You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Kimya</strong><br />
<strong>Dergisi</strong><br />
İNOVATİF<br />
<strong>Kimya</strong> <strong>Dergisi</strong><br />
YIL:5 SAYI:<strong>50</strong> EYLÜL 2017<br />
ENZİM<br />
İMMOBİLİZASYONUNDA<br />
NANOTEKNOLOJİ
KURALLARIMIZ<br />
1. <strong>İnovatif</strong> <strong>Kimya</strong> <strong>Dergisi</strong> yazılarını herhangi bir<br />
makalenizde veya yazınızda kullanmak için yazısını<br />
aldığınız kişiye mail atarak haber vermek, kullanmış<br />
olduğunuz yazıların kaynağını ise dergi olarak<br />
belirtmek durumundasınız.<br />
2. Dergide yazılan yazıların sorumluluğu birinci<br />
derece yazara aittir. Bu konu hakkında bir sorun<br />
yaşıyorsanız ilk olarak yazara ulaşmalısınız.<br />
3. Dergide yer alan bilgileri kullanarak başınıza<br />
gelebilecek felaketlerden ya da işlerden dergi<br />
sorumlu değildir.<br />
4. Dergide yazarların kullanmış olduğu resimlerde,<br />
yazılarda kesinlikle kaynak belirtilmek zorundadır.<br />
Aksi durum olduğu zaman bunu yazarın kendisine<br />
ulaşarak sormalısınız. Çünkü bize yazı gönderen<br />
yazarlarımızdan ricamız telif haklarına riayet<br />
ederek fotoğrafları dökümanlarına eklemeleri.<br />
Buradan çıkacak problemlerden doğrudan yazarlar<br />
sorumludur. Dergi sorumlu değildir.<br />
5. Dergide benim de yazım olsun diyen yazarlarımız<br />
var ise yazılarınız için Yavuz Selim KART ile<br />
konuşabilirsiniz. Dergi ile iletişim kurmak için ise<br />
iletisim@inovatifkimyadergisi.com adresine<br />
mail atabilirsiniz.<br />
6. Dergimizde yayınlanmasını istediğiniz yazıları<br />
info@inovatifkimyadergisi.com mail adresine<br />
göndermelisiniz. Bu mail adresine gönderdiğiniz<br />
yazılarda bir eksiklik var ise editör tarafından<br />
incelenecektir. Eksik kısımları var ise size geri<br />
dönüş yapılacaktır. Düzeltmeniz için tavsiyelerde<br />
bulunulacaktır. Lütfen geri dönüş yapılınca bunu<br />
kendinizi küçümsemek olarak görmeyin. Amaç<br />
daha güzel bir yazı ve daha güzel bir dergi.<br />
7. Tarafımıza çok yazı gelmediği takdirde her yazıyı<br />
yayımlamaya gayret edeceğiz lakin başkalarının<br />
yazılarını kendi yazmış gibi gönderenler, kaynaksız<br />
yazı gönderenler, çok kısa yazı göndenlerin<br />
yazılarını maalesef yayımlamayacağız.<br />
8. Dergide dini ve siyasi içerikli yazılar yayımlanmaz.<br />
Herhangi bir dini grubu temsil eden ya da herhangi<br />
bir siyasi grubu temsil eden söz ve kelimeler<br />
yazınızda olursa dergi o kısımları değiştirmeniz<br />
konusunda sizi uyarır. Değiştirmezseniz dergi<br />
yayımlamama hakkını ya da yazının o kısmını<br />
değiştirme hakkını elinde tutar. Bu konuda son söz<br />
dergi yöneticisine aittir.<br />
9. Bu dergide kimya ilmi üzerine okuyan, kimya<br />
ilmine meraklı, kimya ilmi ile ilgili araştırma<br />
yapmayı seven herkes yazabilir.<br />
10. Dergi ekibimiz gönüllü kişilerden oluşmuştur.<br />
Bu dergi ilk kurulduğu zamandan beri böyledir.<br />
Dergi ekibinde olan herkes bu kuralı kabul etmiş<br />
sayılır. Gelen kişilere en başta bu kural söylenir.<br />
Görevini yapmayan, dergide anlaşmazlık çıkaran,<br />
huzur bozan, dergi yöneticisini dinlemeyen kişiler<br />
ekipten çıkarılır.<br />
11. Dergi tasarım ve yönetiminden sorumlu kişi<br />
buraya ek maddeler koyup değiştirme yetkisine<br />
sahiptir.<br />
12. Dergiyi okuyanlar ve dergi ekibi bu kuralları<br />
kabul etmiş sayılırlar.<br />
SOSYAL MEDYA<br />
http://www.inovatifkimyadergisi.com<br />
https://www.facebook.com/Inovatif<strong>Kimya</strong><strong>Dergisi</strong><br />
https://twitter.com/Inovatif<strong>Kimya</strong><br />
https://instagram.com/inovatifkimyadergisi<br />
http://inovatifkimyadergisi-blog.blogspot.com.tr<br />
https://www.youtube.com/channel/UCmIkYbQtd8LtCP6GVL0tVGQ<br />
https://plus.google.com/+Inovatifkimyadergisi<br />
https://www.linkedin.com/profile/view?id=AAIAABHWzAYBk8n_O2Xp0LJgn9bB-aLM6w0-3pw
Ekibimiz<br />
YAVUZ SELİM KART<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
KURUCU-YÖNETİCİ<br />
PELİN TANTOĞLU<br />
KİMYAGER<br />
TWITTER EDİTÖRÜ<br />
EBRU APAYDIN<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
FACEBOOK EDİTÖRÜ<br />
TUĞBA NUR AKBABA<br />
KİMYAGER<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
GÜLŞAH TİRENG<br />
KİMYA TEKNİKERİ<br />
FACEBOOK EDİTÖRÜ<br />
NİLAY ÇABUK<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
ECE AKYOL<br />
KİMYAGER<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
SUDE ÖZÇELİK<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
RÜYA ATLIBATUR<br />
KİMYAGER<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
AÇELYA GÜNER<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
SILA SÖZMEN<br />
KİMYAGER<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
MİNE EMİRAL<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
HATİLE MOUMİNTSA<br />
KİMYA<br />
FACEBOOK EDİTÖRÜ<br />
ÖZLEM ÖZDEN<br />
KİMYAGER<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
BEGÜM MENEVŞE<br />
KİMYAGER<br />
INSTAGRAM EDİTÖRÜ<br />
SİNAN YENER<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
MERVE ÇÖPLÜ<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
MERVE GENCER<br />
KİMYAGER<br />
FACEBOOK EDİTÖRÜ<br />
GÜLENZAR BELLİKAN<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
ÖZNUR ÇALIŞKAN<br />
KİMYA VE SÜREÇ MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
TARIK BERCAN SARI<br />
KİMYA VE BİYOLOJİ MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
ALPER KADİR BALKIS<br />
KİMYAGER<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
ÖZGENUR GERİDÖNMEZ<br />
ECZACI<br />
FACEBOOK EDİTÖRÜ<br />
NURSELİ GÖRENER<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
SİZ DE EKİBİMİZE KATILIN
Ekibimiz<br />
HACER DEMİR<br />
ÇEVRE MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
MERVE GÜL<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
RESMİYE ÇAKAR<br />
KİMYA VE SÜREÇ MÜHENDİSİ<br />
POSTER ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
AYŞEGÜL ARI<br />
KİMYAGER<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
RABİYE BAŞTÜRK<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
SERVET ERDEM<br />
KİMYAGER<br />
FACEBOOK EDİTÖRÜ<br />
BUSE ÇAKMAK<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
ZELİŞ GİRGİN<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
FACEBOOK EDİTÖRÜ<br />
AYÇA BİLİCİ<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
ZEYNEP ÇUHADAROĞLU<br />
KİMYAGER<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
ELİF ÇALIK<br />
KİMYAGER<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
TUTKU KARTAL<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
MEHMET TOLGA GARİP<br />
KİMYAGER<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
CEMRE GÖKÇE<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
