Embed Size (px)
Citation preview
KimyaDergisi İNOVATİF
Kimya DergisiYIL:5 SAYI:43ŞUBAT2017
PİGMENTLER
3 BOYUTLU GRAFEN, ÇELİKTEN 10 KAT DAHA GÜÇLÜ
HAVACILIKTA ALTERNATİF YAKIT KONUŞULDU
KURALLARIMIZ1. İnovatif Kimya Dergisi yazılarını herhangi birmakalenizde veya yazınızda kullanmak için yazısınıaldığınız kişiye mail atarak haber vermek, kullanmış olduğunuz yazıların kaynağını ise dergi olarak belirtmek durumundasınız.
2. Dergide yazılan yazıların sorumluluğu birinciderece yazara aittir. Bu konu hakkında bir sorunyaşıyorsanız ilk olarak yazara ulaşmalısınız.
3. Dergide yer alan bilgileri kullanarak başınıza gelebilecek felaketlerden ya da işlerden dergi sorumlu değildir.
4. Dergide yazarların kullanmış olduğu resimlerde, yazılarda kesinlikle kaynak belirtilmek zorundadır. Aksi durum olduğu zaman bunu yazarın kendisine ulaşarak sormalısınız. Çünkü bize yazı gönderen yazarlarımızdan ricamız telif haklarına riayet ederek fotoğrafları dökümanlarına eklemeleri. Buradan çıkacak problemlerden doğrudan yazarlar sorumludur. Dergi sorumlu değildir.
5. Dergide benim de yazım olsun diyen yazarlarımızvar ise yazılarınız için Yavuz Selim KART ile konuşabilirsiniz. Dergi ile iletişim kurmak için [email protected] adresinemail atabilirsiniz.
6. Dergimizde yayınlanmasını istediğiniz yazıları[email protected] mail adresinegöndermelisiniz. Bu mail adresine gönderdiğiniz yazılarda bir eksiklik var ise editör tarafından incelenecektir. Eksik kısımları var ise size geri dönüş yapılacaktır. Düzeltmeniz için tavsiyelerde bulunulacaktır. Lütfen geri dönüş yapılınca bunu
kendinizi küçümsemek olarak görmeyin. Amaç daha güzel bir yazı ve daha güzel bir dergi.
7. Tarafımıza çok yazı gelmediği takdirde her yazıyı yayımlamaya gayret edeceğiz lakin başkalarının yazılarını kendi yazmış gibi gönderenler, kaynaksız yazı gönderenler, çok kısa yazı göndenlerin yazılarını maalesef yayımlamayacağız.
8. Dergide dini ve siyasi içerikli yazılar yayımlanmaz. Herhangi bir dini grubu temsil eden ya da herhangi bir siyasi grubu temsil eden söz ve kelimeler yazınızda olursa dergi o kısımları değiştirmeniz konusunda sizi uyarır. Değiştirmezseniz dergi yayımlamama hakkını ya da yazının o kısmını değiştirme hakkını elinde tutar. Bu konuda son söz dergi yöneticisine aittir.
9. Bu dergide kimya ilmi üzerine okuyan, kimya ilmine meraklı, kimya ilmi ile ilgili araştırma yapmayı seven herkes yazabilir.
10. Dergi ekibimiz gönüllü kişilerden oluşmuştur. Bu dergi ilk kurulduğu zamandan beri böyledir. Dergi ekibinde olan herkes bu kuralı kabul etmiş sayılır. Gelen kişilere en başta bu kural söylenir. Görevini yapmayan, dergide anlaşmazlık çıkaran, huzur bozan, dergi yöneticisini dinlemeyen kişiler ekipten çıkarılır.
11. Dergi tasarım ve yönetiminden sorumlu kişi buraya ek maddeler koyup değiştirme yetkisinesahiptir.
12. Dergiyi okuyanlar ve dergi ekibi bu kuralları kabul etmiş sayılırlar.
http://www.inovatifkimyadergisi.com
https://www.facebook.com/InovatifKimyaDergisi
https://twitter.com/InovatifKimya
https://instagram.com/inovatifkimyadergisi
http://inovatifkimyadergisi-blog.blogspot.com.tr
https://www.youtube.com/channel/UCmIkYbQtd8LtCP6GVL0tVGQ
https://plus.google.com/+Inovatifkimyadergisi
https://www.linkedin.com/profile/view?id=AAIAABHWzAYBk8n_O2X-p0LJgn9bB-aLM6w0-3pwS
OS
YAL
ME
DYA
Ekibimiz
YAVUZ SELİM KART
EBRU APAYDIN
HATİLE MOUMİNTSA
ASLIHAN YILDIZ
CANAN KULA
PELİN TANTOĞLU
TUĞBA NUR AKBABA
PEMBE ÖZÇAKMAK
GÜLŞAH TİRENG
ZEHRA ORUÇ
KİMYA MÜHENDİSİ
KİMYA MÜHENDİSİ
KİMYA
KİMYA TEKNİKERİ
KİMYAGER
KURUCU-YÖNETİCİ
FACEBOOK EDİTÖRÜ
KİMYAGER
KİMYAGER
KİMYA MÜHENDİSİ
KİMYA TEKNİKERİ
KİMYA MÜHENDİSİ
FACEBOOK EDİTÖRÜ
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ
FACEBOOK EDİTÖRÜ
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ
FACEBOOK EDİTÖRÜ
FACEBOOK EDİTÖRÜ
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ
SİZ DE EKİBİMİZE KATILIN
GİZEM AYVERDİ
BEGÜM MENEVŞE
ELİF TUNA
KİMYAGER
KİMYAGER
KİMYA MÜHENDİSİ
FACEBOOK EDİTÖRÜ
INSTAGRAM EDİTÖRÜ
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ
AYŞENUR YAPRAKKİMYA MÜHENDİSİ
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ
BURÇİN AKSARAYKİMYAGER
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ
DAMLA ÖZTÜRKKİMYAGER
FACEBOOK EDİTÖRÜ
DERYA İNCELİKİMYAGER
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ
DİLEK İNSELKİMYA MÜHENDİSİ
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ
NİLAY ÇABUKKİMYA MÜHENDİSİ
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ
ÖZLEM ÖZDENKİMYAGER
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ
ÖZNUR ÇALIŞKANKİMYA VE SÜREÇ MÜHENDİSİ
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ
TARIK BERCAN SARIKİMYA VE BİYOLOJİ MÜHENDİSİ
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ
Ekibimiz
SAFİYE DEMİRCİOĞLU SİNAN YENERKİMYA MÜHENDİSİ KİMYA MÜHENDİSİ
FACEBOOK EDİTÖRÜ ÇEVİRİ EDİTÖRÜ
SİZ DE EKİBİMİZE KATILIN
EDİTÖRDEN
43. Sayıdan Herkese Merhaba,
Öncelikle bize olan ilgi ve alakanız için çok teşekkür ederiz.
2017 yılında web sitemiz ile e-dergimizde kimya ve kimya sektörüne dair haberler artık daha fazla yer alacak.
Bize her zaman kimya sektörü ya da kimya ile ilgili bir konuda yazıp gönderebilirsiniz.
Ekibimizde yer almayı düşünenler ise web sitemizden bize ulaşabilir.
İyi okumalar dileriz
YAVUZ SELİM KART
REKLAMİÇİN
BİNLERCE KİŞİNİN OKUDUĞU DERGİMİZE
ONBİNLERCE KİŞİNİN ZİYARET ETTİĞİ WEB SİTEMİZE
REKLAM VERİN
BİNLERCE KİŞİYE ULAŞIN
İÇİN
DE
KİL
ER
DÜNDEN BUGÜNE ELEKTRİĞİN GELİŞİMİ
8
11
14
18
27
35
10
12
16
26
29
36
PİGMENTLER
MADDENİN GENETİĞİNİ DEĞİŞTİREN TÜRK’E OBAMA’DAN ANLAMLI ÖDÜL
HAVACILIKTA ALTERNATİF YAKIT KONUŞULDU
YENİ NANOTEKNOLOJİ SAYESİNDE İNSAN HAREKETLERİNDEN ENERJİ ELDE EDİLEBİLECEK
SAKARYA ÜNİVERSİTESİ FENOLSÜZ MİKRO BESİN GÜBRESİ ÜRETTİ
ÇİN, HİDROJEN ENERJİSİYLE ÇALIŞAN HAVA ARACINI TEST ETTİ
UV - UV VİS GÖRÜNÜR BÖLGE & MOR ÖTESİ SPEKTROSKOPİSİ
3 BOYUTLU GRAFEN, ÇELİKTEN 10 KAT DAHA GÜÇLÜ
SAKARYA ÜNİVERSİTESİ’NDEN MÜTHİŞ BULUŞ: ALTINDAN 5 KAT DEĞERLİ BOR KİMYASALI
ÇOCUKLARDA ASPİRİN TEDAVİSİNİN ASİT BAZ DENGESİ ÜZERİNE OLAN ETKİSİ
BİTKİ ÇAYININ“AZI KARAR ÇOĞU ZARAR”
YÜKSEK KİMYA MÜHENDİSİ
BURAK TEKİN
DOKTORA ÖĞRENCİSİ (19 Mayıs Üniversitesi Araştırma Görevlisi)
CUMHURİYET ÜNİVERSİTESİ
8
Dünden Bugüne Elektriğin Gelişimi
Şüphesiz son 300 yılın en büyük buluşu olan elektrik, bugün hayatımızın vazgeçilmez bir parçası haline gelmiştir. Peki, artı veya eksi
yüklü statik ( durgun) veya mobil ( hareketli ) parçacıkların neden olduğu fiziksel bir olgu olan elektriği hangi bilim adamı ve hangi şartlar altında bulmuştur?
Tarihte pek çok uygarlıkta elektriksel uğraşlara yer verildiğine rastlanılmaktadır. Ancak, Elektriği ilk olarak ciddi anlamda inceleyen bilim adamı William Gilbert olmuştur. 16. yüzyılın sonlarında, kehribarı kullanarak statik elektrikle magnetizma arasındaki ilişki üzerinde araştırmalar yapar ve kehribar Yunan dilinde elektron anlamına gelmektedir. Bu nedenle Gilbert durağan elektriğin etkisini elektrik kuvveti olarak isimlendirmeye karar vermiştir. İlk elektrik ölçen aleti, elektroskopu, versorium adını verdiği dönel bir ibre şeklinde icat etmiştir. Gilbert, elektrik ve manyetizmanın aynı şeyler olmadığını ileri sürdü. Kanıt olarak elektriksel çekim ısı ile yok olurken manyetik çekimin yok olmadığıydı. William Gilbert’ın statik elektrik üzerine yapmış olduğu çalışmalar neticesinde, artı/eksi yüklerin isimleri
konulmuş oldu.
