Evlerden sanayi tesislerine kadar hemen hemen her yerde su kullanımı sırasında karşılaşılan en önemli sorun kireçtaşı, yani kireçtir. Kireç ile mücadelede değişik yöntemler uygulanır. Bu amaçla kimyasal su yumuşatma (iyon değiştirme) sistemleri ile inhibitörler yaygın olarak kullanılır. Kireç önlemede kullanılan, fakat fazla bilinmeyen bir başka sistem ise manyetik kireç önlemedir.

Suda Kireç Oluşumu

Yağmur suları yeryüzüne doğru ilerlerken atmosferde mevcut karbondioksit ve oksijen ile temas ederek karbondioksiti ve oksijeni bünyesine alır ve giderek karbondioksit ve oksijen bakımından zenginleşir. Karbondioksit açısından zengin olan yağmur suları, yer kabuğunda kireç (kalsiyum veya magnezyum karbonat) tuzlarına temas ettiğinde içerisindeki karbondioksit, kireç tuzlarının çözünmesine sebep olur ve temas edilen kireç tuzlarının türüne bağlı olarak suda çözünmüş kalsiyum veya magnezyum bikarbonatlar veya sülfatlar oluşur. Suda çözünen kireç tuzlarının miktarı, suyun içerisindeki karbondioksit miktarına ve temas ettiği yer kabuğunun yapısına göre değişir. Dolayısıyla çözülen kireç tuzlarının miktarına bağlı olarak suyun sertliği (suda çözünen kireç tuzlarının sebep olduğu bir özellik) de yöreye ve zamana göre değişir.

Kalsiyum veya magnezyum bikarbonatlar; kararlı bileşikler olmayıp, sıcaklığa bağlı olarak karbondioksitin sudan ayrılmasıyla halk arasında kısaca ?kireç? olarak bilinen kalsiyum veya magnezyum karbonatlara dönüşür. Borularda, tesisatlarda ve su kullanılan cihazlarda zamanla oluşan kireç tabakasının kaynağı, sudaki bikarbonatların bu şekilde karbonatlara dönüşmesidir. Tesisat ve cihazlarda kireçtaşı oluşumu; sadece sudaki kalsiyum veya magnezyum bikarbonat miktarına değil, su sıcaklığına, pH?ına, yani suyun asidik veya bazik özellik göstermesine ve suda çözünmüş olan toplam katı madde miktarına bağlı olarak değişir.

Genelde su sıcaklığı arttıkça kireç oluşumu artmakla birlikte; söz konusu etkenlerin olumsuz olması durumunda, düşük kireçli sularda düşük sıcaklıklarda meydana gelmesi gerekenden daha fazla kireç oluşabilir, aksine söz konusu etkenlerin olumlu olması durumunda da yüksek kireçli sularda yüksek sıcaklıklarda, meydana gelmesi gerekenden daha az kireç oluşabilir. Şu husus asla unutulmamalıdır. Tesisatlarda kireç oluşumu, sudaki kireç miktarına olduğu kadar şartlara da birebir bağlı bir olaydır.

Su içerisinde yer alan oksijen, metallerle tepkimeye girerek oksitleri oluşturur. Demir okside ?pas? dendiği için demirin oksitlenmesine ?paslanma?, diğer metallerin oksitlemesine ?korozyon? denmektedir. Metallerin oksijenle birleşmesi; bazı şartlara bağlı olup bu şartlardan en önemlisi, suyun pH?ının asidik bölgeye kayması, yani 7?nin altına düşmesidir. Suyun pH?ı 7 olup, içerisinde çözünen minerallerin asidik özelliklerde olması durumunda 7?nin altına düşer.

Bilindiği gibi su, ağırlıklı olarak kalsiyum bikarbonat içerir, magnezyum bikarbonat ise daha az miktarlarda bulunur. Bu sebeple, kireç oluşumuna da ağırlıklı olarak kalsiyum bikarbonatın, kalsiyum karbonata dönüşmesi neden olmaktadır.

Halk arasında kireç olarak bilinen kalsiyum karbonatın ?kalsit?, ?aragonit? ve ?vaterit? olarak üç ayrı kristali söz konusudur. Kaynak sularından şebeke sularına kadar bütün sularda ağırlıklı olarak bulunan kalsiyum karbonat kristali kalsit (% 50-80) olup, aragonit ondan sonra gelir (% 20-50), vaterit ise çok az miktarlarda (% 2) bulunur.

