Fenol Tayini

1.1. Fenol Kimyası Kimyasal Formül :

C H OH 6 5 Moleküler Kütle : 94,11 gr/mol Yoğunluk : 1,07 g/cm3 Sudaki Çözünürlüğü: 9,8gr/100 ml Molekül Formülü : OC1=CC=CC=C1 0 Erime Noktası : 40,5 C 0 Kaynama Noktası : 181.7 C Asidite : 9,95 Molekül Tipi : Düzlemsel 0 Parlama Noktası : 79 C 0 Otomatik Ateşleme : 715 C Benzen hidrojenlerinden biri veya birkaçı yerine Hidroksil (OH) gruplarının girmesiyle türeyen bileşiklere fenoller denir. Fenol, karbolik asit veya hidroksil benzen de denilen, çok yönlü organik bir bileşiktir. Benzen molekülünden bir hidrojen çıkarılmasıyla geriye kalan köke (C H ) alkil ismine izafeten “Fenil” ismi verilir. Fenil kökü, alkil kökünün tersine 6 5 asitleştirici gruptur. Girdiği molekülün eşitlik özelliğini artırırlar. Bu bakımdan fenollerin bünyelerinde (OH) grupları bulunmasına rağmen, eşitlik özelliği gösterirler. Basit fenoller maden kömürü katranından elde edilirse de bugün ucuz olarak benzenden sentez edilmektedir. Fenollerin değerliği moleküllerindeki (OH) sayısına bağlıdır. Bir (OH) varsa 1 , iki (OH) varsa 2 değerlidir. Fenollerin en basiti Fenik asit (C H OH) dir. İsmine 6 5 sadece “fenol” de denir. Sıvı ve buhar halinde iken özel kokuya sahip zehirli bir maddedir. Dezenfektan olarak kullanılır. Fenollerin sudaki eriyikleri, demir 3 klorür eriyiği ile mavi renk meydana getirir. Fenolün sudaki eriyiğine brom suyu damlatılırsa (2, 4, 6) tribrom fenolden ibaret renksiz, kristal yapılı bir çökelek meydana gelir. Bu ayırım fenol için hassastır. Saf halde renksizdir. Deri ile temas ederse deriyi yakar ve zehirlidir. Fenikasit de denilen fenol, asidik özellik de gösterir Fenoller aromatik bileşikler arasında en önemlisi olarak bilinir. Başlıca 3 tipte bulunabilirler.

Monohidroksifenoller: Aromatik bileşikler arasında en önemli organikler olarak bilinir. Aslında tek (-OH) içeren bir grubun genel adı olan bu gruptan en çok fenolHO ile karşılaşırız. Bu madde içerdiği (-OH) nedeniyle ilk bakışta alkol izlenimi verse de suda çok sınırlı olan (Ka=1,2.10-10) hidrolizi sırasında az miktarda H+ ve fenil köküne ayrışır ve bu nedenle zayıf bir asit gibi davranır. Derişik çözeltilerde bakteriler için şiddetli zehir olduğundan, eskiden böcek öldürücü ve dezenfektan maddelerin öldürücü gücü fenole kıyasla verilmekteydi. Doğal fenol, taş kömürü katranından elde edilebilir. Ancak günümüzde sentezle de üretim yapılmaktadır. Kontrollü bazı enzim reaksiyonları yardımıyla sularda 500mg/L’ye kadar fenolün biyolojik arıtılması güç olup 250 mg/L’ye kadar zehirli etkisi yoktur. Kresoller: Fenollerin diğer homolog serisi kresollerdir. Kömür katranında bulunurlar ve böcek öldürücü özellikleri vardır. Kresollerin 3 türü mevcuttur; ortokresoller, metakresol ve parakresol. Bazı kresollerin karışımı olan lizol, dezenfeksiyon maddesi olarak satılır. Bu öldürücü etki nedeniyle kresol içeren sanayi sularının biyolojik yöntemlerle arıtılması güç olup, 250 mg/L’ye kadar zehirli etkisi yoktur. Polihidroksifenoller: Dihidroksifenollerin 3 izomer şekli vardır. Hepsininde