KÜBRA KILIÇ<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
ELİF AYTAN<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
NAİM GÜNEŞ<br />
ELEKTRONİK ÖĞRETMENİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
BENGİSU GEDİKLİ<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
ÖZGE ERGÜR<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
CANAN AYVAT<br />
BİYOLOG<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
MELİS YAĞMUR AKGÜNLÜ<br />
KİMYAGER<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
ÖMER AKSU<br />
KİMYAGER<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
NESLİHAN YEŞİLYURT<br />
KİMYAGER<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
DENİZ AVCI<br />
KİMYAGER<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
SİZ DE EKİBİMİZE KATILIN
Ekibimiz<br />
HAZAL ÖZTAN<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
HATİCE KÜBRA ÇETİNKAYA<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
GİZEM ÖZTÜRK<br />
KİMYAGER<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
YAĞMUR ÇELEBİ<br />
KİMYAGER<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
PETEK AKSUNGUR<br />
KİMYAGER<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
NAZ KARADENİZ<br />
KİMYAGER<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
EBRU DOĞUKAN<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
RABİA ÖNEN<br />
KİMYAGER<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
CANAN MOLLA<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
DUYGU VONAL<br />
KİMYA ÖĞRETMENİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
GIZEM KISIELEWSKI<br />
KİMYAGER<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
ORHUN KARAKUŞ<br />
BİYOLOG<br />
ÇEVİRİ ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
SİMGE KOSTİK<br />
KİMYAGER<br />
FACEBOOK EDİTÖRÜ<br />
FATMA ÜNAL<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
MELAHAT BOZKUŞ<br />
KİMYAGER<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
KÜBRA NİHAL AKKAYA<br />
GIDA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
ÖZGE ALPTOĞA<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
SÜREYYA HELİN AKTURAN<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
AYŞEGÜL KAVRUL<br />
KİMYAGER<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
DİLARA AKMAN<br />
ÇEVRE MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
ELİF GÜL<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
HALE MANTI<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
LEYLA YEŞİLÇİNAR<br />
KİMYAGER<br />
ÇEVİRİ EDİTÖRÜ<br />
SİZ DE EKİBİMİZE KATILIN
EDİTÖRDEN<br />
<strong>50</strong>. <strong>Sayı</strong>dan Hepinize Merhaba,<br />
Bize olan ilgi ve alakanız için öncelikle çok teşekkür ederiz.<br />
30 Ağustos'un bizim için önemi oldukça büyük. Bu önemli<br />
bayramı bizlere armağan eden Gazi Mustafa Kemal Atatürk<br />
ve Silah Arkadaşlarını saygı, sevgi, dua ve şükranlarla anıyoruz.<br />
Kurban bayramınızı da en içten dileklerimizle kutlar ailenizle<br />
mutlu ve huzurlu geçirmenizi dileriz.<br />
Bu ay e-dergimizde birbirinden ilginç ve önemli konular yer<br />
almakta. Keyifle okumanız dileğimizle.<br />
Ayrıca ekibimizin içine dahil olmak isteyenleri de her zaman<br />
bekleriz.<br />
Bize her zaman kimya sektörü ya da kimya ile ilgili bir konuda<br />
yazıp gönderebilirsiniz.<br />
Her zaman dediğimiz gibi. Siz yazın, onbinler okusun.<br />
YAVUZ SELİM KART
İÇİNDEKİLER<br />
BEHERİ ÇATLAMIŞ KİMYA<br />
9<br />
ÖĞRETEMEMEK!<br />
ENERJİ DEPOLAMA ÇÖZÜMÜ<br />
POLİMERLER NANOSETLER İLE<br />
BİRLEŞİYOR<br />
KİMYADAN 7 AYDA 9 MİLYAR 145<br />
MİLYON DOLARLIK İHRACAT<br />
BOR KARBÜR<br />
14<br />
CAMBRIDGE EKİBİ SULU<br />
MALZEMEDEN GÜÇLÜ ELYAFLAR<br />
ÜRETİYOR<br />
DÜNYANIN EN KÜÇÜK BİTKİSİ<br />
ZEHİR AKAN DERELERİ TEMİZLİYOR<br />
10<br />
12<br />
18<br />
20<br />
ENZİM İMMOBİLİZASYONUNDA<br />
21<br />
NANOTEKNOLOJİ<br />
HAVUZ KİMYASALLARI NELERDİR VE<br />
YÜZÜCÜLER BUNLARDAN NASIL 27<br />
KORUNUR?<br />
MAGNEZYUM ALAŞIMI-BENZERİ<br />
BİLEŞİKLERİN SINIR KILAVUZ KANALI 29<br />
UYGULAMASI İÇİN ELEKTROEĞİRME<br />
İLE ÜRETİMİ<br />
KOKU HAKKINDA BİLMEDİKLERİMİZ<br />
KARBONDİOKSİTİ YAKITA<br />
DÖNÜŞTÜREN ÇEVRECİ BİR 34<br />
YÖNTEM GELİŞTİRİLDİ<br />
TARIMSAL ATIKLARDAN KİMYASAL<br />
VE KOMPOZİT MADDE ELDE 35<br />
EDİLECEK<br />
ALTIN 36<br />
DEMİR KATALİZÖRÜ İLE GÜNEŞ<br />
IŞIĞI KARBONDİOKSİDİ METANA 43<br />
DÖNÜŞTÜRÜYOR<br />
32
GAZİOSMANPAŞA ÜNİVERSİTESİ<br />
BİOGAZ ÜRETİMİ KONUSUNDA<br />
ÇALIŞMALAR YAPIYOR<br />
ANKSİYETE (KAYGI) BOZUKLUĞU<br />
47<br />
KİMYASAL ALANIN OTOMATİK KEŞFİ<br />
İLE İKİ YENİ REAKSİYON BULUNDU<br />
46<br />
<strong>50</strong><br />
İÇİNDEKİLER<br />
ADANA’DA ‘KİMYA VADİSİ’<br />
KURULUYOR<br />
52<br />
SÜPERHİDROFOBİK YÜZEYLER 54<br />
KOKTEYLLERE O MUHTEŞEM<br />
TATLARINI VEREN ŞEY NE?<br />
ROKETSAN’DAN BUZLANMAYA VE<br />
AŞINMAYA DAYANIKLI MALZEME<br />
PROJESİ<br />
64<br />
63
BEKTAŞ DOĞAN<br />
KİMYA ÖĞRETMENİ<br />
ATATÜRK ÜNİVERSİTESİ<br />
MEZUN<br />
bektas.d33@gmail.com<br />
BEHERİ ÇATLAMIŞ KİMYA<br />
ÖĞRETEMEMEK!<br />
Son 70 yılda bilim ve teknikte gerçekleşen<br />
ilerlemelerin, bütün insanlık tarihi boyunca<br />
gerçekleşenlerin yaklaşık %98’ini oluşturduğu<br />
baş döndürücü bir çağın topuğuna kıymık batmış<br />
topallayan ördeği mi olmak isterdiniz; yoksa<br />
Güney Kore, Almanya, Finlandiya gibi Simya’nın<br />
ruhunu gençlerin belleğine kazıyan ve bu alanda<br />
yeni perspektifler geliştirebilmek için olağanüstü<br />
yatırımlar yapan ülkelerin neferi mi?<br />
Yukarıda bahsi geçen ülkelerde Fen eğitimi Polimer<br />
<strong>Kimya</strong>sı üzerine yoğunlaşmışken ve dönülmesi<br />
gereken kavşaklara bir bir varılmışken, Evrim<br />
Teorisini müfredattan cımbızlama girişimleri olsa<br />
olsa Darwin’in asimetrik suratında tebessümlere<br />
neden olacaktır.<br />
Kimi zaman da yanıtlar bizi doğru soruya<br />
götürecektir. Marie CURIE! Polonyalı göçmen<br />
bir Yahudi çocuğunu Sorbonne’da Nobel <strong>Kimya</strong><br />
Ödülü’ne götüren Fransız eğitim sisteminin bu<br />
başarıya imza atan mihenk taşı nerede durmaktadır?<br />
Karantina altına alıp paslandırdığımız şey <strong>Kimya</strong><br />
veya Fizik eğitimi midir; yoksa geleceğimiz midir?<br />
Kuşun uçuşunu kimse hatırlamaz; geriye yalnızca<br />
kuş kalır. Bu eğitim sisteminde çırpındığımız şeyden<br />
geriye adı sanı hatırlanmayacak inanılmaz bir maliyet<br />
kalacak ve Güney Kore silkelenip kanatlanacak.<br />
Pekâla ne yapabiliriz?<br />
Gelecek sayıda görüşmek üzere...<br />
Yanlış soru doğru yanıtlanmaz.<br />
Darwin’i mezarında rahat bırakalım.<br />
Doğru soru şudur: Antoine LAVOISIER(1) neden<br />
huzursuzdur?<br />
Çünkü keşfeden, buluşunun doğru anlatılmasını<br />
ister.<br />
9
Haber<br />
Yabancı<br />
ENERJİ DEPOLAMA ÇÖZÜMÜ<br />