18. yüzyılın başına kadar hep statik (durgun) olarak incelenen elektrik. 18 yüzyılda İtalyan fizikçi Alessandro Volta tarafından gümüş ve çinko mataryeller arasına tuz karışımlı sıvı koyarak hareketli elektrik akımı elde etmiştir. Volta, yapmış olduğu çalışmaları daha da geliştirir ve 1800’lü yılların başlarında ilk ticari pil üretmeyi başarır. 1774 yılında Royal okulunda fizik profösürü olarak görev alan Volta, aynı yıllar içerisinde kapasitans üzerine çalışmalar yapmış ve bu deneyleri sonucunda elektrik potansiyeli ile elektrik yükleri arasında bir ilişkinin olduğunu keşfetmiştir. Bu yüzden elektrik potansiyelinin birimi, volta’nın ismini anımsatan ‘volt’ olarak adlandırılır.
9
Şekil 1: Voltaik Pil
Elektriğin kullanımı ile bazı ilkleri kısaca özetleyecek olursak eğer:
• İlk trafik ışığı 1868'de Londra'ya konmuştur.• İtalya’nın Milano şehri, tümüyle LED aydınlatmaya geçen ilk büyük şehirdir.• 1857 yılında Fransa'nın Lyon şehrinde bulunan Imperiale Caddesi Dünya’nın elektrikle aydınlatılan ilk caddedir.• Kristof Kolomb’un Amerika’yı keşfinin 400. yıldönümünü kutlamak üzere 1893 Chicago’da Michigan gölü kıyısında açılan Columbia fuarı, elektrikle aydınlatılan ilk fuar’dır.
Kaynaklar :http://www.mailce.com/elektrigi-kim-icat-etti.htmlhttp://www.bilgesokak.com/elektrigin-icadi-mucidi-2063.htmlhttp://www.elektrikrehberiniz.com/elektrik/elektrigin-tarihcesi-5062/https://tr.wikipedia.org/wiki/Alessandro_Voltahttps://tr.wikipedia.org/wiki/William_Gilberthttp://zetamar.com/tr/component/content/article?id=97:sokak-aydinlatmasihttp://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/dunyanin-elektrik-enerjisi-ile-aydinlatilan-ilk-caddesi/15276#ad-image-0http://www.teias.gov.tr/eBulten/makaleler/2011/fuarlar/elektronikteknikfuarlar.htm
10
HaberYabancı
ÇİN, HİDROJEN ENERJİSİYLE ÇALIŞAN HAVA ARACINI TEST ETTİ
Çin, hidrojen enerjisiyle çalışan hava aracını başarıyla test etti.
ST Daily gazetesinin aktardığına göre, ABD ve Almanya’dan sonra Çin hidrojen enerjisiyle çalışan hava aracını başarıyla test eden 3. ülke oldu.
RX1E isimli iki kişilik hava aracı baz alınarak ülkenin kuzeyindeki Lieaoning eyaletinde geliştirilen hava aracının test uçuşu ise Shenyang’da gerçekleştirildi. 20 kilovat enerji üretme kapasiteli hidrojen yakıt hücresine sahip uçak testler sırasında 320 metre irtifada seyretti.
11
Ye
rli
Haber HAVACILIKTA ALTERNATİF YAKIT KONUŞULDU
Anadolu Üniversitesi Havacılık ve Uzay Bilimleri Fakültesinin düzenlediği “Sürdürülebilir Havacılık İçin Alternatif Yakıtların Değerlendirilmesi” semineri, 29 Aralık Perşembe günü Havacılık ve Uzay Bilimleri Fakültesi Doç. Dr. Mustafa Öç Toplantı Salonu’nda gerçekleştirildi. Kanada Ontario Üniversitesi Öğretim Üyesi ve İstanbul Yıldız Teknik Üniversitesi Misafir Öğretim Üyesi Prof. Dr. İbrahim Dinçer’in verdiği seminere öğretim elemanları ve öğrenciler katıldı.
Havacılık sektörünün öneminden bahseden Prof. Dr. İbrahim Dinçer, “Havacılık sektöründe gerekli hamlelerin yapılması ve alandan başlayarak sektörle ilgili her türlü teknolojinin geliştirilip takip edilmesi lazım. Ayrıca alternatif yakıtlar konusunda da araştırma ve geliştirme yapılması önemli bir konu. Dolayısıyla bu alternatif yakıtların da en uygun şekilde kullanımına yönelik çalışmaların yapılıp hayata geçirilmesi gerekiyor.” dedi.
Prof. Dr. Dinçer, amonyak kullanımı üzerine çalışmalarını katılımcılara aktararak, bu yakıt sayesinde araçlarda alternatif enerjiyi ve çevreye karbon salınımını düşürmeyi hedeflediklerini
söyledi. En kısa sürede karbonsuz çözümlerin hayata geçirilmesi gerektiğinin altını çizen Dinçer, insanoğlunun dönemsel yakıt tüketimini ve kullanılan materyalleri açıkladı. Gelecek projeleri hakkında da bilgiler veren Prof. Dr. Dinçer, geliştirdikleri yakıt teknolojilerini otomobillerden uçaklara kadar her türlü araçta kullanmak istediklerini ve çevre dostu her türlü çözümü hayata geçirmeyi hedeflediklerini belirtti.
YÜKSEK KİMYAGER
ECE ÖZTEN
MEZUN
TRAKYA ÜNİVERSİTESİ
12
ÇOCUKLARDA ASPİRİNTEDAVİSİNİN ASİT BAZ DENGESİ
ÜZERİNE OLAN ETKİSİASİT BAZ DENGESİ
Yaşamsal olayların normal sürmesi için, vücut sıvılarının asit baz dengesinin korunması gerekir. Vücudumuzda meydana gelen
biyokimyasal reaksiyonların çoğu fizyolojik hidrojen iyonu konsantrasyonunun sürdürülmesine bağlıdır. H konsantrasyonu değişiklikleri, yaygın organ disfonksiyonları oluşturduğundan bu durum hemen regüle edilir. Asit-baz bozuklukları başlıca plazma HCO3
-, pH veya PCO2 düzeylerindeki değişiklikler sonucunda ortaya çıkar. Ayırt etmek için ise anyon
açıcı ve serum osmaliltesi gibi çok hassas teşhis araçları kullanılır. Belirlenen bir durum yoksa, venöz kan gazları, arteriyel analizinde farklı bulgulara dayanarak asit-baz dengesinin ve farklı hastalıkların patofizyolojisinin kısa bir özetini vermek genellikle günlük klinik uygulamada ilk adımdır. İkinci adım ise, özellikle çocuklarda asit baz denge bozukluğu, buna neden olan durumlar, bunların içinden aspirin tedavisi ve çocuklara zararı hakkında detaya inilir.
ÇOCUK VE İLAÇ İLİŞKİSİ
Çocuk, bebeklik ve ergenlik çağları arasındaki yaş profilidir. Birleşmiş millet raporlarında 0-18 yaş arasındaki insanlar çocuk kabul edilir. Bu aralığın içinde bazı dönemler vardır.
Çocuklarda akılcı ve güvenli ilaç kullanımı için, gelişim fizyolojisi ve farmakolojinin temel kuralları
iyi bilmek gerekir. Çocuğun hem fizyolojik yaşı hem de psikososyal gelişim durumu, uygulanacak tedavi yolunun seçimi, doz aralıklarının belirlenmesi ve tedavi sonuçları ile ilgili parametrelerin izlenmesinde önem taşır. Fizyolojik faktörler özellikle yeni doğanlar ve süt çocuklarında ilaç seçimini etkiler.
13
ÇOCUKLARDA GÜNLÜK VEYA DOZ BAŞINA İLAÇ MİKTARLARININ HESAPLANMASI
İki parametreden yararlanılır. Vücut ağırlığı ve vücut yüzeyi. Bu parametrelere göre, çeşitli drogların çocuk dozları, ilaç rehberinde ve pek çok
pediatri kitabında özel tablolarda gösterilmiştir. İki parametreyi birleştirirsek aşağıdaki formül ortaya çıkar.
ÇOCUKLARDA AĞRI DEĞERLENDİRMESİ VE İLAÇ KULLANIMI
Çocuklarda ağrı çeşitli hastalıklar, travma ve medikal girişimlere bağlı olarak ortaya çıkabilir. Çocuklarda ağrı genellikle yetersiz olarak değerlendirilir ve tedavi edilir. Ağrı çocukta fizyolojik stres cevabının aktivasyonuna neden olur. Kardiyovasküler sistem, solunum, metabolik, renal ve immun sistem gibi birçok organ sisteminde belirgin değişiklikler meydana gelir. Vücutta yolunda gitmeyen olayların oluştuğunu haber vermesi nedeniyle ağrı, özellikle yakınmalarını tam olarak dile getiremeyen küçük çocuklarda oldukça önemlidir. Çocuklar tam ifade edemeseler bile bakışları ve tavırlarıyla ağrıyı belli ederler. Fizik muayene sırasında çocuğun kasılması, yüzünü buruşturması ağrıya işaret eder. Ağrının çeşitli kişisel ve çevresel faktörlere bağlı sübjektif bir algı olduğu göz önüne alınarak değerlendirilmeli ve tedavisi yapılmalıdır. Ağrının değerlendirilmesinde, kişisel ifadeleri ve davranışları gözlem veya fizyolojik ölçümler kullanılarak çocuğun yaşına ve kooperasyonuna göre değerlendirilir.
Özellikle 0-7 yaş arası çocuklar ve yoğun bakım ünitesinde izlenen çocukların ağrıyı tanımlaması daha zordur. Ağrının değerlendirilmesi için birçok yöntem vardır.
Erişkin ve çocuklarda ağrı ve buna bağlı semptomların değerlendirilmesinde belirli skalalar kullanılır. Bunlar hastadaki bazı özellikler veya değişimlerin bir gözlemci tarafından değerlendirilmesine veya ölçülmesine ya da ağrının hastanın kendisi tarafından değerlendirilmesine dayanır.
4 yaş ve üstündeki Çocuklarda aspirin intoksilasyonunda respiratuar alkaloz ve artmış anyon gap’li metabolik asidoz görülür. Normal şartlarda sağlıklı bir çocukta her 100 kalorinin yakılması sırasında 115 ml su, 3.2 mEq Na+ ve 2.4
mEq K+ harcanır. Bunun sonucunda da kilogram başına 2-3 mEq Na+, 1-2 mEq K+ ve 2-4 mEq Cl- verilmesiyle bu denge korunabilir.
Aspirin de çocukluk döneminde bu dengeyi bozan ilaçlar arasındadır ve intoksilasyonlara neden olabilir. Kusan ve ateşi yüksek olan çocuğa aspirin verildiği zaman birkaç hafta sonra çocukta tekrardan aspirinden oluşan bir rahatsızlık görülür. Aspirin çocuklarda dozundan fazla ve çok ateşlendiği zaman kullanılmamalıdır. Hatta 18 yaşına kadar çocuklara aspirin verilmemelidir. Fazla kullanımında Reye sendromu denen bir hastalığa da neden olduğu görülmektedir. Özellikle gribal enfeksiyonlarda kullanıldığında da Reye Sendromunun görülme olasılığı son derece artmaktadır.