fenole alıştırılmış aktif çamur tesislerinde kolaylıkla okside edildikleri gösterilmiştir. Trihidroksifenollere örnek olarak ise, Pirogallol (1,2,3, trihidroksibenzen) verilebilir. Pirigallol, alkali çözeltilerdeki oksijeni absorbladığı için gaz veya su içindeki oksijen konsantrasyonunu belirlemede kullanılır. Ayrıca tabakhane atıksuları ile fotoğraf sanayi atıksularında pirogallol bulunur. Bu tip sular, demir içeren yüzeysel sulara deşarj edildiklerinde mürekkebimsi demir III pirogallat oluştururlar. Elde Edilişi: Tabii olarak kömür katranında bulunur ve buradan elde edilir. Klor benzene sodyum hidroksit etki ettirilerek elde edilir. Katalizör olarak bakır kullanılır. Ayrıca anilinden de elde edilir. Kullanılışı: Fenol, çok geniş kullanma alanına sahiptir. Fenolden başlayarak epoksi ve fenolik reçineler, aspirin ve diğer bazı ilaçlar, zararlı ot ve böcek öldürücüler, azo boyar ve plastik maddeler elde edilebilir. Formaldehit ile asidik ortamda reaksiyona sokulursa novalak adı verilen ve vernik endüstrisinde kullanılan bir reçine elde edilir. Formaldehit ile bazik ortamda reaksiyona sokulursa ısı ile sertleşen bakalit elde edilir. Bunlara ilaveten deterjan imalatında kullanılan alkil fenoller de, fenolden elde edilirler. Fenol tüketiminin büyük bir kısmı naylon imalatında kullanılan sikloheksanol ve epoksi reçinelerinin hammaddesi olan bifenol-A için olmaktadır.

Bilhassa eskiden fenolun %1-2’lik çözeltileri tıpta kaşıntı ilacı olarak kullanılırdı. Ancak zihirli bir madde olduğu anlaşıldıktan sonra, bu maksatla olan kullanımı hemen hemen yok olmuş gibidir. 1.2. Sağlığa Etkileri İzlenen Maksimum Koku Tat Tipik Limitler Konsantrasyon Başlangıç Başlangıç Bileşikler Kons. Kons. Ham İçme (µg/lt)* (µg/lt)* Zehir Kons. Kanser Yapıcı Suda Suyunda (µg/lt) Kons. (µg/lt) (µg/lt) (µg/lt) Fenol 100 1 1000 100 3000 – 2 Klorofenol 10 1 1 1 – – 4 Klorofenol 10 1 1 1 – – 2,4 Diklorofenol 10 10 1 1 3000 – 2,6 Diklorofenol 10 1 10 1 – – 2,4,5 Triklorofenol 1 <0,1 100 1 2600 (x) 2,4,6 Triklorofenol 1 1 100 1 – 12 2,3,4,6 <0,1 <0,1 1000 1 – – Tetraklorofenol Pentaklorofenol 1 1 1000 100 21 – Pentaklorofenol istisna kabul edilerek zehirlilik limitleri hesaplanmıştır. (x) : Çevrede bu bileşiğin davranışı farklıdır. Ayrı tasfiye edilmelidir. * : Literatürde başlangıç değerleri değişiklik göstermektedir. Türk içme suyu standartlarında suda bulunabilecek fenol miktarının max değeri 0,002 mg / lt olarak verilmiştir. 1.3. Sularda Fenoller ve Bulunma Şekilleri İçinde fenol bulunan suların klorlanması sonucu klorofenoller meydana gelir. Kimyasal olarak canlı hücreleri yok etmek için kullanılan Klorofenollerin tat ve koku başlangıç değerleri düşüktür. Kokulu birçok klorofenol bileşiğinin (monoklorofenol ve diklorofenol) tat başlangıç değeri olarak içme suyunda 0,1 µgr / lt den fazla klorofenoller bulunmamalıdır. Yalnız fenol ve pentaklorürler hariç tutulmalıdırlar, çünkü bu bileşikler tat başlangıç değeri 100 µgr / lt dir. Eğer suda 100 µgr / lt nin üstünde fenol varsa bu suya klorlama yapılmaz.

