Trona Madeni ve Kullanım Alanları

Trona cevheri, tabiatta doğal olarak bulunan soda minerallerinden en yaygın olanıdır. Doğal Soda Külü üretiminde kullanılan temel hammaddedir.‘Sodyum karbonat’ veya ‘Tabii Soda’ olarak da adlandırılır. Suda çok kolay eridiği için yeryüzünün yüzey tabakalarında pek rastlanmaz ve genellikle başka madenler aranırken tesadüfen bulunan bir maden çeşididir. Rengi içerdiği diğer maddelere ve saflığına bağlı olarak şeffaftan başlayarak beyaza, koyu sarıya ve bazen kahverengiye kadar değişir.

Trona’ nın Başlıca Kullanım Alanları
Trona esas olarak ticari alanda bazı yöntemler ve proseslerden geçirildikten sonra farklı dökme yoğunluklarında ‘Doğal Soda Külü’ne dönüştürülür. Dökme yoğunluklarına göre de Doğal Soda Külü; ‘Ağır Soda Külü’ ve ‘Hafif Soda Külü’ olarak isimlendirilir. Soda Külü ise cam üretiminde, deterjan üretiminde, selüloz ve kağıt üretiminde, demir ve çelik endüstrisinde, alümine üretiminde, bazı kimyasal maddelerin üretiminde, fotoğrafçılıkta, galvaniz kaplama banyolarında, su arıtımında ve daha pek çok kimyasal işlemde kullanılmaktadır. Başlıca kağıt ve tekstil sektörü olmak üzere daha pek çok sektörde de yan mamul olarak kullanılır. Trona topraktan çıkarıldığı şekliyle, sadece baca gazı desülfürizasyonunda ve bazı hayvan yemlerinde katkı maddesi olarak kullanılmaktadır. Genel olarak kullanım alanlarına bakıldığında ise Doğal Soda Külünün yaklaşık %50’lik bir oranla cam sanayiinde, yaklaşık %27’lik bir oranla kimya sanayiinde ve yaklaşık %11’lik bir oranla sabun ve deterjan sanayiinde kullanıldığını görmekteyiz. Bir örnek verecek olursak, cam üretiminde her 1 Ton cam üretimi için yaklaşık 200 Kg. ağır soda külü tüketimi gerekmektedir.

Peki, bu kadar çok ve farklı alanda doğrudan ya da dolaylı olarak kullanılan, dünyada sadece birkaç ülkede bulunan Trona cevherinden üretilen Doğal Soda Külünün bir alternatifi var mı? Günümüzde soda külü üretiminin %70’i sentetik yoldan, %30’u da doğal yoldan yani Trona cevherinden üretilmektedir. Özetle Trona’dan elde edilen Doğal Soda Külü’nün alternatifi ‘Sentetik Soda Külü’dür. Sentetik soda külü üretimi için de; kaya tuzu, amonyak ve kireç kullanılmaktadır. Ancak sentetik soda külü üretimi için kullanılan yöntem ve proseslerde tesisten çıkan sıvı atıkların önemli miktarlarda klorür içermesi, deniz, göl, nehir gibi su yataklarını kirletmesi, ayrıca katı atıkların da zararlı maddeler içermesi nedeniyle önemli çevre kirliliği söz konusu olmaktadır. Bu nedenle de bir çok ülkede sentetik soda külü üretim tesisleri kapatılmaktadır. Ayrıca, sentetik soda külü üretimi, Trona’dan elde edilen doğal soda külü üretiminden çok daha fazla bir maliyete neden olmaktadır. Özetle Trona’dan elde edilen doğal soda külü, hem daha ucuza mal olması ve hem de çevreye hiçbir zararlı etkisi bulunmaması nedenleriyle çok daha fazla avantaj sağlamakta ve tüketiciler tarafından tercih edilmektedir. Bugün Amerika, Çin ve kısmen Meksika dışındaki 34 ülkede (ki bunlar arasında Dünyada ikinci büyük bir Trona rezervine sahip olan Türkiye de bulunmaktadır) Sentetik Soda Külü üretimi yapılmaktadır.

Dünyadaki en büyük işlenebilir Trona rezervi nerede bulunmakta, ne kadar Doğal Soda külü üretilmektedir? Bugün dünyadaki işlenebilir Trona rezervlerinin yaklaşık 45 milyar ton civarında olduğu tahmin edilmektedir. Bu rezervin yaklaşık 38 milyar tonluk kısmı Amerika Birleşik Devletleri’ndedir. ABD’deki Wyoming, Colorado ve California yataklarından her yıl yaklaşık olarak 16 milyon ton Trona cevheri çıkarılmakta, çıkarılan bu miktardan yaklaşık 10.5 milyon ton Doğal Soda Külü üretilmekte ve kendi iç ihtiyaçlarının yanı sıra başta sanayileşmiş Avrupa ülkeleri olmak üzere dünya pazarlarına satılm.

Trona Madeni ve Kullanım Alanları

Trona, tabiatta doğal olarak bulunan soda minerallerinden en yaygın bulunanıdır. Trona, monoklinal sistemde kristalleşen, doğal olarak oluşmuş hidrat sodyum seskikarbonatın (Na2CO3.NaCO3.2H2O) saf olmayan şeklidir. Cevherin içerdiği organik maddeye bağlı olarak rengi kahverengiden koyu sarıya kadar değişir. Saf numunelerinde ise renk beyazdan şeffafa kadar değişmektedir.

Tronanın sertliği; Mohs ölçeğine göre 2.5-3.0, yoğunluğu 2.17 g/cm3’tür. Suda çözünür, asitte ise köpürür. Isının etkisiyle Na2CO3‘e dönüşür. Saf trona ağırlıkça %70 saf Na2CO3 içerir. Bir ton soda külü üretmek için 1.8 ton trona gerekmektedir.

Dünyada trona minerallerinin bilinen en geniş yatakları ABD’de bulunan Güney Batı Wyoming’in Green River havzasında olup dünya rezervinin %95’ini temsil eder. Ülkemizde ise Ankara’ya 115 km uzaklıkta bulunan Beypazarı Trona Yatağı’nda %87 tenörlü 196 milyon ton rezerv mevcuttur fakat bunun 100 milyon tonu işlenebilir ve 60 milyon tonu da çıkartılabilir durumdadır. Bu hususta Türkiye Cumhuriyeti Devleti Eti Holding (%24) vasıtasıyla ilk kez özel bir şirketle (%76 Park Holding) bu madenin işletilmesi için 300 milyon dolarlık yatırıma girmiştir. Bunun yanında Ankara’nın Sincan ve Kazan ilçelerinde resmi olmayan rakamlarla 656 milyon tonluk yeni bir rezerv daha bulunmuştur. Bu iki rezerv dolayısıyla Türkiye, trona rezervi olarak dünyada ABD’den sonra ikinci sıradadır.

Şu an Türkiye gündeminde olan Bor madeni ile kıyaslandığında miktar olarak bor madenine göre çok fazla olması, Avrupa’da trona madeninin olmaması ve kimya sanayiinde temel ara maddelerden biri olması nedeniyle ekonomik yönden bor ile yarışacak kadar değere sahiptir.

