Hayatimizdaki Kimya
advertisement
HAYATIMIZDAKİ KİMYA TEMİZLİK MALZEMELERİ İnsanlar eski çağlarda sabunu bulana kadar çeşitli malzemeleri temizlik maddesi olarak kullanmışlardır. Fenikeliler sabundan önce temizlik amacıyla süt, bitki özleri, kül ve kili temizlik amacıyla kullanıyorlardı. Temizlik amacıyla sabunun kullanılması M.Ö. 200'lü yıllara dayanır. Sabun keşfedildikten sonra insanlar arasında değerli bir takas aracı olarak, ilaç olarak ve temizlik malzemesi olarak kullanılmıştır. Kullanım alanı ortaçağda genişlemiş olan sabun, çamaşırların temizlenmesinde ve bulaşıcı hastalıklara karşı dezenfektan olarak kullanılmıştır. 1800'lü yılları öncesine kadar sabunun, yağ ve alkalinin mekanik bir karışımı olduğu sanılmaktaydı. 18. yüzyılda Fransız kimyager Eugene Chevreul, sabun oluşumunun bir kimyasal tepkime olduğunu göstermiştir. Buhar makinalarının bulunmasıyla sabun üretimi hızlanmıştır. 19. yüzyılda sabun yapımı, çok büyük bir sektör haline gelmiştir. 1907 yılında bir alman firması, sabunda bulunan maddelere ilave olarak sodyum perborat içeren deterjanı piyasaya sürmüştür. Sabunun sert sularda yeterince köpürememesi nedeniyle deterjan üretimi bundan sonraki yıllarda hız kazanmıştır. Sabun ve Deterjan Sabun bitkisel ve hayvansal yağların veya yağ asitlerinin NaOH gibi bazlarla kimyasal tepkimesi sonucunda elde edilir. Katı ya da sıvı yağlar basınç altında bir bazla hidroliz edilince oluşan yağ asitleri NaOH veya KOH ile etkileştirilir ve sabun eldesi gerçekleşir. Hidroliz işlemi sırasında gliserol de oluşur. Katı ve sıvı yağlara trigliserit adı verilir. Yağların bazik ortamda hidrolizlenmesi sonucu oluşan uzun zincirli(C12-C18) karboksilli asitlerin sodyum veya potasyum tuzlarına sabun, gerçekleşen olaya da sabunlaşma denir. Aşağıda gliseril tripalmitat'tan sabun eldesi denklemi verilmiştir. Sabun molekülü bir hidrofil uç ve hidrofob karbon zinciri içerir. Aşağıda sodyum stearatın yapısı görülmektedir. Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 1 Suda çözünebilen(yumuşak sabun) ve çözünemeyen(sert sabun) iki sabun çeşiti vardır. Suda çözünebilenler, yağ asitlerinin sodyum ve potasyum tuzlarıdır. Temizlik işlerinde kullanılan sabunlardır. Potasyum ile oluşmuş sabunların erime noktaları düşüktür ve yumuşaktır. Yumuşak sabunlar sıvı sabun yapımında ve traş kremlerinde kullanılmaktadır. Suda çözünmeyen sert sabunlar, aluminyum, kalsiyum, magnezyum, baryum, lityum, çinko, kurşun, kobalt ve bakır gibi katyonları içeren yağ asiti tuzlarıdır. Suda çözünmedikleri halde organik çözücülerde çözünebilirler. Lityum sabunları yüksek sıcaklığa dayanıklı makina yağlarında ve greslerde kullanılır. Sabun, hareketli metal parçalarıyla yağın temas etmesini sağlar. Makinada sadece yağın bulunması durumunda, zamanla yağ harcanır ve hareketli parça korunamaz. Sabun, temizlemenin yanında kozmetik sanayinde ve endüstride kullanılır. Losyon, krem, sprey, ilaç yapımında; boya, plastik döküm, metal çekme işlemlerinde; kauçuk ve plastik imalatında, su geçirmez tekstil üretiminde, metallerin paslanmasını önleyici yardımcı malzeme yapımında sabun kullanımı söz konusudur. Sabunda Kullanılan Malzemeler Sabun yapımında kullanılan organik yağ asitlerinden en önemli olanları doğada serbest olarak bulunan 12,14,16 veya 18 karbon içeren yağ asitleridir. Karbon sayısı 18'den fazla olan yağ asitlerinin çözünürlüğü az olduğu için sabun yapımında kullanılmazlar. Sabun yapımında hayvansal veya bitkisel yağlar kullanılabilir. Yağlar, üretilecek olan sabunun kullanım alanına ve türüne göre seçilir. Hayvansal yağlarla yapılan sabunlar sert ve suda yavaş çözünürler. Bitkisel yağlarla yapılan sabunlar ise suda kolay çözünür ve bol köpük oluştururlar. Sabun yapımı sırasında gerekli olan baz çözeltisi miktarı yağın yapısında yer alan yağ asitlerine bağlı olduğu için, sabunun kalitesi de yapısında bulunan yağ asitlerine göre belirlenir. Sabun yapımında kullanılan suyun sertliği önemlidir. Sert sularla yapılan sabunlardan tam verim alınamaz. Sabun yapımında eskiden kireç kullanılırken, günümüzde kirecin yerini sud kostik çözeltiler almıştır. Sabun üretiminde en çok kullanılan ham maddeler tuzlardır. Sabun çözeltisinde biriken sabunlar 2-3 defa bu tuzlar kullanılarak temizlenir. Temizliğin yüksek verimle gerçekleşebilmesi için kullanılacak tuzun kalitesinin yüksek olması gereklidir. Potasyum klorür tuzu arap sabunu yapımında kullanılır. Tuz ile aynı işlevi görür. Sabun tozu yapımında sodyum perborat kullanılır. Sabunun verimini artırmak için talk kullanılır. Deterjan kir sökücü maddedir. Deterjanlar petro-kimya ürünlerinden elde edilen, temizleme ve arıtma gibi işlemlerde kullanılan, toz, sıvı ya da krem şeklinde kimyasal maddelerdir. Deterjan sabunun yaptığı her işi yapmasına rağmen sabun, kullanım alanında deterjanın yerini alamamaktadır. Deterjanın en önemli özelliği sert sularda bile köpürebilen bir yapıya sahip olmasıdır. Deterjanlar uzun karbon atomu zincirinden oluşan bir alkil ya da arilin sülfat ya da sülfonat tuzlarıdır. En çok bilinen deterjan, Lauril alkolden elde edilen sodyum lauril sülfattır. Lauril alkol sülfürik asitle tepkimeye sokulur. Bu tepkimeden elde edilen luril hidrojen sülfat sodyum hidroksitle deterjan(sodyum lauril sülfat) oluşturur. Deterjan kullanım amacına göre sıvı veya toz olarak üretilebilir. Toz deterjan Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 2 üretiminde, temel deterjan maddesinden, köpük artırıcı, yapıcı ve düzeltici malzemeler kullanılarak bir hamur oluşturulur ve karışım kurutularak içi boş toz kürecikler haline getirilir. Sabunlar ve Deterjanlar Kiri Nasıl Temizler? Sabun zayıf asit ve kuvvetli bazdan oluşan bir tuzdur. Suda çözündüğü zaman bazik bir çözelti oluşturur. Baz, kiri yumuşatan bir etki yapar. Kirler genellikle yağ ve benzeri apolar organik maddeler içerirler. Su ise polar bir moleküldür. Maddelerin birbiri içerisinde çözünebilmesi için maddelerin birbirine yapısal benzerlik göstermesi gerekir. Polar maddeler polar çözücülerde, apolar maddeler apolar çözücülerde çözünür. Kir ve su molekllerinin yapısal uyumu olmadığı için birbirlerine karışmazlar. Kiri temizlemek tek başına su ile gerçekleşmez. Temizleme işleminin gerçekleşebilmesi için sabun ve deterjan gibi, yapısında hem polar hem de apolar kısımlar bulunduran organik maddelerin kullanılması gerekir. Temizleme işlemi için kirli bir kumaş parçasının bulunduğu suya sabun eklenir. Sabunun hidrofobik kısmı yağ ile etkileşir ve onları sarar. Sabunun hidrofilik kısımları su molekülleri kuvvetli bir şekilde etkileşirken, bu bölümler kirle etkileşmezler. Bu durumdayken su karıştırıldığında, yağ tanecikleri birbirinden ayrılır. Yağ taneciklerinin tamamı sabun molekülleri ile sarılır. Sarılma işlemi sonucunda kir bulunduğu ortamdan suya gemiş olur. Böylelikle kir akan su ile birlikte kumaş parçasından ayrılmış olur. Sabunlu suyla eller yıkandığında kirler sabun moleküllerinin etkisiyle gevşer. Bu durumda sıvı içerisinde yüzmeye başlarlar. Suyun akmasıyla kir molekülleri de elden uzaklaştırılmış olur. Magnezyum ve kalsiyum tuzları yönünden zengin olan sert sularla yapılan yıkamalarda sabunun asit kökü bu iyonlarla suda çözünmeyen tuzlar oluştururlar. Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 3 Suya sertlik veren iyonların tümünü çöktürecek kadar sabun kullanıldıktan sonra temizleme yapılabilir. Başka bir deyişle bu iyonların hepsinin çökmesinden sonra köpük oluşumu başlar. Sert sularda sabun kolay köpürmediği için fazla sabun harcanması gerekir. Sabun ve Deterjan Arasındaki Benzerlikler ve Farklılıklar Sabunların ve deterjanların temizlemenin yanında dezenfekte edici özellikleri de vardır. Sabunların ve deterjanlarıın iki kısmı vardır. Molekülde uzun bir hidrokarbon zinciri ve tuz yapısında bir baz kısmı vardır. Hidrokarbon kısmı(hidrofob) uzun bir alkil grubundan, polar olan(hidrofil) kısmı ise tuz yapısında bir bazdan oluşur. Aşağıda sabuna örnek olarak sodyum stearat ve deterjana örnek olarak sodyum lauril sülfat formülleri verilmiştir. Deterjanların çoğu yapılarında benzen halkası taşırlar. Benzen halkası hidrofil grup ile hidrofob grup arasındadır. Hidrofob grup 12 karbonlu uzun bir hidrokarbon zinciridir. Bu tür deterjanlara alkil benzen sülfonat deterjanları denir. 2+ 2+ + + Sabunların istenmeyen etkisi sulardaki Ca ve Mg iyonlarının sabundaki Na ve K iyonlarıyla yer değiştirerek çökmesidir. Aşağıda bu yer değiştirme işlemi sonucunda oluşan çökelme olayını gösteren denklem verilmiştir. Yukarıdaki denklemdeki çöken maddenin de aslında bir sabun olduğu görülmektedir. Bu tür bir çökelmenin olmaması için 2+ 2+ ya suyun sertliği giderilmelidir, ya da Ca ve Mg iyonları ile çökelek oluşturmayacak maddelerin temizleme sırasında kullanılması gerekir. Deterjanlar sabunlardan farklı olarak sert sularda da temizleme işlevini yerine getirir. Çünkü 2+ 2+ deterjanlar, sert sularda Ca ve Mg iyonları ile suda çözünmeyen maddeler oluşturmaz. Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 4 Deterjanın ıslatma ve etkileme kapasitesi sabundan daha üstündür. Deterjan sabunun aynı miktarına göre daha fazla temizleme gerçekleştirebildiği için daha ekonomiktir. Deterjandaki benzen halkası mikroorganizmalar tarafından parçalanamaz. Aynı mikroorganizmalar uzun hidrokarbon zincirlerini parçalayabilirler. Sabun benzen halkası içermediği için çevre kirlenmesine etkisi, benzen içeren deterjana göre fazla değildir. Çamaşır Sodası Çamaşır sodası, sodyum karbonat(Na2CO3) mineralidir. Sodyum karbonat sularda sertlik yapan iyonları karbonat halinde çöktürüp ortamdan uzaklaştırdığı için sert sularda da rahatlıkla kullanılabilir. Çamaşır sodası, suyun sertliğini gidererek deterjanın ve sabunun yıkama gücünü artırıp tasarruf sağlar. Elle yıkamada ve çamaşır makinelerinde suyun sertliğini gideren bir maddedir. Çamaşır makinelerinin ömrünü uzatır; yumuşatıcı ve kireç çözücü gerektirmez; renk ve desenleri korucu özellik gösterir ve çamaşırlara canlılık kazandırır. Çamaşır sodası suda çözündüğünde NaOH oluşur. Sabunda olduğu gibi yağlar, bu NaOH ile hidrolizlenerek sabunlaşır ve çözünür hale gelir. Bu özelliğinden dolayı soda da yağı temizler. Na2CO3 + H2O → NaOH + NaHCO3 Çamaşır Suyu Çamaşır suyu, kimyasal adı sodyum hipoklorit(NaClO) olan temizlik ve hijyende kullanılan kimyasal maddedir. Çamaşır suyu, yükseltgenme yoluyla bir maddeyi beyazlatır veya ağartır, rengini çıkartır veya açar. Çamaşır suyu mandıralarda, su sağlayan ünitelerde, kanalizasyonlarda, sebze ve meyvelerin temizlenmesinde, ve ev işlerinde mikrop öldürücü olarak kullanılır. Günümüzdeki ağartıcılar(çamaşır suları, beyazlatıcılar) hidrojen peroksit, sodyum hipoklorit veya peroksit bulundurmayan sodyum perborat tetrahidrat veya sodyum perkarbonat gibi bileşiklerdir. Günümüzde en çok kullanılan çamaşır suyu üretimi aşağıdaki tepkimeye göre gerçekleşir. 2 NaOH + Cl2 → NaOCl + NaCl + H2O Çamaşır suları iki çeşittir. 1. 2. Klorlu çamaşır suları: genellikle mikrop öldürücü olarak kullanılırlar. Oksijenli çamaşır suları Çamaşır suyunun etken maddesi olan sodyum hipokloritin oranı 5,25'tir. Sanayide ise daha yoğun çamaşır suları kullanılmaktadır. Aktif klor içeren çamaşır suları dayanıksızdır olur ve çabuk bozunur. Çamaşır suları sıcaklıktan metal iyonlarından, çözeltilerin pH'ından, ışıktan etkilenirler ve çabuk bozunurlar. Bu nedenle çamaşır suyu satın alırken üretim Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 5 tarihine dikkat edilmelidir. Çamaşır sularının tamamı oksitleyici değildir. Oksitleyici çamaşır suları hücre zarlarına ve hücre proteinlerine etki ederek proteinleri öldürür. Tekstil sanayinde boyama işleminin ilk aşamasında çamaşır suyu beyazlatma ve ağartma için kullanılır. Çamaşır suyu renk yapıcı kimyasal bağları parçalar ve ağartmayı gerçekleştirir. Renkli maddelerdeki moleküllerde karbon atomları arasında çift bağ vardır. Çamaşır suyu yükseltgen olarak çift bağı tek bağa dönüştürür. Bu dönüşüm sonucunda renk yapıcının görünen ışığı soğurma etkisi yok olur. Çamaşır suyunun çıplak elle kullanılmaması gerekir. İstenmeden göz ve deriye temas etmesi halinde bol suyla yıkanmalıdır. İçilmesi zehir etkisi yapacağından çocukların ulaşamayacağı yerlerde saklanmalıdır. Çamaşır suyunun amonyak içeren temizleyicilerle karışımı zehirli klor gazlarının oluşumuna neden olabilir. Sodyum hipoklorit içeren çamaşır suları tuz ruhu ve kireç sökücüler ile karıştırılmamalıdır. Asitlerle karıştığında ölüme varacak zehirlenmelere neden olabilir. YAYGIN MALZEMELER Sönmemiş Kireç ve Sönmüş Kireç Bitki ve hayvan kalıntıları, okyanusların, denizlerin ve akarsuların dip kısmında birikerek basıncın etkisiyle fosilleşir ve kalker kayalar haline dönüşür.Jeolojik devirlerde oluşan kireç taşı, ateşin keşfi ile insanlar tarafından farkedilmiştir. Kireç taşının kimyadaki adı kalsiyum karbonattır(CaCO3). Kireç taşı parçaları kireç yataklarından elde edilir. Bu kireç taşlarından sönmemiş kireç üretimi için hemen hemen her yerde kireç ocakları kullanılır. Kireç ocakları dış kısmı çelik iç kısmı ateş tuğlası ile döşeli olan fırınlardır. Çelikten yapılan dış kısım fırınların dayanıklılığını artırır. Oluşan gaz üst o kısımdan alınır. Kireç(CaO), kireç taşlarının(CaCO3) yaklaşık 900-1000 C'de ısıtılmasıyla elde edilir. ( ) ( ) → ( ) CaO halk arasında sönmemiş kireç olarak bilinir. Nedeni suyla birleştiğinde tepkime vermesidir. Sönmemiş kireç su ile etkileşirse, eklenen suyu kaynatabilecek düzeyde ısı açığa çıkar. Tepkime sonunda sönmüş kireç(Ca(OH) 2) elde edilir. ( ) ( ) → ( ) ( ) Kireç taşı kolay işlenmesi, suya karşı dayanıklı olması ve ısıya karşı yalıtkan olması nedeniyle antik dönemde en fazla kullanılan yapı malzemesi olmuştur. Kireci yapı malzemelerinin en önemlisi yapan onun yapıştırıcı özelliğidir. Bu özellik sayesinde kumla karıştırılarak elde edilen harç, taş blokların birbirine yapışmasını sağlar. Kullanılan harç zamanla sertleşir. Harcın sertleşmesini sağlayan, harcın içerisine konulan sönmüş kirecin(Ca(OH)2), atmosferde serbest halde bulunan CO2 ile birleşerek kalsiyum karbonata dönüşmesiyle gerçekleşir. Bu olayın gerçekleşme hızı çok düşüktür. ( ) ( ) ( )→ ( ) ( ) Sertleşme harcın suya karşı dayanıklı hale gelmesini sağlar. Harcın kullanıldığı yerlerden su geçişi engellenmiş olur. Kireç taşlarının büyüklüğü, gözenekliliği, suyun kirece oranı, sıcaklık ve karıştırma gibi faktörler de kirecin özelliklerini etkilemektedir. Kireç, sıva ve harçların dışında hazır beton, hazır tuğla üretiminde, boya, seramik, cam, gıda sanayinde ve çevre temizliğinde de kullanılır. Kille kireçtaşının özel fırınlarda pişirilip ezilmesiyle çimento elde edilir. Elde edilen çimentoya, kum, kireç karıştırılarak yarı akışkan halde olan ve yapılardaki yüzeyleri düzgünleştirmek için kullanılan sıva elde edilir. Çakıl, kum gibi beton üretiminde kullanılan malzemelere agrega adı verilir. Çakıl ve kum gibi agregaların çimento ve su ile birleşmesinden oluşan yapı malzemesine beton adı verilir. Betona agrega, çimento ve su haricinde bazı katkı maddeleri de karıştırılabilir. Katkı maddeleri karışıma su eklenmesinden önce veya sonra konulabilir. Katkı maddeleri, betonun işlenebilmesi özelliğini değiştirebilir, dayanıklılığını artırabilir ya da sertleşmenin çabuklaşmasını veya gecikmesini sağlayabilir. Cam ve Bileşenleri Cam, sert, ısıtılınca yumuşayan, kuvvetli kovalent bağlar ve düzensiz(amorf) yapı içeren bir maddedir. Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 6 Camın hammaddesi kum soda ve kireçtir. Kum camın yapısında yer alan ana maddedir. Soda düşük sıcaklıkta camın akıcı hale gelmesini sağlar. Kireç ise camın kimyasal etkilere karşı dayanıklılığını artırır. Camın temas ettiği maddelerden etkilenmemesi için kireç oranı artırılır. Bir araya getirilen bu maddeler fırınlarda yüksek sıcaklıkta erime işlemine tabi tutulur. Cam insanların keşfettiği ve ürettiği en eski maddelerden birisidir. Babil'de bulunan bir kil tablanın üzerinde yazan 60 ölçü kum, 180 ölçü alg ve deniz yosunu külü, 5 ölçü güherçile ve üç ölçü tebeşir tarifi camın nasıl yapıldığına ilişkin ipuçlarını içermektedir. Birçok cam çeşiti vardır. Ancak hepside ana bileşen kumdur(SiO 2). Silisyum dioksitin bazı maddelerle ısıtılmasıyla o maddelerdeki kalsiyum, potasyum, magnezyum ve sodyum atomlarının iyonları silisyum dioksit yapısının aralarına girerek düzensiz bir yapı oluşmasına neden olurlar. Bu düzensizlik sonucunda saydam, bozunma ve dış etkilere oldukça dayanıklı(çatlamalarda çatlak hemen yayıldığı için çatlaklar hariç) bir madde olan cam ortaya çıkar. Cam aslında bir karışımdır. Paslanmadığı, su geçirmediği ve saydam olduğu için pek çok alanda kullanılabilme özelliine sahiptir. Günümüzde cam üretimi dört aşamada gerçekleştirilir. 1. 2. 3. 4. Cam hamurunun hazırlanması: Cam hamurları SiO2(kum), B2O3, Al2O3 gibi oksitlerle CaCO3, Na2CO3, Na2SO4, o gibi karbonat ve sülfatların uygun karşımlarının fırınlarda eritilmesiyle(1300-1500 C) elde edilir. Adi cam(pencere camı) hamurunu elde edebilmek için kum(SiO2), kireçtaşı(CaCO3) ve soda(Na2CO3 veya Na2SO4) karışımı eritilir. Fırına giren hammaddelerin oluşturdukları kimyasal tepkimeler aşağıdaki gibi gerçekleşir. Na2CO3 + SiO2 → Na2SiO3 + CO2 CaCO3 + SiO2 → CaSiO3 + CO2 _________________________________________________ Na2CO3 + CaCO3 + 2 SiO2 → Na2SiO3 + CaSiO3 + 2 CO2 Cam hamurunun işlenmesi(şekil verme):Cam el ile veya otomatik çalışan makinelerle şekillendirilir. Şekillendirme işlemi yapılacak olan malzemeye göre değişir. Camın tavlanması: Şekillendirme sırasında oluşan gerilmeleri gidermek için cam eşyaları tavlamak gerekir. Fırın içerisinde hareket eden taşıyıcı bantların üzerine yerleştirilen cam malzemeler, belirli bir sıcaklıktan oda sıcaklığına kadar yavaş yavaş soutulur. Bu işleme tavlanma adı verilir. Bitirme ya da sonlandırma: Tavlanmış olan cam ürünleri temizleme, yüzey silme ve parlatma, kesme, kum püskürtme, emayeleme, sınıflandırma ve ölçme gibi işlemlere tabi tutularak bitirme işlemi gerçekleştirilmiş olur. Camın en önemli özelliği yüksek seviyedeki ışık geçirgenliğidir. Cam, kimyasal açıdan birçok maddeye karşı dayanıklıdır. Yalnızca HF asiti ve bazı alkali(bazik) çözeltiler camı etkiler. Cama katılan maddelerle camın renk, ışığı kırma, sertlik gibi özellikleri değişir. Cam üretiminde bor oksit kullanılırsa camın ısıya dayanıklılığı artar.Bu camlar, basınçla elde edilen boro silikat calardır. Laboratuvar ve mutfak eşyalarında kullanılırlar. Alüminyum oksit, optik camlarda kullanılır. Cama kimyasal dayanıklılık verir. Kurşun oksit, camın ışığı kırma ve dağıtma özelliğini artırır.Silis içerisinde kalsiyum oksit yerine kurşun oksit ve sodyum oksitin yerine potasyum oksit kullanılırsa kurşun camı oluşur. %24 oranında PbO içeren camlar kristal camı oluşturur. Kristal cam yontulup işlenebilir. Prizma, mercek yapımında kullanılır. Üzerine vurulduğunda uzun müddet devam eden bir çınlama sesi verir. Çinko oksit, camın ısıya dayanıklılığını ve sağlamlığını artırır. Arsenik oksit, cam içerisinde kalabilecek kabarcıkların giderilmesinde kullanılır. Özel şeffaf bağlayıcı(PVB) tabakalar yardımıyla iki veya daha fazla sayıdaki çeşitli kalınlık ve nitelikli camlar, aralarında şeffaf ve opak PVB konularak ısı ve basınç altında lamine edilirse, lamine camlar elde edilir. Lamine cam, normal camlardaki şeffaflık ve geçirgenlik özelliklerini büyük ölçüde değiştirmez. Çünkü ara tabakada kullanılan malzeme ile camın optik özellikleri birbirine yakındır. Lamine cam aynı zamanda gürültüye karşı yalıtım, düşük ultraviyole geçirgenliği özellikleriyle de kullanımı yaygın olan bir cam türüdür. Kızıl ötesi ışınları geçirme özelliği olduğu için gece görüş dürbünlerinde, fiber optik kablolarda kullanılan elektronik camlarda GeO2 kullanılır. Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 7 Renkli cam yapımında boyar madde olarak metal oksitleri kullanılır. Bazı metal oksitler cam içinde dağıldıklarında kendi renklerini cama verirler. Örneğin, krom oksit kullanıldığında cama sarı, yeşil renk verir. Bazı metal oksitler ise cam içerisinde kolloidal dağılarak renk verirler ve ısı etkisi ile renkleri bozulur. Örneğin, bakır oksitler yeşil, turkuaz veya kırmızı renk verirler. Camın güvenlik amacıyla kullanımında iki cam levha arasına saydam bir organik plastik sıkıştırılır. Bu tür camlar kırıldığı zaman kesici ve tehlikeli olmayan binlerce parçaya bölünür ve yapıda kullanılan plastik sayesinde dağılmadığından özellikle otomobil sanayinde kullanılır. Buzlu cam yapmak için cam hamuru içerisine kalsiyum florür veya kemik küfü gibi saydam olmayan beyaz maddeler karıştırılır. İçeriden dışarıyı gösteren, dışarıdan içeriyi göstermeyen camların yüzeyleri çok ince bir gümüş tabakayla kaplanır. Cam Türleri Sodakalsik Camı Bileşimi %70-75 SiO2 %12-18 Na2CO3 %5-15 CaCO3 %1-3 MgO %1-3 Al2O3 Özellikleri Yumuşaması düşük sıcaklık aralığındadır. Ucuzdur. Isıl şoklara dayanıklılığı ve kimyasal maddelere karşı direnci zayıftır. Kullanıldığı Yerler Pencere camlar, florasan ampüller, elektrik ampulleri Kurşun Camı(Kristal cam) Yapısı soda camının yapısına benzer. Kirecin yerine %80 oranında, bazı hallerde daha fazla PbO bulunur. Gama ve X-ışınlarından korunmak amacıyla ayna yapımında, süs eşyası, optik araçların yapımında kullanılır. Borosilikat Camı %80 SiO2 %13 B2O3 %4 Na2O %3 diğer maddeler Kurşun oksit, camın yumuşama sıcaklığını düşürür. Cama kolay işlenebilme, ışığı yansıtma ve dağıtma özellii kazandırır. Yüksek yumuşama sıcaklığına sahiptir. Su ve asitlere karşı dayanıklı, ısıl şoklara yüksek dirençlidir. Aluminosilikat Camı %20'den fazla Al2O3 ve az miktarda bor Silis Camı %96 oranında Silis(SiO2) Yumuşama sıcaklığı yüksek ve genleşme katsayısı küçüktür. Genleşme katsayısı küçüktür. Saydamlığının çok olması nedeniyle UV ışınlarını iyi geçirirler. Cam Mozaikler Cama Sb2O3 veya Opak yapılı, ışığı çok az kriyolit(Na3AlF6) katılması geçiren, görüntü vermeyen ve dış etkilere dayanıklı yapıdadır. Cam Köpüğü Camın saf karbonla Buhar geçirmezlik, ısıtılması ile köpük haline yanmazlık, alev geçirmezlik, getirilmesiyle elde edilir. kimyasal etkenlere dayanıklılık, işlenebilirlik, hafiflik ve yüksek ısı tutuculuk Tablo. Bazı cam türleri, bileşimleri, özellikleri ve kullanım alanları Laboratuvar ve mutfak cam malzemelerin yapımında, astronomik aynalar ve optik araç yapımında kullanılır. Termometrelerde, yanma tüplerinde, alevle doğrudan temas edecek her türlü parçanın yapımında kullanılır. Mikrop öldürücü özel lamba yapımında ve UV lambaları yapımında kullanılır. Duvar ve döşeme kaplama malzemelerinin yapımında kullanılır. Isı yalıtım malzemesi olarak kullanılır. Porselen ve Seramik Çanak ve çömlek yapımı en eski endüstrilerden biridir. Pişmiş kilden yapılmış kaplar Mısırlılar tarafından geliştirilmiştir. Son yıllarda yüksek sıcaklık ve basınca dayanıklı, iyi mekanik özelliklere sahip ve korozyona dayanıklı kil ürünleri yapılmaktadır. Killi toprak küçük tanecikli yapıya sahip olduğu için su geçirgenliği çok az, şekillenmesi ise daha kolaydır. Bu nedenle