Klorofenollerle içme suyunun kirlenip kirlenmediğini anlamak için su kaynağının fenol ve klorlanmış fenolik pestisitle kirlenme durumu araştırılmalıdır. Ham suda fazla miktarda fenol varsa azaltılmalıdır. Bilhassa klorlama işlemine başlamadan önce sudaki az klorla fenoller, oksidasyon işlemi ile, çok klorlu bileşikler daha etkili bir şekilde aktif kömür absorbsiyonuyla giderilebilir. Kömür destilasyon ünitelerinden, petrokimya endüstrisinden ve birçok fenol kullanan endüstri atıklarının suya verilmesiyle ham suda fenol bulunur. Aynı zamanda nadir de olsa evsel atık sularda da görülür. Fenollü sular klorlandıktan sonra esas reaksiyon ürünü olarak 2 ve 4 klorofenol, 2, 4 diklorofenol ve 2, 4, 6, triklorfenol meydana gelir. 2, 4 dikloro fenol herbisitlerin (2, 4 – D) ara ürünü olarak ve pentaklorfenole bağlı olarak teşekkül eder. Pentaklorofenol odunun korunmasında 2, 4, 5 triklorfenol mantar giderici olarak ve 2, 4, 6 triklorfenol antiseptik olarak kullanılır. 2, 4, 6 triklorofenol aynı zamanda insektisitler de önemlidir. 2, 3, 4, 6 tetraklorofenol insektisit ve odun koruyucu olarak fazla miktarda kullanılır. Yeraltı suyunu da içinde bulunduran kirlenmiş ham su 1 – 10 µgr / lt fenol ve mono, di, klorofenol ihtiva eder. İçme suyunda da aynı miktarda bulunur. Ham suda 1 -10 µgr / lt tri ve tetraklorofenol izlenmiştir. Nadir olarak daha yüksek miktarda da olabilir. Fenoller benzenin hidroksi türevleri olarak isimlendirilir. Evsel ve nedüstriyel atıksularda, doğal sularda ve içme suyu temini amacı ile kullanılan sularda bulunabilirler. Bu tip suların klorlanması kokulu ve hoş olmayan tatta klorofenollerin oluşmasına neden olur. Fenol ve bağlı (substituted) fenoller çevre kirlenmesi açısından önemli yer tutmaktadır. Bu kimyasallar, plastikler, boyalar, ilaç ve antioksidan üretimi, kağıt ve kağıt hamuru gibi pek çok endüstriyel sürecin bir bileşeni olarak karşımıza çıkmaktadır. Pek çok fenol bileşiği biyolojik sistemler üzerinde zehirli ve tehlikeli etkiye sahip olup sular vasıtasıyla besin zincirine girmektedir. Fenollerin 1 ppb’den düşük seviyeleri bile suyun tat ve koku özelliklerini değiştirebilmektedir. Endüstriyel atıkların yüzey sularına karışması ile tabiatta doğal fenol polimerlerinin biyolojik parçalanma dengesi de olumsuz yönde etkilenmektedir. Bu anlamda daha çok çiftlik atıkları içerisinde bulunan humik asit, tannin ve lignin gibi doğal fenol polimeri yapılara ek olarak çeşitli pestisitlerden organofosforlu insektisitler, klorlu fenoksi asitlerin parçalanma ürünleri olarak klorlu ve nitrolu bileşikler sulara karışmaktadır. Fenolik bileşiklerin canlı türler için ne kadar zararlı oldukları gayet iyi bilinmektedir. Fenoller doğal membran yapısına kolaylıkla nüfuz ederek genotoksik, mutajenik ve hepatoksik etkiler göstermekte, respirasyon ve fotosentezin kataliz mekanizmasını olumsuz yönde etkilemektedir. Tüm bu nedenlerle fenollerin çevre açısından bulundukları ortamda miktarlarının ve yerine göre türünün belirlenmesi büyük önem taşımaktadır. Fenollerin kantitatif analizi için kullanılan başlıca standart metotlar yüksek performans sıvı kromotografi (HPLC), elektrokimyasal kapiler elektroforez (CE), spektrometrik, , kağıt elektroforezi, ince tabaka