POLİMERLER NANOSETLER İLE<br />
BİRLEŞİYOR<br />
Penn State bilim adamlarının ekibine göre,<br />
esnek elektronikler, elektrikli araçlar ve havacılık<br />
uygulamalarında enerji depolaması için yeni, hafif<br />
kompozit malzeme mevcut ticari polimerlerin işleme<br />
sıcaklığında deneysel olarak gösterildi. Bu polimer<br />
bazlı, ultra ince malzeme endüstride kullanılan<br />
tekniklerle üretilebilir.<br />
Penn State Malzeme Bilimi ve Mühendisliği<br />
Profesörü Qing Wang “Bu kondansatörlerde<br />
kullanmak için yüksek sıcaklıktaki dielektrikler<br />
üzerine kendi laboratuvarımızda yaptığımız bir<br />
dizi çalışmanın parçasıdır.” dedi. “Öncelikle bu<br />
çalışma için bor nitrür nanosetleri ve elektrik<br />
polimerlerinin kompozitlerini geliştirdik.”<br />
Ölçeklenebilirlik -veya cihazlar için ticari olarak<br />
uygun miktarlarda ileri malzeme yapmak- akademik<br />
laboratuvarlarda geliştirilen bir çok yeni, iki boyutlu<br />
malzeme için zordur.<br />
Wang “Yumuşak malzemelerin perspektifinden,<br />
2D malzemeler büyüleyicidir fakat onları nasıl<br />
kütlede üretir bir sorundur.” dedi. “Ek olarak,<br />
10<br />
onları polimerik malzemelerle birleştirmek<br />
gelecekte esnek elektronik uygulamalar ve<br />
elektronik cihazlar için kilit bir özelliktir.”<br />
İki boyutlu kristallerde bu problemi çözmek için,<br />
Wang’ın laboratuvarı bir grup Penn State çalışanıyla<br />
iş birliği yaptı. Malzeme Bilimi ve Mühendisliği<br />
Doçenti ve Penn State’s Center’da İki Boyutlu ve<br />
Katmanlı Malzemeler için öğretim üyesi Nasim<br />
Alem “Bu çalışma mezun öğrencim Amin Azizi ve<br />
Dr. Wang’ın mezun öğrencisi Metthew Gandinski<br />
arasındaki konuşmada tasarlanmış.” dedi. “Bu,<br />
yumuşak polimerik bir malzeme ve sert bir 2D<br />
kristal malzemenin bir araya gelerek fonksiyonel<br />
bir elektrik cihaz oluşturmak için ilk sağlam<br />
deneydir.”<br />
Azizi, şu an California Üniversitesi’nde doktora<br />
sonrası öğretim üyesi-Berkeley ve Gadinski, şu an<br />
DOW Chemical’da yüksek mühendis olarak çok<br />
tabakalı, altıgen bor nitrür nanokristal filmler ve<br />
polietherimid (PEI) filminin her iki tarafına aktaran<br />
film yapmak için kimyasal buhar biriktirme yöntemi<br />
kullanılan bir teknik geliştirdi. Daha sonra filmler
üç tabakalı bir sandviç yapıya basınç kullanarak<br />
birleştirildi.<br />
Araştırmacılar için şaşırtıcı bir sonuç, yalnızca<br />
basınç, herhangi bir kimyasal bağ olmadan, yüksek<br />
verimli bir yuvarlanma sürecinde potansiyel üretmek<br />
için serbestçe ayakta duran film gücü yeterliydi.<br />
Sonuçlar Advanced Materials dergisinin son<br />
sayısındaki bir makalede bildirildi”Ölçeklenebilir<br />
Yüksek-Sıcaklık Dielektrik Malzemeleri Gibi<br />
<strong>Kimya</strong>sal Buhar ile Çöktürülen Altıgen Bor<br />
Nitrürleri ile Sandviçlenen Yüksek Performanslı<br />
Polimerler”<br />
Altıgen bor nitrür,yüksek mekanik dayanıklılık ile<br />
geniş bir bant aralığı malzemesidir. Diğer polimer<br />
kapasitörlerde arızanın nedeni; geniş bant aralığı<br />
onu iyi bir yalıtkan yapar ve yüksek sıcaklıklarda<br />
dielektrik bozulmadan PEI filmi korur. 176 °F<br />
çalışma sıcaklığının üstünde, en iyi ticari polimer<br />
verimliliği azalmaya başlar fakat bor nitrür kaplı PEI<br />
392 °F üzerinde yüksek verimle çalışabilir. Yüksek<br />
sıcaklıklara rağmen, kaplanmış PEI teste 55,000’in<br />
üzerindeki şarj-boşalma döngüsünde kararlı kalır.<br />
Wang “Teorik olarak, bütün yüksek performanslı<br />
polimerler (ticari olarak değerli olan) şarj<br />
enjeksiyonunu nloke etmek için bor nanosetleri<br />
ile kaplanabilir.” dedi. “Bence,bu teknolojinin<br />
gelecekte ticarileşmesini bu mümkün hale<br />
getirecek.”<br />
Alem ekledi “Laboratuvar ölçeğinde 2D kristal ile<br />
yapılan birçok cihaz var, fakat hataları, üretim için<br />
onları, problem hale getiriyor. Bor nitrür gibi geniş<br />
bant aralıklı maddeler ile ideal olmayan küçük<br />
mikroyapısal özelliklere rağmen bu iyi bir iş olur.”<br />
İlk kural hesaplamaları, PEI/altıgen bor nitrür<br />
yapısının ara yüzeyinde kurulmuş elektron<br />
bariyerinin ve yapıya metal elektrodlar yapıştırmak<br />
için uygulanarak, akım tipik metal elektrot-dielektrik<br />
polimer etkileşimlerinde önemli ölçüde daha<br />
yüksektir; bu da elektroda film içine enjekte edilen<br />
yüklerin daha zor olmasını sağlar. Bu çalışma; Long-<br />
Qing Chen’in teorik araştırma grubu, Malzeme<br />
Bilimi ve Mühendisliği Profesörü Donald W. Hamer,<br />
Mühendislik Bilimi ve Mekaniniği Profesörü ve<br />
Matematikçi Penn State tarafından yapıldı.<br />
11
Yerli<br />
Haber<br />
KİMYADAN 7 AYDA 9 MİLYAR<br />
145 MİLYON DOLARLIK İHRACAT<br />
Türkiye’nin en çok ihracat gerçekleştiren<br />
sektörlerinden kimya, Temmuz ayında da ihracattaki<br />
yükseliş ivmesini sürdürdü. İstanbul Kimyevi<br />
Maddeler ve Mamülleri İhracatçıları Birliği (İKMİB)<br />
verilerine göre; Temmuz ayı ihracatı değer bazında<br />
geçtiğimiz yılın aynı ayına göre yüzde 24 artarak 1<br />
milyar 195 milyon dolara ulaştı.<br />
İstanbul Kimyevi Maddeler ve Mamülleri<br />
İhracatçıları Birliği (İKMİB) verilerine göre 2017 yılı<br />
Temmuz ayı kimya ihracatı 2016 yılının aynı ayı ile<br />
karşılaştırıldığında miktarda yüzde 6,22 azalışla 1<br />
milyon 251 bin ton, değerde ise yüzde 24 yükselişle 1<br />
milyar 195 milyon dolar olarak gerçekleşti. Temmuz<br />
ayında en fazla ihracat yapılan ilk 10 ülke; Birleşik<br />
Arap Emirlikleri, Irak, Almanya, ABD, İtalya, İran,<br />
Romanya, Yunanistan, Bulgaristan ve İngiltere olarak<br />
sıralandı.<br />
Almanya’ya İhracat Yüzde 28,63<br />
Arttı<br />
Almanya ve Türkiye arasındaki gerilimin Temmuz<br />
ayı kimya ihracat rakamlarına yansımadığı dikkat<br />
çekti. Sektörün geçtiğimiz ay en çok ihracat yaptığı<br />
üçüncü ülke Almanya’ydı. İhracattaki yüzde<br />
12<br />
28,63’lük artış yılın başından bu yana kaydedilen en<br />
yüksek artış oranı oldu.<br />
ABD’ye Rekor İhracat Artışı<br />
<strong>Kimya</strong> sektörünün en önemli hedef pazarları<br />
arasında yer alan ABD’nin ihracattan aldığı pay hızla<br />
artıyor. Temmuz ayında ABD’ye yapılan ihracat<br />
miktarda yüzde 232,36 değerde ise 134,32 arttı ve<br />
ülkeyi en çok ihracat yapılan ülkeler sıralamasında<br />
4’üncülüğe taşıdı.<br />
Temmuz’da Plastik İhracatı Yüzde<br />
30,83 Arttı<br />
Temmuz ayında kimya ihracatına alt sektörler<br />
bazında en fazla katkıyı yüzde 30,83’lük rekor artış<br />
ve 435 milyon <strong>50</strong>9 bin dolarlık ihracatla plastikler<br />
ve mamulleri sağladı. Mineral yakıtlar, yağlar ve<br />
ürünleri yüzde 3,06 azalış 196 milyon 936 bin<br />
dolarlık ihracatla ikinci sırada yer alırken üçüncülüğe<br />
ise yüzde 23,27 artış ve 96 milyon 669 bin dolarla<br />
anorganik kimyasallar yükseldi.
