Camın Yapısı

RENKLĐ CAM KOLYEM KIRILDI
RENKLĐ CAM
KOLYEM KIRILDI
KĐMYA KONUSU: CAMIN
YAPISI VE RENKLĐ CAMLAR
KONU BAŞLIĞI ĐLE KĐMYA KONUSU
ARASINDAKĐ ĐLĐŞKĐ: Camın tarihte ilk
bulunuşu anlatılarak günümüzde renkli
camların üretilmesi ve günlük yaşamda
kullanımı.
HEDEF VE DAVRANIŞLAR
Hedef -1: Camın tarihte bulunuşunu
açıklama
Kazanımlar
1)Camın yapısının ve camı oluşturan ana
maddelerin anlatılması.
2)Camın günlük hayatta kullanım
şekillerinin örneklendirilmesi
HEDEF VE DAVRANIŞLAR
Hedef -2: Camın yapısının ve renkli
camların anlatılması.
Kazanımlar
1) Camı oluşturan bileşiklerin anlatılması.
2) Cama renk veren kimyasalların
anlatılması.
3) Cam yapımının anlatılması.
GÜNLÜK YAŞAMDA
KARŞIMIZA ÇIKAN OLAY
Cam, çok çeşitli kullanım alanları bulmuş stratejik önemi olan bir
madde olup, basit bir su bardağından çok karmaşık bir teknik
donanım malzemesine kadar kullanım alanı geniştir. Cam
dokunulduğunda sert ve katı bir malzemedir. Gevreksi bir yapısı
vardır, sert bir yüzeyle aniden karşılaştığında kırılmaya meyillidir.
Buna rağmen kimya terminolojisinde sıvı olarak tanımlanmaktadır.
Yani sıvıları taşımak için tasarlanmış vazoların çoğu aslında sıvının
kendi formudur. Cam sertleşmek için soğutulduğunda bu temel
nitelikleri taşımaktadır ancak, ısıtıldığında nitelikleri tamamen değişir.
Süneklik derecesine kadar yumuşamaya başlar ve eğer yeterli
derecede ısıtılırsa(1200-1500 C) su gibi akıcı olur.Cam,bu özelliği
sayesinde günlük yaşamımızda sıklıkla kullanılmaktadır.
Camın tarihçesi
Yaygın olarak camın tesadüf eseri keşfedildiğine
inanılmaktadır. Camın keşfine dair en sık bahsi
geçen açıklama Yunan tarihçi Piny'nin
açıklamasıdır. Piny'e göre birtakım tüccarlar
teknelerinden kıyıya çıktıktan sonra bir nehir
kıyısında kamp kurup, nehir yatağında bir ateş
yakmışlardır. Sonraki gün ise önceki günün
ateşinin külleri aranda şeffaf, parlak cam
parçaları bulmuşlardır. Erken dönemlerde, cam
sanatı daha çok Mısır ve Mezopotamya'da
gelişmiştir.
CAMIN YAPISI
Cam, aşırı ısıtılmış alkali ve toprak alkali metal
oksitleriyle, diğer bazı metal oksitlerin
çözülmesinden oluşan oluşan bir sıvı olup ana
maddesi (SiO2) silisyumdur. Cam, akışkan bir
maddedir. amorf yapısını koruyarak katılaşan
inorganik cisimler olarak tanımlanabilir. Üretim
sırasında hızlı soğuma nedeniyle kristal yapı
yerine amorf yapı oluşur. Bu yapı cama
sağlamlık ve saydamlık özelliğini kazandırır.
Cam moleküllerinin
yapısı
Amorf Yapı
Modell zur Struktur von Glas, hier am Beispiel eines Silicatglases
verdeutlicht. Die SiO4-Tetraeder sind unregelmäßig vernetzt. In den
relativ großen Zwischenräumen können Kationen wie Natrium oder
Kalium eingebaut werden.
CAM YAPIMINDA KULLANILAN
KATALĐZÖRLER
Camın yapısında bulunan maddeleri ergime noktaları
altında belirli bir sıcaklıkta eritebilmek için katalizörlere
ihtiyaç vardır. Bu katalizörler şunlardır:
Na2CO3 ( Soda) : Sodyum karbonatın erime noktası
890 derece düzeylerinde, Karbonat olarak bilinen
Potas’ın ise erime noktası yine 890 derece
civarındadır. Đkisi de fabrikalarda üretilirler. Soda
üretimi genellikle Solyav yöntemiyle (tuzlu suyun içine
Amonyum karbonat eklenmesi) gerçekleştirilir.
Na2SO4 : Cam eriyiğinde yalnızca bu madde
kullanılabilir.Erime derecesi 900 civarındadır.
