde hem monokloramin hem serbest amonyak tayininde, serbest amonyağı monokloramine dönüştürmek için ek reaktif kullanılır. Serbest klor, DPD yöntemini etkileyen etkileşimlere tabi olmayan iki reaktifli bir sistem kullanılarak indofenol yöntemiyle de ölçülebilir. Ancak bu yöntem yalnızca laboratuvar veya saha analizleri için kullanılabilir, çevrimiçi analizörler için kullanılamaz.


Hach Titrasyon Aplikasyon Paketi Amperometrik: Serbest ve Toplam Klor, Klor Dioksit, Klorit, Sülfit (Autocat)

Titrasyon

Bu yöntem, numuneye eklenen klor ve titrant arasındaki kimyasal tepkimenin tamamlanmasına bağlı olarak klor konsantrasyonunu tespit eder. Titrant, tepkime tamamlanana kadar aşamalı olarak eklenir. Son nokta (veya eşdeğerlik noktası), titrant ve klorun dengelendiği noktadır. Eşdeğerlik noktası, bir renk göstergesi veya bir elektrokimyasal sensör kullanılarak görsel olarak belirlenebilir. Manuel olarak yapılan görsel ölçümler daha az hassastır ve numunedeki renk veya bulanıklıktan kaynaklanan etkileşimlere karşı daha duyarlıdır. Elektrot kullanan titrasyon ise daha doğrudur ve bu etkileşimlere karşı duyarlı değildir.

DPD-FEAS Yöntemi

DPD-FEAS yöntemi renksiz bir son noktaya titre edilmiş kızılımsı mor renkli bir görsel indikatör kullanır. Bu yöntem serbest ve toplam kloru ölçer.

İyodometrik Yöntem

İyodometrik yöntemi, titrasyon son noktasında kaybolan mavi bir görsel indikatör kullanır. Bu yöntem genellikle yüksek toplam klor konsantrasyonlarını ölçmek için kullanılır.

Amperometrik

Bu yöntem, son noktayı manuel veya otomatik olarak belirlemek için amperometrik titrasyonu temsil eder. Elektroda küçük bir voltaj uygulanır ve son nokta, klorun titrant tarafından azaltılmasından (fenilarsin oksit) kaynaklanan akımdaki değişiklikle belirlenir. Akımdaki değişiklik ve titrant hacmi, klorun konsantrasyonuna karşılık gelecek şekilde ölçülür. Bu yöntem, ileri ve geri titrasyon prosedürlerini kullanırken hem serbest ve toplam klor hem klor dioksit ve klorit ölçümü için prosedürler sunar.


Hach CL10sc Amperometrik Klor Analizörü

Çevrimiçi Amperometri

Bu elektrokimyasal yöntem, akımın klor konsantrasyonu ile orantılı olmasıyla elektrotlarda meydana gelen kimyasal tepkimelerden kaynaklanan elektrik akımındaki değişikliği ölçer. Farklı klor türleri için daha iyi seçicilik sağlayan farklı amperometrik sensör tasarımları mevcuttur. Bu yöntem numunedeki renk veya bulanıklıktan kaynaklanan etkileşimlere karşı hassas değildir ancak numuneye maruz kalan sensör yüzeyi kirlenmeye eğilimlidir. Bazı amperometrik analizörler reaktif gerektirmez. Amperometrik sensörler bakım gerektirir ve uygulamaya bağlı bir sıklıkta yerinde kalibre edilmelidir.

Sık Sorulan Sorular

Monokloramin nedir ve su dezenfeksiyonunda nasıl kullanılır?

Monokloramin, genellikle içme suyunun dezenfeksiyonu için serbest klora alternatif olarak kullanılan bir dezenfektandır. Bunun nedeni, monokloraminin serbest klordan daha az DBP oluşturmasıdır.

Su endüstrisinde kullanılan kloramin terimi; monokloramin, dikloramin ve trikloramin gibi klorla amonyak tepkimesinden oluşabilen üç ana bileşiği ifade eder. Monokloramin hedef dezenfektan olsa da kloraminasyon yeterli şekilde kontrol edilmediğinde doğal amonyak içeren klorlu yeraltı suyu sistemlerinde ve klorlu atık su çıkış sularında diğer istenmeyen bileşikler bulunabilir. Kloraminlerin tek bir maddeyi değil, bir grup bileşiği ifade ettiğini unutmamak önemlidir. Bu grubu, düşük ila sıfır dezenfeksiyon gücü sağlayan organik kloraminlerden ayırt etmek için "inorganik kloraminler" teknik adıyla tanımlayabiliriz. Genel olarak kloraminlerin, amonyak içeren suya sürekli olarak klor eklendiğinde, sırasıyla önce monokloramin, sonra dikloramin ve son olarak da trikloramin oluşturduğu bilinmektedir. Ancak klorlu suya amonyak eklendiğinde bu proses tersine döner. Kloraminasyon prosesi çok karmaşıktır ve verimli kontrol için çok daha kapsamlı bir izleme gerektirir.