kromotografisi, gaz kromotografisi (GC) (ECD, FID ile), gaz kromotografisi kütle spektrometri metodu (MS), UV ölçümlü ince tabaka kromotografisi ve mikrodalga indüklenmiş plazma emisyon spektroskopi (MIP-ES) teknikleridir. Fenolün geri kazanımı gerek suların arıtımı gerekse endüstrinin çeşitli kollarında kullanılan bir madde olarak, üretim ekonomisine yeniden kazandırılmasını sağlamakla birlikte oldukça pahalı bir işlemdir. Yalnızca fenol arıtımının önerildiği durumlarda biyolojik yöntemler kullanılır. Biyolojik arıtma; biyofiltreler, aktif çamur yöntemi, uzun havalandırmalı aktif çamur sistemleri ve doğal sulama yatakları şeklinde farklı yöntemlerle uygulanabilmektedir. Biyolojik arıtım çözünmüş organik maddelerin mikroorganizmalar tarafından parçalanarak giderilmesi işlemidir. Bir çok bakteri ve fungus aromatik bileşikleri karbon ve enerji kaynağı olarak kullanabilmektedir. Yeterli bir biyolojik arıtma verimi elde edebilmenin temel koşulu toksik madde konsantrasyonunu belirli bir seviyede tutmaktır. Yapay biyolojik arıtma yöntemleri için 150-160 mg/L ‘lik bir fenol konsantrasyonu limit olarak verilmektedir. Doğal biyolojik arıtma (sulama ve filtre yatakları) için aynı limit 125-500 mg/L’dir. Fenol tayini için önerilen 3 metod’dan ikisi 4-amino antipirin metotu ile alkil, aril, nitro, benzoil, nitroso veya aldehit gruplarının yer değiştirdiği para-substitüe fenoller tayin edilemez. Bu gruba tipik bir örnek kirletilmiş yüzeysel sularda ve bazı endüstriyel atıksularda rastlanan parakresoldür. Fenol tayini için üçüncü metot, sulu ortamda gaz-sıvı kromatografi tekniğidir. 4 amino antipirin metodu iki şekilde uygulanır. “Kloroform ekstraksiyon metodu” ve “Doğrudan Fotometrik metod” olarak isimlendirilirler. Birinci metod çok yüksek hassasiyette olup 1mg/L’den daha az fenol içeren su numunelerine uygulanır. Bu metotta renk gelişimi sulu olmayan çözeltide, doğrudan fotometrik metotta ise renk gelişimi sulu çözeltide olur. Bir su numunesinde bulunan çeşitli fenolik bileşiklerin relatif miktarlarını bulmak mümkün değildir. Bu nedenle bir su numunesinde bulunan fenolik bileşikler “fenol” olarak tanımlanır ve numunede mevcut fenolik bileşiklerin minimum konsantrasyonunu ifade eder. Gaz sıvı kromotografisi metodu 1 mg/L’den daha fazla konsantrasyonlarda fenolik bileşikleri içeren numunelerde kullanılır. Atıksularda bulunan fenoller biyolojik ve kimyasal oksidasyonla ayrışabilir durumda olduklarından, numune alındıktan sonra en geç 4 saat içersinde analiz edilmezse, 4◦C’de veya daha aşağı sıcaklıklarda saklanmalıdır. Numune H PO ile pH=4.0’e kadar asitlendirilir. 3 4 Numunenin SO veya H S içerdiği biliniyorsa numune dikkatli bir şekilde havalandırılır veya 2 2 karıştırılır ve 4◦C’de saklanır. Koruma ve saklama işlemi uygulanan numunelerin 24 saat içinde analizlenmesi gerekir. 