Reye sendromu: Karaciğerde yağlanma ve karaciğer yetmezliği ile beyin hasarının bir arada görüldüğü bir hastalıktır. Kaynaklar :1.Hovens, M. M. C., Snoep, J. D., Groeneveld, Y., Tamsma, J. T., Eikenboom, J. C., & Huisman, M. V. (2007b). High levels of low-density lipoprotein cholesterol and triglycerides and suboptimal glycemic control predict ex vivo aspirin responsiveness in patients with type 2 diabetes. J. Thromb. Haemost. 5(7), 1562−4.2.Committee on psychosocial Aspects of child and family health. Task force pain in infants, children and adolescents. Pediatrics. 2001; 108:793-797. 2. Golianu B, Krane EJ, Galloway KS, et al. Pediatric acute pain management. Pediatr Clin North Am 2000;47: 559-587.3.Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi Mecmuası Cilt 57, Sayı 3, 20044.https://tr.wikipedia.org/wiki/%C3%87Çocuk
14
HaberYabancı
MADDENİN GENETİĞİNİ DEĞİŞTİREN TÜRK’E OBAMA’DAN
ANLAMLI ÖDÜL
Bilgisayar ortamında yaptığı biyolojik maddeleri yeniden tasarlama çalışmalarıyla dikkatleri çeken ve ABD Başkanı Barack Obama tarafından ödüllendirilen Türk bilim insanı Doç. Dr. Sinan Keten, kağıt hamurunda bulunan “nano selüloz”dan kurşun geçirmez cam elde etmek için çalışmalar yürüttüklerini, insanların gelecekte kompozit malzemeden üretilen otomobil ve uçaklarla yolculuk yapıp, cama dönüştürülmüş ahşap binalarda yaşayabileceklerini söyledi.
Beyaz Saray tarafından oluşturulan Malzemelerin Genetiği Girişimi (The Materials Genome Initiative) kapsamında ABD Savunma Bakanlığı ve Ulusal Bilim Vakfı için birçok projede görev alan, başarılı çalışmalarla ABD’nin en prestijli ödüllerinden “Başkanlık Genç Bilim İnsanları ve Mühendisleri Ödülü”ne (The Presidential Early Career Award for Scientists and Engineers – PECASE) layık görülen Northwestern Üniversitesi Öğretim Üyesi Doç. Dr. Sinan Keten, AA muhabirinin sorularını yanıtladı.
Türkiye’de annesi ve ablasının da mezun olduğu Robert Koleji ve Boğaziçi Üniversitesinde eğitim aldıktan sonra Massachusetts Teknoloji Enstitüsünde (Massachusetts Institute of Technology – MIT) yüksek lisans ve doktorasını tamamladığını belirten Keten, depreme dayanıklı binalar konusunda başlayan kariyerinin, doktora eğitimi sırasında tanıştığı malzeme mühendisliği sayesinde farklı bir boyuta taşındığını söyledi.
ABD Savunma Bakanlığı aday gösterdi
Doktora eğitimi sırasında başladığı, nano boyutlu malzemeleri bilgisayar ortamında yeniden tasarlama çalışmaları, ABD Savunma Bakanlığı Deniz Kuvvetleri Araştırma Ofisinin de aralarında bulunduğu birçok kuruluşun dikkatini çeken Keten, genç yaşına rağmen ABD’de bilim dünyasının en çok konuşulan isimleri arasına girmeyi başardı. Doç. Dr. Keten, ABD Savunma Bakanlığının tavsiyesiyle aday gösterildiği PECASE ile Obama’nın onayını alarak onurlandırıldı.
Türkiye’nin deprem ülkesi olması nedeniyle üniversiteden sonra depreme dayanıklı binalar üzerine çalışmalar yapmaya karar verdiğini belirten Keten, “MIT’de doktora yaptığım sırada malzeme mühendisliğiyle tanıştım. Aslında depreme dayanıklı binalar konusunda yapmış olduğum hesaplama yöntemlerinin, malzemeler için de geçerli olduğunu fark ettim. Böylece bilgisayar yöntemleriyle yeni malzemeler tasarlamaya, özellikle doğadan elde edilen bio-malzemelerden nasıl daha farklı maddeler geliştirebiliriz, bunları araştırmaya başladım.” dedi.
Kağıt hamurundan kurşun geçirmez cam elde edilebilecek
Yapmış olduğu çalışmaların çok ilginç sonuçlar verdiğini kaydeden Keten, “Örneğin kağıt hamurunda bulunan ‘nano selüloz’ dediğimiz kristallerden nasıl kurşun geçirmez cam elde edebileceğimizi araştırıyoruz. Ahşap bir
15
malzemeden kurşun geçirmeyen, şeffaf bir madde elde edilmesi uçuk bir fikir gibi geliyor insana ama yapmış olduğumuz temel araştırmalar, uzun vadede bu noktaya gelebileceğimizi gösteriyor.” diye konuştu.
Geliştirdikleri malzemelerin başta ilaç sanayi olmak üzere birçok alanda kullanıldığını vurgulayan Keten, “Çalışmalarımız ‘nano-selüloz’ gibi doğada bulunan ancak bizim tamamıyla değerlendirmeyi bilmediğimiz, kendi kendimize sentezleyemediğimiz malzemelerin uygulama alanlarını genişletmeyi kapsıyor. Deneyler yerine bilgisayar ortamında teorik çalışmalar yaptığımız için çok geniş bir uygulama alanına sahibiz.” değerlendirmesinde bulundu.
ABD Savunma Bakanlığı için birçok proje üzerinde çalıştığını kaydeden Keten, “nano selüloz”den kurşun geçirmez cam elde etmenin yanı sıra gemi yüzeylerine yapışan bakterilerle ilgili araştırma yaptığını bildirdi. Keten, “Bakteriler yüzeylere biyofilm denen bir madde oluşturarak çok sağlam şekilde yapışabiliyor. Biyofilm oluşumu daha başka canlıların da gemilere yapışmasını tetikleyip yakıt tüketimini artırıyor. Biyofilm, insan vücudunda da çok ciddi enfeksiyonlara sebebiyet verebiliyor. Bu yapışma özelliğinden yola çıkarak su altında yapışan yeni malzeme üretebileceğimizi ve aynı zamanda bazı ölümcül hastalıkları önleyebileceğimizi düşünüyoruz.” diye konuştu.
Beton ve çelik binaların yerini cam veya kompozit yapılar alacak
Üzerinde çalıştıkları bir diğer malzemenin de karbon fiber olduğunu açıklayan Keten, “Karbon fiber kompozitler, şu aralar çok kullanılıyor. Gelecekte otomobil, uçak ve pek çok sistemin metaller yerine polimer kompozit dediğimiz malzemelerle tasarlanacağını düşünüyorum. Bu şekilde çok daha hafif ve dayanıklı malzemeler elde edilecek.” dedi.
Çalışmalarının, gelecekteki günlük hayata etkisinin nasıl olacağı sorulduğunda ise Keten, şunları söyledi:
“Aklımıza bir fikir geldiğinde bunu gerçekleştirmek onlarca sene sürebiliyor. Bu konu oldukça meşakkatli çalışmalar gerektiriyor. Bence gelecekte bilgisayarda birkaç tuşa basıp aklımızdaki fikirleri doğrudan malzemelere dönüştürebileceğiz. Gelişmekte olan metotlarla bunu çok daha hızlı şekilde yapabileceğimize inanıyorum. Kullandığımız malzemelerin
şekillerinin de değişeceğini düşünüyorum. Örneğin beton ve çelikle yapılan binaların bir süre sonra kompozit ya da cam gibi farklı malzemeden yapılabileceğini hayal ediyorum. Bu şekilde daha tasarruflu ve çok daha uzun ömürlü binaların tasarlanabileceğini düşünüyorum. Söylediğim gibi bu çok uzun bir süreç, bunları görmeye ömrümüz yeter mi bilmiyorum ama bunların olacağını tahmin ediyorum.
Ben daha çok malzemenin direnciyle ilgileniyorum. Onları daha dayanıklı hale nasıl getirebileceğimiz konusu beni daha çok meraklandırıyor. Tasarladığımız malzemeler, şu an beton ve çelik ile kıyaslanabilecek fiyatta olmasalar da uzun vadede daha avantajlı ve çevreye daha az zararlı olabilirler. Bu noktada fiyat farkının dengelenebileceğini düşünüyorum.”
Bugün için plastik ve karbon fiber gibi malzemelerin nano boyutta bir araya geldiklerinde nasıl davranacaklarını tam olarak kestiremediklerinin altını çizen Keten, kompozitlerin, gelecekte bugün kullanılan malzemelerin yerini alma noktasında çok avantajlı göründüğünü söyledi.
Bateri çalıp, basketbol oynuyor
Genç yaşta elde ettiği başarısını neye borçlu olduğu sorulduğunda Keten, “Eğitim hayatım boyunca derslerimin yanı sıra müzik ve spor gibi konularla da ilgilendim. Basketbol oynamayı ve bateri çalmayı çok seviyorum. MIT’deki eğitimim sırasında caz orkestrasıyla sahne alıyordum. Northwestern Üniversitesinde göreve başladıktan sonra da müzik aktivitelerim devam ediyor. Son olarak cadılar bayramında öğrencilerim için sahne aldım.” yanıtını verdi.
Yaratıcı zekanın insanın öğrenme sürecini olumlu etkilediğine inandığını ifade eden Keten, “İnsanlar genelde başarılı öğrencilerin, kendilerini araştırma ve ders çalışmaya verdikleri için sosyal aktivitelere fazla zaman ayıramadıklarını düşünebilirler. Bu doğru, başarılı olmak için çok çalışmak gerekiyor ama ben yaratıcı zekanın da aktif şekilde kullanılması gerektiğine inanıyorum. Bireysel olarak kendimizi geliştirebilmemiz için beynimizin sağ ve sol loblarını aynı anda kullanmamız gerektiğine inanıyorum. Bir müzik enstrümanıyla ilgilenmenin, insanın yaratıcı düşünme ve öğrenme yeteneğini geliştirdiğini düşünüyorum.” ifadesini kullandı.
16
HaberYe
rli SAKARYA ÜNİVERSİTESİ’NDEN
MÜTHİŞ BULUŞ: ALTINDAN 5 KAT DEĞERLİ BOR KİMYASALI
Sakarya Üniversitesi’nden Müthiş Buluş: Altından 5 Kat Değerli Bor Kimyasalı
Sakarya Üniversitesi’nden iki akademisyen, bor elementini kullanarak ileri teknolojili subftalosiyanin türevi boya üretti.
Yaklaşık 7 yıl süren araştırmalarının sonucunda dünyada olmayan ve altından tam beş kat daha değerli bir ileri teknoloji ürünü bor boyası geliştirdiklerini belirten SAÜ Fen-Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü öğretim üyeleri Prof. Dr. Salih Zeki Yıldız ve Doç. Dr. Uğursoy Olgun, geliştirdikleri ürünü patent koruması altına aldı.