Yedi Aylık İhracat 9 Milyar 145<br />
Milyon Dolara Yükseldi<br />
Sektörün Ocak-Temmuz 2017 dönemi ihracat<br />
rakamlarına bakıldığında miktarda yüzde 9,26 artışla<br />
10 milyon 720 bin ton, değerde ise yüzde 14,42<br />
yükselişle 9 milyar 145 milyon dolarlık ihracata<br />
ulaştığı görüldü. Bu dönemde en çok ihracat yapılan<br />
ülkeler ise sırasıyla; Birleşik Arap Emirlikleri,<br />
Almanya, Irak, ABD, Mısır, İtalya, İran, İspanya,<br />
Singapur ve Yunanistan oldu.<br />
<strong>Kimya</strong> sektörünün Temmuz ayı ihracat rakamlarını<br />
değerlendiren İstanbul Kimyevi Maddeler ve<br />
Mamülleri İhracatçıları Birliği (İKMİB) Yönetim<br />
Kurulu Başkanı Murat Akyüz şunları söyledi:<br />
“Temmuz ayında bir kez daha ihracatta artış<br />
yakalamanın mutluluğunu yaşıyoruz. Ortadoğu’da<br />
ticaretimiz için kilit noktada olan İran, Irak,<br />
Suriye gibi ülkelerde yaşanan sıkıntıların devam<br />
ediyor olmasına karşın üst üste yakaladığımız<br />
bu artışlar bu yılki hedefimiz olan 15,5 milyar<br />
dolarlık ihracata ulaşmak açısından son derece<br />
umut verici. Geçen yılki olumsuz tablodan hızla<br />
sıyrılıyoruz. Yakın pazarlarımızdaki kayıpları<br />
ekonomik olarak toparlanmanın giderek daha<br />
fazla hissedildiği ve talebin her geçen gün<br />
arttığı AB ülkeleri ve önemli hedef pazarlarımız<br />
arasında yer alan ABD ile kapatıyoruz. ABD’ye<br />
ihracatımızda rekor artışlar yaşanıyor. Yakın<br />
bir zamanda ABD’de hizmete açtığımız Türk<br />
Ticaret Merkezlerimiz Türkiye markalı ürünlerin<br />
bu ülkede tanınmasına, buna bağlı olarak ihraç<br />
edilmesine önemli katkılar sunuyor. Önümüzdeki<br />
dönemlerde bu katkının artarak devam edeceğine<br />
inanıyoruz. ABD zorluklarına karşın sadece<br />
kimya değil tüm sektörlerimiz açısından ciddi bir<br />
potansiyel taşıyor. Bu potansiyeli iyi değerlendirip<br />
kısa ve orta vadede ABD’ye ihracatımızı çok daha<br />
yukarılara çıkarmamız gerek”.<br />
13
AHMET ERGUN DOĞAN<br />
KİMYA MÜHENDİSİ<br />
YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ<br />
YÜKSEK LİSANS ÖĞRENCİSİ<br />
ahmetdogan92@gmail.com<br />
BOR KARBÜR<br />
En önemli bor bileşiklerinden olan bor karbür<br />
1883 yılında keşfedilmiştir. Alümina, silikon<br />
karbür, bor nitrür ve elmas gibi maddeleri<br />
kapsayan metal dışı sert malzemeler grubunda<br />
ele alınan bir seramik olup ticari bor karbürün<br />
bileşimi B:C=4:1 oranındadır. Elmas ve kübik<br />
bor nitrürden sonra bilinen en sert malzemedir.<br />
1300°C nin üzerinde elmastan daha serttir. Bor ve<br />
karbon atomlarının birim hücredeki dağılımı ve<br />
bor atomları ile oluşturduğu örgü yapısı tam olarak<br />
bilinememektedir. Buna karşılık fiziksel özellikleri ise<br />
çok iyi bilinmektedir (İlker, 2001).<br />
Bor Karbürün Özellikleri<br />
Bor karbürün (B 4<br />
C) yoğunluğu 2,52 g/cm 3 tür.<br />
Saf bor karbür 24<strong>50</strong>°C de erir ve 3<strong>50</strong>0°C de<br />
buharlaşır. Stokiometrik olarak bor karbürdeki bor<br />
konsantrasyonu %78,25’le %85 arasında değişir.<br />
Bor Karbürün Kullanım Alanları<br />
Bor karbürün doğrudan kullanım alanları makine,<br />
kimya ve nükleer sanayidir. Günümüzde hem<br />
savunma hem de enerji alanındaki kullanımı<br />
her geçen gün yaygınlaşan nükleer teknolojinin<br />
vazgeçilmez ihtiyaçları arasına girmiştir. Borun<br />
nötron tutucu özelliği sayesinde bor karbür nötron<br />
kalkanı olarak nükleer atık nakliye tanklarında,<br />
nükleer reaktör denetim çubuklarının yapımında ve<br />
nükleer atık depolama havuzlarında kullanılmaktadır<br />
(İlker, 2001).<br />
Ayrıca bor karbür sahip olduğu üstün fiziksel ve<br />
mekanik özellikleri sayesinde zırh malzemesinden<br />
uzay mekiklerinin iniş takımlarına, jet<br />
motorlarından 17<strong>50</strong>°C’ye kadar sıcaklık ölçebilen<br />
ısıl-çift (thermocouple) yapımına, hatta golf<br />
sopasından bisiklet iskeletine kadar uzanan çok geniş<br />
bir kullanım alanına sahiptir. Ülkemizde ise milli<br />
tankımız Altay tankı zırhlamasında kullanılmaktadır.<br />
14
Şekil 1: Altay Tankı<br />
Bor Karbür Üretim Yöntemleri<br />
Günümüz şartlarında ekonomik olarak bor karbür<br />
üretimi borik asitten hareketle gerçekleştirilen<br />
karbotermik yöntemdir. Bu üretim yönteminin<br />
dışında bor karbür; magnezyotermik redüksiyon,<br />
sol-jel (jel öncüsünden hareketle üretim) yöntemi,<br />
düşük sıcaklıkta sentetik üretim ve kimyasal buhar<br />
çöktürme yöntemleri ile üretilmektedir.<br />
Karbotermik Yöntem ile Bor<br />
Karbür Üretimi<br />
Kok ile redüksiyonla gerçekleştirilen bu üretim<br />
yöntemi grafit dirençli fırında veya elektrik ark<br />
fırınında yapılır. Grafit dirençli fırında bor karbür<br />
üretimi ısıtma ve redüksiyon olmak üzere iki<br />
kademede gerçekleşmektedir. Redüksiyon sırasında<br />
grafit elektrod kalınlığının zamana bağlı olarak<br />
incelmesi neticesinde akım yoğunluğu artarak<br />
elektrod çevresinde sıcaklık yükselmesi ve dolayısıyla<br />
da elektrod çevresinde bor karbür oluşması<br />
sağlanmaktadır. İşlem süresi yaklaşık olarak 12-14<br />
saattir ve şarj üzerindeki parlak alevin yok olmasıyla<br />
işlemin sona erdiği anlaşılmaktadır.<br />
Magnezyotermik Redüksiyon<br />
Yöntemi ile Bor Karbür Üretimi<br />
Grafit tüp fırında termik reaksiyon şartlarında<br />
gerçekleştirilen diğer bir endüstriyel çaplı üretim<br />
metodu da magnezyotermik redüksiyon olup<br />
magnezyotermik olarak gerçekleştirilen bor karbür<br />
oluşum reaksiyon denklemi aşağıda gösterilmektedir.<br />
2B 2<br />
O 3<br />
+6Mg-------->B 4<br />
C+6MgO<br />
Bu tür bir reaksiyon grafit tüp fırında ve hidrojen<br />
atmosferinde gerçekleştirilir. İşlem sonunda<br />
%2’ye kadar grafit içeren bir ürün elde edilir.<br />
Ürün öğütülerek yapıdaki Mg, MgB 2<br />
, MgO gibi<br />
safsızlıkların giderilmesi için HCl ile asidik liç<br />
yapılmaktadır. Bu yöntem tesis maliyeti açısından<br />
ekonomik olmasına rağmen en önemli dezavantajı<br />
reaksiyonların kolay kontrol edilememesidir (Güller,<br />
1992).<br />
15
Sol-Jel Yöntemi ile Bor Karbür<br />
Üretimi<br />
Hammadde olarak borik asit ve sitrik asit<br />
kullanılarak gerçekleştirilen bu üretim yönteminde<br />
kontrollü pH değerlerinde ve yaklaşık olarak<br />