1.4. Fenollü Atıksuların Kaynakları Fenollü atıksuların oluşmasına yol açan birçok endüstriyel faaliyet arasında, yağ rafinerileri, kimyasal tesisler, patlayıcı üreticileri, reçine üretimi ve kok fırınları önemli yer tutmaktadır. Fenol içeren atıksuların diğer kaynakları arasında orlon üretimi, kağıt üretim tesislerinde kostik havalı temizleyiciler, azot işleme, tekstil fabrikaları, fiberglas üretimi, dökümhaneler ve kullanılmış kauçukların geri kazanıldığı tesisler gösterilebilir. İçme ve besin endüstrisi sularında fenolün mevcudiyeti suyun tadını bozar. Fenol içeren su klorlandığında zehirli poliklorlu fenoller oluşur. EPA (Environmental Protection Agency) yüzey sularının 1 ppb’ den az fenol içerebileceğini belirtmektedir [7, 8]. Karbonizasyon prosesi sırasında suya önemli miktarda fenol karışmaktadır. Demir çelik fabrikaları, kok ve havagazı üretim tesisleri karbonizasyon prosesi ile işletilmektedir. 1.5. Fenol Giderme Yöntemleri Fenollü atıksuların arıtılması için çeşitli arıtma teknolojileri vardır ve çoğu zaman bu metotların uygulanması birbiri içine girmektedir. Hem fizikokimyasal hem de biyolojik arıtım yöntemleri endüstriyel ölçekli tesislerde başarıyla uygulanmakta ve oldukça iyi arıtım verimlerinin elde edildiği bildirilmektedir. Biyolojik arıtım, çözünmüş organik maddelerin mikroorganizmalar tarafından parçalanarak giderilmesi işlemidir. Birçok bakteri ve mantar aromatik bileşikleri karbon ve enerji kaynağı olarak kullanmaktadır. Yeterli bir biyolojik arıtım verimi elde edilebilmesinin temel koşulu, toksik madde konsantrasyonunu belirli bir seviyede tutmaktır. Tesislerdeki en önemli işletme problemlerinden biri buradan kaynaklanır. Toksik madde limit değerleri tesisin toplam organik madde içeriğine ve işletme verimine bağlıdır. Yapay biyolojik arıtma yöntemleri için 150 – 160 mg/L’ lik bir fenol konsantrasyonu limit olarak verilmektedir. Doğal biyolojik arıtma (sulama ve filtre yatakları ) için limit 125 – 500 mg/L fenoldür. Bununla birlikte iyi bir arıtma veriminin elde edilebilmesi için katran ve yağların tamamen, azotlu bileşiklerin ise kısmen giderilmesi gerekir. Gerek yağ gerekse kimi azot bileşikleri mikroorganizmaların gelişimi açısından olumsuz etki yaratabilirler. Kok ve havagazı fabrikalarından kaynaklanan fenollü atıksuların arıtımında iki kademeli damlatmalı filtreler kullanılır. Filtre yatağı yüksek fırın cürufu veya granit mıcırı ile doldurulur. Birinci filtre yatağına gelen maksimum fenol yükü 800 mg/L’ yi aşmamalıdır. Fenollü atıksuların arıtımında aktif çamur yöntemi de kullanılmaktadır. Bunun için fenollü atıksulara evsel atıksu ilavesi gereklidir. Fenol içeriğinin artmasına bağlı olarak gerekli hava miktarı ve havalandırma süresi de artar. Fenollü atıksuların yapay biyolojik arıtımında, organik madde konsantrasyonu, pH ve başlangıçta belirtilen arıtma derecesi önemli faktörlerdir. Havalandırma havuzlarına gelen fenol yükü 600 mg/L’ ye kadar yükselmektedir. Fenollü atıksuların arıtımı için biyolojik arıtma sistemleri dizayn edilirken sadece fenol değil BOİ ve KOİ değerleri de dikkate alınır. Biyolojik arıtıma verilebilecek maksimum fenol konsantrasyonu tesisin tipine ve kapasitesine bağlıdır. Damlatmalı filtrelere verilen organik yükleme günlük olarak 400 – 500 gBOİ/m3 ve aktif çamur tesislerine verilen değer günde 1000 – 1200 g BOİ/m3 değerlerini aşmamalıdır. Biyolojik ve biyokimyasal fenol giderme yöntemleri daha önce bahsedilen geri kazanım proseslerine göre daha pahalıdırlar. Kimyasal oksidasyon yöntemlerine göre ise daha ekonomiktirler. Yine de endüstriyel atıksuların arıtımında en az tercih edilen yöntemler olarak bilinirler.

