ÇÖZÜNMÜŞ MADDE ORANLARINI BELİRTEN İFADELER
Günlük hayatta karşılaştığımız pek çok madde çözeltidir. Okyanuslar yaklaşık 50 farklı tuz içeren tuz çözeltisi, yeryüzündeki kaya ve minerallerin birçoğu katı çözeltisi, solunan hava gaz çözeltisidir (Görsel 2.1.20). Ayrıca vücuttaki ve hücrelerdeki sıvıların çoğu da çözeltidir. Çözelti, çözücü ve çözünenden oluşur. Belirli bir miktar çözeltide bulunan madde miktarı konsantrasyon veya derişim olarak ifade edilir. Bir çözeltinin derişimi oldukça önemlidir. Örneğin vücutta su ve elektrolit dengesinin düzenlenmesi için kullanılan serumlardaki maddelerin derişimleri hayati önem taşır. Vücudun su, tuz ve şeker ihtiyacını karşılayan serumların üzerinde “%5 dekstrozˮ veya “%30 dekstrozˮ yazısı görülür (Görsel 2.1.21). %5 dekstroz ve %30 dekstroz çözeltileri karşılaştırılırsa %5ʼlik seyreltik çözeltiyi, %30'luk derişik çözeltiyi ifade eder. Seyreltik çözelti daha düşük oranda çözünen madde içerirken derişik çözelti daha fazla miktarda çözünen madde içerir.
Bir çözeltinin seyreltik mi yoksa derişik mi olduğu birbirleriyle karşılaştırılarak söylenebilir. Bir çay bardağı çaya 1 adet kesme şeker atıldığında seyreltik, 3 adet kesme şeker atıldığında derişik olur. Farklı bir karşılaştırma 5 adet kesme şekerle yapıldığında bu kez 3 adet kesme şeker atılan çözelti seyreltik olur. Seyreltik ve derişik kavramları karşılaştırılan çözeltiye göre farklılık gösterir (Görsel 2.1.22).
Derişik ve seyreltik çözeltilere günlük hayattan farklı örnekler verilebilir. Konsantre meyve suları ve meyveli sıvı içecekler karşılaştırıldığında konsantre meyve sularındaki meyve oranı fazla, meyveli sıvı içeceklerde meyve oranı azdır (Görsel 2.1.23). Bu nedenle konsantre meyve suları derişik, meyveli sıvı içecekler seyreltiktir. Mide asidi seyreltik hidroklorik asit (HCl) çözeltisidir. Asit oranı arttığında derişik HCl çözeltisine dönüşebilir. Midedeki asit oranının artması farklı sağlık sorunlarına neden olabilir. Bu nedenle çözeltideki çözünmüş madde oranlarının bilinmesi oldukça önemlidir. Çözeltideki çözünmüş madde oranları için kütlece yüzde, hacimce yüzde ve ppm gibi ifadeler kullanılabilir.
Kütlece Yüzde Derişim: Sinüs ve burun temizliğinde kullanılan okyanus suyu yaklaşık %5 sodyum klorür içeren bir çözeltidir. Buradaki %5 NaCl, 5 gram NaCl bileşiğinin 95 gram suda çözündüğünü ve çözeltinin kütlesinin 100 gram olduğunu gösterir (Görsel 2.1.24). Kütlece yüzde derişimi endüstri kimyasında, tıpta ve eczacılıkta yaygın olarak kullanılır. 100 gr çözeltide çözünen maddenin gram cinsinden miktarına kütlece yüzde derişim denir.
Hacimce Yüzde Derişim: Sıvı-sıvı çözeltiler hazırlanırken genellikle hacimce yüzde derişim kullanılır. Arabaların radyatör suyuna katılan antifriz iklim koşullarına göre hacimce %33-50 etandiol içerir. Hacimce yüzde çözeltiler hazırlanırken dikkat edilmesi gereken nokta çözelti hacminin çözünen ve çözen hacimleri toplamına eşit olmadığıdır. Örneğin 50 mL etanol 50 mL su ile karıştırıldığında çözeltinin hacmi yaklaşık 96 mL olur. Hacimce %50’lik etanol çözeltisi hazırlanmak istendiğinde 50 mL etanol alınarak hacmi 100 mL ’ye tamamlanır. Hacimce %33’lük etandiol 33 mL etandiolün hacmi 100 mL oluncaya kadar su eklenmesi ile hazırlanır. Hacimce yüzde derişim aşağıdaki formülle hesaplanır.