Tronadan elde edilen soda külü, Na2CO3, beyaz, kristalin, kuvvetli alkalin reaksiyonlarla higroskopik bir tozdur. Soğuk suda ılımlı olarak çözülebilir. (14gr./100gr. çözücüde ve 15 oC) 33 oC’de suda çözelti ağırlığının yaklaşık (32gr./100gr.) %30′ u çözünebilir. Kendi arasında yoğunluğuna göre ağır, hafif, dökme, tabii, sentetik soda külü olarak sınıflandırılabilir.

Soda külünün pek çok kullanım alanı olmakla beraber en fazla cam sanayiinde hammadde olarak kullanılır. Diğer kullanım alanları ise şunlardır:

1) Kimya sanayiinde sodyum tripolyphosphate, sodyum silikat, sodyum kromit ve dikromat, sodyum bikarbonat, sodyum karbonat peroxyhydrate, sodyum seskikarbonat, sodyum hexacyanoferrate ve chlorine monoxide üretiminde hammadde olarak
2) Deterjan sanayiinde
3) Su tasfiyesinde
4) Baca gazı desülfürizasyonunda.
5) Selüloz ve kağıt sanayiinde
6) Fotoğrafçılıkta
7) Tekstil sanayiinde ve daha birçok yerde ara madde olarak kullanılmaktadır.

Şeker Hammaddesi, Üretim Prosesi

Şeker (sakkaroz) çoğu bitkinin bünyesinde bulunur. Fakat bünyesinde ekonomik olarak şeker elde edilebilecek kadar şeker bulunduran iki bitki vardır: Şeker kamışı ve şeker pancarı.

Ana vatanı Hindistan ve Arap ülkeleri olan şeker kamışı dünyada tropikal ve yarı tropikal bölgelerde yetiştirilmektedir. Ülkemizde şeker kamışı tarımı yapılmamaktadır.

Şeker kamışının bünyesinde yaklaşık olarak % 12 – 16 şeker bulunur ve dünyada üretilen şekerin % 60 kadarı şeker kamışından elde edilmektedir.

Şeker pancarı ise ülkemizi de kaplayan ılıman iklime sahip kuşakta yetiştirilmektedir. Şeker pancarının yapısında % 4 – 5 hücre dokusu, % 4 – 5 kimyasal bağlı su ve % 90 – 95 öz suyu vardır. Pancar öz suyunun bileşimi şu şekildedir: % 15 – 18 şeker (sakkaroz), % 1,0 – 1,5 diğer şeker dışı organik maddeler, % 0,8 anorganik tuzlar.

Şeker Üretim Prosesi
Şeker pancarından şeker üretim prosesi başlıca üç bölümden oluşmaktadır:

a) Meydan işleri ve pancarın işletmeye hazırlanması,
b) Ham fabrika işlemleri,
c) Rafineri-Pişirim

Meydan İşleri ve Pancarın İşletmeye Hazırlanması
Şeker pancarı ekimi yapıldıktan sonra yılın belli aylarında sökülür. Söküm genellikle Eylül-Kasım ayları arasında yapılır ve sökümü yapılan pancarlar işlenmek üzere fabrikaya taşınır. Fabrikaya ulaşan pancarlar Meydan’ın kontrolünde günlük işletmeye veya silolara yönlendirilir.

Günlük işletmeye yönlendirilen pancarlar fabrika sahasındaki beton silolardan su yardımıyla pancar yıkama istasyonuna sevk edilir. Bu istasyonda pancar, taşından, toprağından ve otundan temizlenir, işletmeye hazır hale getirilir. Pancar yıkama tesisinde yıkama işleminde yaş sistemlerde pancar, kendi ağırlığının yedi katı kadar su kullanılarak yıkanır. Kullanılan su havuzlarda çöktürülüp durultma işlemine tabi tutulduktan sonra tekrar kullanılır. Bu yolla su ekonomisi sağlanmış olur.

Şeker fabrikalarında kullanılan su çoğunlukla derin kuyu pompaları yardımıyla yer altından temin edilir.

Ham Fabrika İşlemleri
Ham fabrika kısmında proses şu bölümlerden oluşur:

a) Pancarın kıyılması,
b) Difüzyon işlemi,
c) Şerbetin arıtılması,
d) Filtrasyon,
e) Berrak şerbetin koyulaştırılması

Pancarın Kıyılması
Pancar yıkama istasyonunda işletmeye hazır hale getirilen pancarlar, pancar bıçaklarından geçirilerek doğranırlar. Pancar bıçakları, etrafındaki kasalara zigzaglı yapıya sahip özel bıçaklar yerleştirilmiş döner tambur şeklindedir. Dönüş hareketi, tamburun iç bölümünden beslenen pancarı prizma şeklinde kıyım haline getirir. Bir bant kantarında ağırlık tartımının ardından bu kıyımlar difüzyon işlemi öncesi haşlama teknesine gönderilir.

Difüzyon İşlemi
Ham şerbetin üretildiği cihazlara Difüzör adı verilir.

Bıçaklarda kıyılan pancar, difüzöre gitmeden önce haşlama teknesine girer. Haşlama teknesinde kıyımlar, kule difüzörden gelen % 300-350 oranındaki 68 – 72 C sıcaklığındaki ham şerbetle karıştırılarak haşlanır. Burada şerbetin bir bölümü çekilerek arıtılmak üzere şerbet arıtım istasyonuna gönderilirken kalan kısım kıyımla birlikte difüzyon kulesinin altından kuleye verilir. Difüzörde kıyımlar ortada dönen mile bağlı kanatlar yardımıyla yukarı doğru çıkarken, yukarıdan küspe çıkış helezonunun altından verilen difüzyon besleme suyu ile temas eder. Ters akım prensibine göre su, aşağı doğru inerken kıyımın şekerini alır, kıyım yukarı doğru hareket ederken şekerini kaybeder. Kıyım yukarıya ulaştığında küspe çıkış helezonlarıyla dışarı alınarak preselerden geçirildikten sonra küspe olarak değerlendirilir. Küspe değerli bir hayvan yemidir ve yaş ve/veya kuru küspe olarak hayvanlara verilir.

Difüzörün alt bölümüne ulaşan derişmiş şerbet ise süzgeçlerden geçirildikten sonra kule dönüş şerbeti yolundan haşlamaya yeni gelen kıyımla karıştırılmak üzere gönderilir. Bu işlem süreklidir.

Ham Şerbetin Arıtılması
Arıtım işlemi şu aşamalarda gerçekleşir:

a) Kireçlemeler,
b) Karbonatlamalar ve filtrasyon,

Kireçlemeler
Difüzörden gelen ham şerbet, içerisinde şeker dışı yabancı maddeler de bulunduran %12-15 şeker içeren bulanık bir sıvıdır. Ham şerbetin arıtılması için en uygun ve ucuz yöntem kireçle muameledir. Şerbetin yabancı madde içeriğine göre % 1,5 – 2,0 kireç kullanılır. Kireç, kireç taşının kireç ocaklarında yakılmasıyla elde edilir. Ortaya çıkan sönmemiş kireç suyla söndürülerek kireç sütü haline dönüştürülür. Kireç sütü ham şerbetle karıştırılarak kireçleme işlemi gerçekleştirilir. Kireçleme iki aşamada yapılır.