14<strong>50</strong>°C sıcaklıkta çalışılmaktadır. Borik asidin<br />
sulu çözeltisine sitrik asit eklenmesiyle elde<br />
edilen çözeltinin su fazlası buharlaştırma yoluyla<br />
uzaklaştırılmakta ve buharlaşma sırasında<br />
çözeltinin sıcaklığı 112°C ye kadar çıkarılmaktadır.<br />
Çözeltinin buharlaşma sırasındaki pH’ı amonyak<br />
çözeltisi yardımıyla 2-3 aralığında korunmalıdır.<br />
Buharlaştırma işleme sonrasında elde edilen altın<br />
sarısı jel açık atmosferde kurutulmaktadır. Kurutulan<br />
bu jelin 700°C’de vakum altında bozunması<br />
sonucunda ise siyah renkte, süngerimsi yapıda ara<br />
öncü kütlesi elde edilmektedir. Jelin bozunması<br />
sonucu sitrik asit sadece karbon üretirken borik<br />
asit ise B 2<br />
O 3<br />
e dönüşmektedir. Elde edilen öncü<br />
kütlesi toz haline getirildikten sonra bir hidrolik pres<br />
yardımıyla grafit kalıp içerisine sıkıştırılmakta ve bu<br />
kalıp vakum altında 14<strong>50</strong>°C’ye ısıtılarak bu sıcaklıkta<br />
2 saat bekletilmektedir. Öncü kütlenin 14<strong>50</strong>°C’ye<br />
ısıtılması ve yeterli süre bu sıcaklıkta bekletilmesi<br />
sonucunda elde edilen ürünün X-ışını paterninde<br />
B 4<br />
C ve karbon ile ilgili piklere rastlanmaktadır (Sinh<br />
vd, 2002).<br />
biçiminde oluşturulabilir ve bu biçimin kalıcılığına<br />
sahip bir seramiğe dönüştürülebilir.<br />
• Polimer, geleneksel tekniklere nazaran daha ılımlı<br />
koşullarda seramik oluşumuna izin vererek düşük<br />
sıcaklık ayrışmasına uğrayabilir.<br />
Geleneksel yöntemlerdeki zorluklar oksit olmayan<br />
seramik malzemeler için polimer bozunmasının<br />
geliştirilmesine ve kullanılmasına ilgi doğurmuştur.<br />
Bu yöntemde bor içeren polimerik öncü, borik asit<br />
ve polivinil alkol arasında sentezlenmektedir. Borik<br />
asidin sulu çözeltisi bir su banyosunda ısıtıldıktan<br />
sonra yine su banyosunda ısıtılmış olan polivinil<br />
alkolün sulu çözeltisine eklenerek beyaz, yumuşak<br />
ve lastiksi bir malzeme elde edilmektedir. Bu<br />
polimerik öncü malzeme 100°C sıcaklıkta kurutulup<br />
iki porselen krozeye ayrılarak 400°C ve 800°C’de 3<br />
saat süreyle bozunmaya uğratılmaktadır. Bozunma<br />
sonucunda polimer öncü her iki sıcaklıkta da bor<br />
karbüre dönüşmektedir.<br />
Bu yöntem, bor karbür üretimi için geliştirilen<br />
yöntemler arasında en düşük sıcaklıkta çalışılan<br />
yöntemdir.<br />
<strong>Kimya</strong>sal Buhar Çöktürme<br />
Yöntemi ile Bor Karbür Üretimi<br />
Bu anlatılan işlemle karbotermik işlemlere nazaran<br />
daha az bor kaybıyla ve daha düşük sıcaklıkta bor<br />
karbür üretmek mümkündür.<br />
Düşük Sıcaklıkta Sentetik Üretim<br />
Yöntemi ile Bor Karbür Üretimi<br />
Yüksek sıcaklık toz tekniklerine bir alternatif olarak<br />
seramik malzemelerin üretiminde polimer öncülerin<br />
geliştirilmesine duyulan büyük ilgi sonucunda<br />
ortaya çıkan bu yöntemin amacı, ucuz ve kolay<br />
elde edilebilen hammaddelerle düşük sıcaklıkta bor<br />
karbür üretmektir.<br />
Seramik malzemelerin üretiminde, polimer<br />
öncülerin kullanılması birtakım avantajlar<br />
sağlamaktadır.<br />
• Uygun bir polimer, seramik özelliklerin optimize<br />
edilmesinde doğru şekilde kontrol edilebilen bir<br />
stokiyometriye sahip olabilir.<br />
• Polimer, istenilen şekilde veya ince bir film<br />
16<br />
<strong>Kimya</strong>sal buhar biriktirme yöntemi bor karbür<br />
üretiminin yanı sıra üretim esnasında kaplama<br />
uygulamaları için de kullanılır. <strong>Kimya</strong>sal buhar<br />
biriktirme yönteminin en önemli avantajları; pürüzlü<br />
yüzeylere uygulanabilen bir kaplama yöntemi<br />
olması, kimyasal tepkime hızının yüksek olması,<br />
teorik yoğunluğa yakın malzeme üretilebilmesi<br />
ve tanecikleri bir yere yönlendirerek çökeltme<br />
yapılabilmesidir. Bu yöntemin en önemli dezavantajı<br />
ise fazla miktarda madde sarfiyatı olmasıdır. (İlker,<br />
2001).<br />
Bu yöntemde, karbon kaynağı olarak karbon<br />
tetraklorür ve bor kaynağı olarak bor<br />
triklorür kullanılarak bor karbür üretimi<br />
gerçekleştirilmektedir. Karbon tetraklorür hidrojen<br />
gazıyla taşınarak ve oda sıcaklığında buharlaşması<br />
sağlanan bor triklorür gazı da argon gazıyla taşınarak<br />
sisteme verilmiştir. İşlem sıcaklığı 1225°C’dir. Fırına<br />
ayrı ayrı taşınan CCl 4<br />
ve BCl 3<br />
yüksek sıcaklığın<br />
etkisiyle radikallere dönüşmekte ve oluşan C<br />
ve B radikalleri çarpışarak bor karbür bileşiği<br />
oluşturmaktadır (İlker, 2001).
Bor karbür yüksek mekanik dayanımı, yüksek<br />
sertliği ve düşük sürtünme katsayısı gibi üstün<br />
özelliklerinden dolayı her zaman mühendislerin<br />
ilgisini çekecek ve ileride birçok uygulamada ki<br />
kullanımı artacaktır.<br />
Kaynaklar<br />
Sinh, A., Mahata, T., Sharma, B., (2002),<br />
Carbothermal Route For Preparation of Boron<br />
Carbide Powder From Boric Acid-Sitric Acid Gel<br />
Precursor, Journal of Nuclear Materials, Vol.301,<br />
Issue 2-3, P. 165-169.<br />
Uzun, H., A., (2002), “ Borlama ile Yüzeyleri<br />
Sertleştirilen Çeliklerin Aşınma ve<br />
Korozyona Karşı Dayanımları”, Makine Mühendisliği<br />
Ana Bilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, Isparta.<br />
Woods, G., W., (1994), “An Introduction to Boron:<br />
History,Sources, Uses, and Chemistry”, Office of<br />
Environmental Health and Safety, University of<br />
California, Riverside, California.<br />
İlker, A, (2001), <strong>Kimya</strong>sal Buhar Çöktürme Yöntemi<br />
İle Bor Karbür Üretimi, Yüksek Lisans Tezi, Gazi<br />
Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.<br />
Güller, G., (1992), Bor Karbür<br />
Oluşum Koşullarının Belirlenmesi ve<br />
Toz<br />
Karakterizasyonu, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul<br />
Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.<br />
17
Haber<br />
Yabancı<br />
CAMBRIDGE EKİBİ SULU<br />
MALZEMEDEN GÜÇLÜ ELYAFLAR<br />
ÜRETİYOR<br />
Cambridge Üniversitesi bilim adamları; tekstil<br />
materyalleri, sensörler ve diğer materyalleri üretmek<br />
için neredeyse tamamen sudan oluşan süper<br />
esneyebilen güçlü elyaflar tasarladılar. Bu bungee<br />
kablosuna benzeyen elyaflar enerjinin büyük kısmını<br />