Son 3 yılda patent sayısını 15 katına çıkardık
Ülkece zenginleşmenin yolunun yükte hafif pahada ağır işler yapmaktan ve bunları tüm dünyaya satmaktan geçtiğini belirten Sakarya Üniversitesi Rektörü Prof. Dr. Muzaffer Elmas, SAÜ’lü akademisyenlerin artık sadece ders verip öğrenci yetiştirmediğini, aynı zamanda Teknokent bünyesinde şirketleşerek girişimci olduklarını söyledi. Sakarya Teknokent’in Türkiye’nin Ar-Ge ve yenilik ekosisteminin önemli paydaşlarından biri olduğunu dile getiren Prof. Dr. Elmas, son 2 yılda Teknokent’te şirket kurarak buluşlarını ticarileştirme yönünde önemli aşamalar kat eden akademisyen sayısının 3 katına çıktığını kaydetti.
Özellikle Sakarya Teknokent’in ve bünyesinde faaliyet gösteren ADAPTTO Teknoloji Transfer
Ofisi’nin etkin bir arayüz rolü üstlenmesiyle son 3 yılda üniversitenin kuruluşundan bu yana alınan patent sayısını 15 katına çıkardıklarını ifade eden Rektör Elmas, hedeflerinin artık sadece patent almak değil aynı zamanda bu patentleri ticarileştirerek ülkenin kalkınmasını desteklemek olduğunu vurguladı. Prof. Dr. Elmas, sözlerini şöyle sürdürdü: “Çok değerli bir kimyasal madde geliştiren akademisyenlerimiz Prof. Dr. Salih Zeki Yıldız ve Doç. Dr. Uğursoy Olgun, buluşlarını ADAPTTO Teknoloji Transfer Ofisimiz aracılığı ile uluslararası patent korumasına aldılar ve ilk ihracatlarını yaptılar. Gram fiyatı yaklaşık olarak 800 TL değer biçilen bu kimyasalı üreten bu iki akademisyenimizi tebrik ediyor, başarılarının devamını diliyorum.”
Nasıl bir kimyasal boya ve nerelerde kullanılacak?
Konuyla ilgili açıklamalarda bulunan buluş sahibi akademisyenler Prof. Dr. Salih Zeki Yıldız ve Doç. Dr. Uğursoy Olgun ise şunları söyledi: “Buluşumuz önemli iki aşamadan oluşmaktadır. Birinci aşamada, bor elementi işlenerek kimyasal reaksiyona girme potansiyeli ve yüzey alanı çok daha fazla olan nano bor esaslı bir katalizör formuna dönüştürülmektedir. Daha sonraki ikinci aşamada ise hazırlanan nano bor tozunun dinitril türevleri ile kimyasal reaksiyonundan yeni tip bor subftalosiyanin türevi boyalar üretilebilmektedir. Bu aşamalarda, tarafımızca geliştirilen yeni nanoteknolojik bor katalizörü üretim teknikleri ve yine ileri teknoloji kimyasal boya sentez yöntemleri kullanılmıştır.
17
Yeni bir yöntemle üretimi yapılan subftalosiyanin türü boyaların kimyasal analiz sonuçları, bilinen bor türevi subftalosiyaninlerin yanında daha önce bilinmeyen yeni bileşik formüllerinin var olduğunu da teyit etmektedir. Üniversitemiz laboratuvarlarında, 7 yıl boyunca yapılan çalışmalar neticesinde üretilen teknolojik boyalar daha önce bilimsel literatürde bilinmeyen tamamen yeni fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptir. Yüksek flüoresans özelliğe sahip ileri teknoloji bor subftalosiyanin boyalarının üretiminde bilinen ve zor şartlarda sentezi yapılan boyaların üretimi için yeni bir alternatif yöntem geliştirilmiştir. Bu yöntem sayesinde çok daha kolay reaksiyon şartlarında yüksek verimlerle üretim yapılabilmektedir. Böylece, bu tür boyaların dünya çapında ticarileşmesi ve yaygın teknolojik kullanımları mümkün olacaktır. Son zamanlarda yapılan bilimsel çalışmalarda, Bor subftalosiyan tipi boyaların organik foto-voltaik güneş pil verimini önemli ölçüde artırdığı ve yine organik ışık saçan diyotların emisyon verimini yükselttiği bilinmektedir. Buluş konusu metot ışık emilimi, çözünürlüğü ve dispersiyon özellikleri yüksek metal kompleksi boyaların üretimine imkân sağlamaktadır.
Buluş konusu metot ile üretilecek olan boyaların güneş pili olan foto-voltaik (PV) panellerinde; organik yapılı ışık saçan diyotlar olan OLED`lerde; fotodinamik terapi (PDT) gerektiren tedavilerde; kuvvetli floresans boya olarak ağartıcı, renklendirici ve moleküler işaretleyici uygulamalarında; antibakteriyel formülasyonlarda; dokunmatik ekranlarda ve DVD’lerin üretiminde; optik filtre, ışık absorblayıcı, yarı iletken boya, elektron verici ve elektron alıcı tabakalarda; anti-simetrik ftalosiyanin türü boyaların sentezlerinde; tekstil, polimer ve deterjan sektörlerinde olmak üzere geniş endüstriyel kullanımları mümkündür.
Yurt dışına da ihraç edilebilir
Geliştirilen yöntem ve ürünlere ilişkin iki adet patent başvurusu yapılmış olup, yurt dışı firmalarla lisanslama görüşmeleri halen devam etmektedir. Ayrıca, yeni bor subftalosiyanin türevi ürünlerin bor rezervi oldukça yüksek olan ülkemizde üretilerek yurt dışı firmalara ihraç edilme potansiyeli oldukça yüksektir. Yurt dışı firmalardan gelen talepler üzerine, Sakarya Üniversitesi bünyesinde geliştirilen ürünlerin büyük ölçekli olarak endüstriyel üretimine yönelik çalışmalarımız başlamış bulunmaktadır.
Bu süreçte, bizlere verdikleri katkı ve desteklerden dolayı Rektörümüz Prof. Dr. Muzaffer Elmas hocamıza ve Sakarya Teknokent A.Ş. Genel Müdürümüz Prof. Dr. Tahsin Engin hocamıza çok teşekkür ederiz.”
KİMYAGER
DAMLA ÖZTÜRK
MEZUN
ANKARA ÜNİVERSİTESİ
18
PİGMENTLERPigmentler, küçük partikül büyüklüğüne sahip,
organik veya inorganik olan kimyasallardır. Boyaya; renk, örtme, koruyuculuk
(antikorozif) ve dayanıklılık (örneğin; korozyona, alkalilere vb.) gibi özellikler verirler. Pigmentler, kimyasal tertip, fiziksel şekil ve optik özellikler bakımından büyük değişiklikler gösterirler.
Pigmentler herhangi bir çözeltide çözünmeyen maddeler olup tane boyutları genel olarak 1 mikronun altındadır. Özellikle renklerinden dolayı önem kazanan ve bu yüzden daha çok yüzey örtme işlemlerinde kullanılan, suda çözünmeyen inorganik ve organik maddelerdir.
Resim 1.1: Çeşitli renkte pigmentler
Pigmentlerin TarihçesiPigmentlerin tarihçesi, tarih öncesi mağara boyalarının uygulanması sırasında kullanılan hematit, kahverengi demir cevheri ve diğer mineraller ile 30 000 yıldan öncelere dayanır.
M.Ö. 2000’e doğru, doğal demir (III) oksit bazen manganez filizleriyle karışık halde yakılarak çömlekçilikte kullanılmak üzere, kırmızı, menekşe, siyah pigmentler üretildi. Arsenik sülfür ve naples sarısı (bir çeşit kurşun antimonat) ilk temiz sarı pigmentlerdi. Ultramarin (Lapis Lazuli) Mısır mavisi ve kobalt alüminyum oksit spineli (oksitlerin karışımı) ilk mavi pigmentlerdi. Malachite ve yapay olarak hazırlanan bakır hidroklorür ilk yeşil pigmentlerdir. Seramik pigmentler yaygın olarak
kullanıldı. Kalsit ve kaolinit bu zamanda kullanılan beyaz pigmentlerdi.
Mısır ve Babil’de boyama, camcılık ve tekstil boyamacılığı teknikleri gelişmiş bir düzeye ulaştı. Yapay lapis lazuli (kalsiyum ve bakır silikat) hala Mısır mavisi olarak bilinir. Antimonsülfür ve Galenan (kurşun sülfür) siyah pigment olarak, cinnebar kırmızı pigment olarak ve kobalt camı ve kobalt alüminyum oksit mavi pigment olarak kullanılırdı. PLUTARCH’a göre Yunan ve Romalılar boyama sanatıyla pek az ilgilendiler ve yeni pigmentler geliştirilmesi katkıları pek olmadı. PLINY pigmentleri yukarıda bahsedilen pigmentler ve massicot, kırmızı kurşun, beyaz kurşun ve alumler olarak sıralar. Tebeşir ve kil tozları beyaz pigment
19
olarak kullanılmıştır.
Kavimler göçü (4. ve 6. yy arası) ile orta çağın sonlarına kadar renk verici maddeler teknolojisinde kayda değer bir gelişme görülmemiştir. Doğadaki naples sarısı ve bazı tekstil boyaları üzerine olan gelişmeler dışında pek yenilik olamadı.Bu alandaki ilk yeni gelişmeler Rönesansın başlangıcında görüldü. Karmen (derin kırmızı) İspanyollar tarafından Meksika’dan getirildi. Avrupa’ds a ise kobalt içeren mavi camlar, saflor ve smalt keşfedildi.
Pigment endüstrisi, 18.yy’da Berlin mavisi (1704), kobalt mavisi (1777), Şili yeşili ve krom sarısı (1778) ile 18.yy’da başladı. 19.yy’da ultramarin, Guignet’s yeşili, kobalt pigmentleri demir oksitler ve kadmiyum pigmentleri çabuk bir şekilde geliştirildi.
20.yy’da pigmentler genişleyen, bilimsel bir buluş konusu haline geldi. Son 50 yıldır, yapay renkli pigmentler, kadmiyum kırmızısı,manganez mavisi, molibden kırmızısı,bizmutla karışık oksitler pazardaki yerini aldı. Anatas ve rutil yapılarıyla titanyum dioksit, çinko oksit yapay beyaz pigmentlerden olup dolgu maddeleri olarak kullanılmaya başlandı. Luster pigmentleri artan bir öneme sahiptir.
Organik pigmentlerin uygulaması antik çağlara
dayanır. Binlerce yıl önce çok parlak renk tonu vermelerinden ve çözünürlük sebeplerden dolayı boyar maddeler gibi sınıflandırılan bitki ve hayvandan elde edilen organik pigmentler kullanılıyordu.
Tarihte organik pigmentler tekstil boyamacılığında kullanılıyordu. Daha sonra Çin kili ve tebeşir gibi mineral tabanlı substrat üzerinde adsorblanarak çözücülere karşı dirençli tabakalar oluşturan pigmentler, bu yetenekleri sayesinde süslemecilikte de kullanılmışlardır. Sonraları bu maddeler lake ve tonerler olarak tanındı. Flavan ve antrakuinon ( difenil diketon) serileri binlerce yıl uygulama için doğal renklerin başlıca kaynağı olarak aynı uygulamalarda kullanıldı.