Ön kireçlemede şerbete kireç sütü ilave edilerek pH 6-7 ‘den 11,0-11,2 çıkarılır. Bu işlem kademelidir yani ayarlanabilir 6 kanatla bölmelere ayrılmış yatay ön kireçleme teknesinde her kademede pH bir öncekinden yüksektir. Bu sırada şerbetin alkalitesi 0,18-0,22 g CaO/100 ml değerine ulaşır. Şerbetin sıcaklığı ise 55-60 oC’dir. Burada şu reaksiyonlar oluşur:

– İlk önce verilen kireçle ham şerbetin asitleri nötrleşir.
– Aynı zamanda çözünmeyen Ca tuzlarının kompleksleri çökelir.

Baziklik arttıkça yani pH 9.00 – 11.00 ortamında ham şerbet içindeki kolloidler pıhtılaşır ve buruşurlar. Daha ziyade protein-pektin kompleksinden ibaret bu pıhtılaşmanın pH 10.8 – 11.2 ortamında bir optimumu vardır.

Önce bir soğuk ana kireçleme aşamasından geçirilip alkalitesi 1,3-1,5 g CaO/100 ml değerine ulaşan ham şerbetin sıcaklığı 85 oC’ye yükseltilir ve sıcak ana kireçlemeye yani ikinci kireçlemeye gönderilir. Sıcak ana kireçlemede sıcaklık çok önemlidir. Sıcaklık, burada oluşacak kimyasal reaksiyonlara ve ?-amino azot miktarına göre ayarlanır. Ön kireçlemede çökelme ve pıhtılaşma reaksiyonları oluşurken ll. kireçlemede oluşan reaksiyonlar şerbeti stabil hale getirirler. Burada şerbetteki invert şeker de reaksiyona girerek parçalanır.

Şeker fabrikaları kendi kullanacağı kireci kendi kireç ocaklarında uygun kalitedeki kireç taşını kok ile 900 C’de yakarak elde eder. Bu sırada CO2 gazı da çıkar ve bu gaz da arıtım istasyonunda karbonatlamalarda kullanılır.

Karbonatlamalar ve Filtrasyon
Kireçlenmiş şerbete CO2 verme işlemidir. Karbonatlamalarda daha önce oluşan sakkaratlar bozunur, kirecin fazlası ise CaCO3 şeklinde çöker. Bu çökelme işlemi daha sonra yapılacak süzme işlemini kolaylaştırır. Karbonatlama işlemi iki kademede gerçekleştirilir.

I. karbonatlamada sıcak ana kireçleme işlemi yapılmış şerbete pH 10,8 – 11,2 oluncaya kadar CO2 gazı verilir. CO2 gazı silindirik yapıdaki I. Karbonatlama cihazının tabanında bulunan gaz dağıtım boruları yardımıyla verilir. Sıcaklık 85 C civarındadır. Karbonatlanmış şerbet süzülmek üzere filtre istasyonuna gönderilir.

Önce Kandil tip yoğunlaştırma filtrelerinde karbonatlanmış şerbet yoğunlaştırılır. İkinci aşamada ise bu yoğun çamurun bir kısmı ön kireçlemeye maya olarak gönderilip, kalanı pres filtrelere gönderilir. Filtrelerde ayrılan kuru maddesi yaklaşık % 70 olan filtre toprağı ayrılarak fabrikadan uzaklaştırılır. Her iki filtrenin şerbeti birleştirilerek son kireçlemeye gönderilir.

Son kireçlemede süzülmüş şerbete ön kireçlemenin alkalite değerine ulaşıncaya kadar kireç sütü karıştırılarak son defa kireçleme işlemi yapılır. Kireçlenmiş şerbet, yine I. Karbonatlamaya benzeyen silindirik yapıdaki II. Karbonatlama cihazına gelir.

II. karbonatlamada sıcaklık yaklaşık 90-93 oC’dir ve şerbete ikinci defa pH 9,0-9,3 ve alkalite de 0,020-0,022 g CaO/100 ml oluncaya kadar CO2 gazı verilerek ortamda kalan kireç tuzları çöktürülür. Karbonatlanmış şerbet, II. Karbonatlama kandil filtrelerine gönderilir. Bu filtrelerde şerbet süzülerek % 13-15 şeker içerikli sulu şerbet elde edilir.

Arıtılmış Şerbetin Buharlaştırılması
Sulu şerbetin buharlaştırılarak yoğunlaştırılması iki kademede gerçekleştirilir: Tephir ve Pişirim.

Tephir İstasyonu: Filtre edilen sulu şerbet ısıtıcılardan geçirilerek sıcaklığı 120-125 oC’ye çıkarılır. Ve kademeli tephir istasyonuna gönderilir. Tephir istasyonu fabrikaların kapasitesine göre 4 veya 5 kademeli, her kademede 2 yada üçüncü kademelerde buhar ihtiyacına göre bazen 3 tephir cihazından oluşmaktadır. Tephir cihazları silindirik, altı ve üstü bombeli, alt bölüme yakın yerde içerisinde dikey borular bulunan ısıtma kamaralı cihazlardır. Buhar ve şerbet biri birine karışmaz.

Isıtılan şerbet I. Kademe tephire gönderilir. Buhar kazanından gelen 2,5 atü basınçtaki buhar, bu tephirin buhar kamarasını beslemektedir. Şerbet burada yaklaşık 1,8-2,0 barda yoğunluğu artarak kendi akışıyla daha düşük basınçtaki bir sonraki kademeye geçer. Bu kademeye ısıtma buharı olarak birinci kademenin şerbet buharı beslenmektedir. İşlem bu şekilde devam ederek son kademede şerbet yoğunluğu % 60-65 ‘e ulaşır. Sıcaklığı ise 88-90 oC civarındadır. Böylece tephirlerde buharlaştırma işlemi gerçekleştirilmiş olur. Tephirlerin çalışma prensibi süreklidir ve şerbet bu cihazlarda akış halindedir. Tephirlerde şerbet yoğunlaşırken rengi de bir miktar koyulaşır.

Pişirim:
Kristal Şeker Pişirimi: Rafineri ünitesinde kristal şeker pişirimi işlemi koyu şerbetin, kristal beyaz şurubu, orta şeker ve afine şeker ilavesini takiben hazırlanan standart şurubun kuru madde içeriği % 92-93 oluncaya kadar koyulaştırılması işlemidir. Bu işlem sırasında şeker kristallenir.

Pişirim işlemi şeker fabrikalarının rafineri ünitelerinde yapılır. Bu amaçla vakum kazanı diye isimlendirilen silindirik aparatlar kullanılır. Vakum kazanları çalışma prensibi olarak tephir aparatlarına benzer. Ancak boyutları daha küçüktür. Lapa kapasiteleri bir pişirimde 50-80 ton kadardır.