absorblayabilen, sürdürülebilir ve toksik olmayan<br />
elyaflardır ve oda sıcaklığında yapılabilir.<br />
Mimarlardan ve kimyagerlerden oluşan bir ekip<br />
tarafından gerçekleştirilen ve daha önceden<br />
geliştirilmeyen bu yeni yöntem, yüksek enerjili<br />
prosedürlerin veya zararlı çözücülerin gerektirmediği<br />
gibi; bu prosedürler ile üretilen diğer tüm sentetik<br />
elyaf tiplerinin yapımını önemli ölçüde geliştirir.<br />
Sonuçlar “Proceedings of the National Academy of<br />
Science” gazetesinde yayımlanmıştır.<br />
Örümcek ipek doğanın en güçlü malzemelerinden<br />
birisidir ve bilim adamları bu ipeğin özelliklerini<br />
değişik başarı dereceleriyle taklit etmeye<br />
çalışmaktadırlar. Cambridge Mimarlık bölümünden<br />
ortak yazar Dr. Darshil Shah, “Örümcek ağını tam<br />
olarak yeniden yaratmamız gerekmiyor” dedi.<br />
Cambridge takımı tarafından tasarlanan elyaflar<br />
hidrojel adı verilen %98’i sudan oluşan bir sulu<br />
malzemeden dokunurlar. Geriye kalan %2’lik<br />
kısım doğal olarak bulunabilen materyallerden<br />
silika ve selülozdan oluşmuştur. Bu materyaller<br />
“Cucurbiturils” olarak bilinen namlu şekilli<br />
18<br />
moleküler kelepçe ile ağda bir arada tutunurlar.<br />
Farklı bileşenler ile oluşan kimyasal etkileşimler<br />
uzun elyafların jelden çekilmesini sağlar.<br />
Hidrojellerden çekilen elyaflar uzun, çapı metrenin<br />
milyonda biri olan son derece ince liflidir.<br />
Yaklaşık 30 sn sonra su uçurulduktan<br />
buharlaştırıldıktan sonra geriye güçlü ve gergin bir<br />
lif kalır.<br />
Shah, “Elyaflarımız en güçlü örümcek ipeği<br />
kadar güçlü olmasa da diğer benzer doğal ipekler<br />
kadar 100 ila 1<strong>50</strong> mega paskal arasında stres<br />
oluşturabilirler” dedi.” Ancak liflerimiz toksik<br />
değildir ve yapımı çok daha az enerji gerektirir”.<br />
Elyaflar oda sıcaklığında kendiliğinden birleşme<br />
özelliğine sahiptir ve atomların elektronları paylaştığı<br />
kovalent bağlar dışındaki kuvvetlere dayanan<br />
supramoleküler konak-konuk kimyası ile bir arada<br />
bulunur.<br />
Yuchao Wu (Cambridge Üniversitesi <strong>Kimya</strong> Bölümü<br />
doktora öğrencisi ve başyazarı)”Bu elyaflara<br />
baktığımızda farklı miktarlarda bir arada<br />
tutan bir dizi gücü görebilirsiniz. Bu kompleks<br />
kombinasyon özellikli bir hiyerarşiye benziyor.”<br />
Bu liflerin mukavemeti, diğer sentetik liflerden<br />
(selüloz esaslı viskoz ve yapay ipekler) olduğu gibi
insan veya hayvan kılı gibi doğal liflerden de fazladır.<br />
Lifler mukavemetinin yanısıra çok yüksek<br />
sönümleme kapasitesine sahip olması bir bungee<br />
kablosuna benzer şekilde büyük miktardaki enerjiyi<br />
absorblayabildiği anlamına gelir.<br />
Bu kapasiteye sahip çok az elyaf vardır ancak yüksek<br />
sönümleme örümcek ipek özel karakteristiklerinden<br />
birisidir.<br />
Araştırmacılar bazı durumlarda sönümleme<br />
kapasitesinin doğal ipeklerden bile daha yüksek<br />
olduğunu tespit ettiler.<br />
Shah, “Bu elyaf yapımı yönteminin mevcut<br />
yöntemlere göre sürdürülebilir bir alternatif<br />
yöntem olabileceğini düşünüyoruz” dedi.<br />
Araştırmacılar iplik ve örgü elyafı dahil olmak üzere<br />
elyafların kimyasını daha fazla araştırmayı planlıyor.<br />
Bu çalışma Profesör Oren Schermen liderliğindeki<br />
<strong>Kimya</strong> Bölümündeki Polimer Sentezi Melville<br />
Laboratuvarı ve Dr. Michael Ramage liderliğindeki<br />
Mimarlık Bölümündeki Doğal Malzeme İnovasyon<br />
Merkezi arasındaki işbirliğinin sonucudur.<br />
İki grup arasında ortak ilgi doğal ve doğadan<br />
esinlenilen malzemeler, prosesler ve uygulamalar<br />
ve farklı miktarlar ve disiplinlerdeki süreçler ve<br />
uygulamalarıdır.<br />
Araştırma UK Mühendislik ve fizik bilim<br />
araştırmaları konseyi (EPSRC) ve Leverhulme Trust<br />
tarafından desteklenmektedir (SV).<br />
19
Yerli<br />
Haber<br />
DÜNYANIN EN KÜÇÜK BİTKİSİ<br />
ZEHİR AKAN DERELERİ TEMİZLİYOR<br />
Balıkesir’de yoğun olarak rastlanan ve suyu<br />
temizleme özelliği olan su mercimeği üniversitenin<br />
flora çalışmaları kapsamında kayıt altına alındı.<br />
Suyu temizleme özelliği olan ve dünyanın en küçük<br />
bitkisi olarak bilinen su mercimeği, atık suların<br />
karışmasıyla zehirli hale gelen dereleri doğal yolla<br />
temizliyor. 2 santimetre boyunu geçmeyen su<br />
mercimeği, temizleme yönü ile doğal seleksiyona<br />
katkı sunuyor.<br />
Balıkesir Üniversitesi (BAUN) Fen Edebiyat<br />
Fakültesi biyoloji Bölümünde görevli Öğretim<br />
üyesi Fatih Satıl, dünyanın en küçük bitkisi olarak<br />
bilinen su mercimeğine Balıkesir’de yoğun olarak<br />
rastlandığını söyleyerek, küçük bitkinin görevinin<br />
suyu temizlemek olduğunu söyledi. Balıkesir bitki<br />
florası konusunda araştırmalar yapan BAUN Fen<br />
Edebiyat Fakültesi Öğretim üyesi Prof. Dr. Fatih<br />
Satıl, literatürde dünyanın en küçük bitkisi olarak<br />
bilinen latince adı ‘Lemna’ olan ve halk arasında ‘Su<br />
mercimeği’ olarak bilinen bitkiye Balıkesir’de yoğun<br />
olarak rastlandığını ve flora çalışmaları kapsamında<br />
kayıt altına alındığını söyledi.<br />
20<br />
Prof. Dr. Satıl, “Balıkesir florası konusunda<br />
çalışmalar yapıyoruz. Su mercimeği de bizim kayıt<br />
altına aldığımız literatürde dünyanın en küçük<br />
bitkisi olarak geçen bir bitki çeşidi. Bu bitkinin<br />
kendisi küçük ama yaptığı işler oldukça büyük.<br />
Bunların boyları 0,2 milimetre ile 2 santimetre<br />
arasında değişebiliyor. Bu bitki yaşamı boyunca 20<br />
kez çoğalma yeteneğine sahip” dedi.<br />
Dünyanın en küçük bitkisinin faydalarını anlatan<br />
Satıl, “Bu bitkiler sudaki atık maddeleri, ağır<br />
metalleri absorbe ederek suyun temizlenmesinde<br />
önemli role sahip. Bu özelliği ile Amerika’da,<br />
Belçika’da, Tayvan’da, Çin’de kullanılıyor. Atık<br />
sular bizim derelerimize, göllerimize karışabiliyor.<br />
Balıkesir bir tarım şehri ve kullanılan gübreler,<br />
ilaçlar sulara karışabiliyor. Bu suları biyolojik,<br />
kimyasal yollarla temizleyebiliyoruz. Bunların<br />
masrafları da olukça fazla oluyor. Elimizde bu<br />
küçük bitkiler de var. Sularımıza karışan bu<br />
kirleticileri, doğal yollarla bu bitkiler sayesinde<br />
sularımızı temizleme şansına sahibiz” dedi.