Bilimsel kimya çağının başlamasıyla tekstil boyamacılığı için çok fazla boyar madde sentezlendi. Bunlardan birkaçı pigment tonerleri olarak kullanımı için anorganik substratlar ile adsorbsiyonu uygulandı. Ticari piyasada bulunan asit boyalarının çözünebilir sodyum tuzları lakeler oluşturmak üzere suda çözünebilir baryum, kalsiyum veya kurşun tuzları ile tepkimeye girerek pigmentlerin zorunlu bir özelliği olan çözünmezlikten saptılar. Bazik boyalarda tanin veya antimonlu potasyum tartaratlar çözünmeyen renkler veren pigmentlerdir
Pigment Çeşitleri
Beyaz Pigmentler • Titandioksit • Çinkolu pigmenler • Kurşunlu pigmentler • Antimonoksit • Zirkonyumoksit • Potasyum titanat
Ekstenderler (Dolgu Maddeleri/Pigmentler)
• Karbonatlar• Silisyumdioksit • Silikatlar • Sülfatlar• Alimünyumoksit
20
Renkli Pigmentler
İnorganik Pigmentler
• Demir Oksitler (tabi ve sentetik demir oksit) • Kromatlar o Kadmiyum bileşikleri • Feri, ferro siyanür pigmentler (Prusya mavisi)
Organik Pigmentler
• Azo pigmentler• Monoazo sarı ve turuncu pigmentler • Disazo pigmentler • Beta-Naftol pigmentler • Naftol AS pigmentler ( naftol kırmızılar) • Azo pigment lakeler • Benzimidazolon pigmentler • Disazo kondenzasyon pigmentler • Metal kompleks pigmentler • İsoindolinone ve isoindoline pigmentler• Polisiklik pigmentler • Ftalosiyanin pigmentler • Quinakridon pigmentler• Perilen ve perinon pigmentler • Thioindigo pigmentler • Antrapirimidin pigmentler• Ftlavanthrone pigmentler • Pyranthrone pigmentler • Anthanthrone pigmentler • Dioksazin pigmentler • Triaril karbonyum pigmentler • Quinoftalon pigmentler • Diketopirrolo pirrole pigmentler
Siyah pigmentler
• Karbon siyahı pigmentler• Bakır-krom kompleks siyahı• Anilin siyahı
Metalik Pigmentler
• Alimünyum fleyk• Çinko tozu • Paslanmaz çelik fleyk • Bakır ve bakır alaşımı fleyk
Korozyon Önleyici Pigmentler
• Kırmızı kurşun oksit • Kırmızı siliko kromat• Çinko ve stransiyum kromat • Molibdat pigmentler • Kalsiyum plumbat
Lüminesans Pigmentler
• Fluoresan Pigmentler• Fosforesan Pigmentler• Kalsiyum Sülfürlü Pigmentler• Çinko Sülfürlü Pigmentler• Çinko Silikatlı Pigmentler
PİGMENTLERİN GENEL ÖZELLİKLERİ
Pigmentler;
• Tanecik büyüklüğü 1 mikrondan daha küçük • Doğal veya yapay olabilen• Anorganik veya organik • Suda çözünmeyen• Yağlarda çözünmeyen veya az çözünen • Işıktan veya atmosferik etkilerden (özellikle 02) etkilenmeyen • Sürüldüğü yere iyice kenetlenip kaplama yani örtme imkânı sağlayan maddelerdir.
Anorganik pigmentlerin çoğu bu özelliklere uyarken organik pigmentler suda ve yağlarda çözündüklerinden yağlı boya yapımında kullanabildikleri için lake hâline getirilir; bu şekilde çözünmeleri önlenir. Lakeler, oksidasyona dayanıklı boyar maddelerin bazı metaller, tuzlar veya tanen ile birleşmesinden doğar. 0,5-0,05 mikron büyüklüğünde pigmentlerin bulunduğu formülasyonla optimum renk gücü, parlaklık ve havalandırmaya dayanıma ulaştığı tespit edilmiştir. Zaten çoğu pigment üreticisi de bu boyutlarda
21
üretim yapmaktadır.
Pigmentler şekil olarak beş kısımda incelenir: • Küresel • Kübik • Düğümlü • İğne şeklinde• Fleyk
Organik pigmentlerinin çoğunun şekli küre şeklindedir.
Kuru hâldeki bir pigment, primer partiküller, aggregate, agglomerate içerir. Primer partiküller tek olan kristallerdir.
Primer parçacık, uygun bir prosesle, örneğin elektronik veya ışık mikroskobuyla görülen tanınabilen parçacıklardır.
Primer partiküllerin bir grup içinde yüz yüze temasta olmalarına aggregate adı verilir. Bu grubun
yüzeyi, kendini meydana getiren parçacıkların toplam yüzeyinden küçüktür En iri pigment tanesiyle aggregatenin zayıf kuvvetlerle birbirine bağlanmasına agglomerate denir. Bunun toplam yüzeyi, tek tek yüzeyleri toplamından pek farklı değildir.
Primer parçacıklar çok daha kolay disperze edilir. Yukarıdaki bu üç yapı bağlayıcı veya dispersiyon ajanıyla çevrelenmez, birbirleriyle etkileşirlerse topaklanma oluşur.
Pigmentlerin topaklanması sonucu Pigmentlerin topaklanmaması sonucuDüşük parlaklık Yüksek parlaklıkAz dayanıklı kaplama gücü Dayanıklı kaplama gücüDüşük viskozite Yüksek viskozite
Agglomerasyon tüm pigment tozlarında oluşur, fakat formüle edilen boyada istenilmez. Üretim sırasında var olan agglomerateler dispersiyon sırasında kırılır.Kütle tonu: Pigmentlerin tek başına bir vernik içinde dispers edilmesi neticesinde meydana gelen renktir.Kütle tonu, standart bir pastaya göre mukayese edilir. Kullanılan verniğin, standart pastada kullanılan vernikle aynı özellikleri göstermesi gerekir. Standart ve numune cam plaka üzerine zemini kaplayacak şekilde sürülür , karşılaştırma yapılır.
Alt ton: Pigmentlerin diğer pigmentlerle karıştırıldıklarında meydana getirdikleri renk tonlarıdır.
Renk verme kuvveti: Renkli pigmentlerde renk verme kuvveti tayini, belirli oranlarda beyaz bir pigmentle karıştırılarak, beyaz pigmentlerde ise renk verme kuvveti tayini belirli oranlarda siyah pigmentlerle karıştırılarak yapılır. Renk verme kuvveti standart pasta miktarı oranın 100 ile çarpılmasıyla % olarak bulunur. Aynı kütle tonuna sahip pigmentlerin renk verme tonları farklı olabilir. Örneğin, aynı kütle tonunda olan iki kırmızı
pigment, beyazla karıştırıldığında birisi sarımsı, birisi pembe, diğeri mavimsi pembe verebilirler.
Örtme gücü: Boya içindeki her kg pigmentin örtebileceği m 2 olarak tanımlanır. Örtme gücü; pigmentin boya içindeki konsantrasyonuna , dispersiyon derecesine, tane iriliğine, rengine ve pigmentin özelliğine, pigmentle verniğin kırılma indisleri arasındaki farka bağlıdır.
Yağ absorbsiyonu: Belirli deney şartlarında 100 g pigmenti bağlamak için kullanılan minimum yağ miktarının ml ya da g olarak ifadesidir. Bu yağ genellikle asiti giderilmiş keten tohum yağıdır. Kusma: Bazı pigmentler bağlayıcı ve solventlerin bazılarında az miktarda çözünür. Bu pigmentlere, kusan pigmentler denir.
Dayanıklılık: İyi bir pigmentin ısıya, ışığa, kimyasal maddelere karşı dayanıklı olması beklenir.
22
PİGMENTLERİN İŞLEVLERİPigmentlerin en önemli işlevi boyaya örtücülük kazandırmalarıdır. Örtücülük pigmentin ışığı kırma indisi ile verniğin kırma indisi arasındaki farka doğrudan bağlıdır. Yani pigmentin kırma indisi büyüdükçe örtücülüğü de güçlenir. Örneğin rutil TiO2 ' in kırma indisi 2,76 ve anatas TiO2'in ise 2,55 olduğu için beyaz pigment olarak en çok tercih edilen pigment rutil TiO2 'dir.
Şekil 1.2 : Elektromanyetik spektrum (Görünür ışıkta renklerin dalga boyları)
Pigmentler boyaya kimyasal ve fıziksel etkilere karşı direnç de kazandırır.
Şöyle ki, boyanın asidik veya bazik ortamlara uygun olması ve parlaklığı gibi özellikler pigmentlerin cinslerine ve kullanım şekillerine bağlıdır. Pigmentlerin parlaklığa katkısı ıslatıcı kalitesine, ıslatma derecesine ve pigmentin dispersiyon oranına bağlı olarak değişir. İyi bir ıslatma pigmentin
parlaklığını arttırır.
Ancak bazı durumlarda parlaklık değil, matlık tercih edilebilir. Pigmentlerin renk verme gücü ise hem pigmentin cinsine hem de kullanım oranı ve dispersiyon derecesine bağlıdır. İyi bir dispersiyon sağlanmadan kaliteli ve örtücü bir boya ve düzgün bir renk elde edilemez.
PVC KAVRAMI
PVC (Pigment Volume Consantration), pigmentlerin boya içerisindeki hacimce derişimini veren önemli bir bağlantıdır. PVC doğru formülasyonunda hesaplanması en gerekli değerlerden birisidir. Boya formülasyonu için yapılan AR-GE çalışmaları daha çok deneme yanılma yoluyla yapılır. Yine de bazı temel bilgiler gereklidir. Yani rastgele reçete oluşturup olmayınca sil baştan edemeyiz.
Bu nedenle boyayı oluşturan bileşenlerin her yönden özelliklerini bilmek iyi bir başlangıç olur. Özellikle pigmentler boyanın önemli bir bölümünü oluşturduğu ve dıştan görülen özellikleri de çok etkiledikleri için baştan "hangi pigment ne kadar
kullanılacak" sorusu yanıtlanmalıdır. PVC bu anlamda çok önemli bir kavram olarak karşımıza çıkar.
Payne , PVC kavramından bahsederken, PVC değiştikçe boyanın örtücülük ve diğer özelliklerinin de yavaş yavaş değiştiğini ancak belli bir PVC değerinden sonra bu özellik değişmesinin birden bire önemli oranlara fırladığını bildirmiştir. Bu PVC değerine CPVC (Critical PVC) kritik konsantrasyon denir.