Pişirim işleminde önce vakum cihazı buharla temizlenerek yeni pişirime hazırlanır. Sonra vakum pompalarının da yardımıyla vakum kazanı içerisinde vakum oluşturularak % 35-40 kadar kuru maddesi % 66-70 olan standart şurup vakum kazanına alınır. Buhar kamarasına buhar açılarak pişirim işlemine başlanır. Kuru madde % 80-81 olduğunda pudra şekerin izopropil alkolle karıştırılması ile elde edilen maya ile mayalama işlemi yapılır. Pişirime devam edilerek ortama verilen küçük kristallerin büyümesi sağlanır. Bu işlem % 92-93 kuru maddeye ulaşılıncaya kadar devam eder. Buhar kapatılarak pişirim işlemine son verilir ve elde edilen lapa tevzii teknesine ve buradan da refrijerant denilen bekletme kazanlarına alınır. Bilahare santrifüjlerde işlenerek kristal şeker şuruptan ayrılır. Santrifüjlerde aynı anda yıkamada yapılır. Santrifüjlerden elde edilen kristal şeker kurutulup elendikten sonra piyasaya verilmek üzere 50 kg. lık polipropilen torbalara doldurularak ambalajlanır.

Orta Şeker Pişirimi: Kristal şeker santrifüjlerinden elde edilen şurup, ikinci defa orta şeker vakumlarına gönderilerek kristal şeker vakumlarında olduğu gibi tekrar pişirim işlemine tabi tutulur. Orta şeker pişiriminde elde edilen lapa, orta şeker sürekli santrifüjlerinde işlenerek rengi biraz esmer olan orta şeker elde edilir. Orta şeker, piyasaya verilecek saflıkta olmadığından yukarıda bahsedilen standart şurubun hazırlanmasında kullanılır.

Orta şeker şurubu ise, üçüncü bir pişirim işlemi için son şeker vakumlarına gönderilir.

Son Şeker Pişirimi: Orta şeker şurubunun safiyeti hala şeker üretmeye yetecek kadar yüksek olduğu için bu şurup son şeker vakum cihazlarına gönderilerek son defa pişirime tabi tutulur. İşlem, orta ve son şeker pişirim işlemlerine benzer. Elde edilen son şeker lapası, son şeker sürekli santrifüjlerinde işlenerek son şeker ve melas elde edilir. Melas, artık içerisinden ekonomik olarak daha fazla şeker alınamayan şeker fabrikası son yan ürünüdür. Yem ve maya fabrikaları melasın başlıca kullanıcı sanayii kollarıdır.

Afinasyon: Son şeker santrifüjlerinden elde edilen safiyeti düşük esmer renkli şeker, tekrar değerlendirilmek üzere afinasyon teknesine alınır. Burada üzerine ya su veya orta şeker şurubu katılarak lapa haline getirilir. Hazırlanan bu afinasyon lapası afine şeker sürekli santrifüjlerinde işlenerek afine şeker elde edilir. Elde edilen bu afine şeker, standart şurup hazırlamada kullanılır. Santrifüjlerden ayrılan afine şurup ise orta şurupla beraber son şeker vakum kazanlarına gönderilerek son şeker pişirimine dahil edilir.

Genel: Şeker fabrikaları, kullanacağı buharı yüksek basınçlı buhar kazanlarından elde etmektedir. Tephirler başta olmak üzere değişik kısımlarda kullanılacak olan bu buhar, tephirlere gelmeden önce buhar türbinlerinden geçirilir. Türbinlerde buharın enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülerek basıncı da düşürülmüş olur. Kampanya döneminde fabrikanın tüm elektrik enerjisi ihtiyacı bu türbinlerden sağlanır. Normal şartlarda dışarıdan elektrik enerjisi satın alınmaz. Bu yolla enerji ekonomisi sağlanmaktadır

Su ve Su Analizi

Kimya bakımından saf bir suya doğada rastlanmaz. Suların içerisinde daima çözünmüş veya süspansiyon halinde yabancı maddeler bulunur. Bunlar anorganik veya organik katı veya sıvı maddeler veya çözünmüş gazlar olabilir. Bu maddelerin cins ve miktarı, suyun kullanılma yer ve amacı tayininde önemli rol oynar

Sulardaki anorganik maddeler özellikle alkali klorürler, sülfatlar, kalsiyum ve magnezyum bileşikleri, silis, silikatlar, bazen demir, florür, iyot, fosfat, nitrit, nitrat bileşikleridir. Organik maddeler suspansiyon ve çözelti halinde, organizmalardan yosunlar, mantarlar, mikroorganizmalar, bakteriler, protozoerler bulunabilir.

Sular orijinlerine göre, klasik olarak 4 kısma ayrılır.

1. Meteor suları (yağmur ve kar suları)
2. Yeraltı ve kaynak suları
3. Yeryüzü suları ( nehir, göl, baraj ve deniz suları)
4. Maden (mineral suları)

Suların sertliği
Bir suyun sertliği (acılığı), içerisinde çözünmüş kalsiyum ve magnezyum bileşiklerinden ileri gelen bir özelliktir. Kalsiyum ve magnezyum, nadiren stronsiyum ve baryumun bikarbonatları, “Geçici sertliği” veya “Karbonat Sertliğini”, yine bu elementlerin karbonattan hariç tuzları “Kalıcı Sertlik” veya karbonattan ileri gelmeyen sertliği verir.

Sertlik dereceleri şu esasa göre yapılmıştır:

1 Alman Sertlik Derecesi: 100 ml suda 1 mg CaO
1 Fransız Sertlik Derecesi: 100 ml suda 1 mg CaCO3
1 İngiliz Sertlik Derecesi: 70 ml suda 1mg CaCO3

Sertlik dereceleri aşağıdaki cetvel yardımıyla birbirlerine dönüştürülür.

1 Alman sertlik derecesi 1.25 İngiliz sertlik derecesi
1 Alman sertlik derecesi 1.79 Fransız sertlik derecesi

0.8 Alman sertlik derecesi 1.00 İngiliz sertlik derecesi
0.8 Alman sertlik derecesi 1.43 Fransız sertlik derecesi

0.56 Alman sertlik derecesi 0.70 İngiliz sertlik derecesi
0.56 Alman sertlik derecesi 1.00 Fransız sertlik derecesi

Sertlik derecelerini de kireç değerine çevirmek gerekir. Bunun için aşağıdaki oranı yapmak gerekir:

MgO:CaO Bu da 40:56 1/1.4

Yapılacak Analizler
1. Karbonat ve Bikarbonat İyonlarının Tayini: 100 ml su numunesi pipetle erlene alınır, üzerine alkollü fenolftalein damlatılır. Renk kırmızı olursa numunede karbonat iyonu vardır. Renk dönümüne kadar ayarlı 0.1 M’lık HCl ile titre edilir.Sonra aynı numuneye metil oranj damlatılır ve tekrar titrasyona devam edilir. Birinci titrasyon için sarfedilen asit miktarı (p), ikinci titrasyön için sarfedilen asit miktarı da (m) olarak kaydedilir ve numunedeki karbonat ve bikarbonat miktarları mg/L olarak hesaplanır.