ÇÖZELTİ HAZIRLAMA
Laboratuvarda kullanılan en yaygın uygulamalardan biri istenilen derişimde çözeltiler hazırlamaktır. Bu işlem için terazi, pipet, beher, erlenmayer, balon joje, dereceli silindir, baget gibi malzemeler kullanılır. Çözelti hazırlanırken aşağıdaki aşamalar izlenir:
• Çözücü ve çözünenin ambalajından yoğunluk, ağırlıkça yüzde,
molekül ağırlığı gibi etiket bilgileri incelenir.
• İstenen derişime uygun miktarda çözünen ve çözücü madde miktarı
hesaplanır.
• Hesaplanan miktarda çözünen madde tartılır (Görsel 2.1.25.a).
• Tartımı alınan çözünen madde balon joje veya beher gibi ölçülü
bir kaba aktarılır (Görsel 2.1.25.b).
• Çözünen madde önce bir miktar saf çözücü ile çözünür (Görsel
2.1.25.c).
• Balon joje ölçü çizgisine kadar çözücü ile doldurulur (Görsel
2.1.25.ç).
Örneğin kütlece %10’luk 500 g NaOH çözeltisi aşağıdaki şekilde hazırlanır: Kütlece %10’luk NaOH çözeltisinin 100 gramında 10 gram NaOH, 90 gram su bulunur. Buna göre 500 gram çözeltide 50 gram NaOH, 450 gram su bulunmalıdır. Bir kap içinde (beher, erlenmayer, balon joje) 50 g NaOH tartılır, üzerine bir miktar su katılarak NaOH’ın çözünmesi sağlanır. Kalan su ilave edilip karıştırılır. (Suyun yoğunluğu d=1g/mL olduğu için 450 gram su yerine 450 mL su dereceli silindirde ölçülebilir.)
Günlük hayatta tüketim maddelerinin etiketlerinde bulunan derişimler insan sağlığı, güvenliği ve bilinçli tüketim için oldukça önemlidir. Giysilerde, gıda ve temizlik maddelerinde, boyalar ve ilaçların üzerinde ürünün içindeki maddelerin derişimlerini gösteren etiketler bulunur (Görsel 2.1.26, 27, 28, 29). Aşağıdaki görsellerde bazı yaygın tüketim maddelerinin etiketlerindeki derişim bilgilerine örnekler verilmiştir.
KARA YOLLARINDA BUZLANMAYA KARŞI ALINAN ÖNLEMLERİN ETKİLERİ
Kara yollarında buzlanmayı önlemek, kar ve buzu eritmek için sodyum klorür, kalsiyum klorür, pancar suyu, kepek gibi ürünler kullanılır. Ülkemizde bu amaçla en çok tercih edilen ürün sodyum klorürdür. Her kış, kara yollarına yaklaşık 100 bin ton tuz atılır (Görsel 2.1.33). Bu miktar gıda işleme endüstrisi tarafından kullanılan miktarın 10 kat fazlasıdır. Buzlanmayı önlemek için kullanılan tuz trafik kazalarını önler. Ancak kullanılan tuz buharlaşmadığı ve yok olmadığı için ekolojik sisteme de zarar verir. Tuz suda eriyerek akarsulara ve yer altı sularına karışabilir. Yer altı sularına sızan tuzlu su insan, hayvan ve bitki sağlığını etkiler. Bitki örtüsü üzerinde yaprak hasarına ve bitkinin ölümüne sebep olabilir. Buzlanmayı önlemek için kullanılan tuz göl ve göletlerin alt kısmında tuzlu su tabakası oluşturarak su bitkileri ve suda yaşayan canlıların besin maddelerini hapsedebilir. Yüksek tuz derişimi suda yaşayan canlıların büyüme, üreme ve hayatta kalmalarını olumsuz etkiler. Memelilerde ve kuşlarda tuzlu su içmek tuz zehirlenmesine neden olabildiği gibi yol kenarına sıçrayan tuzu tüketen hayvanların ölümüne neden olabilir. Ayrıca tuz topraktan süzülerek ağaçlara ve bitki örtüsüne zarar verebilir. Tuzun yol açtığı korozyon nedeniyle köprüler ve yollar tahrip olur (Görsel 2.1.34), bu yüzden yenilenen yol çalışmaları ülke ekonomisine de zarar verir.