Kloraminasyonun amacı, diğer kloraminlerden kaçınarak tam bir monokloramin oluşumudur. 5:1 Cl 2:N kütle oranının, dikloramin oluşumundan (tat ve koku sorunları) kaçınarak tepkimeye girmemiş amonyağı en aza indirerek ve aşağı akıştaki biyofilm ve nitrifikasyonu kontrol ederek optimal bir kimyasal besleme oranı olduğu bulunmuştur.

DPD kullanılırken, numunede hiç klor olmadığında pozitif sonuçlar elde edilmesinin nedeni ne olabilir?

Brom, iyot, ozon, klor dioksit ve bazı metaller gibi diğer oksidanlar veya hidrojen peroksit çeşitli koşullarda DPD ile tepkimeye girebilir ve yanlış pozitif sonuçlara neden olabilir. En yaygın etkileşim, numunenin potasyum iyodür ve sodyum arsenit ile arıtılmasıyla düzeltilebilen oksitlenmiş mangandır. Toplam klor için 3 dakikalık tepkime süresi boyunca güneş ışığı DPD indikatörü ile tepkimeye girebilir (dış mekanda test ediyorsanız tepkime süresi boyunca numuneyi kapalı tutun).

Düşük klor aralıklarında, çözünmüş oksijen özellikle doğrudan güneş ışığında girişim oluşturabilir. Ultra düşük aralık (ULR) yöntemi, bir kolorimetre veya spektrofotometrede kullanılıyorsa deiyonize su kullanan kör reaktif değerinin belirlendiğini ve numunenin analiz sonuçlarından çıkarıldığını doğrulayın. Cihazı sıfırlamak ve numune konsantrasyonunu okumak için aynı numune hücresini kullanmak da iyi bir fikirdir. Bu, yalnızca sıfır ile okuma hücresi arasındaki optik farklılıklardan kaynaklanabilecek tüm etkileri önler.

Serbest klorlu indofenol reaktifi ne zaman serbest klor DPD reaktifi yerine önerilir?

DPD kimyasalı yerine Hach yöntemi 10241'de kullanılan serbest klorlu indofenol kimyasalını kullanmanın birkaç nedeni vardır:

  • Serbest klor için DPD kolorimetrik ve hem DPD hem amperometrik titrasyon yöntemleri ile girişime geçen mangan ve diğer oksidanların bulunduğu serbest bakiye klor seviyelerinin tayin edilmesi. İçme suyu, klorlu içme suyu, yüzme havuzu suyu ve arıtılmış atık su çıkışlarında kullanım.
  • Kloraminlerin bulunduğu serbest klor tayini (su numunesinde serbest klor yaygın olmalıdır). Kloraminler DPD serbest klor göstergesiyle tepkimeye girer. Varlıkları, geliştirilen rengin stabil olmamasına ve zamanla yavaş yavaş artmasına neden olur. Girişim oranı; kloraminlerin konsantrasyonuna, yapılarına, pH değerine ve numunenin sıcaklığına bağlıdır. Bu da gerçek serbest klor değeri üzerindeki etkileşim seviyesinin tahmin edilmesini zorlaştırır.

Serbest klor için indofenol yöntemi, numunede bulunan serbest kloru hızla monokloramine dönüştürmek için serbest klorlu F reaktif çözeltisini kullanır. Ardından oluşan monokloramin, monokloramine özgü monokloramin F reaktifi ile tayin edilir. Mangan, diğer kloraminler ve klorlu organik aminler, monoklorür F reaktifi ile tepkimeye girmez ve bu nedenle serbest klor tayinine müdahale etmez. Orijinal numunede bulunan monokloramini kompanse etmek için monoklorür F kör numune kullanılır.

Toplam klor ne zaman ölçülmelidir?

Kloraminasyon kullanan sistemlerde toplam klor, genellikle klor kasıtlı olarak amonyakla tepkimeye girdiğinde ölçülür. Toplam klor, serbest klor ve inorganik kloraminin toplamıdır. Klor seviyeleri bir düzenleyici kuruluşa bildirilecekse hangi klor (serbest veya toplam) formunun ölçüleceğini ve analiz için hangi yöntemin kullanılacağını teyit etmeniz önerilir.

Serbest klor ne zaman ölçülmelidir?

Serbest klor, genellikle suda yeterli dezenfektan bulunup bulunmadığını tespit etmek üzere dezenfeksiyon için klor gazı veya sodyum hipoklorit kullanan içme suyu sistemlerinde ölçülür. İçme suyundaki genel serbest bakiye klor seviyeleri 0,2 - 2,0 mg/l Cl 2 olup giriş noktasında (POE) 4,0 mg/l değerine kadar çıkabilir. Klor seviyeleri bir düzenleyici kuruluşa bildirilecekse hangi klor (serbest veya toplam) formunun ölçüleceğini ve analiz için hangi yöntemin kullanılacağını teyit etmeniz önerilir.