LEYLA YEŞİLÇİNAR<br />
KİMYAGER<br />
ÇANAKKALE ONSEKİZ MART ÜNİVERSİTESİ<br />
YÜKSEK LİSANS ÖĞRENCİSİ<br />
leyla-yesilcinar@hotmail.com<br />
ENZİM<br />
İMMOBİLİZASYONUNDA<br />
NANOTEKNOLOJİ<br />
1. ENZİMLER<br />
Enzimler; canlı organizmalardaki tüm<br />
reaksiyonların ılımlı koşullarda (düşük<br />
sıcaklık, nötral pH) gerçekleşmesini sağlayan<br />
ve bu reaksiyonları koordine eden katalizörlerdir<br />
(Tüzün, 1997). Enzimlere biyolojik katalizörler de<br />
denilebilir. <strong>Kimya</strong>sal katalizörlerden en önemli farkı<br />
spesifik olmalarıdır. Enzimler yalnız reaksiyona<br />
girecek substratı seçmekle kalmayıp bu substratın<br />
dönüşüme uğratılmasıyla ortaya çıkabilecek<br />
1.1. Enzimlerin Yapısı<br />
Enzimlerin bir kısmı sadece proteinden oluşmuştur.<br />
Yapı ve görevleri bakımından farklı olan apoenzin<br />
ve koenzim olarak iki kısımdan oluşur. Apoenzim<br />
özel reaksiyonları katalizleme de kullanılır. Protein<br />
yapısından oluşur , ısı ile denatüre olurlar. Koenzim<br />
ise yardımcı enzimdir. Tek başına etkili değildir.<br />
Aktif olabilmesi için apoenzime ihtiyacı vardır.<br />
Koenzim ve apoenzmin birlikte bulunduğu enzime<br />
A. Anahtar Kilit Modeli:<br />
ürünlerden yalnız birisinin oluşmasını sağlar. Buna<br />
da spesifiklik denir. Bir grup RNA molekülü dışında<br />
enzimlerin çoğu protein yapısındadır Enzimlerin<br />
protein kısmına apoenzim veya apoprotein, protein<br />
olmayan kısmına prostetik grup veya koenzim denir<br />
(Telefoncu, 1997).<br />
haloenzim denir (Yılmaz, 2010).<br />
Haloenzim= Koenzim + Apoenzim<br />
Enzim ile substratın bağlanmasında 2 model öne<br />
sürülmüştür.<br />
Enzimin aktif merkezindeki bir bölge ile substratın<br />
birbirini tamamlayıcı olmaları gerekir (Elçin, 2013).<br />
21
A. Uyum Oluşturma Modeli:<br />
Başlangıçta enzim ve substrat biribirlerine uygun<br />
değildirler. Ancak substrat enzimin aktif bölgesine<br />
yaklaştıkça, enzim buna uymaktadır. Substrat,<br />
enzimde biçimsel değişiklik meydana getirir (Elçin,<br />
2013).<br />
1.2. Enzim Sınıfları<br />
2. ENZİM İMMOBİLİZASYONU<br />
İmmobilizasyon kavramı, ilk olarak 1971<br />
yılında ABD’de düzenlenen Enzim Mühendisliği<br />
Konferansında; Katchalski-Katzir tarafından<br />
tanımlanmıştır. Bu tanıma göre; İmmobilizasyon;<br />
enzimlerin, katalitik aktivitelerinin sabit kalması<br />
koşuluyla, tekrar ve sürekli kullanımına izin verecek<br />
şekilde, tanımlanmış belirli bir bölgeye fiziksel olarak<br />
yerleştirilmesi ve hapsedilmesidir.<br />
Enzimler, suda çözünen katalizörlerdir. Enzimlerin<br />
endüstriyel uygulamalarının çok sulu çözeltilerde<br />
gerçekleştirildiği için serbest enzimlerin katalizör<br />
olarak kullanılmaları önemli sorunlara yol açabilir.<br />
Serbest enzim ile gerçekleştirilen bir tepkime<br />
durdurulmak istendiğinde, enzim istenilen anda<br />
ortamdan uzaklaştırılamadığı için, ancak spesifik<br />
inhibitör kullanılarak bu yapılabilir. Bu durumda<br />
reaksiyon ürünleri kirletilmiş olur. Ürünlerin bu<br />
22<br />
kirlilikten arıtılması maliyeti yüksek bir işlem<br />
gerektirir ve zordur. Ayrıca enzimatik reaksiyonun<br />
inhibitör katılarak durdurulması enzimden tam<br />
olarak yararlanılmasını engeller. Tepkime sonunda<br />
kullanılan serbest çözünür enzimin, aktivitesini<br />
yitirmeden geri kazanılması genellikle olanak dışıdır.<br />
Bu durum enzimlerin pahalı olmaları nedeniyle<br />
ürün maliyetinin yükselmesine yol açmaktadır.<br />
Ayrıca serbest enzimlerin kısmen kararsız olmaları,<br />
sürekli sistemlere uygulanamamaları, mekanik<br />
dayanıksızlıkları, ürün oluşumunun kontrol zorluğu<br />
gibi etkenler enzim immobilizasyonu çalışmalarının<br />
artışına neden olmuştur. Enzimi reaksiyon<br />
ortamından aktivitesini yitirmeden, istenilen anda<br />
ve kolay bir işlemle uzaklaştırmaya olanak sağlayan<br />
çözüm yolu enzimlerin immobilizasyonu yöntemidir<br />
(Telefoncu 1997 ).
Suda çözünen ve çözeltide serbest hareket edebilen<br />
enzim moleküllerinin suda çözünmeyen reaktif<br />
polimer taşıyıcıya bağlanarak, yine suda çözünmeyen<br />
yüzey aktif taşıyıcılarda adsorplanarak ya da küçük<br />
moleküllü bir veya çok fonksiyonlu reaktiflerle<br />
enzim molekülleri arasında bağ yaparak yani çapraz<br />
bağlanarak veya polimer matrikste, yarı geçirgen<br />
membran veya mikrokapsüllerde tutuklanarak<br />
hareketin sınırlandırılması olayına immobilizasyon<br />
denir. Bağlama derecesi, protein ve reaktif<br />
derişimine, pH' a ve immobilize edilecek enzime<br />
bağımlıdır.<br />
İmmobilize proteinin serbest proteine üstünlükleri;<br />
• Çevre koşullarına daha dayanıklıdır.<br />
• Tekrar tekrar kullanılabilir.<br />
• Serbest proteine göre daha kararlıdır.<br />
• Çok adımlı reaksiyonlar için uygundur.<br />
• Ürün oluşumu kontrol altında tutulabilir.<br />
İmmobilize proteinin serbest proteine dezavantajları;<br />
• İşlem süresinin uzaması<br />
• Kütle transferi problemleri<br />
İmmobilizasyon yöntemlerinin şematik gösterimi<br />
23
2.1. Çözünmez Formda<br />
İmmobilizasyon<br />
Çözünmez formda immobilizasyon bağlama<br />
ve tutuklama olmak üzere iki başlık altında<br />
incelenmektedir.<br />
2.1.1. Bağlama<br />
• Çapraz Bağlama<br />
Çapraz bağlama ile yapılan immobilizasyon<br />
yönteminde; küçük moleküler yapılı olan bive<br />
multi- fonksiyonel gruplu reaktifler çapraz<br />
bağlanacak yapılar arasında bağlar yaparak suda<br />
çözünmeyen kompleks yapılar oluştururlar.<br />
Çapraz bağlanma derecesi; protein ve reaktifin derişimine, pH’ına ve immobilize edilecek enzime bağlı olarak<br />
değişir (Sheldon, 2007).<br />
Çapraz bağlama yönteminin avantaj ve dezavantajları<br />
• Taşıyıcıya Bağlama<br />
Taşıyıcıya bağlanma; adsorpsiyon, iyonik bağlama,<br />
şelat bağlama, kovalent bağlama ve biyospesifik<br />
bağlama olmak üzere beş grupta incelenir.<br />
Adsorpsiyon yöntemi; enzim immobilizasyonunda<br />
Adsorpsiyon yönteminin avantaj ve dezavantajları<br />
kullanılan en eski yöntemdir. Yüzey aktif, suda<br />
çözünmeyen bir adsorbanın (aktif karbon, kül,<br />
silikajel, kalsiyum karbonat, gluten) enzim çözeltisi<br />
ile karıştırılması ve fazla enzimin yıkanarak<br />
uzaklaştırılması esasına dayanır (Nelson ve ark.,<br />
1916).<br />
24
İyonik bağlama; iyon değiştirme özelliğine sahip<br />
suda çözünmeyen taşıyıcılara enzimin iyonik olarak<br />
bağlanması esasına dayanır. Enzim ile taşıyıcı<br />
arasındaki bağ kovalent kadar kuvvetli olmadığından<br />
enzim taşıyıcıdan ayrılabilir (Telefoncu, 1997).<br />
Şelat bağlama yönteminde; geçiş metalleri kullanılır.<br />
İmmobilizasyon metalin boş d orbitali ile enzimin<br />
aminoasit grupları arasında gerçekleşir (Yıldırım,<br />
2010).<br />
Kovalent bağlama yöntemi; enzim<br />
immobilizasyonunda en çok kullanılan<br />
yöntemlerdendir.<br />
Kovalent bağlama yönteminin avantaj ve dezavantajları<br />
Biyospesifik bağlama; koenzimler, inhibitörler, antikor gibi bileşiklerle enzimler arasında biyospesifik<br />
etkileşim esasına dayanır (Telefoncu, 1997).<br />
2.1.2. Tutuklama<br />
Tutuklama yöntemi; enzimi belli bir bölgede<br />
durmaya zorlamaktır. Enzim bulunduğu yerde<br />
hapsolur ve başka bir yere çıkamaz. Bu işlem polimer<br />
matriks içerisinde gerçekleşebileceği gibi yarı<br />
geçirgen membranlar içerisinde mikrokapsülleme ve<br />
miseller ile de gerçekleştirilebilir. Bu yöntemi diğer<br />
immobilizasyon yöntemlerinden ayıran en önemli<br />
özellik enzimin taşıyıcıya fiziksel veya kimyasal<br />
olarak bağlanmamış olmasıdır (Bickerstaff, 1997).<br />
Tutuklama yönteminin avantaj ve dezavantajları<br />
Tutuklama yöntemi; jelde tutuklama,<br />
mikrokapsülleme ve lipozom tekniği olmak üzere üç<br />
grupta incelenir.<br />
Polimer matriksde tutuklama yöntemi; çapraz bağlı<br />
polimerin enzim çözeltisi içerisinde oluşturulmasına<br />
esasına dayanır. Bu yöntemde en çok kullanılan<br />
polimer N,N’-metilenbisakrilamid ile çapraz<br />
bağlanan poliakrilamiddir.<br />
Mikrokapsülleme yöntemi; bir enzimin yarı geçirgen<br />
membran içinde tutuklanması esasına dayanır.<br />
Mikrokapsüllerin büyüklükleri 1-100 µm arasında<br />
değişmektedir. İmmobilizasyonda kullanılacak<br />
olacak membranın; gözenek boyutu substrat<br />
25<br />
molekülünün kapsülün girişine ve çıkışına olanak<br />
verecek boyutta olmalıdır. Substrat ne kadar küçükse,<br />
immobilize edilmiş yapının verimliliği de o kadar<br />
yüksek olur.<br />
Lipozom yöntemi; lipitlerden oluşmuş sıvıyüzey<br />
aktif madde membranı içine tutuklama<br />
yapılması esasına dayanır. Bu yöntemin avantajı;<br />
aynı anda birden çok enzimin immobilizasyonu<br />
gerçekleştirilebilirken dezavanajı ise işlem sırasında<br />
enzimin inaktive olması ve enzim kaçışı olasılığıdır.