2. DENEYİN YAPILIŞI

2.1. Numune Saklama Fenolik bileşikler 4-amino antipirin ile kolorimetrik olarak tayin edilebilir. Kapsamında 1 mg/lt den daha az konsantrasyonlarda fenol bulunan sular için uygulanan ve aşağıda verilecek olan kloroform ekstraksiyon metodu, 1 mg / lt den daha yüksek fenol konsantrasyonlarına uygulanabilen ancak hassasiyeti az olan doğrudan doğruya foto metrik metot ve hızlı çalışma metodu olan, destilasyon uygulanmayan basitleştirilmiş amino antipirin metodu gibi metotlar vardır. Numunelerin toplanmasında, analize kadar koruma için ; 1. Numunenin pH’ı fosforik asit (H PO ) ilâvesi ile 4 değerinin altına indirilir ve sülfürler 3 4 dikkatle karıştırılarak uzaklaştırılır. 2. Numune toplandıktan sonra 4 saat içerisinde analiz edilmelidir. 3. Fenolün biyokimyasal oksidasyonu. 1 litre numuneye 1 gr CuSO 5H O ilave edilerek 4 2 önlenir. 4. Numune 5 – 10 °C saklanarak 24 saat için korunabilir. 2.2. Doğrudan Fotometrik Metot a) Prensip : Buhar ile destile edilebilir fenolik bileşikler, pH=7,9±0,1’de potasyum ferrisiyanür varlığında, 4-amino antipirin ile reaksiyona girerek renkli antipirin boyasını oluştururlar. Bu boya sulu çözeltide tutulur ve absorbans 500 nm’de okunur. Bu metotta çok büyük hassasiyet gerektiğinden daha küçük distilat hacimleri kullanılmalıdır. b) Girişim : Ön destilasyon işlemi sonucu elde edilen destilat kullanılarak girişimler en aza indirilebilir veya tamamen giderilebilir. c) Minimum Tayin Edilebilir Konsantrasyon : 100 ml destilat kullanılarak 5 cm’lik küvetlerde minimum tayin edilebilir miktar 10µg fenoldür. 2.3. Aparat : a) Fotometrik Ekipman : 1 veya 5 cm’lik küvetlerle donatılmış ve 500 nm’de okuma yapabilen spektrofotometre b) pH metre 2.4. Reaktifler Tüm Reaktifler fenol ve klor içermeyen destile su ile hazırlanmalıdır. a) Stok fenol çözeltisi : 1.0 g fenol yeni kaynatılmış ve soğutulmuş destile suda çözülür ve 1000 ml’ye seyreltilir. Standart çözeltilerin hazrılanması işlemi aşağüıdaki şekilde yapılır.100 ml su 500 ml’lik cam kapaklı konik şişeyek onur, 50 ml stok fenol çözeltisi ve 5 ml HCL ilave edilip yavaşça karıştırılır. Eğer serbest bromun kahverengi rengi kalıcı olmazsa 10ml’lik kısımlar halinde bromat bromür çözeltisi ilave edilir ve kalıcı bir renk oluşumu sağlanır. Kabın kapağı kapatılarak 10 dakika kadar bekletilir ve ondan sonra 1 gr KI eklenir. Eğer stok fenol çözeltisi 100 mg fenol/l konsantrasyonda ise çoğunlukla 4 defa 10 ml’lik bromat-bromür çözeltisi ilave etmek gerekir. Aynı şekilde destile su ile şahit numune hazırlanır ve 10 ml 0.1 N bromat-bromür çözeltisi ilave edilir. Şahit ve numune 0.025 N sodyum tiyosülfat ile nişasta çözeltisi indikatörü eşliğinde titre edilir. Fenol çözeltisinin konsantrasyonu aşağıdaki şekilde hesaplanır. mgFenol / L =7. 