İçme Suyunda pH değeri ve pH WHO İçme Suyu Kalitesi Kılavuzlarının Geliştirilmesi için Gözden Geçirilmiş Arka Plan Belgesi

1. pH Genel Tanımı

Bir çözeltinin pH değeri, hidrojen iyonu aktivitesinin negatif ortak logaritmasıdır:

pH = −log (H+)

Seyreltik çözeltilerde, hidrojen iyonu aktivitesi yaklaşık olarak hidrojen iyonu konsantrasyonuna eşittir.

Suyun pH’ı, asit-baz dengesinin bir ölçüsüdür ve çoğu doğal suda, karbon dioksit–bikarbonat–karbonat denge sistemi tarafından kontrol edilir. Bu nedenle, karbon dioksit konsantrasyonunun artması pH’ın düşmesine, azalması ise pH’ın yükselmesine neden olur. Sıcaklık da bu dengeleri ve pH’ı etkiler. Saf suda, sıcaklık 25 °C artırıldığında pH yaklaşık olarak 0.45 azalır. Bikarbonat, karbonat ve hidroksil iyonlarının sağladığı tamponlama kapasitesine sahip sularda ise bu sıcaklık etkisi değişir (APHA, 1989). Çoğu içme suyunun pH’ı 6.5–8.5 aralığında yer alır. Doğal sular, örneğin asit yağmuru nedeniyle daha düşük pH’a sahip olabilir veya kireçtaşı alanlarında daha yüksek pH değerine sahip olabilir.

2. İçme Suyunda pH Analitik Yöntemler

Bir su örneğinin pH’ı genellikle cam bir elektrot kullanılarak elektrometrik olarak ölçülür. Sıcaklık, pH ölçümünü önemli ölçüde etkiler (ASTM, 1976; HMSO, 1978; APHA, 1989).

3. Su Kalitesi Parametreleriyle İlişkisi

pH, suyun korozyon eğilimini belirlemede önemlidir, ancak diğer birçok parametreyle olan ilişkisi karmaşıktır. Doğal sular, gazlar, kolloidal maddeler ve çeşitli elektrolit ve elektrolit olmayan maddeler içerir ve bunlar, pH ile birlikte bir sistemdeki korozyonun derecesini belirler. Ancak genel olarak, pH ne kadar düşükse, korozyon potansiyeli o kadar yüksek olur (Langelier, 1946; McClanahan & Mancy, 1974; Nordberg et al., 1985; Murrel, 1987; Stone et al., 1987; Webber et al., 1989).

4. Ph’ın Sağlık Üzerindeki Etkileri

Asitlerin ve bazların etkileri, asidin veya bazın gücüne ve konsantrasyonuna bağlıdır. Güçlü ve yoğun asitler veya bazlar koroziftir, oysa seyreltik ve zayıf asitler ve bazlar korozif değildir. Tek başına pH, olumsuz etkilerin ana belirleyicisi değildir ve sulardaki asitler ve bazlar genellikle son derece seyreltiktir. Hidroklorik asit içeren mide sıvısının pH’ı 1.0 ile 3.5 arasında olup, ortalama yaklaşık 2.0’dır. Ayrıca, pH’ı düşük olan ve sıkça karşılaşılan birçok gıda vardır. Bunlar arasında pH’ı 2.4 olan limon suyu ve pH’ı 2.8 olan sirke bulunur.

Bu zayıf asitler, tüketimlerinden kaynaklanan bir sağlık tehdidi oluşturmazlar. İnsan sağlığı ile içme suyu pH’ı arasındaki doğrudan bir ilişkiyi belirlemek mümkün değildir, çünkü pH su kalitesinin diğer yönleriyle yakından ilişkilidir ve asitler ve bazlar zayıf ve genellikle çok seyreltilmiş haldedir. Ancak, pH metal korozyonunu ve dezenfeksiyon etkinliğini etkileyebileceğinden, sağlık üzerindeki etkisi muhtemelen dolaylıdır ve tesisat ve borulardan metal yutulmasının artması veya yetersiz dezenfeksiyon nedeniyle meydana gelir.

5. Sonuçlar

pH genellikle su tüketicileri üzerinde doğrudan bir etkiye sahip olmasa da en önemli işletimsel su kalitesi parametrelerinden biridir. Su arıtmanın tüm aşamalarında pH kontrolüne dikkat edilmesi, suyun tatmin edici bir şekilde arıtılması ve dezenfekte edilmesi için gereklidir. Klor ile etkili dezenfeksiyon için pH’ın tercihen 8.0’den düşük olması gerekir. Dağıtım sistemine giren suyun pH’ı, su ana hatları ve evlerdeki su borularının korozyonunu en aza indirmek için kontrol edilmelidir. Bu yapılmadığında içme suyunun kirlenmesi ve tadı, kokusu ve görünümünde olumsuz etkiler meydana gelebilir.

Suyun bileşimine ve dağıtım sisteminde kullanılan inşaat malzemelerinin niteliğine bağlı olarak, optimum pH farklı kaynaklarda değişiklik gösterebilir, ancak genellikle 6.5–9.5 aralığındadır. Aşırı pH değerleri, kazara dökülmeler, arıtma arızaları ve yeterince sertleşmemiş çimento harcı boru kaplamalarından kaynaklanabilir.

pH için sağlık bazlı bir kılavuz değeri önerilmesinin gerekli olmadığı düşünülmektedir.

6. Kaynaklar

• APHA (1989) Su ve atık suyun incelenmesi için standart yöntemler, 17. baskı. Washington, DC, Amerikan Halk Sağlığı Derneği.
• ASTM (1976) Su ve atık suyun pH testi için standart yöntem. ASTM standartlarının yıllık kitabında. Bölüm 31. Philadelphia, PA, Amerikan Test ve Malzemeler Derneği, s. 178.
• HMSO (1978) Doğal, arıtılmış ve atık suların elektriksel iletkenliğinin ölçülmesi ve laboratuvarda pH değerinin belirlenmesi. Londra, Majestelerinin Basımevi.
• Langelier WF (1946) Su arıtımında kimyasal dengeler. Amerikan Su İşleri Birliği Dergisi, 38(2):169–178.
• McClanahan MA, Mancy KH (1974) Orta sertlikte ve sert sudan çökeltilen kalsiyum karbonat film kalitesine pH’ın etkisi. Amerikan Su İşleri Birliği Dergisi, 66(1):49–53.
• Murrel NE (1987) Metal lehimlerinin su kalitesine etkisi. Amerikan Su İşleri Birliği’nin yıllık konferansının bildirilerinde, Bölüm 1. Denver, CO, Amerikan Su İşleri Birliği, s. 39–43.
• Nordberg GF, Goyer RA, Clarkson TW (1985) Asit yağışının metallerin toksisitesi üzerindeki etkileri. Çevre Sağlığı Perspektifleri, 68:169–180.
• Stone A ve diğerleri (1987) Su kalitesindeki kısa vadeli değişikliklerin bakır ve çinko korozyon oranları üzerindeki etkileri. Amerikan Su İşleri Birliği Dergisi, 79(2):75–82.
• Webber JS, Covey JR, King MV (1989) Aşırı derecede bozulan A-C borulardan sağlanan içme suyunda asbest. Amerikan Su İşleri Birliği Dergisi, 81(2):80–85.