Çevre kimyasi

Diğer milletler kaza olmadan nükleer gücü halen kullanmaktadırlar. Fransa ve Japonya' da elektrik enerjisinin üçte ikisi nükleer güç istasyonlarından elde edilmektedir. Nükleer reaktörlerin güvenliğinin kayıtlardan oldukça yüksek olduğu görülür ancak nükleer atıklar oldukça önemli bir sorun oluşturur.

GELECEĞİN MUHTEMEL ENERJİ KAYNAKLARI

Faz Etkileşimleri

Katı ve Gazların Su ile Gaz Kimyasal Etkileşimleri

• Katı ve Gazların Su ile Gaz Kimyasal Etkileşimleri

• Doğal sularda ve atık sularda homojen kimyasal tepkimelere nadiren görülür. Genelde sulardaki çoğu önemli kimyasal ve biyokimyasal olaylar, sudaki tür ile diğer faz arasında etkileşime dayanır. Sudaki bakterilerin organik maddeleri parçalamaları, etrafını çevreleyen suyla hücre arasında çözünen katı madde ve gazın değişimini içerir. Kimyasal tepkime suda katı ve gaz üretir. Demir ve bunun gibi eser elementler kolloidal kimyasal bileşikler olarak sulu sisteme taşınırlar. Kirletici hidrokarbonlar ve bazı pestisitler su yüzeyinde film tabakası oluşturabilir.

• Çökelti Oluşumu

• Çökeltiler, kil, kum, alüvyon, organik madde ve çeşitli minerallerin tipik bir karışımıdır.

• Çökeltiler, erozyonla su kaynaklarına karışabilirler.

• Sudaki bazı minerallerin çökmesiyle oluşabilirler.

• Kalsiyum ve fosfat birleşerek çökelti oluşturabilirler. (hidroksi apatit)

Elementlerin yükseltgenmesiyle suda çözünmeyen türler oluşabilir.

• Elementlerin yükseltgenmesiyle suda çözünmeyen türler oluşabilir.

Çözünürlükler:

• Çözünürlükler:

• Sudaki susuz faz oluşumu ve kararlılıkları çözünürlüklere bağlıdır.

• Katıların Çözünürlüğü :

(İntrinsik) Doğal çözünürlük

• (İntrinsik) Doğal çözünürlük

• Bazı maddelerin iyonik çözünürlük dengesi yanında moleküler olarak ta suda çözünmesi sözkonusudur. Mesela kalsiyum sülfatın sulu ortamda çözünürlük dengesinin yanı sıra nötral bileşik halinde de çözünür. Bundan dolayı hesaplamalarda çözünürlük hem iyon derişimine hem de çözünen bileşik derişimine bağlıdır.

Gazların Sıvılardaki Çözünürlükleri

• Sabit sıcaklıkta sıvıdaki gazın çözünürlüğü sıvıyla temas eden gazın kısmi basıncıyla orantılıdır.

• A(g)  A(s)

• Gaz türlerin sudaki ayrışma yada diğer tepkimeleri hesaba katılmaz.

• NH3(g) + H2O  NH4+ + OH-

• SO2(g) + HCO3-  CO2 + HSO3-

• Gazlar temas ettikleri sıvılarda genelde yapısı bozulmadan moleküler halde çözünürler. Çözünme miktarları sıcaklığa ve basınca bağlıdır. Gazların sıvılardaki çözünürlükleri Henry Yasası ile verilir.

• Sıcaklığın Etkisi

• Gazların sıvılarda yoğunlaşarak sıvılaşmaları ısıalan bir tepkime gerektirdiğinden sıvılaşmazlar. Gazların sıvılarda çözünmeleri ısıveren bir işlem olduğundan tercih edilen bir olaydır. Bu yüzden sıcaklık arttıkça çözünmeleri azalır. Isıtılan sudan hava, gaz kabarcıklarının çıkması sıcaklık artışıyla çözünmenin azalmasına örnektir. Soğuk sularda çözünmüş oksijen miktarı, ılık sulardakinden daha fazladır.

• Gazların sıvılardaki çözünürlüğü ile sıcaklık ilişkisi Klasiyus-Klapeyron denklemiyle verilir.

• Log C2/C1= (H/2,303 R) (1/T1-1/T2)

• Oksijenin çeşitli sıcaklıklardaki çözünürlükleri aşağıda verilmiştir.

Basıncın Etkisi

• Basıncın Etkisi

• Bir gazın sıvı içerisindeki çözünürlüğüne basıncın etkisi, sıcaklığınkinden çok daha fazladır.

• “ Bir gazın çözünürlüğü gaz basıncıyla doğru olarak artar “

• Bu Henry Yasası olarak bilinir.

• C=k.Pgaz ve

• Pgaz = Xgaz . k şeklinde ifade edilir.

• C: gazın sıvıdaki derişimi, Pgaz: doymuş çözeltinin üstündeki gazın kısmi basıncı, Xgaz; gazın mol kesri, k; Henry sabiti(sıcaklığa bağlı)

• Henry yasası yüksek basınçlarda ve gazın sıvıda iyonlaşması ya da tepkimeye girmesi durumlarında geçerli değildir.

Bir gazın sudaki çözünürlüğünü hesaplarken suyun kısmi basıncının toplam basınca katkısı nedeniyle bir düzeltme yapılmalıdır. Suyun ilgili sıcaklıktaki basıncı ilgili tablodan bulunarak toplam basınçtan çıkarılmalıdır.

• Bir gazın sudaki çözünürlüğünü hesaplarken suyun kısmi basıncının toplam basınca katkısı nedeniyle bir düzeltme yapılmalıdır. Suyun ilgili sıcaklıktaki basıncı ilgili tablodan bulunarak toplam basınçtan çıkarılmalıdır.

• 25 C de ve 1 at de havayla doyurulmuş suda oksijenin çözünürlüğünü hesaplayınız.

• Bu sıcaklıkta suyun kısmi basıncı 0,0313 at ve oksijenin kuru havadaki hacimce yüzdesi % 20,95 tir. KO2= 1,28.10-3.

• PT =1 at PO2= (1-0,0313)x0,2095= 0,2029 at.

• C=K.PO2= 1,28.10-3 x 0,2029= 2,60.10-4 M.

• C=2,60.10-4 mol/L.32 g/mol = 8,32 mg/L = 8,32 ppm.

1 nm ile 1 m arasındaki çapındaki çok sayıdaki tanecik suda dağılmış olarak bulunur, ve beyaz ışığın gelen ışığa 90 mavi ışık olarak saçılmasını sağlar.

• 1 nm ile 1 m arasındaki çapındaki çok sayıdaki tanecik suda dağılmış olarak bulunur, ve beyaz ışığın gelen ışığa 90 mavi ışık olarak saçılmasını sağlar.

•