2. Serbest Karbondioksit Bütününün Tayini: Sodyum hidroksit ile titrimetrik tayini: 100 ml su numunesi, erlene alınır. Buna 0,5 ml fenolftalein ve fenolftaleine karşı nötralleştirilmiş 1ml %50’lik senyet tuzu çözeltisi ilave edilir. Dikkatli ve devamlı çalkalayarak 0.02 M’lık NaOH ile bariz bir pembelik meydana gelene kadar titre edilir. Sonuç mg/L olarak hesaplanır.

3. Klorür İyonunun Tayini: 100 ml su numunesi (bazen daha az alınabilir) 300 ml’lik erlene alınır. 1-2 ml %10’luk potasyum kromat ilave edilir ve renk açık sarıdan kirli koyu sarı oluncaya kadar ayarlı 0.1 M’lık gümüş nitrat ile titre edilir.

4. Sülfat İyonunun Tayini: 200 ml su numunesi (bazen daha fazla olabilir) 400 ml’lik behere alınır, derişik HCI ile asitlendirilir ve ısıtılır. Sıcak iken 5 ml, % 10’luk BaCl2 ile dikkatlice çöktürülür, 1-2 saat sıcak tutulur ve bir gece bekletilir. Mavi bant süzgeçten süzülür, su ile yıkanır ve tartımı belli krozede 700°C’de yakılır, tartımdan sülfat miktarı hesaplanır. F=0.4115

5. Sertlik Bütününün Tayini:
a. Sabun Çözeltisi ile: Bu metot uygulaması kolay olduğundan, gerek sanayide ve gerekse diğer sertlik tayini gereken yerlerde kullanılır.

Deneyin yapılması için şu aletler kullanılır:
Hidrotimetri şişesi: Ağzı şilif kapaklı ve taksimatı olan bir şişedir. Her çizgi 10 ml’yi gösterir.
Hidrotimetri büreti: Özel şekilde yapılmış ve taksimatı bulunan bir tüptür. Büretin 22 Derecesi 2.4 ml ‘ye eşit gelecek şekilde taksimata ayrılmıştır.

Deneme için hidrotimetre şişesine 40 ml analizi yapılacak su numunesi konur. Hidrotimetri büretinin üst sıfırına kadar sabun çözeltisi doldurulur. Büretten damla damla sabun çözeltisi akıtılır. Şişe kapağı kapanarak şiddetle çalkalanır. Bu işe sıvının üzerinde teşekkül eden köpük 5 dakika kararlı kalıncaya kadar devam edilir. Harcanan miktar faktörle çarpılarak sertlik bütünü Fransız sertlik derecesi olarak bulunur.
b. EDTA ile: Kalsiyum ve magnezyum iyonları, etilen diamin tetra asetik asitin disodyum tuzu ile dahili kompleks anyonları meydana getirirler. Önce kalsiyum iyonu, sonra magnezyum iyonu bağlanır. Reaksiyon sonu magnezyum iyonu için özel bir indikatör ile (Ericohromschwartz T-EBT) tespit edilir. Tayin pH 10’da amonyum klorür-amonyak tamponu kullanılarak yapılır. Karbonat sertliği fazla olan sularda 0.1 M’lık HCl ile titre etmek süretiyle karbonat sertliği giderilmelidir. Deneme için 100 ml su numunesi 300 ml’lik erlene alınır, üzerine 2.5 ml tampon çözelti ve spatül ucu ile biraz EBT indikatörü ilave edilir. Renk şarap kırmızısından temiz mavi renge dönünceye kadar titre edilir. Okunan sarfiyat suyun Fransız sertlik derecesini verir. Bu sarfiyat aynı zamanda numunedeki kalsiyum ve magnezyum iyonlarının toplam sarfiyatıdır.

Kalsiyum İyonunun Tayini: 100 ml su numunesi 300 ml’lik erlene alnır, üzerine 2 ml, % 10’luk NaOH çözeltisinden ilave edilir, pH 12-13 ‘e yükseltilir. Spatül ucu ile biraz müreksit ilave edilir. Renk kırmızıdan mavi-mora (viole) dönünceye kadar 0,01 M’lık EDTA ile titre edilir. Sarfiyat kalsiyum için gerekli EDTA çözeltisidir. Sonuç mg/L olarak hesaplanır.

Magnezyum İyonunun Tayini: EDTA ile yapılan toplam sertlik sarfiyatından yine EDTA ile yapılan kalsiyum iyonu tayini sarfiyatı çıkarılır. Aradaki fark 100 ml su numunesi için harcanan magnezyum iyonu sartiyatıdır.

Suni Deri Üretimi

Her şey 1400’lü yıllarda Çinliler’in balmumuna daldırılmış kumaştan şemsiye yapmalarıyla başladı. Daha sonra “Direkt Kaplama” olarak isimlendirilecek işlemin tarihteki ilk uygulamasıydı. Kumaşın tamamıyla farklı bir malzemeyle kaplanarak/birleştirilerek işlevini daha iyiye götürme fikri böyle oluştu.

Bugün kullandığımız PVC ve PU gibi polimerlerin atası 1839 yılında Goodyear tarafından üretildi. Goodyear, kükürtle vulkanize edilmiş kauçuk olan Libonit’i üretti. Fakat o yıllarda henüz polimer kavramı ortaya atılmamıştı.

1900’lü yıllarda İtalya’da Direkt Kaplama işlemiyle mezure üretildi. Takip eden yıllarda 1. dünya savaşı esnasında Almanlar ilk U-Boat modelini ürettiler. Ancak dış etkenlere karşı son derece dayanıksızdı.

1920-1930 yılları arasında Alman kimyacı H. Staudinger “Makromolekül” hipotezini ortaya attı ve deneysel olarak ispatladı. İşte bu tarihten sonra polimer kimyası dünyada bir devrim yarattı.

1960’lı yıllarda kumaş ve plastik özelliklerini aynı anda içeren bir yapıdan bahsedilmeye başlandı. Yüzey, doğal deri efekti verirken sağlamlığını kumaş sağlıyordu. Bu yıllarda “Transfer Kaplama” ortaya çıktı. O yıllarda kullanılan transfer kağıtları en fazla 100 ºC ‘ye dayanıklıydı. Teknolojinin ve malzeme bilgisinin gelişimiyle suni deri uygulamaları bugünkü halini aldı.

Suni Deri Üretimi
Polimer, monomer denilen ufak moleküllerin birbirine kovalent bağ ile bağlanarak oluşturdukları büyük bir moleküldür. İnsanların elele tutuşmasıyla oluşan zincire benzetilebilirler. Bize en uygun olan polimerler PVC (Poli Vinil Klorür) ve PU (Poli Üretan), termoplastik sınıfına giren polimerlerdir. Camlaşma sıcaklığının üstündeki sıcaklıklara ısıtıldıklarında yumuşayabilirler ve işlenebilir özelliğe sahiptirler. Soğutuldukları zaman ise istenilen şekilde sertleşirler. Fakat ısıtıldıkları zaman tekrar yumuşarlar ve eğer istenirse tekrar şekillendirilebilirler. Böylece defalarca şekillendirilebilir. PVC, plastikleştirilip işlendiği zaman kararlı, kuru ve esnek bir özelliğe sahiptir. İşte bu özelliklerinden dolayı suni deri üretiminde PVC ve PU kullanılmaktadır.