23
Bazı boya cinsleri için uygun görülen PVC aralıkları şöyledir:
BOYA CİNSİ PVC ARALIĞIDüz-mat boyalar 50-75Yarı-parlak boyalar 35-45Parlak boyalar 25-35Yapı dış boyaları 28-36Metal astarları 25-40Tahta astarları 35
Tablo 1.3 : Boya cinslerine göre PVC aralığı
ÇEŞİTLERİNE GÖRE PİGMENTLER ÖZELLİKLERİ VE
KULLANIM ALANLARI
1. Beyaz Pigmentler
Temel olarak beyaz pigmentler titan, kurşun ve çinkonun inorganik bileşikleridir. Boya sanayiinde kullanılan en önemli beyaz pigment titandioksitttir.
1.1. Titan Dioksit
Birim örtme gücünün fiyatındaki düşüklük nedeniyle, en çok satılan beyaz pigmenttir. Rutil ve anatas kristal şekilleri ile pazarlanır ve dış cephe boyalarında yaygın şekilde kullanılır. Ayrıca emaye ve lakelerde de yer alır. Tipik bir dış cephe boyasında % 40 kadar pigment yer alır. Bunun yaklaşık % 60'ı TiO2 dir. Geriye kalan madde % 5 ZnO, % 25 mika, silika, silikatlar ve CaCO3 gibi dolgu maddeleridir. Böyle bir formülasyonla elde edilen boya kontrollü bir tebeşirlenme ile uzun ömre sahip olur ve bir dahaki boya uygulaması için de iyi bir yüzey oluşturur. Titanyum dioksit'in en önemli işlevi pigment olmak şartıyla hem boya ve kaplama hem de plastik, kağıt, mürekkep, fiber, gıda ve kozmetik ürünlerinde; parlaklık, beyazlık ve donukluk sağlamasıdır. Titanyum dioksit dünyada en geniş çapta kullanılan beyaz pigmenttir. Ancak, ona bu eşi benzeri olmayan hüneri, bu beyaz toz özellikleri veren nedir? Öncelikle, sadece elmaslar titanyum dioksitten daha fazla kırılma göstergesine sahiptir. Kırılma göstergesi, ışığın eğilebilme kabiliyetinin ölçümüne denir. Bu sayede donukluk ve örtme kabiliyeti sağlanır. Sadece Magnezyum oksit, titanyum dioksitten daha beyazdır. Ancak bu maddenin kırılma göstergesi titanyum dioksitten çok
daha düşüktür. Bu da istenilen donukluğa ulaşmak için çok daha fazla Magnezyum oksit gerektiği anlamına gelir. Bu nedenle pratikte, titanyum dioksit tercih edilir.
Kullanılan TiO2'nin %50'si yağlı boyalar, vernikler ve lakelere sarfedilir. İkinci önemli kullanım alanı kâğıt endüstrisidir ve % 15'lik bir yer tutar. Plastiklerin renklendirilmesinde de en çok kullanılan beyaz pigment yine TiO2' dir. Her alanda TiO2 kullanımı giderek artmaktadır. Bunun sebebi ekonomik olması ve örtme gücünün fazla olmasıdır. TiO2 'nin örtme gücü film oluşturan bileşenlerle ilişkili olarak yüksek kırılma indisinden kaynaklanmaktadır. Daha dengeli olan rutil şekli daha az tebeşirlenme eğilimi gösterir. Daha yüksek örtme gücüne sahiptir ve sararma eğilimi daha azdır.
2.Titandioksit Yapımı
Pek çok yöntem olmakla beraber burada en çok tutulan ve ekonomik görülen klorür prosesi incelenecektir.
2.1. Titandioksit Yapım Yöntemi
Titan tetra klorürün oksidasyonu, bir gaz yakıt ve oksijen alevinde özel bir yakıcıda kontrol altında yakılması suretiyle titan di okside dönüştürülmesi işlemidir. Bu işlem sonunda üstün kalitede rutil TiO2 elde edilir.
24
TiCl4 + O2 → TiO2 + 2Cl2
TiCl4 ise mineral rutilden C varlığında klorlandırma vasıtasıyla elde edilir.
Bu yöntemle TiO2 elde edilmesi şu an için cazip sayılabilirse de rutil cevherinin kısıtlı oluşu ve zamanla tükeneceği düşünülünce geleceği pek aydınlık görülmemektedir. Ancak yine de günümüzde açılan tesislerin tümü bu prosesi kullanmaktadırlar. Kurşunlu pigmentlerin en çok tanınanları bazik kurşun, kurşun sülfat,ve kurşun karbonattır. Çinkolu pigmentlerin ise en çok tanınanı çinko oksittir. Litopon adıyla tanınan pigment ise çinko sülfür ve baryum sülfat karışımıdır.
2.2.Litopon (Lithopone)
Bu beyaz pigment TiO2 'nin gelişmesiyle önem kaybetse de ucuz oluşu ve özellikle bina içi örtü
boyalarında iyi sonuç vermesi nedeniyle hâla kullanılmaktadır. Parlak beyaz, çok ince öğütülmüş, ucuz bir beyaz pigmenttir.
2.3. Kimyasal Bileşimi
Yaklaşık olarak eşit mol miktarında baryum sülfat ve çinko sülfir içeren bir karışık pigment bileşimindedir. 18. yy. sonlarında litopon çeşitli isimler altında pazarlandı ise de bu adlandırmalardan çabuk vazgeçildi ve standart isim olarak litopon yerleşti. Ticari litopon pigmentinin ZnS içeriği % 28’ dir.
3.Renkli Pigmentler
Kullanılan renkli pigmentlerin bir çoğu çeşitli metallerin oksitleri, kromatları ve bazı karışık filizleridir. Örneğin; demir (III) oksit kırmızı renk veren bir pigmenttir.
Mavi Pigmentler Kırmızı Pigmentler
Yeşil Pigmentler Sarı Pigmentler Kahverengi Pigmentler
Ultramarin Sülyen Krom oksit Litarj (PbO) Sienna toprağı(Burntsienna)Bakır ftalosiyanin Demir oksit Hidrate krom oksit Kurşun veya çinko
kromatKara toprak
(Burnt umber)Demir mavisi Kadmiyum
kırmızısıFtalosiyanin yeşili Hansa sarısı Vandyke
kahverengisiFtalosiyanin mavisi+ çinko kromat
Ferrit Sarısı
Tablo 3.1 : Bazı pigment renkleri ve isimleri
4.Siyah Pigmentler (Karbon Siyahı)
Karbon siyahı gerçekte çok ince toz halindeki gözeneksiz, karbonlu bir maddedir. Son derece dikkatle kontrol edilen pirolitik (ısı etkisi ile parçalanma) petrokimyasal prosesler ie üretilir. En üstün kalitedeki lastik karbon siyahı yaklaşık 10-75 nm çapında küresel karbon taneciklerinden oluşur. Sıcaklık etkisiyle üzüm salkımı gibi bir araya gelmişlerdir. Kullanım alanı yalnız boya ile sınırlı olmayıp tüketimin büyük bir bölümü de lastik endüstrisinde gerçekleşir. Lastiği sağlamlaştırdığı 1904 yılında İngiltere’de S.C. Mote tarafından belirtilmiştir.
Boya da karbon siyahı kullanılması sadece siyah boya üretimi için değildir. Aynı zamanda başka renklerde de koyulaştırmak ve örtücülüğü arttırmak ve aşınma direnci kazandırmak gibi amaçlarla kullanılmaktadır.
5.Dolgu Maddeleri
Bu maddeler boyanın hacim ve kütle kazanması ve zımparalanabilir hale gelmesi için kullanılırlar. Aynı zamanda örtücülüğünü de arttırırlar. Bu maddelerin kullanılmasındaki temel amaç boyada bulunan katı madde oranını ekonomik biçimde arttırmaktır denebilir.
25
Çoğunlukla dolgu maddesi olarak doğal kaynaklardan elde edilen ve fazla bir işleme gerek duyulmadan kullanılan Ca, Mg, Ba elementlerinin karbonat, silikat ve oksitleri kullanılır. Doğal kaynaklardan elde edilen bu malzeme istenen ölçüde ince öğütülerek boyada doğrudan kullanılabilir. Ancak bu da genel harcamayı fazlaca arttırmadığından boyanın en ucuz bileşenleri dolgu maddeleridir. Özetle dolgu maddeleri iki ana kaynaktan elde edilir:
* Uygun kayaların pulvarizasyonu* Kimyasal çöktürme
Boya sanayinde en çok kullanılan bazı dolgu maddeleri ve kimyasal bileşimleri şunlardır:
Talk (3MgO.4SiO2.H2O)Barit (BaSO4)Kalsit(CaCO3)Kaolen(SiO2.Al2O3)Dolamit(CaCO3.MgCO3)Kuars(SiO2)Diatome(SiO2)Mika(K2O.3Al2O3.6SiO2.2H2O)
6.Metalik Pigmentler
Bakır yada bakır alaşımından yapılırlar. Ayrıca paslanmaz çelik bu amaçla kullanılmaktadır. Metalik pigmentlerin birkaç önemli fonksiyonu vardır. Brom tozları dekoratif boyalarda geniş ölçüde kullanılır.Metalik pigmentler içinde en çok alüminyum tozu kullanılır. Alüminyum pigmentlerde hem dekoratif maksatla hem de ısı yalıtıma dayanıklı tercih edilir. Yapraklanan ve yapraklanmayan tiplerde White sprite içinde toz ve pasta halinde satılır. Alüminyum yassı yaprak şeklindeki parçacıklardan oluşur. Boya sürüldüğünde bunlar yüzeye çıkar, kurudukça parçacıklar birbirlerinin üstüne gelecek şekilde alüminyum tabakası oluşturur. Bu tabaka dekoratif olarak parlaklık verir. Koruyucu olarak da zararlı canlıları ve nemi önler. Yapraklanan alüminyum tozu alüminyum yaprağının sürekli dövülmesi ve ezilmesi ile elde edilir. Çinko tozları ise korozyon önleyici özelliği sayesinde astar boyalarında kullanılmaktadır.
7. Korozyon Önleyici Pigmentler
Korozyon önleyici pigmentler korozyona sebep olacak hava şartlarına, su ve organik ortamlara dayanıklıdır. Ayrıca alkalilere karşı da duyarlıdır.8.Lüminesans Pigmentler
8.1.Fluoresan Pigmentler
Anorganik fluoresan tuzlarından ibarettir. Uranyum tuzları özellikle uranyum ve potasyum sülfat yeşil bir fluoresana sahiptir. Mor bir ışıldama yapan kalsiyum florür ve mavi bir fluoresan yapan kalsiyum tungstat bu pigmentler arasındadır.
8.2.Fosforesan Pigmentler
8.2.1.Kalsiyum Sülfürlü Pigmentler
Karışım kireç, kükürt ve pirinç nişastasından ibarettir. Aktifleştiriciler ise nitrat asidi ile hafif asitlendirilmiş bizmut nitrat ve toryum nitrat çözeltileridir. Mavi bir lüminesans verir. Bu karışıma benzeyen bir karışım da sarı bir lüminesans verir. Kükürt oranı iki katına çıkarsa yeşil bir lüminesans verir. Sarı ve kırmızı fosforesans veren pigmentlerin beyaz ve mor olanlardan daha iyi korunabilme özelliği vardır.