Kalsit; suda, ortam sıcaklığında çok az, orta ve yüksek sıcaklıklarda ise tamamen çökelen ve kabuk şeklinde çok sert kireç tabakası oluşturan bir kristaldir. Aragonit; yüksek sıcaklıklarda çökelen, küçük tanecikler halinde ve oldukça yumuşak bir kireç oluşturan bir kristaldir. Bununla birlikte aragonit, kararlı bir kristal olmayıp zamanla tekrar kalsite dönüşür. Yüksek su sıcaklığı veya sıcaklığın zamanla yükselmesi bu dönüşümü hızlandırır. Bir diğer kristal vaterit de aragonit gibi küçük ve yumuşak kireç oluşturur. Sudaki oranının az olması sebebiyle kireç oluşumunda etkisi yok gibidir.

Manyetik Kireç Önleme Sistemleri

Manyetik kireç önleme sistemleri, mıknatıslardan meydana gelir ve mıknatısların oluşturduğu manyetik alan içerisinden geçen suyun bazı fiziksel özelliklerini değiştirmesine dayalı olarak çalışırlar. Manyetik kireç önleyici cihazları, su içerisindeki kirecin kristal yapısının değişmesi ve suyun yüzey aktifliği ile sudaki minerallerin yüzey yüklerinin değişmesi işlevsel kılar.

Manyetik kireç önleyici cihazlar; kristal yapı değişikliği sağlayarak sudaki kalsit kristallerini aragonit kristallerine dönüştürdüklerinden, koruma sağlanan tesisatlardaki suyun sıcaklığına bağlı olarak suda çözünmüş olarak bulunan, çökelmesi durumunda ise kabuk şeklinde çok sert bir kireç yerine tanecikler halinde yumuşak bir kireç oluşumunu sağlamaktadırlar. Bunun sonucu olarak tesisatlarda kireç tabakası oluşmamaktadır.

Aragonit kararlı bir kristal olmamakla birlikte, manyetik kireç önleyici cihazların uyguladıkları manyetik etki sebebiyle aragonit kalsite dönüşemez. Bunun için manyetik etkinin güçlü ve devamlı olması gerekir ki bu ancak güçlü mıknatıslardan oluşan manyetik kireç önleyici cihazlarla sağlanabilir. Ayrıca suyun iletkenliğinin de yeterince yüksek olması gerekir.

Mıknatıslar tarafından suya aktarılan manyetik etki, etkinin büyüklüğü ve suyun iletkenliği paralelinde normal olarak su tarafından 24 saat süreyle muhafaza edilir. Bu süre, söz konusu parametrelerin büyüklüğüne bağlı olarak 48, hatta 72 saate kadar çıkabilir. Söz konusu sürelerden sonra manyetik etki kaybolmaya başlar. Bu sebeple, depo, tank vb. gibi suyun uzun süre beklediği yerlerin girişlerine uygulanmaları durumunda tam verim alınmayabilir.

Manyetik kireç önleyici cihazlarda mıknatısların oluşturduğu manyetik alan, su içerisindeki mineraller tarafından tesisat boyunca taşınır. Bu açıdan mıknatısların oluşturdukları manyetik alan sadece cihazın içerisinde değil, tesisat boyunca da etkili olur. Bu etki; su tarafından, cihazın gücüne ve suyun iletkenliğine bağlı olarak düz borularda 5 km?ye kadar taşınabilir. Borulardaki dallanma ve yönlenmeler bu etkiyi bir miktar azaltabilir. Bu açıdan uzunluğu 5 km?yi aşan şebekelerde her 5 km?de bir tekrarlanarak kullanılmaları gerekir. Manyetik etki boru boyunca taşındığı için tesisatlarda daha önce oluşmuş olan kireç tabakaları da kristal yapı değişikliğine uğrayarak çözünür ve kirecin oluşum süresine ve sertliğine bağlı olarak kireç tabakası zamanla azalır.

Manyetik kireç önleyici cihazlar, mıknatısların oluşturduğu manyetik alanın aynı zamanda suyun yüzey aktifliğini ve suda çözünmüş minerallerin yüzey yüklerini değiştirmesi sebebiyle korozyon oluşturma potansiyelini düşürdüğünden korozyona karşı da koruma sağlarlar.