En basit anlatımıyla suni deri şu şekilde üretilir:

Hazırlanan hamurlar1 istenen desenin bulunduğu kağıt üzerine bir bıçak vasıtasıyla sıyrılır. Kağıt fırına girerek üzerindeki hamurun uçucu maddelerinden kurtulur. Kalan katı madde kararlı bir tabaka haline gelir. İstenen kalınlığa göre bu işlem tekrarlanır. En son kademede yapıştırma hamuru tüm katmanların üzerine sıyrılır ve baskıyla kumaş yapıştırılır. Son kademe fırında kumaşın hamura bulandığı bölgeler katılaşıp kumaşı tutar. Fırından çıkan kağıttan film tabakası alınır.

Hamur 1: PVC ve PU hamuru olarak ikiye ayrılır. PVC, DOP gibi plastikleştiricilerle çözündürüldüğünde PVC hamuru elde edilir. PU, hali hazırda bir çözelti şeklinde gelir. Ancak DMF gibi ek çözücü ilavesi yapılabilir. Bu çözeltiye PU hamuru denir.
Şekil 1 – Dört bıçak/fırın sistemine sahip Transfer Kaplama Makinası (Boy ~100 metre)
Birinci fırında 2, ikinci fırında 2, üçüncü fırında 3 ve dördüncü fırında 4 ısıtma bölgesi vardır. Fırınların ısıtması kızgın mineral yağ vasıtasıyla yapılmaktadır. Kızgın yağ, fırınlar içerisinde bulunan kanatçıklı peteklerden geçerek fanlarla çevrimi sağlanan havayı ısıtır ve ısıyı kağıt üzerindeki hamura aktarır. Her ısıtma bölgesi birer termokupl vasıtasıyla sıcaklık kontrolüne sahiptir ve istenen sıcaklığın eldesi için kızgın yağ çevrimi otomatik olarak açılır veya kapatılır.
Şekil 2 – Mineral yağ çevriminin şematik gösterimi
Isıtma kazanı içerisinde sarmal borulardan geçen yağ yaklaşık 275 – 285 ºC ‘ye kadar ısıtılır ve kollektöre gönderilir. Kollektörden de tüm makinalara gönderilir. Çevrime giden ve dönen kızgın yağ sıcaklıkları arasındaki fark yaklaşık 5 – 8 ºC kadardır. Yağ çevriminde en önemli faktör, kızgın yağın çevrime Transfer Kaplama Makinasının çıkışından girmesi ve başa doğru gelmesidir. Çünkü asıl ısı ihtiyacı makinanın çıkış bölgelerindedir.

Birinci fırında 6, ikinci fırında 8, üçüncü fırında 12 ve dördüncü fırında 14 bölme vardır ve her bölme üzerindeki egzoz boruları vasıtasıyla fırın içerisindeki gazlar dışarı atılır. Her bölme 1.5 m uzunluğundadır.

Akümülatör Şekil 1’de gösterildiği gibi sistemin en başında yer almaktadır. Kağıt dikey sistemde çoklu geçiş yaptırılarak toplanır. Toplanan kağıt yaklaşık 60 – 65 metredir. Bu kısım sayesinde çalışma durdurulmadan kağıt eklemesi yapılır. Kağıt ekleme işlemi esnasında sistem aküdeki kağıtla beslenir. Dolayısıyla üretim durmaz. Üretim hızı 19 metre/dakika olduğunda kağıt ekleme işlemi en fazla 1’40” sürmektedir. Bu sürede sistem yaklaşık 32 metre kağıda ihtiyaç duyar. Bu kağıdı ise aküden çeker. Kağıdın bir noktasının sisteme girmesi ve çıkması arasında 8’30” gibi bir zaman geçer. Kağıt bu zamanın 3’10” kısmını aküde, 30″ kısmını birinci fırında, 40″ kısmını ikinci fırında, 58″ kısmını üçüncü fırında, 1’08” kısmını dördüncü fırında ve kalan 2’04” lik kısmı ise soğutma silindirleri gibi bölümlerde geçirir. Kağıt böylece sistemde yaklaşık 162 metre arasında bir yol kat eder. Kullanılan kağıtlar ısıya dayanıklı ve özel desenli yüzeye sahiptirler. Kağıt eni 150 – 155 cm arasındadır.

DOP gibi plastifiyanlarla plastisol hale getirilen PVC, ısıtılıp kurutulur ve kararlı film tabakası oluşturur. Bu film tabakasına “Skin” adı verilir. Eğer bu plastisol içerisinde süngerleşmeyi sağlayan porofor varsa ısıtma esnasında süngerleşerek bize kalınlık sağlayan bir tabaka sağlayacaktır. Bu tabakaya “Sünger” adı verilir. Özellikle giyimlik ürünlerde tuşeyi (Tuşe: Ürüne dokunulduğunda alınan his), dış etkenlere karşı dayanımı sağlayan ve yapışmayı engelleyen üst PU katmanına ise “Pre-Skin” adı verilir.
Şekil 3 – Suni derideki katmanlar

 
Şekil 4 – Hamurun kağıt üzerine sıyrılması için kullanılan bıçak sistemi
Hamur kağıt üzerine Şekil 4 ‘te gösterildiği gibi sıyrılarak aktarılır. Bıçağın kağıda olan uzaklığı ayarlanmak suretiyle kağıda sıyrılacak hamurun miktarı da ayarlanmış olur. Bıçağın konumu çok hassas hareket eden sistem yardımıyla sağ, sol yada her iki kısım aynı anda hareket ettirilerek aşağı yada yukarı alınabilir. Böylece metrekareye verilen hamur gramajı da ayarlanmış olacaktır. İlk katman kağıda sıyrıldıktan sonra fırın içerisinde ısıyla kararlı hale getirilir. Her fırın çıkışında kapalı soğutma suyu çevrimine sahip silindirlerde soğutulur ve üzerine ikinci katman hamuru sıyrılır. Burada bıçak konumu önemlidir. Eğer ikinci katman bıçak konumu ilk katman kalınlığından daha düşükse ilk katman bıçağa takılacaktır. Dolayısıyla bir sonraki katman için bıçak konumu ayarlanırken bir önceki bıçak konumu göz önünde bulundurulur. Ürün gramajı ayarlanırken dördüncü bıçaktan geriye doğru hesaplama yapılır. Örneğin üç geçiş olarak üretilecek olan ve 320 g/m2 olması istenen ürün için: 80 g yapıştırma, 160 g alt kat ve 25 g pre-skin katı verilir. Burada kullanılan kumaş 55 g olarak alınmıştır.
Şekil 5 – Kumaş yapıştırma işleminin şematik gösterimi
Şekil 5’te gösterildiği gibi en son olarak kağıda yapıştırma hamuru verilir ve üzerine baskıyla kumaş yapıştırılır. Kumaşın yapıştırma hamuruna bulanan bölgeleri hamurun fırında kurutulmasıyla diğer katmanlara bağlanır. Burada verilen baskı önemlidir. Eğer çok fazla baskı verilirse kumaş tamamiyle hamura gömülür ve çıkan ürün daha çok plastik özelliği taşır, sert bir tuşeye sahip olur. Eğer baskı çok az verilirse kumaş diğer katmanlara tam anlamıyla tutunmaz ve çok çabuk ayrılır, dayanımı olmaz. İyi kalitede bir üründe kumaşın katmanlardan ayrılmaya başlaması yaklaşık 10 yıl sonra gerçekleşmeye başlar/başlamalıdır.