killi topraklar testi, saklama küpü, kiremit gibi malzemelerin yapımında kullanılır. Kil içermeyen topraklarda ise tanecikler daha iri olduğundan su molekülleri bu taneciklerin arasından akıp gider. Bu tür topraklar su tutmaz. Kil endüstrisinin ana hammaddeleri kil, feldspat ve kumdur. Ayrıca erime sıcaklığını düşürmek veya yükseltmek için çeşitli tuzlar ve oksitler kullanılır. Killer hidratlı aluminyum silikatlardır. Kilin genel formülü mAl2O3.nSiO2.rH2O Kil minerali olarak Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 8 bilinen birçok mineral vardır. Bunlardan en saf olanı Al 2O3.2SiO2.H2O(hidrat aluminyum silikat) ile gösterilen kaolindir. Kaolin volkanik kayaların yapısında bulunan feldspat minerallerinin su ve CO 2 etkisi ile ayrışması sonucu oluşur. K2O.Al2O3.6SiO2 + CO2 + 2 H 2O → K2CO3 + Al2O3.2SiO2.2H2O + 4 SiO2 Potasyum feldspat Kaolinit Kum Seramikler bir veya birden fazla metalin, metal olmayan element ile birleşmesi sonucu oluşan anorganik bileşiklerdir. Genellikle kayaların dış etkiler altında parçalanmasıyla elde edilen kil, kaolen ve benzeri maddelerin yüksek sıcaklıkta pişirilmesiyle oluşur. Seramik yapımında kullanılan killer, çok ince öğütülüp ıslatıldıklarında kolay şekillendirilebilen, kuru oldukları zaman sert ve yüksek sıcaklıkta pişirildikleri zaman camsı bir görünüm alan minerallerdir. Seramik, halk arasında pişmiş toprak esaslı malzeme olarak bilinir. Örneğin, cam, tuğla, kiremit, fayans, çini, porselen seramik grubuna giren malzemelerdir. Porselen seramik grubunun en üstün ve en mükemmel forma ulaşmış üyesidir. Porselenin ham maddesi kil, feldspat ve silikattır. Porselen aşınmaya karşı maksimum direnç gösteren ve sert bir sır ile camlaştırılmış yarı saydam bir seramik ürünüdür. Erime sıcaklığına yakın bir sıcaklıkta pişirildiği için gözenekli değildir. Cam ve çelikten daha sert ve sıcaklık değişmelerine dayanıklıdır. Porselen,,pğ gövde ve sır olmak üzere iki kısımdan oluşur. Porselenin üzerini kaplayan sır, bileşimi bakımından cama benzemektedir. Sır, seramiğin ya doğrudan doğruya yüksek sıcaklıkta kendisinin camlaşması veya seramik üzerine sürülen metal oksitlerin seramiğin pişme derecesinden daha düşük bir sıcaklıkta camlaşması ile oluşan ve seramiğe yeni özellikler kazandıran bir tabakadır. Sırların ana maddesi olarak genellikle SiO 2, Al2O3, CaO, Na2O, SnO gibi metal oksitler kullanılır. Sırlama, seramiği su geçirmez hale getirir, renklendirir, kolay temizlenebilen ve kir tutmayan bir yapıya bürünmesini sağlar. Gövde kısmı, porselenin ışığı geçirmesini sağlayan kristal maddelerden oluşur. Porseleni seramik ve toprak eşyalardan ayıran da ışık geçirebilme özelliğidir. Çanak ve çömleklerde felspat yoktur. Sırlı porselenlerde feldspat az oranda bulunur. Sağlık ürünlerinde ise feldspat oranı fazladır. Kilin seramik haline gelebilmesi için bazı üretim aşamalarından geçmesi gerekir. Üretimdeki verimi artırmak için killere önceden yüzdürme, tane ayırma, süzme ve kurutma gibi fiziksel işlemler yapılır. Tüm seramik ürünlerinde, üretim sırasında aynı fiziksel ve kimyasal işlemler uygulanır. Üretim sırasında, üretilecek malzemeye göre gereken hammadde ve katkı maddelerinin türü ve oranları, biçimlendirme işlemleri ve pişirme sıcaklıkları farklı olur. Genel olarak bir seramik eşya üretiminde sırasıyla öğütme, su ile karıştırma(hamurun hazırlanması), biçimlendirme, kurutma ve pişirme işlemleri o uygulanır. Pişirme sıcaklığı 700-2000 C arasında değişir ve seramiğe esas niteliği kazandıran işlem pişirme işlemidir. Fayans ve çiniler, camsı görünüm kazandırılmış, gözenekli yapılı, aşınmaya karşı dayanıklı seramiklerdir. Pişirme sıcaklıkları düşük olduğundan camlaşma dereceleri porselene göre daha düşüktür. Fayans, saf kilden yapılan boşluklu yapıya sahip seramiktir. Fayansın geçirimsiz olması için sır tabakasıyla kaplanması gerekir. İlk pişirmeden sonra yapının üzerine sır maddesi sürülür ve ikinci kez pişirme işlemine tabi tutularak fayansın geçirimsiz olması sağlanır. Seramik ve Porselenlerin Özelliklerinin Karşılaştırılması Seramikler Porselenler o o Sır pişirimi 900-1200 C'de yapılmaktadır. Sır pişirimi 1400-1500 C'de yapılmaktadır. Çarpmalara ve ani sıcaklık değişmelerine dayanıksızdırlar. Yüksek sıcaklıkta fırınlandıkları için oldukça dayanıklı ve serttirler. Su geçirgen ürünlerdir. Su geçirmez özelliktedir. Işığı geçirmezler. Işığı geçirme özelliğine sahiptirler. Saydamdırlar. Gözenekli yapıdadır. Bir darbe aldığında üzerindeki sır Gözeneksiz, sıkı bir yapısı vardır. Hamur ve sır kısmı kısmı kopabilir ya da çatlayabilir. birbirinden ayrılmaz bir yapıdadır. Çanak çömlek, kiremit, tuğla, yer döşemeleri, mutfak ve Yalıtımda, dişçilikte, mutfak eşyalarında, süs eşyası banyo lavaboları yapımında kullanılırlar. yapımında kullanılırlar. Boyalar Boyalar ve vernikler yüzey örtme endüstrisinin ürünleridir. Üzeri korunaklı şekilde örtülmemiş ağaç ve metal eşyalar zamanla kullanılamayacak şekilde çütrüyebilirler. Boyalar ve vernik gibi maddeler, bu malzemelere hem estetik kazandırırlar hem de onları dış etkilere karşı korurlar. Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 9 Çeşitli yüzeylere renk vermek ve yüzeye dekoratif özellikler kazandırmak, yüzeyleri dış etkilerden korumak için kullanılan renkli kimyasal karışımlara boya adı verilir. Boyaların yapısını oluşturan temel bileşenler, bağlayıcılar, örtücü ve renklendirici pigmentler ve çözücü veya incelticilerdir. Bağlayıcılar boyanın ana maddesidir. Pigmentleri ve dolgu maddelerini bağlayarak boya tabakasını oluştururlar. Reçine bir bağlayıcı maddedir. Bağlayıcılar, boyanın kuruma şekli ve süresini boyanın diğer katmanlarla uyuşup uyuşmadığını boyanın uygulanma biçimini boyanın parlaklığını belirlerler. Örtücü ve renklendirici pigmentler boyaya renk veren ve örtücülük özelliklerini sağlayan, genellikle bağlayıcılarda ve çözücülerde çözünmeyen toz halindeki katı taneciklerdir. Boyaya örtücülük, parlaklık, fiziksel ve kimyasal dayanıklılık sağlarlar. Doğal ve yapay olmak üzere iki türde renklendiriciler bulunmaktadır. Renklendiriciler suda çözünmezler. Yağlarda ya hiç çözünmezler ya da çok az çözünürler. Renklendiriciler ışıktan ve hava koşullarından zarar görmezler. Sürüldükleri yeri örterler ve korozyona karşı korurlar. Titanyum dioksit, çinko oksit, demir oksit, çinko kromat, çinko fosfat gibi maddeler örtücü olarak kullanılan maddelerdir. Çözücü ya da incelticiler akışkanlığı az olan veya katı halde bulunan, boyayı akışkan hale getirmek için kullanılan kimyasal maddelerdir. Boyanın özelliklerinde değişiklik yapmadan boyayı incelterek yüzeye kolay sürülmesini sağlarlar. Su, aseton, toluen ve ksilen çözücü olarak kullanılabilen maddelerdir. Evlerimizde iç ve dış yüzeylerin boyanmasında kullandığımız boyalar çözücülerine göre su bazlı ve yağlı boya olmak üzere ikiye ayrılır. Su bazlı boyada çözücü sudur. Su bazlı boyaların bağlayıcıları plastiktir(sentetik). Yüzeylere uygulanması ve sonrasında temizliği kolaydır. Çabuk kururlar ve kokusuzdurlar. Yağlı boya ise içinde bulunan çözücülerden dolayı koku bırakır. Yağlı boyalar, bağlayıcıları yağ türü olan boyalardır. Yağlı boya duvarın üzerini bir film şeridi gibi kaplayarak duvarın hava almasını engeller. Ancak çok iyi kapatıcı özellik göstermeleri, kolay silinebilmeleri ve daha parlak görünüm oluşturmaları nedenleriyle tercih edilirler. Yağlı boyalar içerdikleri çözücülerden dolayı yanıcı özellik gösterirler. Yağlı boyaların temizliği tiner gibi sağlığa zararlı kimyasallarla yapıldığı için tehlikelidir. Su bazlı boyaların yanıcı özelliği yoktur. Yukarıda sayılan özelliklere bağlı olarak yağlı ve su bazlı boyaların binalardaki kullanımı alanları farklılık