8.2.2.Çinko Sülfürlü Pigmentler
Bir miktar lakali tuzu ile magnezyum klorür veya aktifletirici içeren amonyaklı bir çinko tuzu çözeltisi kükürtlü hidrojen yardımı ile çökertilir. Süzülüp kurutulur ve 1200 °C’ ye ısıtılır. İçinde eser miktarda demir bulunması fosforesans için engel olabilir.
8.2.3.Çinko Silikatlı Pigmentler
Monoçinko silikattır ZnO.SiO2 Diçinkosilikat 2ZnO.SiO2 yüksek yüksek fosforesans vermemekle beraber fluoresan yönünden aralarında fark yoktur. Sarı bir lüminesans verir.Kaynaklar :• BUXBAUM Gunter, İndustrial İnorganik Pigment • DYO, Boya El Kitabı • Introduction to paint chemistry and turner G.P.A Principles • SHREVE R.Norris &Joseph A.Brink Jr, Kimyasal Proses Endüstrileri, 1985• YÜREKLİ Şeref, Reçine ve boya teknolojisi, İstanbul,1995• www.elpacocoatings.com • www.neon.chem.vidaho.edu• www.alibaba.com • www.specialcham4polymers.com• www.cci-icc.gc.ca • www.chelix.com • www.realcolorwheel.com• www.ecologie-pratique.org
26
HaberYabancı
3 BOYUTLU GRAFEN, ÇELİKTEN 10 KAT DAHA GÜÇLÜ
Massachusetts Institute of Technology’in üstünde çalışmalar yürüttüğü 3 boyutlu Grafen, çelikten yüzde 95 daha az yoğun olmasına rağmen on kat güçlü yapısıyla merak uyandırıyor.
Öncelikle akıllarınıza şu soru gelebilir: Nedir bu grafen? Grafen, bal peteğine benzer kristalimsi bir yapıda biçimlenen bir karbon atomu. Elektriği verimli şekilde ileten yapısı ile elektronik sektöründeki pek çok alanda faydanılan bir yapıdır. Teorik olarak, grafen doğru işlenirse elmas uçlu matkaplara bile dayanabilir.
MIT (Massachusetts Institute of Technology), teorik olanı pratiğe taşımayı başardı. MIT’teki bilim insanları, malzemenin süngerimsi yapısını öne çıkarmak için diatomik küpleri kullanıyor. Söz konusu yapı daha sonra sıkıştırma testlerine tabi tutuluyor. Şekillendirme işlemi mutlak önemde zira nesnenin gözenekli yapısı, daha fazla yüzey anlamına geliyor. Böylece grafen düşük ağırlıkta olsa bile, dayanıklılık üst seviyede oluyor. Ne de olsa çelikten on kat güçlü bir materyal karşı karşıyayız.
En beklenmedik gelişme, farklı küplerin öngörülemez davranışları. Daha kalın duvarlar ve kıvrımlara sahip olanlar, daha fazla basınç uygulandığında daha az kararlı bir yapıya bürünüyor. Daha ince küp ise kontrollü bir şekilde parçalanarak, şeklini neredeyse son aşamaya kadar koruyabiliyor. MIT’e göre geometri, buradaki dominant faktör.
MIT, söz konusu materyalin kimyasal işlemlerde, su arıtma tesislerinde ve beton köprülerde bile rahatça kullanılabileceğini vurguluyor. Polimer ve metal parçacıkları almak, grafenle bunları kaplamak ve doğru basıncı uygulamak yeterli. Elbette tüm bu işlemleri, işinin ehli bir bilim adamı yapmalı.
27
Ye
rli
Haber SAKARYA ÜNİVERSİTESİ FENOLSÜZ MİKRO BESİN GÜBRESİ ÜRETTİ
Bitkilerin mineral ihtiyacını karşılamak için kullanılan, fenol maddesi içermeyen, daha verimli ve güvenilir yerli “şelatlı mikro besin gübresi” imal edildi.
Sakarya Üniversitesi (SAÜ) Fen-Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü Anorganik Kimya Ana Bilim Dalı Başkanı Prof. Dr. Salih Zeki Yıldız, tarım kimyasalları üzerine AR-GE araştırmaları yapmak için Sakarya TEKNOKENT içinde KOSGEB destekli kurdukları şirkette, ithal edilen ve içinde fenol bulunan gübre üzerinde çalışma yaptı.
Bitkilerin mineral ihtiyacını karşılamak için toprağa verilen demir, mangan, bakır, bor ve çinkodan oluşan mikro besin elementlerinin içinde zehirli madde içeren fenol olması üzerine Prof. Dr. Yıldız, yeni gübre üretmek için çalışmalara başladı.
Yıldız, yeni nesil şelatlı mikro besin gübrelerinde kullanılan fenol yerine alternatif molekül arayışı içerisine girerek, yaklaşık 6 ay süren çalışmalar neticesinde, etkinliği düşük bir molekül olan etilendiamin tetra asetik asitini, kompleksleşme
çalışmalarında etkinliklerini çıkartarak, amino asit yapısında daha verimli, güvenilir, yüksek çevreci ve yerli “oksi-şelatlı” mikro besin gübresi üretti.
Alternatif bir yapı ortaya koymuş olduk
KOSGEB’ten aldıkları destekle Sakarya TEKNOKENT bünyesinde kurdukları şirkette AR-GE çalışmaları yaptıklarını vurgulayan Yıldız, “Bu çalışmalar sırasında özellikle dünyadaki üretilmiş olan molekülleri inceliyoruz. Bu yaptığımız çalışmalarda bahsettiğimiz unsur karşımıza çıktı ve bunu bu haliyle üretmek istemedik.” ifadelerini kullandı.
Prof. Dr. Yıldız, fenol yerine alternatif molekül arayışı içerisine girdiklerini belirterek, etkinliği düşük bir molekül olan ve daha önce kullanılan etilendiamin tetra asetik asidin (EDTA) güvenilir bir kimyasal olması üzerine bunun üzerinde çalışmaya karar verdiklerini dile getirdi.
Bu durumda bu molekülün kompleksleşme kararlılıklarını istenilen seviyeye getirmek için
28
çalışma başlattıklarını dile getiren Yıldız, şu ifadeleri kullandı:
“Özellikle etkinliğinin düşük olması sebebiyle etilendiamin tetra asetik asiti kullanılmıyor. Yapmış olduğumuz çalışmalarda mikro besin elementlerinden özellikle demir iyonu ile kompleksleşme etkinliğini düşük olan
etilendiamin tetra asetik asidinin kompleks kararlılığını iyileştirerek, şu anda bilinen ve dünyada uygulanan yeni nesil moleküllerin durumuna getirdik. Dolayısıyla bizim için bir kazanım oldu. Bu molekülü kullanarak dünyada bilinen ve etkinliği yüksek şelatlı ajanlara alternatif bir yapı ortaya koymuş olduk.”
KİMYA MÜHENDİSİ
ZEHRA ORUÇ
ÖĞRENCİ
MERSİN ÜNİVERSİTESİ
29
UV - UV VİS GÖRÜNÜR BÖLGE & MOR ÖTESİ
SPEKTROSKOPİSİ
Elimizde bir madde olduğunu varsayalım. Ne olduğunu bilmiyoruz, belkide saf değil birden fazla bileşimi var, hangi fonksiyonel grupları
içerdiğini bilmiyoruz, dolayısıyla tehlikeli olup olmadığı hakkında bir fikrimiz yok, eğer öyleyse de derişimlerini bilmiyoruz.
Tüm bu soruları en hızlı ve en kolay şekide yanıtlamak için çeşitli kromotografiler ve spektroskopik cihazlar tasarlandı. İşte bu yazıda bu cihazların en önemlilerinden biri olan ultraviyole
spektroskopisini tanımaya çalışalım.
Cihazın kullanım amacı olarak fonksiyonel grupların tanınması, fonksiyonel grupları taşıyan bileşiklerin nicel analizi gösterilebilir. Ancak diğer cihazlardan farklı olarak moleküllerin stereokimyasını araştırabilir, geometrik izomerleri ve konformasyonları bulabilir, reaksiyon kinetiği, reaksiyon ara ürünleri ve denge sabitlerini bulabilirsiniz.
Görünür bölge ve mor ötesi (UV-VIS) spektroskopisi moleküllerdeki elektronik geçişlerin verdiği spektrumlarla madde hakkında bilgi sahibi olmamızı sağlar. Elektronik spektrum 100-700 nm aralığını kapsar;
100-200 nm aralığı Vakum UV, 200-400 nm aralığı UV (veya yakın UV) ve 400-700 nm aralığı görünür bölgedir.
30
Bir bileşik görünür bölgede absorbsiyon yaparsa renklidir ve absorbladığı rengin tamamlayıcı renginde görünür. Örneğin, viyolede absorpsiyon yapan bir bileşik yeşildir.Cihaz sistemi 4 kısımdan oluşur ;
1. Işın Kaynağı2. Monokromatör3. Numune Hücresi4. Dedektör
Bu cihazda ışın kaynağı olarak döteryum( D2), tungsten(W), ksenon(Xe), hidrojen(H2) ve civa buhar lambası gibi sürekli ışın kaynakları kullanılır. Bunlardan en çok kullanılanı ultraviyole bölgede kullanılan döteryum ve hidrojen lambasıdır. Döteryumun ışın şiddeti hidrojene göre çok daha fazladır ve daha uzun ömürlüdür ancak hidrojenden çok daha pahalıdır. Ksenon ve civa buhar lambası her iki bölgedede ışıma yapabilir.Monokromatör birden fazla dalga boyuna sahip bir ışın demetinden tek dalga boylu ışın elde etmek için kullanılan düzenektir. Işın kaynağından gelen ışından istediğimiz dalga boyunu seçip numuneye göndermeyi sağlar. Filtreli fotometrelerdeki monokromatörler ışık filtresi iken spektrofotometrelerde ışık prizması kullanılır.
Numune hücresi numunenin bulunduğu yerdir ve bu cihaz için iki farklı numune hücresi kullanılabilir, cam olanlar ve kuvartz olanlar. Cam olanlar daha düşük maliyetlidir ve görünür bölge için daha uygundur. Kuvartz olanlar UV ışınları, IR yakın bölgeleri ve görünür bölge için elverişlidir. Ultraviyole ve görünür bölgelerde silindirik hücreler kullanılması daha ekonomiktir. Bu durumda, çalışma süresince hücrenin yerleşme konumu ışın demetine
göre aynı olmalıdır; aksi halde yol uzunluğunun değişmesi ve eğri yüzeylerdeki yansıma kayıpları önemli hatalara yol açar.