Suni deri üretiminde geri dönüşüm olamayacağından üretimin her aşaması kontrol altında olmalıdır. Hamurların hazırlanması esnasında tartımların eksiksiz olması, hamurda bulunan büyük parçacıkların ezilmesi, filtrasyonun çok iyi yapılması ve hamur viskoziteleri çok önemlidir. Kontrol bu noktadan başlar. Sistemde bulunan silindir ve diğer ekipmanların temizliği de aynı şekilde önemlidir. Toz baş düşmandır ve üretim başlangıcında tüm sistem iyice temizlenir. Kağıdın dışarıdan geçiş yaptığı bölgelerin alt kısmı eski kağıt parçalarıyla kapatılır ki statik nedeniyle toz toplaması en aza insin. Her bıçaktaki görevli eleman üretim esnasında olabilecek çizgi vs. gibi problemleri anında düzeltmek için tüm dikkatini kağıt geçişine verir. Çıkışta ürün her an gözlendiği gibi her toptan numune alınır ve gramaj, renk ve yapışmasına bakılır.

Diğer İstasyonlar
Transfer kaplama makinasından çıkan ürünlerin birçoğu ek istasyonlarda farklı işlemlere tabi tutularak özellikleri değiştirilir. Bunlardan ilki GOFRAJ olarak adlandırılan istasyondur. Burada yarı ürün önce I/R yayan rezistanslarla ısıtılır ve belli bir desene sahip metal silindirden baskıyla geçirilir ve soğutularak kararlı hale getirilir. Eğer üst katman (pre-skin) PVC ise ısıtma bu rezistanslarla, üst katman PU ise ısıtma direkt olarak deseni içeren silindirin ısıtılmasıyla yapılır. Çünkü PU katmanı ısıya karşı daha hassas özelliktedir. Gofraj işleminde en önemli parametre, istenen desenin her noktada yani sol, sağ ve ortada aynı oranda basılabilmesidir. Gofraj öncesi ürün kalınlığı 120 µm ise, gofraj sonrası bu yaklaşık 110 µm olacaktır. Dolayısıyla üretim esnasında bu göz önüne alınarak ürün kalınlığı kontrol altında bulundurulur. Ayrıca baskı çok fazla olmamalıdır, aksi halde desen alt katmanda gözükecektir ki bu istenmeyen durumdur.

Emprime istasyonunda ürün üzerine yine desenlerin bulunduğu silindirler vasıtasıyla renkli desenler basılabilir veya verniklenebilir. Burada istenilen rengin ayarlanması önemlidir. Karışım hazırlandıktan sonra deneme yapılır ve renk uygunsa işleme geçilir.

Kalender istasyonunda ürün üzerine kağıt üzerindeki desen sıcaklıkla basılır. Aynı zamanda kumaşın ütülenmesi amacıyla da bu istasyon kullanılmaktadır.

Zımpara istasyonunda yüksek turla dönen silindirle ürün üzeri zımparalanır. Gofrajdan çıkmış üründeki girintili bölgeler etkilenmezken, yüksek bölgeler zımparalanır ve alt katman renginin açığa çıkmasıyla ürün değişik bir efekt kazanır.

Tambur istasyonunda ise buharla ısıtılan ve aynı zamanda sağa ve sola döndürülen ürüne eskime efekti kazandırılır.

Fırça istasyonunda ise üst yüzey fırçalanarak parlaklığı sağlanır.

Kullanılan Hammaddeler
· PVC
· PU
· PVC için plastifiyanlar
· PU için çözücüler
· Viskozite ayarlayıcılar
· Porofor
· Isı ve ışık stabilizatörleri
· Dolgu maddesi
· Renklendiriciler
· Cross-Link yapıcılar
· Dispersiyon sağlayıcı ajanlar

1. PVC
Kullanılan PVC’ler düşük, yüksek ve orta viskoziteye göre sınıflandırılmıştır. PVC viskozitesi, karışım yapılacak plastifiyan miktarı ile doğru, elde edilecek olan ürün sertliğiyle ise ters orantılıdır. Yani düşük viskoziteli bir PVC düşük miktarda plastifiyan alırken ürün ise yüksek sertliğe sahiptir.

PVC hamuru dört viskozik özellik gösterir:

Newtonian: Hamur karıştırıldığında elde edilen viskozite sabit kalır, zamanla değişmez ki bu ideal durumdur.
Pseudoplastic: Hamur viskozitesi karıştırmayla düşer.
Dilatancy: Hamur viskozitesi karıştırmayla artar.
Thixotropy: Hamur viskozitesi karıştırmayla düşer fakat zamanla tekrar yükselir.

Newtonian özellik ideal bir durumdur ve biz diğer üç viskozik özellikle karşılaşmaktayız. Hamur vizkozitesi çok önemlidir. Dolayısıyla istenen viskoziteyi elde etmek için çeşitli maddeler kullanılır. Viskoziteyi düşürmek için White Spirit veya BYK 4040 kullanılmaktadır. WS oranı en fazla %6 olmalıdır. WS kullanımı hassas ürünlerde tercih edilmemelidir zira buharlaşma esnasında yüzeyde istenmeyen noktacıklara ve parlamalara sebep olabilir ve ayrıca katıldığı hamurdaki plastisol molekülünü şişirdiğinden zamanla hamur, düşürülmek istenen viskozite değerinden daha da yüksek bir viskoziteye sahip olur. BYK 4040 ise çok iyi bir viskozite indirgeyicidir. Elbette herzaman için WS veya 4040 katkısı değilde zaman zaman karıştırmak da kullanılan bir diğer yöntemdir. Ayrıca ilave plastifiyan veya extender PVC de kullanılabilir. Hamur viskozitesini arttırmak için ise Aerosil ve BYK 810 gibi katkılar kullanılmaktadır.

 
PVC’de molekül ağırlığı kısaca “K” değeriyle gösterilir. K değeri 70 ve altında ise düşük, üzerinde ise yüksek olarak kabul edilir. K değeri yükseldikçe mekanik özellikler artar. Füzyon sıcaklığı yüksek, pişme süresi uzundur. Parlaklık azalır. Düşük K değerli PVC’ler sünger katında (expans) daha iyi sonuç verir. 6931 kodlu PVC düşük viskozitelidir ve skin katında kullanılmaktadır. 682 ise orta viskozitelidir ve sünger katı için idealdir.

