Renk Ölçüm Metotları

Renk ölçümü yapılmadan önce numunenin bulanıklığı giderilmelidir (ISO 7887). Bulanıklık giderilirken dikkat edilmesi gereken nokta rengin korunmasıdır. Bulanıklığın giderilmesi için filtrasyon ve santrifüj yöntemleri kullanılmaktadır. Filtrasyon ile bulanıklığın giderilmesi bazı durumlarda gerçek rengin de giderilmesini sağlar. Santrifüj yönteminde ise; santrifüj hızına, numunenin miktarına ve özelliğine bağlı olarak farklı sonuçlar elde edilebilir.

Sularda renk tayini, görsel karşılaştırma metodu ile ve spektrofotometre, kolorimetre gibi renk ölçme cihazları yardımıyla enstrümental olarak gerçekleştirilir. Görsel karşılaştırma metodu içme suyunda renk tayini için uygun bir yöntemdir. Fakat endüstriyel atıksularda bu yöntem kullanılmaz. Endüstriyel atıksularda renk, renk ölçme cihazları yardımıyla tayin edilir

Amerikan Standart Metot 2120’ye göre ölçülen ADMI değeri (Hsu ve ark. 1998, Hsu ve ark. 2001), görünür bölgede oluşan absorbans eğrisinin altında kalan alanın hesaplandığı IUA değeri (Strickland ve Perkins 1995, Wu ve Wang 2001, Ciardelli ve Ranieri 2001) ve Alman atık su standartlarında belirtilen dalga boyları olan 436-525-620 nm’lerde yapılan absorbans ölçümleri (Alaton ve ark. 2002, Selçuk 2005) rengin tanımlanmasında kullanılabilse de en yaygın kullanılan metot ozonlanan çözeltinin maksimum absorbans dalga boyunun tespit edilerek bu dalga boyundaki değişimin gözlenmesidir (Muthukumar ve Selvakumar 2004, Szpyrkowicz ve ark. 2001, Sevimli ve Sarıkaya 2002, Arslan ve Balcıoğlu 2000, Neamtu ve ark. 2004, Zhang ve ark. 2004, Oğuz ve ark. 2005, Konsowa 2003, Koch ve ark. 2002, Ciardelli ve Ranieri 2001). Renk ölçümünde filtreleme yapılıp yapılmaması konusunda da farklı uygulamalar vardır. Filtreleme yapmadan doğrudan ölçüm yapılabildiği gibi (Szpyrkowicz ve ark. 2001) ozonlanmış atıksuyu gözenek çapı 0,45 μm (O’Neill ve ark. 1999, Sevimli ve Sarıkaya 2002, Neamtu ve ark. 2004, Selçuk 2005) ya da 0,1 μm (Zhang ve ark 2004) olan filtrelerden geçirdikten sonra renk ölçümü yapılabilmektedir.

Atık su rengine yönelik olarak gelişmiş ülkelerde sınırlamalar vardır. Almanya’da Federal Çevre Bakanlığının 2001 tarihli atık su yönetmeliğinde renk için sarı-kırmızı ve mavi renk bölgeleri olarak 436-525-620 nm’de sırasıyla 7-5-3 m-1

spektral absorbsiyon limitleri getirilmiştir. (www.umweltdaten.de) İngiltere’de ise 400-700 nm arasında 50 nm aralıklarla limit değerler konulmuştur ve bu değerler bölgeler göre değişmektedir. İngiltere Çevre Bürosu tipik değerler olarak 400 nm’den itibaren her 50 nm için sırasıyla 0.115-0.085-0.065-

16

0.055-0.040-0.028-0.013 değerlerini vermiş olsa da boyahanelerin yoğun olduğu bölgelerdeki atık su arıtım işletmeleri tarafından daha düşük değerler (bu değerlerin yarısı hatta daha düşük) ilan edilmiştir. Aslında boşaltım yapılacak suyun özelliğine göre limitler değişebilmektedir

2.4.3.1 Görsel Karşılaştırma Metodu

Bu yöntemde renk, bilinen konsantrasyonlardaki renkli standart çözeltilerle numunenin karşılaştırılması vasıtasıyla tespit edilir. Karşılaştırma işlemi özel olarak yapılmış ve uygun bir şekilde kalibre edilmiş renkli cam disklerle yapılır.

Platin-Kobalt metodu standart bir metottur. 1 mg/L platin ile üretilen renk, standart renk birimi olarak kabul edilir. Ölçümlerde 500 mg/L platin içeren K2PtCl6’dan stok çözelti hazırlanır. Uygun tonu sağlamak için kobalt klorür eklenir. Stok çözeltinin rengi 500 birimdir. Çalışma standartları bu çözelti seyreltilerek hazırlanır. Standart çözeltiler,“Nessler Tüpleri” olarak adlandırılan camdan yapılmış renk karşılaştırma tüplerine konur. 0’dan 70’e kadar olan tonlarda çalışılır. Eğer numune 70 birimden fazla renge sahipse, ölçüm numunenin destile su ile seyreltilmesinden sonra yapılır ve sonuçlar seyrelme göz önüne alınarak hesaplanır.