Manyetik kireç önleyici cihazlar; kireç oluşumunu önleme, oluşan kireci çözme ve korozyonu önleme işlevlerini, elektrik ve kimyasal madde kullanılmaksızın, bakım ve onarım gideri olmaksızın ve işletme giderine ihtiyaç duyulmaksızın yerine getirmektedirler. Manyetik kireç önleyici cihazlar tesisata kolayca monte edilerek ayar vb. yapılmadan kullanıldığı için pratik, kimyasal madde kullanılmadığı ve çevreye herhangi bir olumsuz etkisi olmadığı için çevreci, herhangi bakım-onarım ve işletme giderleri olmadığı için de ekonomiktirler.

Manyetik kireç önleyici cihazların sudaki kireci ve korozyonu önleyebilmesi, mevcut kireci de çözebilmesi için; suyun debisi ve sertliğine uygun, su akış yönüne dik, uygun büyüklükte bir manyetik alanın oluşturulması ve suyun iletkenliğinin manyetik etkiyi taşıyabilecek büyüklükte olması şarttır. Ayrıca suyun manyetik alana maruz kalma süresi de yeterli olmalıdır.

Manyetik Kireç Önleyici Cihazların Kullanım Yerleri ve Etkileri

Manyetik kireç önleyici cihazlar; konutlar, ticarethaneler, resmi kurumlar, sanayi tesisleri, çamaşırhaneler, hamam ve saunalar, termal ve jeotermal tesisler, yüzme havuzları, termik ve doğalgaz santralleri, sulama sistemleri, hazır beton ve beton yapı elemanları üretim tesisleri, içme suyu şebekeleri, gemiler ve denizaltılar vb. gibi su kullanılan her yerde kullanılabilir. Bu amaçla, kullanılacağı yerdeki su debisine ve sertliğine uygun cihazın seçilmesi yeterlidir.

Manyetik kireç önleyici cihazların içerisinden geçen suyun, bu ?manyetik su? diye anılır, insan, bitki ve hayvan sağlığı açısından herhangi bir zararı yoktur. Aksine manyetik su, gerek insan gerekse bitki ve hayvanlar için bazı yönlerden yararlıdır.

Manyetik su, insanlarda boşaltım sistemleri üzerinde olumlu etkiye sahiptir. Öyle ki NASA; uzaya gönderdiği astronotların yaşadığı boşaltım sistemi sorunlarını, ancak uzay araçlarını mıknatıslarla donatıp dünyanın manyetik alanına benzer manyetik alanlar oluşturarak çözebilmiştir.

Aynı şekilde manyetik su, bitkilerin ve hayvanların gelişimlerini de olumlu etkiler. Ülkemizde ve yurtdışında yapılan birçok bilimsel araştırmada manyetik su verilen bitkiler ile manyetik su içirilen hayvanların, normal su verilen bitki ve normal su içirilen hayvanlara göre daha fazla geliştikleri bulunmuştur. Bu gelişmelerin genelde % 5-10 arasında olduğu rapor edilmekle birlikte, % 50 oranında gelişme sağladığı yönünde raporlara da rastlanmaktadır.

Manyetik su, betonda karbonatlaşma tepkimelerini önleyerek betonun basınç dayanımlarını % 10-20 arasında artırabilmektedir.

Manyetik Kireç Önleme Cihazların Başlıca Avantajları

· Tesisat ve cihazlarda kireç oluşumunu önler. Enerji tasarrufu sağlar. Tesisat ve cihazlar ömürleri boyunca verimli olarak çalışırlar.

· Metal tesisatlarda korozyon oluşumunu engeller. Tesisat ve cihazların ömürleri boyunca verimli çalışmalarına yardımcı olur.

· Tesisat ve cihazlarda daha önce oluşmuş kireci çözer. Tesisat ve cihazlar tekrar verimli olarak çalışmaya başlar.

· Çamaşır ve bulaşık makinelerinde deterjan kullanımında % 50?ye kadar tasarruf sağlar. Kimyasal kireç önleyici maddelerin kullanılmasına gerek bırakmaz.

· Çamaşır ve bulaşık makinelerinde elektrik enerjisinde % 30?a kadar tasarruf sağlar. Diğer cihazlarda suya aktarılan enerjiden etkin olarak yararlanılmasını sağlar.

· Tesisatların kireçle tıkanmasını ve arızalanmasını önler.

· Manyetik su, insanlarda boşaltım sistemini olumlu olarak etkiler.

· Manyetik su, bitki ve hayvanlarda büyümeyi hızlandırır.

· Betonun basınç dayanımını artırır. Aynı çimento, agrega ve aynı su kullanılarak daha dayanıklı beton elde edilmesini sağlar.