gösterir. Su bazlı boyalar genellikle binaların iç yüzeylerinde, yağlı boyalar ise içerdiği bağlayıcının özelliğine göre binaların dış cephelerinde ve gerekli olan iç yüzeylerindede kullanılır. Boyanın bazı özelliklerini geliştirmek, istenmeyen bazı özelliklerin gidermek amacıyla boyalarda çözücüler, bağlayıcılar ve renklendiricilerden başka kimyasal katkı maddeleri de kullanılabilir. Bunlara kurutucular, çökme engelleyiciler, ultraviyole ışınlarından koruyucular, köpük kesiciler, matlaştırıcılar ve antibakteriyel maddeler örnek verilebilir. Alaşımlar İki ya da daha çok metalden, bazı durumlarda da metallerle karbon, fosfor, tellür gibi elementlerin karışımından oluşan metal görünümündeki karışımlara alaşım denir. Örneğin pirinç alaşımı, bakır ile çinkonun eritilerek karıştırılmasıyla, çelik alaşımı ise demire karbon katılmasıyla elde edilir. Metaller, aralarında elektron alışverişi ya da elektron ortaklanması olmadığından birbirleri ile birleşemezler. Ancak erimiş halde iken birbirleri ile her oranda karışırlar. Metal karışımlarının karışma oranları ne olursa olsun daima homojen bir karışım elde edilir. Alaşımlar, erimiş bir metal içine başka bir metali veya metalleri azar azar ekleyerek veya metaller birlikte eriterek hazırlanırlar. 22 Ayar altın bilezikte 22/24 oranında altın, 2/ 24 oranında bakır karışmış durumdadır. Alaşımlar, yüksek sıcaklıklar, aşınma, kimyasal etkiler, metal yorgunluğu gibi etkilere saf metallerin yetersiz kaldığı durumlarda kullanılmak üzere üretilirler. Alaşımlar metallerin özelliklerini iyileştirmek ve daha kullanışlı maddeler elde etmek için oluşturulur. Örneğin, demirin sertliğinin yeterli olmadığı durumlarda daha sert yapıdaki çelik alaşımı kullanılır. Alaşımların özellikleri kendisini oluşturan maddelerin özelliklerinden farklıdır. Bir alaşımın erime noktası kendisini oluşturan maddelerin erime noktasından daha düşüktür. Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 10 Alaşımlar genellikle kendisini oluşturan maddelerden daha serttir. Örneğin, pirinç, hem bakırdan hem de çinkodan daha serttir. Bu nedenle alaşımlar daha zor tel ve levha haline gelebilirler. İşlenmeleri daha zor olmasına rağmen döküme daha elverişlidirler. Alaşımlar, iletkenlik ve parlaklıkları yönünden metallere benzemektedir. Ancak alaşımı oluşturan metallerden; daha zor tel ve levha haline gelirler. daha kolay erirler. döküme daha uygundurlar. kimyasal olaylara daha dayanıklıdırlar. ısı ve elektrik akımını kendisini oluşturan metallerden daha az iletirler. Alaşımlar kendisini oluşturan maddelere göre kimyasal etkilere daha dayanıklıdırlar. Örneğin, demir çabuk korozyona uğradığı için, demir yerine gerekli olan yerlerde, demirin bir alaşımı olan paslanmaz çelik kullanılır. Alaşımlar, kullanılan metallerde göre daha güç oksitlenirler, paslanırlar. Alaşımın Adı Duralumin Wood Metali Aluminyum Bronzu Pirinç Kapronikel Bronz Altın Para 18 Ayar Altın Beyaz Altın Çelik Krom Çeliği Sert Demir Manganez Çeliği Nikel Çeliği Platinit Krom Çeliği Tungsten Çeliği Saçma, Mermi Matbaa Metali Malgamalar Monelmetal Nikrom Gümüş Para Lehim Titanyum Bazı Alaşımların Bileşimleri ve Yaygın Kullanım Alanları Alaşımın Bileşimi Yaygın Kullanım Alanı %95 Al, %4 Cu, %1 Mg Uçak endüstrisinde, bisiklet parçalarında %50 Bi, %25 Pb, %12,5 Sn, Elektrik sigortalarında %12,5 Cd %90 Cu, %10 Al Fen aletlerinde %65 Cu, %35 Zn Elektrik malzemeleri imalatında, kapı kollarına, müzik aletlerinde, mücevheratta %75 Cu, %25 Ni Bozuk para yapımında %82 Cu, %16 Sn, %2 Zn Madalya ve heykel yapımında %90 Au, %10 Cu Para yapımında %75 Au, %25 Cu Mücevhercilikte %65 Au, %35 Ni Mücevhercilik %0,15-%1,5 arası C Çivi, zincir, ray, direk, bıçak, jilet, araba kaportası yapımında %97 Fe, %3 Cr Motor silindir yatağında %86 Fe, %14 Si Asit tankı yapımında %86 Fe, %14 Mn Kasa, dolap taş kırıcı yapımında %96 Fe, %4 Ni Asma köprü yapımında %85 Fe, %15 Ni Ampul teli yapımında %85 Fe, %12 Cr, %3 Si Mutfak malzemesi yapımında %92 Fe, %8 W Parça dökümünde %99,5 Pb, %0,5 As Saçma ve mermi yapımında %82 Pb, %15 Sb, %3 Sn Harf dökümünde Hg+Sn, Cu, Ag, Au Metal elde etmede ve diş dolgusunda %66 Ni, %34 Cu, %6 Fe Asit tankları yapımında %60 Ni, %15 Cr, %25 Fe Elektrik demiri ve ızgarası yapımında %90 Ag, %10 Cu Gümüş para yapımında %95 Sn, %5 Sb Metalleri tutuşturmakta %92,5 Ti, %5 Al, %2,5 Sn Uçak motorlarında BİYOLOJİK SİSTEMLERDE KİMYA Biyolojik olayların gerçekleşebilmesi, yani canlıların yaşamının sürmesini sağlayan tepkimelerin sürdürülmesi için enerjiye gereksinim vardır. Kimyasal tepkimeler vücudumuzda canlılık faaliyetleri sürdükçe durmaksızın gerçekleşirler. Başka bir deyişle, canlılığın sürdürülebilmesi için enerji gereklidir. Örneğin, bedenimiz hareket ettiğinde yiyeceklerden elde edilen enerjiyi gereken yerlere iletmek için bir dizi kimyasal tepkimenin gerçekleşmesi gerekir. Kalp atışlarının gerçekleşmesi, kasların kasılıp gevşemesi, sinir hücrelerinde impuls iletimi, böbreklerin çalışması için enerji gereklidir. Yaşamın sürdürülmesi için gerekli enerjinin kaynağı nedir ve bu enerji canlılar tarafından nasıl kullanılmaktadır sorularının yanıtı biyolojik sistemlerin kimyasıyla açıklanabilir. Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 11 Fotosentez ve Solunum Yaşamın sürmesini sağlayan enerji güneşten gelir ve üreticiler bu enerjiyi inorganik maddeleri kullanarak organik maddeler üretip, bu maddelerin kimyasal bağlarında depolarlar. O halde, fotosentez, güneş enerjisinin kullanılmasıyla yeşil bitkilerin kloroplastlarında inorganik maddelerden organik maddeler ve oksijen üretmeleri olayına fotosontez denir. Güneş enerjisi klo roplastlarda oluşturulan organik maddelerin kimyasal bağlarında depo edilir. Fotosentez olayı sırasında elektron ihtiyacının karşılanması için su ayrıştırılırken oksijen gazı açığa çıkar. Tepkimeler sırasında indirgenme ve yükseltgenme olayları gerçekleşir. Fotosentez olayının net tepkime denklemi aşağıdaki gibidir. ( ) ( ) → ( ) ( ) Fotosentez tepkimeleri sonucunda oluşan glikoz moleküllerinin polimerleşmesi sonucunda nişasta ve selüloz gibi karbonhidratlar oluşur. Glikoz ve topraktan alınan minerallerin kullanılmasıyla da proteinler, yağlar ve başka kimyasal maddeler üretilir. Canlıların enerji elde etmek için organik besin maddelerinini kimyasal bağlarındaki enerjiyi açığa çıkarmaları olayına solunum denir. Besin maddelerinin hücrenin mitokondri organelinde en küçük yapıtaşlarına kadar ayrıştırılması sırasında gerçekleşen çok sayıda kimyasal tepkime vardır. Bu tepkimeler sırasında sürekli indirgenme ve yükseltgenme tepkimeleri gerçekleşmekte ve besin maddeleri en küçük yapıtaşlarına ayrıştırılarak açığa çıkan enerji hücresel etkinliklerde kullanılmaktadır. Canli hücrelerinde besin maddelerinden enerji üretilmesi işlemleri sırasında oksijen kullanılıyorsa gerçekleşen solunuma oksijenli solunum, enerji oksijen kullanılmadan açığa çıkıyorsa, solunum olayına oksijensiz solunum adı verilir. Gelişmiş bir hücrede oksijenli solunum ve oksijensiz solunumun başlangıç tepkimeleri hücre stoplazmasında olurken, oksijenli solunumun ilerleyen aşamaları mitokondrilerde gerçekleşmektedir. Oksijensiz solunumda besin maddesinin bağlarında depolanmış enerjinin çok küçük bir kısmı açığa çıkarılırken, oksijenli solunumda besim maddeleri enküçük yapıtaşlarına ayrıştırılarak çok miktarda enerji elde edilmektedir. Solunum olaylarıyla ilgili ayrıntılı bilgiler biyoloji derslerinde öğrenileceğinden burada ayrıntıya girilmeyecektir. Oksijenli solunumun genel denklemi aşağıdaki gibidir. Fotosentez ve oksijenli solunum denklemleri dikkatlice incelenirse birbirinin tersi olduğu görülür. Fotosentez ile üretilen besin maddeleri ve oksijenin hücresel solunumda kullanılmasıyla yeniden fotosentez için gerekli olan inorganik maddelerin elde edildiği görülür. Aşağıdaki denklem bu dönüşümü göstermektedir. Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 12 Kanda Oksijen Taşınması Canlıların solunum olayı sırasında kullandıkları oksijenin okciğerlerden doku sıvısına kadar taşınması işlemleri yine bir dizi kimyasal tepkime sonucunda gerçekleşir. Oksijenin kimyasal tepkimelerdeki en önemli özelliği, kullanıldığı olaylarda maddeleri yükseltgemesidir(oksitlenme). Metallerin paslanması, meyve ve sebzelerin kesildikten bir süre sonra renginin kararması oksitlenmeye örnektir. Besinlerin kimyasal bağlarındaki enerjinin açığa çıkarlımasıda bir indirgenme yükseltgenme tepkimesi örneğidir. Oksijenli solunum için gerekli olan oksijen akciğerlere alınan havadan sağlanır. Akciğerler içerisindeki alveollere(hava kesecikleri) dolan hava çok yoğun olduğu alveollerden difüzyon ile akciğer kılcallarındaki kana geçer. Akciğer kılcallarındaki oksijen konsantrayonu artar. Oksijenin çok büyük bir kısmı kan içerisindeki alyuvarların yapısında yer alan hemoglobinle(hemoglobinin +2 yapısında Fe iyonları vardır) birleşerek oksihemoglobine dönüşür ve böyle taşınır. Bu şekilde taşınan oksijen akciğer kılcallarına geçen oksijenin %98'idir. Kalan %2'lik kısım ise kan plazmasında taşınır. Oksihemoglobin oluşumu da bir kimyasal tepkimedir. Hb + → O2 Hemoglobin HbO2 Oksihemoglobin Oksihemoglobin miktarı yüksek olan kan temiz kandır, dolaşım yoluyla dokuların bulunduğu bölgedeki kılcaldamarlara gelen oksihemoglobinlerdeki oksijen burada hemoglobinden ayrılır ve yine difüzyonla kandan doku sıvısına geçer. → HbO2 Hb Oksihemoglobin + O2 Hemoglobin Doku sıvısına geçen oksijen hücreye alınır ve böylece oksijenin akciğer kılcallarından doku sıvısına kadar taşınmasında gerçekleşmiş kimyasal olaylar tamamlanmış olur. Kanda CO2 taşınması Oksijenli solunum sonucunda oluşan CO2'nin organizmadan atılması gerekir. Solunum sonucunda oluşan CO 2 hücrelerden difüzyonla doku sıvısına geçer. Doku kılcallarındaki CO2 derişimi, doku sıvısındaki CO2 derişimine göre düşük olduğu için, CO2 difüzyonla kan sıvısına geçer. Alyuvarlar üzerine alınan CO2 molekülleri bir enzim sayesinde(karbonik anhidraz) su ile birleşir ve karbonik asiti(H2CO3) oluşturur. CO2 + H2O → + Oluşan karbonik asit H ve bikarbonat(HC H2CO3 ) iyonlarına ayrışır. + H2CO3 → H + HC + Ayrışma işlemi sonucunda oluşan H iyonlarının çoğu hemoglobinle birleşir. HC iyonları ise kan plazmasına geçer. + HC iyonları akciğer kılcallarına kadar bu şekilde taşınır. HC iyonları akciğer kılcallarında alyuvarlara geçerek H iyonlarıyla birleşerek yeniden H2CO3 oluşturur. + H + HC Mustafa Atalay → H2CO3 mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 13 Karbonik asit burada CO2 ve H2O'ya ayrışır. Alveol kılcallarındaki CO2 derişimi, alveollerdekinden yüksek olduğu için CO2 difüzyonla hava keselerine geçer ve soluk vermeyle kirli hava vücut dışına atılır. H2CO3 → CO2 + H2O Kanda CO2 taşınması ve dışarı atılması işlemi aşağıdaki tepkime denklemiyle toplu halde gösterilebilir. Sindirim Vücuda alınan besin maddelerinin büyük olanlarının hücrede enerjilerinden yararlanılabilmesi veya yapım amaçlı kullanılabilmesi için hücre zarından geçebilecek hale getirilmeleri gerekir. Canlı vücuduna alınan büyük moleküllü besin maddelerinin enzimler yardımıyla küçük moleküllere parçalanması olayına sindirim denir. Yediğimiz besin maddelerinde bulunan su, madensel tuzlar, vitaminler, glikoz, fruktoz, galaktoz, aminoasitler, alkol gibi küçük moleküller sindirilmeden kana karışırlar. Yağlar, polisakkaritler ve protein gibi büyük organik moleküllerin kana karışabilmesi için hücre zarından geçebilecek kadar küçük hale gelmeleri gerekir. Organik maddelerin kimyasal sindirimi ağız, mide ve ince bağırsaklarda gerçekleşir. Kompleks organik maddelerinin sindirimlerinin daha kolay gerçekleşebilmesi için bu maddelerin mekanik olarak da daha küçük parçalara ayrıştırılmaları da gerçekleşir. Bu işlemler fiziksel anlamda parçalanmalar neden olur. Örneğin, ağızda dişlerle besinlerin mekanik olarak daha küçük parçacıklara ayrıştırılması veya lipaz enziminin yağı küçük damlacıklara ayırması mekanik anlamda sindirim örnekleridir. Karbonhidratların Sindirimi Karbonhidratlardan nişastanın sindirimi ağızda başlar. Tükrük içindeki amilaz enzimi ile nişasta hidrolize uğrar ve parçalanır. Besin maddeleri bir bulamaç halinde yemek borusunun peristaltik(kasılıp gevşeme) hareketleriyle mideye gelir. Midede ortam pH değeri 1,5-2 civarında olduğu için ortam asittir. Bu nedenle karbonhidratların sindirimi midede devam etmez. Mideden oniki parmak bağırsağına geçen bulamaçtaki karbonhidratların sindirimi ince bağırsakta tamamlanır. Yağların Sindirimi Yağlar gliserin ile yağ asitlerinin oluşturduğu polimer yapılardır. Yağ asitleri, 12-18 karbonlu uzun zincirli moleküllerdir. Aşağıda yağın oluşum tepkimesi verilmiştir. Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 14 Ağız ve midede yağ sindirimi olmaz. Yağların sindirimi oniki parmak bağırsağında başlar ve burada tamamlanır. Yağlar karaciğerden gelen safra özsuyu ve pankreas özsuyuyla gelen lipaz enzimi yardımıyla hidrolizlenerek yağ asitine ve gliserole parçalanırlar. Oluşan yağ asitleri ve gliserol hücre zarından geçebilecek kadar küçük oldukları için ince bağırsaklardan lenf kılcallarına geçerler. Protein Sindirimi Proteinler C, H, O, N elementlerinden oluşan önemli moleküllerdir. Proteinlerin bazılarında bu elementlere ek olarak S ve P elementleri de bulunabilir. Proteinler hücrelerde yapıcı ve onarıcı olarak kullanılan moleküllerdir. Proteinlerin yapıtaşları amino asitlerdir. Bütün proteinler 20 çeşit amino asitten oluşur. Aşağıda bazı amino asitlerin formülleri verilmiştir. Proteinlerin çeşitli olması, kullanılan amino asit sayısına, amino asit çeşidine ve amino asit sırasına bağlıdır. Proteinler oluşurken amino asitler birbirine peptit bağlarıyla bağlanarak polipeptitleri oluştururlar. Aşağıda bir polipeptit zinciri oluşumu sırasında amino asitler arasındaki peptit bağları gösterilmiştir. Dehidratasyon tepkimeleriyle kurulan peptit bağları bir amino asitin karboksil grubunu bir sonraki amino asitin amino grubuna bağlanırlar. Proteinler sindirilirken su ile ve enzimler yardımıyla parçalanırlar. Peptit bağlarının kopmasında peptidaz enzimi kullanılır. Hidroliz sonucunda proteinler son aşamada kendilerini oluşturan amino asitlere kadar ayrışırlar. Proteinlerin sindirimi midede başlar. Midedeki özelleşmiş hücreler pepsinojen ve HCl salgılarlar. Pepsinojen etkisiz bir enzimdir. Etkili olabilmesi için HCl ile birleşerek pepsine dönüşür ve oluşan bu etkil enzim proteinlerin polipeptitlere dönüşmesini sağlar. Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 15 → Protein + H2O Polipeptit Mide hücreleri asitten zarar görmez. Midede bulunan hücrelerin salgıladığı mukus adı verilen sıvı, hücreleri korur. Mideden gelen polipeptitler ince bağırsakta pankreas tarafından salgılanan tripsin ve ince bağırsaktan salgılanan erepsin enzimleri sayesinde hidroliz tepkimesiyle amino asitlere ayrışır. Polipeptit + H2O → Dipeptit + H2O → Dipeptit Amino asit Aşağıdaki tabloda sindirim olayının bir özeti verilmiştir. Bazı Sindirim Enzimleri ve etkisini gösterdiği yerler Enzim pH değeri Üretildiği yer Besin Sindirim Nişasta Nişasta + Su → Maltoz Tükrük amilazı Pankreatik amilaz Nötr Bazik Tükrük bezleri Pankreas Etkisini gösterdiği yer Ağız İnce bağırsak Protein Maltoz + Su → Glikoz Protein + Su → Polipeptit + Peptit Yağlar Peptit + Su → Amino asit Yağ + Su → Yağ asitleri + Gliserol Maltaz Pepsin Tripsin Peptidaz Lipaz Bazik Asidik Bazik Bazik Bazik İnce bağırsak Mide Pankreas İnce bağırsak Pankreas İnce bağırsak Mide İnce bağırsak İnce bağırsak İnce bağırsak Doğal Denge ve Karbondioksit Fotosentez ve solunum olayları ekolojik denge için büyük önem taşımaktadır. Yaşam için gereksinim duyulan maddelerin kaynağı dünyadır. Ekosistemlerde yaşam ,enerji akışı ve madde döngüleriyle süreklilik kazanır. Bir ekosistemde dengenin korunabilmesi ve varlığını sürdürebilmesi için madde ve enerji döngüsü ile tüketilen maddelerin yeniden üretilmesi ve ekosisteme geri dönmesi gerekir. Kendiliğinden gerçekleşen bu olaylar sonucunda oluşan dengeye doğal denge adı verilir. Bilim ve teknolojideki hızlı gelişmeler ve değişmelerle insanoğlu doğal dengeyi etkilmektedir. Bu değişimlerin en önemli ve en etkilisi karbon çevrimi ile ilgili olanıdır. Fosil yakıtların fazla miktarda kullanılmasıyla gerçekleşen kimyasal tepkimeleri dengelemesi gereken ve doğa tarafından gerçekleştirilecek kimyasal tepkimelerin aynı hızda gerçekleşmemesi doğal dengeyi bozmaktadır. Üretim ve tüketim hızının birbirine eşit olmaması ve tüketilenin yerine yenisinin konulamaması, zararlı ürünlerin doğa tarafından tekrar dolanıma sokulamaması, dengenin canlı yaşamını tehdit eden boyutlarda bozulmasını sağlamıştır. Atmosferde yer alan gazlar içerisinde hacimce çok küçük bir oranda olan karbondioksit(CO 2) gazı, doğadaki karbon(C) temelli organik maddelerin ana kaynağıdır ve canlı dokusunun temel yapıal elementidir. Karbonun doğadaki çevrimi canlı yaşamını etkileyen en önemli çevrimlerden birisidir. Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 16 Karbon çevrimi bir yandan canlılar için en temel element olan oksijen dengesini sağlayan, diğer yandan yine canlıların besin ve enerji gereksinimini karşılamak için maddelerin oluşumuna olanak sağlayan bir mekanizmadır. Yukarıda doğadaki karbondioksit ve oksijen döngüsü ile ilgili bir şema verilmiştir Oksijen canlı yaşamındaki en temel elementlerden birisidir. Atmosferde oksijenin bulunmaması, oksijensiz ortamda yaşayan canlılar dışında hiçbir canlının yaşamını sürdürememesi anlamına gelir. Fotosentez yapan canlılar, güneş ışığının etkisiyle fotosentez olayını gerçekleştirerek, havadaki CO2 ve topraktaki su ve mineral tuzlarından besin maddeleri oluştururken atmosfere oksijen salar. Atmosfere salınan oksijenin büyük kısmı denizlerden(yaklaşık %70), kalan kısmı ise karalardan salıverilir. Canlıların solunumuyla oksijenin kullanılınca, karbondioksit gazı atmosfere salınır. Ayrıca, yanmalar sırasında harcanan oksijen etkisiyle karbondioksit, karbonmonoksit ve başka oksitler atmosfere verilir. Fotosentez, solunum, yanma, sentez ve ayrışmalar sonunda milyonlarca yıl atmosferde karbon-oksijen dengesi kurulmuştur. Ancak çağımızda doğal olayların dışında hızla artan bir oksijen tüketimi söz konusudur. Yer altından çıkarılan kömür, petrol, doğal gaz gibi fosil yakıtlarının kullanılması, oksijeni harcayan ama harcadığı kadar üretemeyen bir süreçtir. Doğada karbon ve oksijen döngüsü arasında sürekli bir bağlantı vardır. Atmosferdeki oksijen, çeşitli endüstriyel işlemler ve yeşil alanların azalması ile yok olmaktadır. ÇEVRE KİMYASI Sanayileşme ile hızı artan kimyasal madde üretimi ve üretilen bu maddelerinin tüketiminin artmasıyla çevreye etkileri de aynı paralellikte artmıştır. Bu etkilerin büyük bir kısmı doğanın dengesini ne yazık ki olumsuz etkilemiştir. Canlıların yaşamını sürdürdüğü biyosfer, ekosistemlerin biraraya gelmesiyle oluşmuş bir yapıdır. Bu ortamda canlılar ve cansız maddeler arasında sürekli bir etkileşim vardır. Ekosistemlerdeki enerji kaynağı güneştir. Ekosistemdeki canlılar, çevre koşullarının değişmesinden etkilenirken, kendileri de yaşam alanlarında ve ekosistemlerde değişikliğe neden olurlar. İnsanın çevreye etkisi, kısa sürede büyük boyutlarda değişikliğe neden olmuştur. Çevre bu değişikliklerden olumsuz etkilenmiş ve bozulmalar ortaya çıkmıştır. Bu bozulmalar canlı yaşamı üzerinde olumsuz sonuçlar doğmasına neden olmuş ve olmaktadır. Dünyanın artan nüfusu, hızlı kentleşme, teknolojinin hızlı gelişimi ve sanayileşmenin büyük boyutlara varması ile toprak, su, hava, gürültü kirliliği ve ekolojik dengedeki değişimler çevreyi olumsuz etkilemiştir. İnsanlar yaşamlarını sürdürmek ve yaşam kalitelerini artırmak için çeşitli kimyasalları bilinçsizce tüketince çevre kirliliği çok büyük boyutlara ulaşmıştır. Sanayi ve Çevre Kirliliği Sanayinin gelişmesi sonucunda ihtiyaçlara göre üretim artmıştır. Üretimin gerçekleşebilmesi için ham madde gereklidir. Doğada bulunan hammaddeler tüketilirken çevrenin dengesi ile ilgili sorunlar ortaya çıkmaktadır. Atık maddelerin çevreye gelişigüzel atılması da çevre sorunlarına neden olmaktadır. Çevre kirlenmesine neden olan maddelere atık maddeler, kullanımı sonucunda atık madde oluşturan ürünlere kirletici denir. Deterjan, gübreler, plastikler, boyalar, tarım ilaçları gibi kimyasal maddeler üretilirken ve tüketilirken çevreyi kirletecek maddeler oluşur. Deterjanların Çevreye Etkisi Deterjan üretimi sırasında pahalı olan yüzey aktif maddeler yerine, daha ucuz olan, suda az çözünen ve biyolojik bozunması yavaş olan malzeme kullanıldığında, çevreye olumsuz etkiler yapacak atıklar oluşmaktadır. Bu maddelerin deterjandaki kullanım oranları arttıkça zararı da büyümektedir. Deterjanlarda kullanılan bu tür katkı maddeleri su ve toprakta bozulmadan kalır ve daha sonra akarsular aracılığıyla göllere ve denizlere karışarak buradaki canlı yaşamını olumsuz etkilemektedir.Örneğin, STPP(sodyum dipolifosfat) yüksek düzeyde fosfor içerdiği için doğada fosfor kirliliğine neden olmaktadır. Fosforun canlı yaşamına etkisini aşağıdaki şekilde anlatılmıştır. Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 17 Ülkemizde üretilen DDB'li(dodesil benzen) deterjanlar su ve toprakta güçlükte bozunmakta ve doğada birikmektedir. Bu nedenle üretilen deterjanlarda bu tür maddelerin kullanımından vazgeçilmelidir.Deterjanların olumsuz etkilerin aza indirilmesi amacıyla deterjan üretiminde biyolojik bozunması hızlı olan yüzey aktif maddeler ve katkı maddeleri kullanılmalıdır. Yüzey aktif maddesi Lineer Alkil Benzen olan(LAB) deterjanlar su ve toprakta daha hızlı bozunabildiklerinden, üretimde bu yapıda olan maddelere öncelik verilmelidir. Gübrelerin Çevreye Etkisi Sanayinin gelişmesi ve teknolojideki ilerlemeler, nüfusun kentlere kaymasına neden olmuştur. Tarım alanları bu kaymadan etkilenmiş ve tarım arazileri gittikçe azalmıştır. Tarım arazileri ve tarımla uğraşanların azalması, üretilen tarım ürünlerinin azalmasına neden olmuştur. Artan nüfusun besin ihtiyacının karşılanması için farklı yöntemlerle besin maddeleri üretilmeye çalışılmıştır. Bitkilerin gelişmesi için kimyasal gübreleme yöntemlerine başvurulmuştur. Gübreler, azot, fosfor, potasyum ve kalsiyum elementlerince zengin olan maddelerdir. Kimyasal gübreleme, toprakta eksik olan ve alınamayacak durumda olan elementlerin kimyasal yollarla toprağa verilmesidir. Kimyasal gübreler topraktan alınan verimi artırmasına rağmen, toprakta yorgunluğa ve canlılığın azalmasına neden olmaktadır. Toprak bu yorgunluk nedeniyle çoraklaşmaktadır. Gübrelenmiş toprakta yetişen bitkilerden elde edilen verim yüksek olmasına rağmen, bu yöntem bazı problemleri de beraberinde getirir. Yoğun gübreleme toprağın pH değerini değiştirir. Toprakta yaşayan organizmalar bu pH değişmelerinden olumsuz etkilenir. Toprağı analiz etmeden kullanılan gübre, organik maddeler bakımından toprağı fakirleştirmekte ve toprağın verimini düşürmektedir. Hayvansal ve bitkisel maddelerin toprak altında ayrışması ile oluşan organik gübre(humus), kullanılan kimyasal maddelerin etkisiyle azalmakta ve toprak humusu tutamadığı için toprak çoraklaşmaktadır. Toprağın üstü kumlaşırken, alt kısmı sertleşir. Yüksek oranda kullanılan kimyasal gübreler içindeki azotlu maddeler, toprakta tutunamadığı zaman akarak içme sularına ve akarsulara karışmaktadır. Fosforlu gübrelerin yüzeyden akmaları ve akarsulara karışması sonucunda içme sularında ve diğer su bölgelerinde biriken fosfat miktarı çoğalır. Tarım ilaçları, böceklerin imhasında, bazı bitkilerde mantarların tedavisinde, bitkilerin hızlı büyümesinin sağlanmasında ve yabani otların zararlarının önlenmesinde kullanılan maddelerdir. Bu tür ilaçların kullanıldığı topraklardaki ürünlerle beslenen canlılar bu ilaçlardan olumsuz etkilenirler. Topraktaki zararlı canlılar ölürken, tarım ilaçları çeşitli yollarla sulara karışarak istenmeyen sonuçlarda doğurabilirler. Kimyasal maddeler verdikleri zararlar açısından atmosfer kirleticiler, su kirleticiler ve toprak kirleticiler olarak sınıflandırılırlar. Biyolojik olarak kendi kendine ayrışmayan ya da çok uzun yıllarda ayrışan zararlı maddeleri çevreye yayan kaynaklar aşağıdaki şekilde verilmiştir. Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 18 Hava Kirliliği Havanın doğal yapısını değiştiren her türlü madde kirletici etki yapmaktadır. Aşırı kentleşme, endüstriyel gelişmeler ve taşıtlar hava kirliliğinin başlıca nedenleridir. Tozlar, zehirli gazlar, sera gazları, ozon tabakasında değişime neden olan gazlar hava kirliliğini oluşturan gazlardır. Bu gazlar, atmosferde canlı yaşamını olumsuz etkileyecek değişikliklere neden olmaktadır. Kömür, petrol gibi yakıtların dumanındaki kükürtdioksitin havadaki su buharı ile birleşerek oluşturduğu sülfürik asit, asit yağmuru olarak yeryüzüne iner. Oluşan zehirli gazlar, hava akımlarıyla çok uzaklara bile kolayca taşınabilir ve yağmurlarla yeryüzüne asit yağmurları olarak geri dönerek canlı yaşamını olumsuz yönde etkiler. Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 19 Egzoz gazlarıyla havaya karışan karbonmonoksit canlı yaşamını olumsuz etkileyerek zehirlenmelere neden olabilir. Yeşil alanların gittikçe azalması, ısınmak için kullanılan kömür gibi yakıtların tekniğine uygun yakılmaması, egzoz gazları, çeşitli sanayi kuruluşlarının ürettiği atık maddeler, hava alanları, termik santraller hava kirliliğine neden olan kaynaklardır. Hava kirliliği solunum sistemi hastalıklarına ve akciğer kanserine neden olabilir. Atmosferde sera etkisi, asit yağmurları ve ozon tabakasının incelmesi gibi sorunlara yol açar. Su Kirliliği Suyun yaklaşık %35-40'ı yüzeysel su şeklinde akarken, toprağın altına sızan ve geçirgen olmayan tabakalara ulaşan su, yeraltı sularını oluşturur. Akarsu, göl, deniz gibi su ortamlarının ve içme sularının fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerinin başta insan olmak üzere çeşitli etkenlerle bozulması su kirliliğine neden olur. Evsel ve endüstriyel atıkların arıtılmadan sulara boşaltılması, tarımda kullanılan gübre veilaçların sulara taşınması, atık suların arıtılmadan sulara karışması sonucu su kirliliği oluşur. Tifo, sarılık, dizanteri gibi bulaşıcı hastalıklara neden olan mikroorganizmalar kirli sulardan ya da kirli sularla yıkanmış sebze ve meyvelerden insanlara geçerek salgına neden olur. Yüksek oranda organik bileşik içeren evsel ve endüstriyel atıkların parçalanmasıyla sudaki mikroorganizmalar çoğalır. Petrol ve türevlerinin taşınması sırasında çevreye yayılması ve sulara karışması ile su ortamındaki yaşam tehdit altında kalmakta ve atmosferle su arasındaki oksijen alışverişini olumsuz etkilemektedir. Ağır metaller sulara karıştığında sağlık üzerinde olumsuz etkileri hemen kendini göstermektedir. Ağır metaller, kalp rahatsızlığı, hipertansiyon, böbrek hastalıkları, beyin hasarı ve akciğer kanseri gibi rahatsızlıklara neden olarak sağlığı olumsuz etkilemektedir. Gübrelerdeki kimyasal maddeler topraktan sulara karışarak su kaynaklarında ve denizlerde toplanarak ötrofikasyona neden olur. Bu maddeler sudaki bitkisel yaşam için gübreleme etkisi yapar. Bitki ve alg türlerinin üremesi hızlanır. Ötrofikasyon sonucunda sular yeşil bir renk alır kıyılarda alg birikmesine yol açar. Toprak Kirliliği Plansız kentleşme, tarım ilaçları, kimyasal gübreler, plastikler, ağır metaller, sanayi atıkları ve evsel atıklar, yağmurla havadaki asit maddelerin toprağa düşmesi ve erozyon toprağın kirlenmesine yol açar. Egzoz gazları, ozon, karbonmonoksit, kurşun ve kadmiyum gibi zehirli maddeler rüzgarlar ile çok uzak bölgelere taşınmakta ve yağışlarla toprağı ve suyu kirletmektedir. Tarım ilaçları, ağır metal tuzları, deterjanlar, sera gazları, kloroflorokarbonlar, plastikler, klorlu ve florlu polimerler toprakta biriktiklerinde toprağın fiziksel ve kimyasal özelliklerinde önemli değişikliklere neden olurlar ve toprağın verimini azaltırlar. Çevre Sorunlarının Çözümü Sanayi tesisleri yerleşim yerlerinden uzak bölgelere kurulmalı ve sanayi atıkları arıtma işlemine tabi tutulduktan sonra çevreye salınmalıdır. Sanayi tesisleri hava, su ve toprak kirliliğini önleyecek arıtma tesisleri kurmalıdır. Atık maddeler toplanarak yeniden kullanılabilir duruma getirirlmelidir. Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 20 Ambalajlar cam ve karton gibi geri dönüşümü olan maddelerden yapılmalıdır. Parçalanması zor olan deterjanların üretimi ve kullanımı sona ermelidir. Fosil kaynakları gibi enerji kaynakları yerine güneş enerjisi, rüzgar enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynakları kullanılmalıdır. Yeşil alanlar artırılmalı, ormanların tahribatı önlenmelidir. Ozon tabakasına zarar veren gazların yerine zarar vermeyecek gazların kullanımı teşvik edilmelidir. Toplu taşımaya önem verilerek egzoz gazlarının zararı azaltılmalıdır. Verimli tarım aranlarına yerleşm alanları ve sanayi tesisleri kurulmamalıdır. Tarım ilaçlarının ve gübrelerin yanlış kullanımı önlenmelidir. Toprağı işleme ve doğru sulama konusunda eğitimler verilmelidir. Organik tarım teşvik edilmelidir. Alternatif Enerji Kaynakları Dünya enerji gereksiniminin %80'i kömür, petrol ve doğalgaz gibi fosil yakıtlarca, %20'si hidroelektrik enerji, nükleer enerji, hayvan ve bitki atıkları, rüzgar ve güneş enerjisi gibi enerji kaynaklarından karşılanır. Fosil yakıtlarına yenilenemeyen enerji kaynakları, hidroelektrik, rüzgar ve güneş enerjisi gibi enerji kaynaklarına yenilenebilir enerji kaynakları adı verilir. Yenilenemeyen enerji kaynakları çevre kirliliğine neden olmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının çevre üzerine etkisinin yok denecek kadar az olması, bunların kullanımının artırılması yönünde çalışmaları hızlandırmaktadır. Güneş temiz ve masrafsız bir enerji kaynağıdır. Dünyanın pekçok bölgesinde elektrik ve sıcak su elde etmede, ısınmada güneş enerjisi kullanılmaktadır. Ayrıca güneş enerjisi ile çalışan arabalar ve elektronik aletler üretilmiştir. Güneş kollektörleri ve fotovoltaik pillerle elektrik enerjisi elde edilmektedir. Rüzgarın etkili olduğu bölgelerde kurulan rüzgar türbünleriyle üretilen rüzgar enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülerek kullanılır. Yerin derinliklerinde, suyun kaynama noktasından daha yüksek sıcaklıktaki su buharı sondajlarla yeryüzüne çıkarılarak elektrik enerjisi elde edilir. Daha düşük sıcaklıkta çıkarılan sıcak sular ise evlerin ve seraların ısıtılmasında kullanılır. Denizlerde ve okyanuslarda oluşan gel-git veya okyanus akıntısı nedeniyle yer değiştiren su kütlelerinin sahip olduğu kinetik veya potansiyel enerjinin, deniz tabanına yerleştirilen türbünler aracılığıyla elektrik enerjisine dönüşmesi sağlanır. Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 21