Pb3O4 (Kurşun Oksit) : Cama ışık kırılganlığını artırmak
suretiyle daha fazla parlaklık kazandırır. Camın özgül
ağırlığı artar.
Bor: Camın ısı değişimlerine dayanıklılığını
artırabilir.(Laboratuar camları, yemek pişirilen cam
kaplar…)
Cam pratik olarak katı bir madde olarak görünse de,
teknik olarak sıvı halde bir maddedir.Soğutulduğunda,
içindeki moleküller, bir kristalin geometrik
düzeninde değil, bir sıvının tipik özelliği olan
düzensiz bir yapıda katılaşır.Kristalleşmenin
güç olduğu karmaşık moleküler bir düzene
sahiptir. Bu özelliği sebebiyle Amorf Katı veya
Süper Soğumuş Sıvı olarak adlandırılır.
CAMI OLUŞTURAN ANA
MADDELER
OKSĐTLER
ERĐTĐCĐLER
STABĐLĐZATÖRLER
OKSĐTLER:
Ağsı tabaka oluşturup camlaşma özelliği
sağlayan maddelerdir. Kuvars kumu
bunların başında gelir. Ağ oluşturan
oksitlerin en önemlileri ise SiO2, B2O3 ve
P2O5 (fosforpentaoksit) dir.
ERĐTĐCĐLER :
Ağ oluşturan ve cam haline gelebilen oksitlerin
erimelerini kolaylaştırmak amacıyla cam
bileşimine katılan maddelerdir. Başlıcaları
Na2O, K2O, Li2O dur. Camlaşıcıların erime
sıcaklığını düşürerek onların erimelerini
kolaylaştırır. Özellikle 1713˚C'deki silisyumun
erime derecesi 1500˚C'ye düşer. Eriticiler ağ
içine girerek onu değiştirdiği için eriticilere
modifikatör de denilmektedir.
STABĐLĐZATÖRLER(SABĐTLEŞTĐRĐCĐLER) :
Stabilizatörler, camın kimyasal dayanımı,
kırılma indisi, dielektrik özellikleri üzerinde etki
yaparlar. Formülüne stabilizatör ilave
edilmemiş bir cam su karşısında stabil özellik
göstermez. Bu camlara su camı denilir.
Stabilazatör olarak kullanılan maddelerin
başlıcaları CaO, BaO, PbO, MgO ve ZnO dur.
CAM ELDE ETMEDE
KULLANILAN KARIŞIMLAR
Normal cam
%72 Silis
% 15 Soda
% 13 Kalker
ve kristal cam için;
% 42 Silis
% 24 Potas + Soda
% 34 Kurşun oksit
CAMA RENK VEREN
MADDELER
Bakır: Yeşil, turkuaz, kırmızı Krom: sarı,
yeşil Demir: yeşil, mavi, sarı Nikel: Potas
camında menekşe Kobalt: Koyu mavi ve
açık mavi soda camında sarı renk
Magnezyum: mor, eflatun Selenyum:
Soda camında pembe Gümüş: Koyu sarı
kurşun camında amber renk Altın:
pembe, kırmızı Titanyum: Sarı,
kahverengi Çinko, Fosfat, Kalay: Opak
beyaz Uranyum: Yeşilimsi sarı Antimon:
Sarı
Yardımcı Bileşenler :
Bu bileşenler genelde adi camın formülüne
girmezler, ancak değişik cam türlerinde
değişik etkiler sağlamak üzere kullanılan
oksitlerdir. Örneğin
(MnO2): Camın rengini açar.
(As2O3): Renk verici ve saflaştırıcıdır.
(Na2SO4): Redükleyicidir.
(KNO3): Camın saydamlığını sağlar.
CAM TÜRLERĐ
Soda kalsik Camı
Kurşun Camı (Kristal Cam)
Borosilikat Camı
Alüminosilikat Camı
Silisyum Camı (%96 SiO2)
Özel Camlar(Emniyet Camları,Buzlu
Camlar,Renkli Camlar,Fiber Glas)
CAMIN KULLANIM
ALANLARI
AYDINLATMA(Pencere,kandiller,vitray…)
TIP(Đlaç kutuları,ilaç kapları,çeşitli cam
malzemeler,deney tüpleri..)
KOZMETĐK(Parfüm şişeleri,krem kapları,ayna)
TAKI(Yüzük,Cam bilezik,kolye,cam boncuklar)
MUTFAK ve EV DEKORASYONUNDA
(Bardak,tabak,elektrikli araç gereçler,
borcam…)
Hazırlayan
Ebru Aysan
20338408