Son olarak dedektör, maddenin ışını absorblayıp absorblamadığını anlamamızı sağlayan, ışın şiddetini ölçmemizi sağlayan alettir. Bu cihazda dedektör çeşidi olarak ;
1. Fotovoltaik dedektör2. Fotoçoğaltıcı tüp3. Fototüp
kullanılabilir. Dedektör seçerken dikkat edilmesi gereken nokta ışın kaynağıdır. Çünkü hangi ışın kaynağını kullanıyorsak o ışınları ölçmeye uygun dedektör seçimi yapmamız gerekir.
İki farklı UV spektrometresi vardır ;
1. Tek Işık Yollu Spektrofotometreler2. Çift Işık Yollu Spektrofotometreler
Tek bir çalışma prensibinden bahsedemesekte temel mantık ikisindede aynıdır.
Tek yollu spektrofotometrelerde cihaz bileşenlerinin tümü aynı ışık yoluna yerleştirilmiştir. Işın kaynağından çıkan ışınlar monokromatörde dalga boylarına ayrılır ve bizim istediğimiz dalga boyu seçilerek numune tutucudaki örneğe gönderilir. Işına maruz kalan örnekteki bağ elektronları ışını
absorblarken enerjisi artacak ve daha yüksek enerji seviyesine geçeceklerdir. Elektronlar tekrar temel hal seviyesine geçmek istedikleri zaman üzerindeki fazla enerjiyi atmak isteyeceklerdir. İşte tam bu sırada dedektör yayılan ışının şiddetini ölçerek elektrik sinyaline çevirecek ve analizi tamamlayacaktır.
31
Çift yollu spektrofotometrede tek yolludan farklı olarak referans madde kullanılır. Monokromatörden çıkan ışık, eşit şiddette iki demete bölünerek biri örneğe diğeri referans maddenin bulunduğu kaba gönderilir. İkiye ayrılan ışık, iki ayrı dedektörle algılanır ve dedektörlerde oluşan sinyallerin oranı ölçülür. Böylece örnekteki geçirgenlik değeri sürekli olarak çözücününki ile karşılaştırılmış olur. Burada iki dedektörün tam uyumlu olması, yani eşit
şiddetteki ışık ile aynı sinyali oluşturması gerekir.
Numune tutucudaki örneğe ışınlar geldiği zaman, örnek içerisindeki moleküller enerji absorblar. Dolayısıyla elektronik,titreşme ve dönme uyarmalarına neden olur. Organik moleküllerde dört tür elektronik geçiş görmek mümkündür.
32
33
Monokromatik (tek dalgaboylu ışıma) ve I0 şiddetindeki bir ışık demeti çözeltideki herhangi bir molekül tarafından absorplandığında şiddeti azalır
ve tüpü I şiddetinde terkeder. Moleküllerin seçilen dalga boyundaki ışımayı absorplaması sonucu ortaya çıkan azalma Lambert-Beer eşitliği ile verilir.
I0 : Örnek kabına giren ışık şiddetiI : Örnek kabını terk eden ışık şiddetiε : Molar absorpsiyon katsayısı (L / mol.cm)b: Örnek kabının kalınlığı ışığın çözelti içinde kat ettiği yol (cm)Ancak bu yasayla bazı hatalardan dolayı her zaman doğru sonuç elde edemeyiz. Şekilde görüldüğü gibi Lambert-Beer yasasında sapmalar görülebilir.
Bu sapmalarını analiz edecek olursak ;
1.Gerçek sapmalar- Bu yasa monokromatik ışın için geçerlidir.- Örnek homojen olmalıdır.-Aynı λ’da absorpsiyon yapan birden fazla türün birbirinin absorpsiyonunu etkilememesi gerekir. 2. Aletlerden ileri gelen sapmalar - Lambert-Beer eşitliği monokromatik ışın için geçerli olduğundan dedektöre kaçak ışık gelmesi veya ışığın saçılması sonucu şiddetinde azalma olması sapmalara neden olur.
3. Çözelti etkileşmelerinden gelen sapmalar - Eğer örnek homojen değilse, bazı yerlerinde koagüle olmuş parçalar varsa, doğru bir absorbans ölçülemez. Bu parçalar ayrıca ışığın saçılmasına da neden olurlar.
Bu cihazla analiz yapılırken izlenen basamaklar şöyledir ;
1. Maksimum soğurma dalga boyunun bulunması2. Kalibrasyon grafiğinin oluşturulması ve bilinmeyen çözeltinin derişiminin bulunması
34
c1 ve c2 derişimlerinde
örneğin absorbansı λ1 ve λ2 dalga boylarında absorbans değeri, Aλ1 ve Aλ2 bulunur. Absorbans değerleri ve hesaplanan ε değerlerinden yararlanarak,
Aλ1 = 1ελ1bc1 + 2ελ1bc2 Aλ2 = 1ελ2bc1 + 2ελ2bc2
Eşitlikleri yardımıyla c1 ve c2 hesaplanır. Formül biraz daha düzenlenirse ;
A = εbc = εm/Ma.V M= εm/A.Vm : bileşiğin kütlesiMa : bileşiğin mol kütlesiV : çözeltinin hacmi ε : molar absorbsiyon katsayısı
Kaynaklar :
1. http://biyokure.org2. www.balıkesir.edu.tr 3. https://www2.chemistry.msu.edu4. https://en.wikipedia.org
35
HaberYabancı
YENİ NANOTEKNOLOJİ SAYESİNDE İNSAN HAREKETLERİNDEN ENERJİ
ELDE EDİLEBİLECEK
Nanoteknoloji alanında çığır açma potansiyeline sahip biyo-uyumlu ferroelektrik nanojenenarötler (FENG) sayesinde insan hareketlerinden enerji elde edilebilecek.
Michigan Eyalet Üniversitesi’nde görevli araştırmacılar nanoteknoloji alanında çığır açacak yeni bir cihaz geliştirdi. Son derece ince ve esnek olan bu nanoteknoloji cihazı sayesinde insan hareketlerinden enerji elde edilebilecek. Akıllı telefonlardan dizüstü bilgisayarlara çeşitli cihazlarda kullanılabilecek bu yeni teknoloji, birçok alanda fark yaratma potansiyeline sahip.
Biyo-uyumlu ferroelektrik nanojeneratör ya da FENG olarak anılan bu yenilikçi teknoloji sayesinde insanların klavyede yazı yazmasından veya telefonunu kullanmasından elde edilecek enerji ile bu cihazlar şarj edilebilecek. Cihazı geliştiren ekibin başında yer alan Michigan Eyalet Üniversitesi elektronik mühendisi Nelson Sepulveda; yakın gelecekte bu teknoloji sayesinde insanların telefonlarını bir hafta boyunca şarj etmeden kullanabileceklerini belirtti.
Araştırmacılar; esnek, ince ve birçok kullanım alanına uygun ilk prototipleri geçtiğimiz günlerde tanıttılar. Avuca sığacak kadar küçük bir FENG
cihazı çok sayıda LED lambayı yakmaya yeterken, bir dokunmatik ekrana enerji sağlamak için çok daha küçük bir cihazın yeterli olacağı sunum sırasında katılımcılara gösterildi.
Biyo-uyumlu ferroelektrik nanojenaratörün silikon taban üzerine kurulu yapısındaki katmanları; polipropilen ferroelektrik, gümüş ve poliimidden oluşan ince duvarlar ayırıyor. İyonize katmanların sıkıştırılması ile alttaki maddeden elektrik enerjisinin elde edilmesi sağlanıyor.
Bu yenilikçi teknolojiyi geliştiren araştırmacılara göre FENG; cep telefonları, kablosuz kulaklıklar ve dokunmatik ekranlar gibi birçok cihaz için alternatif enerji kaynağı olabilir. Cihazın farklı boyutlara uyarlanabilmesi, hafifliği ve basit kullanımı göz önüne alındığında FENG cihazların önümüzdeki yıllarda yaygın şekilde kullanılmaya başlanması pek de uzak bir ihtimal değil.
36
HaberYe
rli BİTKİ ÇAYININ
“AZI KARAR ÇOĞU ZARAR”
Adıyaman Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Kimya ve Biyokimya Bölümü Yardımcı Doç. Dr. Ahmet Özkaya, “İnsan metabolizmasına destek mahiyetinde günlük olarak 1-2 çay bardağı bitki çayı içilmesi kafidir."
Özkaya, AA muhabirine yaptığı açıklamada, kış aylarının gelmesiyle soğuk algınlıklarının arttığını söylerken insanların kendilerini hastalıktan korumak adına kullandıkları bitki çaylarını doğru bir şekilde tüketmeleri konusunda uyarılarda bulundu.
Tüketilen bitki çaylarının bilinçli şekilde kullanılması gerektiğini belirten Özkaya, salgın hastalıkların yaygın bir şekilde görüldüğü bu aylarda, hastalığa yakalandıktan sonra tedavi amaçlı kullanılan bitkiler konusunda dikkatli olun çağrısı yaptı.
Özkaya, gribal hastalığa yakalanan vatandaşların uzman bir doktora görünmeleri gerektiğini kaydetti.
Yeşil çay gibi bitkilerin aşırı kullanımının enzim aktivitelerini arttırdığı için karaciğer dokusunda tahribatlar meydana getirdiğini dile getiren Özkaya, sağlık açısından düşünüldüğünde az kullanılmasının fayda sağlayacağını belirti.
Bitki çaylarının kullanımında yanlış yargı olduğunu aktaran Özkaya, şöyle konuştu:
“Ne kadar çok bitki çayı içersem, o kadar çok faydası olur. Bu durum çok yanlış bir düşüncedir. Bitki çayı içerisinde bulunan bazı biyokimyasal maddeler karaciğer dokusunu yorar ve işlevini ters yönde etkiler. Bu maddeler özellikle antioksidan etki gösterirken fazla kullanımında antioksidan etkinin tersi olan prooksidan etki yani zararlı etkiyi ortaya çıkarıyor. Bu nedenle insan metabolizmasına destek mahiyetinde günlük olarak 1-2 çay bardağı bitki çayı içilmesi kafidir.”
Bitki çayı satışı yapan Attar Fatih Uçarer ise havaların
37
soğuk olması nedeniyle bitki çaylarının satışında artış olduğunu ifade etti.
Uçarer, özellikle son günlerde gribal enfeksiyonlarda
ıhlamur, zencefil, tarçın, karanfil, ada çayı ve kuşburnu gibi çayları alan müşterilerin çoğunlukta olduğunu kaydetti.
YAZARIMIZ OLUN
KOŞULLAR1-) KİMYA VEYA KİMYA SEKTÖRÜ İLE İLGİLİ BİR KONUDA KAYNAKLARINIZI BELİRTEREK YAZIN
2-) HER AYIN 20. GÜNÜNE KADAR [email protected] adresine
AD-SOYAD SIK KULLANDIĞINIZ MAİL ADRESİ BİTİRDİĞİNİZ/OKUDUĞUNUZ OKUL İSMİ PROFİL FOTOĞRAFI YAZINIZIN WORD FORMATI İLE GÖNDERİN.
BİR SONRAKİ AY BİLGİLERİNİZ İLE YAZINIZI YAYIMLAYALIM