842[(A ×B )− C] Burada ; A : Şahit için kullanılan tiyosülfat çözeltisi, ml B : Numune için kullanılan bromat-bromür çözeltisinin 10’a bölünmüş olarak ml’si C : Numune için kullanılan tiyosülfatın sarfiyatı, ml b) Ara Fenol Çözeltisi : 10 ml stok fenol çözeltsi itaze kaynatılmış ve soğutulmuş destile su ile 1000 ml’ye seyreltilir. 1 ml çözelti = 10 µg fenol. Bu çözelti günlük olarak hazırlanmalıdır. c) Standart Fenol Çözeltisi : 50 ml ara fenol çözeltisi taze kaynatılmış ve soğutulmuş destile su ile 500 ml’e seyreltilir. 1 ml = 1.0 µg fenol olup, 2 saatlik süre içinde kullanılmak üzere hazırlanır. d) Bromat-Bromür Çözeltisi, 0.1 N : 2.784 g anhidro KBrO3 suda çözülür, 10 g KBr kristalleri katılır, ve 1000 ml’ye seyreltilir. e) Hidroklorik Asit, Derişik HCl f) Standart Sodyum Tiyosülfat çözeltisi, 0.025 N g) Nişasta Çözeltisi h) Amonyum hidroksit, NH OH, 0.5 N : 35 ml taze derişiki NH OH, destile su ile 1 L’ye 4 4 tamamlanır. i) Fosfat Tampon Çözeltisi : 104.5 g K HPO suda çözülür ve 1 L’ye seyreltilir. pH’ı 6.8 2 4 olmalıdır. j) 4- amino antipirin çözeltisi : 2.0 g 4- amino antipirin suda çözülür ve 100 ml’e seyreltilir. Günlük olarak hazırlanmalıdır. k) Potasyum Ferrisiyanür çözeltisi : 8.0 g K Fe(CN) destile suda çözülür ve 100 ml’ye 3 6 seyreltilir gerekirse filtre edilir. Kahverengi cam şişede saklanmalıdır. Bu çözelti de haftalık olarak taze hazırlanmalıdır. l) Kloroform : m) Sodyum Sülfat, anhidrit Na SO , granül. 2 4 n) Potasyum İyodür, KI, Kristal 2.5. Deneyin Yapılışı : İçinde 0.5 mg’den fazla fenol içermeyen 100 ml’e seyreltilmiş destilat veya tam 100 ml seyreltilmemiş destilat 250 ml’lik behere konur. 100 ml’lik destile su şahidi ve 0.1 mg, 0.2  mg, 0.3 mg, 0.4 mg ve 0.5 mg fenol içeren 100 ml’lik fenol standartları hazırlanır. Numune, şahit ve standartlara aşağıdaki adımlar uygulanır. . 2.5 ml 0.5 N NH4OH çözeltisi katılır ve fosfat tamponu ile pH’ı 7.9±0.1’e ayarlanır. . 1.0 ml 4- amino antipirin çözeltisi katılırı ve iyice karıştırılır. . 1.0 ml K Fe(CN) çözeltisi katılır ve iyice karıştırılır. 3 6 . 15 dakika bekledikten sonra küvetlere konur, numunenin ve standartların absorbansı 500 nm’de şahide karşı okunur. 