Platin-kobalt metodu, içilebilir suların ve doğal maddelerin oluşturduğu rengi içeren sularda yapılan renk ölçümlerinde kullanılır. Aşırı renkli ve endüstriyel atıksular için uygulanabilir değildir. Ayrıca bu yöntemde çevre kirletici metaller kullanıldığı için özellikle Avrupa Birliği ülkelerinde Hazen yöntemi terk edilmektedir. Bu amaçla RES (Renklilik Sayısı) parametresi önerilmiştir (Gönder 2004).

31.12.2004 - 25687 sayılı Resmi Gazetede yayımlanan Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği’ne (SKKY) 24.04.2011 tarihinde 227914 sayılı Resmi Gazetede alıcı ortamlarda renk kirliliği ile ilgili düzenleme ile tekstil endüstrisi atıksuları alıcı ortam deşarj standartlarına Hazen (Pt-Co) renk ölçüm yöntemi ile 2 saatlik kompozit numune için 280 Pt – Co, 24 saatlik kompozit numune için 260 Pt – Co ölçüm değerleri eklenmiştir. Ancak, Ergene deşarj limitleri 2 saatlik kompozit numune için 120 Pt – Co, 24 saatlik kompozit numune için 110 Pt – Co ölçüm değerleridir (SKKY 2011).

2.4.3.2 Spektrofotometrik Metot

Filtre edilmiş numunenin rengi, numuneyi izlerken algılanan rengin tarif edildiği terimlerle ifade edilir. Renk (kırmızı, yeşil, sarı), “baskın dalga boyu” terimi ile, parlaklık derecesi “lüminans” terimi ile, doygunluğu ise “saflık” terimi ile ifade edilir. Bu değerler en uygun şekilde, filtre edilmiş numunenin ışık geçirgenliği karakteristiklerinden spektrofotometre yardımı ile tespit edilir.

17

Bu metot içme sularına, yüzeysel sulara, evsel ve endüstriyel atıksulara uygulanabilir (Şengül ve Müezzinoğlu 1997).

2.4.3.3 Tristumulus Filtre Metodu

Bu metot su ve atıksu analizlerinde ADMI (American Dye Manufacturer Institute) Amerikan Boya Üreticileri Enstitüsü tarafından standart metot olarak kullanılmaktadır (Standart Metotlar 1998).

Filtre fotometresi içindeki fotoelektrik pil ve özel ışık kaynağı ile donatılmış 3 adet Tristumulus filtresi, genel kontrol amaçlarına uygun renk datası oluşturmak için kullanılır (Şengül ve Müezzinoğlu 1997).

Çözelti vasıtasıyla her üç filtre için tristumulus ışık iletkenliği oranı tespit edilir. İletkenlik değerleri daha sonra trikromatik sabitlere ve renk karakteristiği değerlerine dönüştürülür. Bu metot, içme sularına yüzeysel sulara, içme sularına, evsel ve endüstriyel atıksulara uygulanabilir. Bazı durumlar dışında bu metodun spektrofotometrik metoda yakın değerleri vardır.

2.4.3.4 Renklilik Sayısı (RES)

1994 yılında yayınlanan Avrupa Normu EN ISO 7887’ye göre doğal sular ve açık renkli endüstriyel atıksuların rengi optik bir cihaz yardımıyla ölçülmektedir. Burada söz konusu olan, numunenin 0.45 μm membran filtreden süzülmesinden sonra ölçülen “gerçek renk” tir.

Bir su numunesinin renginin şiddeti, en yüksek maksimum absorpsiyonlarının görüldüğü dalga boylarındaki ışık absorpsiyonları ile karakterize edilir. Renk gideriminin bir spektrofotometre yardımıyla ölçülmesiyle de kantitatif olarak belirlenir. Endüstriyel atıksuların rengini 1994 yılında yayınlanan Avrupa Normu EN ISO 7887’ye göre belirleyebilmek için görünür ışık spektrumu içinde yer alan üç dalga boyu seçilmiştir. Bu dalga boyları ve getirilen sınır değerleri aşağıda verilmiştir:

λ (1) = 436 nm: 7 m-1 λ (2) = 525 nm:5 m-1 λ (3) = 620 nm: 3 m-1

λ=436 nm’de ölçüm zorunludur. λ (2) ve λ (3) dalga boylarında ise belirlenen değerlerde çok az sapmalar olabilir. Ölçümden önce çözünmemiş maddelerin girişimini önlemek için su numunesi filtre edilmelidir (http://cevre.erciyes.edu.tr/).

18