Emülsiyon PVC’ler daha çok ince yapılı ürünlerde kullanılmaktadır. Tanecik boyutları 1.5 – 7 µm arasındadır. Süspansiyon PVC’ler 100 – 200 µm arasında tanecik boyutuna sahiptirler ve kaba yapılı ürünlerde tercih edilirler. Mikro süspansiyon PVC’ler ise 25 – 50 µm tanecik boyutuna sahiptirler. Süspansiyon PVC’ler çok kaba taneciklere sahip olduklarından çoğu kez tek başlarına kullanılmayıp % 20 – 25 oranında mikro süspansiyon PVC’lerle karıştırılıp kullanılırlar.

2. Plastifiyanlar
Birincil plastifiyan olarak DOP (Di Oktil Ftalat) kullanılmaktadır. 8 karbonlu ve yüksek viskozitelidir. İkincil plastifiyan olarak DOA kullanılmaktadır. DOA tek başına kullanılmaz, DOP ile beraber kullanılır ve oranı en fazla %7-8 arasındadır. BBP (Benzil Butil Ftalat) ise diğer bir plastifiyandır. PVC molekülüne en önce bağlanıp zamanla viskozitenin artmasını ve ideal viskoziteye ulaşmayı sağlayıp şişmeye yardımcı oluyor.

3. Dolgu Malzemeleri
CaCO3 (Kalsiyum Karbonat: Kalsit, Tebeşir Tozu): Bize en uygun kalsitin tanecik boyutu en fazla 7 µm olmalıdır. Grafikten de görüldüğü gibi %60 kalitede bir ürün için en fazla %50 oranında kalsit kullanılabilir. Daha fazlası ürün özelliklerini bozar. Ürüne sertlik verir.

 
BaSO4 (Baryum Sülfat): Yüzeyi az ve diğer dolgulara nazaran daha ağırdır. PVC’yi fazla dağıtmaz. Plastik özelliği yok ettiği için özellikle giyimlik ürünlerde en ideal dolgu malzemesidir.

Al(OH)3 (Alüminyum Hidroksit: Alümina) ve Sb2O3 (Antimon Oksit): Ürüne yanmazlık özelliği verirler. En fazla %8 oranında kullanılabilirler.

Sodyum Hipoklorit Üretimi ve Deney Metotları

Suların dezenfeksiyonunda, tekstil sanayinde ve temizlik işlerinde kullanılan sodyum hipoklorit, soğukta 27 °C’den düşük sıcaklıklarda klor gazının sodyum hidroksit çözeltisine etkisi sonucu üretilir.

2NaOH + Cl2 —> NaClO + NaCl + H2O
Reaksiyon denkleminde görüldüğü gibi, kullanılan klorun ancak yarısı hipoklorit şekline geçmektedir. Fakat hipokloritler, klordan üstün bir oksidasyon gücüne sahiptirler. Klor gazı ise, sodyum klorürün elektrolizi ile elde edilir. Sodyum hipoklorit içerdiği aktif klor miktarına göre değer kazanmaktadır. Bugün endüstride üretilen ve hipo olarak bilinen maddenin aktif klor miktarı min. 110 g/L, çamaşır suyu olarak satılan maddenin aktif klor miktarı ise min. 40 g/L’dir.

1. Sodyum Hipokloritte Aktif Klor Miktarı Tayini
Analizi yapılacak örnekten içerdiği aktif klor miktarına göre, 110 g/L ise 25 ml, 250 ml’lik balon jojeye alınır ve su ile işaret çizgisine kadar tamamlanır. 250 ml’lik bir erlen içine 50 ml su, 10 ml derişik asetik asit ve 1-2 g KI konur ve çözülür. Bunun üzerine balon jojeden 25 ml hazırlanmış numuneden ilave edilir ve hemen 0,1 N sodyum tiyosülfat ile titre edilir. İndikatör olarak nişasta çözeltisi kullanılır. Mavi rengin kaybolması dönüm noktasıdır. Sonuç g/L aktif klor olarak hesaplanır.

2. Sodyum Hipokloritte Sodyum Hidroksit ve Sodyum Karbonat Tayini
25 ml deney numunesi 250 ml’lik bir erlene alınır ve belli bir hızla karıştırılarak yavaş yavaş 60 g/L hidrojen peroksit ilave edilir (Reaksiyon çok hızlı olursa soğuk su katılarak reaksiyon yavaşlatılır.). Kabarcık çıkışı tamamlanınca, hidrojen peroksitin tümü bozuluncaya kadar çözelti kaynatılır. Oda sıcaklığına soğutulur ve 10 ml 100 g/L’lik baryum klorür çözeltisi ve 2-3 damla fenolftalein çözeltisi katılır ve renk kaybolana kadar 0,1 N HCl ile titre edilir. Kullanılan HCl miktarı okunur (S1) sonra aynı erlene birkaç damla metiloranj çözeltisi katılır ve 0,1 N HCl ile titre edilir. Renk dönümü sarıdan hafif pembe olacaktır. Kullanılan HCl miktarı okunur (S2).

Hesaplama: Sodyum hipokloritin içermiş olduğu sodyum hidroksit ve sodyum karbonat g/L olarak hesaplanır. Burada S1 sodyum hidroksit için harcanan asit miktarını, S2– S1 ise sodyum karbonat için harcanan asit miktarını verir.

3. Toplam Klor Tayini

Reaktifler:
· Nitrik asit çözeltisi: (1+1)’lik 1 hacim konsantre nitrik asit (d=1,42), 1 hacim suya ilave edilir.
· Gümüş nitrat çözeltisi: 0,1 N ayarlı
· Amonyum tiyosiyanat çözeltisi: 0,1 N ayarlı
· Hidrojen peroksit: % 3’lük (v/v)
· Demir (III) amonyum sülfat çözeltisi: %10’luk

İşlem: Pipetle alınan 10 ml numune 100 ml’lik ölçülü balona aktarılarak su ile işaretine kadar seyreltilir. Bu çözeltiden 10 ml alınır, 250 ml’lik erlene konur, 30-40 ml H2O2 ilave edilir ve gaz çıkışı sona erene kadar beklenir. Ortam HNO3 ile asitlendirilir, 1-2 ml demir (III) amonyum sülfat çözeltisi ve bütün klorürü çöktürecek miktarda AgNO3 çözeltisi ilave edilir (AgCl’nin çökmesini kolaylaştırmak için 1-2 ml dietileter ilave edilebilir.). AgNO3‘ün fazlası amonyum tiyosiyanat çözeltisi ile geri titre edilir.

Hesaplama ve sonuçların gösterilmesi: Numunedeki toplam klor, % (m/v) olarak, aşağıdaki formül ile hesaplanır.

% Toplam klor = (V1-V2)N x 0,03545 x 100

Burada;
V1: Kullanılan AgNO3 hacmi (ml)
V2: Kullanılan NH4SCN hacmi (ml)
N : AgNO3‘ün molaritesi dir.