2.6. Sonucun Hesabı : a) Kalibrasyon eğrisini kullanmak suretiyle sonucun bulunması : Numunenin fenol içeriği, fotometrik okumalardan yararlanarak kalibrasyon eğrisinden bulunur. A mgFenol / L = ×1000 B Burada ; A = Kalibrasyon eğrisinden okunan numunenin fenol içeriği, mg B = Ham numune hacmi, ml b) Tek bir fenol standardı kullanılarak sonucun bulunması : C ×D ×1000 mgFenol / L = E ×B Burada ; B = Ham numune hacmi, ml C = Standart fenol çözeltisi içerisindeki fenol miktarı, mg D = Numunenin absorbansı E = Standart fenol çözeltisinin absorbansıdır. 2.7. Doğruluk ve Hassasiyet Doğrudan fotometrik metotu kullanarak 6 laboratuarda, 4.7, 48.2 ve 97 mg C H OH / L 6 5 konsatrasyonlarda fenol içeren numunelerin analizinde elde edilen standart sapmalar sırasıyla ±0.18, ±0.48 ve ±1.58 mg/L mertebesindedir.Tablo 1 : Atıksuların Fenol içeriğine göre altyapı tesislerine deşarjı için limit değerler Atıksuların Atıksu Altyapı Tesislerine Deşarjında Fenol Açısından Öngörülen Atıksu Standartları Kanalizasyon Sistemleri Tam Arıtma İle Sonuçlanan Atıksu Altyapı Tesislerinde 20mg/lt Kanalizasyon Sistemleri Derin Deniz Deşarjı İle Sonuçlanan Atıksu Altyapı Tesislerinde 10mg/lt Tablo 2 : Fenole Göre Kıta İçi Su Kaynaklarının sınıflandırılması Kıta içi su kaynaklarına göre kalite parametreleri Parametre 1. Sınıf 2. Sınıf 3. Sınıf 4. Sınıf Fenolik Maddeler mg/lt 0,002 0,01 0,1 >0,1 Atıksuların Fenol İçeriğine Göre İSKİ Kanalına Deşarj Limiti ; 10 mg/lt Rekreasyon Amacıyla Kullanılan Kıyı ve Deniz Sularının Sağlaması Gereken Standart Değerler Fenoller (mg/l) : Fenol kokusu duyulmayacak kadar az olacak ancak 0.005 mg/L’nin altında olması gerekir. Herhangi bir şüpheli durumda ilgili İdarenin isteği üzerine fenol analizi yapılıp verilen değerin aşılmaması gerekir. Deniz suyunun genel kalite kriterlerine bakıldığında fenol içeriği 0,001 mg/lt seviyelerindedir. Tablo 3 : Bazı Endüstrilerin Fenol Açısından Alıcı Ortama Deşarj Limitleri Alıcı Ortama Deşarj Limiti (mg/l) Açısından) Endüstri Tipi 2 Saatlik 24 Saatlik Kompozit Kompozit Numune Numune Kömür Hazırlama, Enerji Üretim Tesisleri 1 0,5 Tekstil Sanayi 1 0,5 Petrol Sanayii 2 1 Kimya Sanayi 2 1

4.DENEY RESİMLERİ Resim 2 : Fenol Standartları Resim 1 : Gerekli Reaktifler Resim 4 : Fenol Standartlarının Distilasyonları Sonucu Elde Edilen Distilatlar Resim 3 : Fenol Standartlarının Destilasyonu

YTÜ ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ÇEVRE KİMYASI 2 LABORATUVARI

Resim 5 : Standartlara distilasyon sonrası 4- amino antipiren eklenerek renklendirilmesi 5.

ÖDEV SORULARI : 1 Fenolün çevre mühendisliği açısından önemi nedir? 2 Fenol giderim yöntemlerinden birkaçını yazınız. 3 Fenol içeriği yüksek atıksulara bir kaç örnek veriniz 4 Direkt fotometrik metodla ölçülebilecek minimum fenol konsantrasyonu ile maksimum fenol konsantrasyonu nedir ?

 

Facebook Yorumları

Bir Cevap Yazın