2.2. Çözünür Formda<br />
İmmobilizasyon<br />
Çözünür formda immobilizasyon yöntemi; enzimin<br />
taşıyıcıya kimyasal ya da fiziksel bir etkileşiminin<br />
yanı sıra, yarı geçirgen zar tarafından çevrelendiği<br />
ve enzime hareket alanının sağlandığı bir yöntemdir.<br />
Substratın membrandan geçip enzime ulaşmasının<br />
zorluğundan dolayı küçük yapılı substrata sahip<br />
enzimler tercih edilmelidir (Alagöz, 2007).<br />
Enzimlerin membran içerisinde immobilizasyonunda<br />
enzim kaçışı söz konusu değildir Bu yüzden<br />
çözünür formda immobilizasyonda ultrafiltrasyon<br />
membranları ve Hollow-Fiber membranları<br />
kullanılmaktadır (Telefoncu, 1997).<br />
Kaynaklar<br />
Alagöz D., 2007. β-Galaktozidaz ve Glukoz<br />
İzomeraz’ın Eupergit Desteğe Kovalent<br />
İmmobilizasyonu ve İmmobilize Enzimlerin Laktoz<br />
Hidrolizi ve Glukoz İzomerasyonunda Kullanılması.<br />
Yüksek Lisans Tezi. Çukurova Üniversitesi. Adana,<br />
Türkiye.<br />
Bickerstaff G. F., 1997. Immobilization of Enzymes<br />
and Cells (Vol. 1). Humana Press Inc., Totowa, New<br />
Jersey., 1-11.<br />
Elçin M.Y., 2013. Lehninger Biyokimyanın ilkeleri.<br />
Palme Yayıncılık. Ankara.<br />
Nelson J. M., Edwards G. G., 1916. Adsorption of<br />
Invertase. J. Chem. Soc., 38 (5): 1109-1115.<br />
Quest for Optimum Performance. Adv. Synth. Catal.,<br />
349: 1289-1307.<br />
Telefoncu A., 1997. Enzimoloji Lisansüstü Yaz Okulu.<br />
Ed. Telefoncu A., İçinde: İmmobilize Enzimler. Ege<br />
Üniversitesi Fen Fakültesi Baskı Atölyesi, İzmir. 193-<br />
248.<br />
Tüzün C., 1997. Biyokimya (3rd ed.). Palme<br />
Yayıncılık. Ankara.<br />
Yıldırım D., 2010. Mucor mıehıe ve Pseudomonas<br />
sp Lipazlarının Aktifleştirilmiş Florosil Desteğe<br />
Glutaraldehit ve Polisüksinimid Üzerinden Ayrı<br />
Ayrı İmmobilizasyonu.Doktora Tezi, Çukurova<br />
Üniversitesi, Türkiye.<br />
Sheldon R. A., 2007. Enzyme Immobilization: The<br />
26
Haber<br />
Yabancı<br />
HAVUZ KİMYASALLARI NELERDİR<br />
VE YÜZÜCÜLER BUNLARDAN<br />
NASIL KORUNUR?<br />
Klor, havuzlarda mikropları öldürür, ancak<br />
saçlarınızı yeşerttiği için onu suçlamayın. Celia<br />
Henry Arnaud<br />
İnsanlar temiz suya dalmaktan zevk almalarına<br />
rağmen havuzlarda kullanılan klordan şikayetçi<br />
olmaktan vazgeçmezler. Çünkü klor ve klor bazlı<br />
bileşikler cildi kurutabilir, gözlerde kızarıklığa neden<br />
olabilir ve havuzda keskin bir koku yaratabilir.<br />
Öte yandan, klor sayesinde suda sindirim<br />
problemlerine neden olabilecek Escherichia coli gibi<br />
mikroplardan arınabiliriz. Havuz operatörleri, klor<br />
gibi dezenfektanlara ek olarak, suyun pH, alkalite ve<br />
sertliğini kontrol etmek için kimyasal maddeler de<br />
eklerler.<br />
Havuzları dezenfekte etmek için kullanılan klor,<br />
nadiren elementel klor (Cl 2<br />
) olarak bulunur.<br />
Ulusal Yüzme Havuzu Vakfı’nın CEO’su Thomas<br />
M. Lachocki, tipik olarak hidrojen ve oksijen<br />
içeren hipokloritler, karbon, azot ve oksijen içeren<br />
izosiyanürat gibi daha karmaşık moleküllerin bir<br />
parçası olarak eklendiğini açıklıyor. Bu bileşikler<br />
suya ilave edildiğinde, spontan olarak hipoklorus<br />
asit oluştururlar, ki bunlar genellikle havuz dili<br />
kelimesinde serbest klor olarak adlandırılan<br />
27<br />
dezenfekte edici maddelerdir.<br />
Lachocki, konut havuzu sahiplerinin en çok triklor<br />
veya trikloro-S-triazinetrione olarak bilinen kloru<br />
kullandıklarını, çünkü bunlarda klor içeriğinin çok<br />
yüksek olduğunu ve klorun yavaş çözündüğünü<br />
söylemektedir. Ayrıca bunları kullanımının da rahat<br />
olduğunu açıklamalarına ekliyor. Dezenfektanın<br />
konsantrasyonunu doğru olması gerekmektedir.<br />
Yüzücüler için rahat olması için dezenfektan<br />
konsantrasyonunun yeterince düşük olması gerekir.<br />
Siyanürik asit gibi bir dengeleyici ilavesi, hipokloröz<br />
asitin güneş ışığındaki bozunumdan korunmasına<br />
yardımcı olacaktır.<br />
Klorlu bileşikler ilk çıkan dezenfektanlar için tercih<br />
edilen ilk bileşen değildi. Hipobromöz asit üreten,<br />
brom içeren bileşikler kullanılmaktaydı; bunlar<br />
patojeni yok etmek için de kullanılabilir. Ancak sıcak<br />
küvetlerde, yüzme havuzlarındaki kullanımına göre<br />
daha sık kullanılırlar, çünkü yüksek sıcaklıklarda<br />
brom küvette kullanılan klora göre daha kararlıdır.<br />
Yeni havuz hijyen sistemleri, bağırsak<br />
enfeksiyonlarına neden olabilecek klora dirençli<br />
mikropları öldürmek için ek adımlar atmaktadır.<br />
Standart donanım ve belgelendirme kuruluşu olan
NSF International’ da su arıtma kimyasalları ve<br />
filtrasyon medya genel müdürü Blake Stark, mikrobu<br />
klorla yok etmeyi zorlaştıran koruyucu bir katın<br />
bulunduğu Cryptosporidium için bazı dinlendirme<br />
tesislerinde muameleye tabi tutuluyor.<br />
Bu tür amaçlarda kullanılmak üzere, filtrasyon<br />
sisteminde morötesi radyasyon popüler hale<br />
gelmiştir. Lycocki, Cryptosporidium’ u inaktive<br />
etmek için özellikle iyi olmasına rağmen, UV’nin<br />
tek başına iyi bir dezenfektan oluşturmadığını<br />
belirtiyor. ‘Suda kalıntı bırakmaz ve UV odasında<br />
sadece inaktive olur ve oksitlenir’ diye açıklamada<br />
bulunmuştur. Bu durumda kullanılan tek yöntem UV<br />
ise, yüzücüler tarafından suya getirilen mikropların<br />
etkili bir şekilde yok edilememektedir.<br />
Ancak UV su arıtma kullanıldığı takdirde<br />
havuzlarda yer alan ve rahatsız edici olan ‘klor’<br />
kokusu engellenmektedir. Yüzücülerin de bu koku<br />
oluşumuna birtakım katkıları bulunmaktadır.<br />
Bu koku, klorin ile ürenin reaksiyona girmesiyle<br />
meydana gelir, ayrıca ter ile birleştiği takdirde ise<br />
trikloroamin meydana gelir. UV ışını bu bileşikleri<br />
indirgeyebilir.<br />
Asıl sebep ya da suçlu kesin olarak bilinmeyecek,<br />
çünkü Olimpiyat yetkilileri, kimyasal testler<br />
yapmadan havuzu boşaltmışlardır ve temiz bir<br />
şekilde geri doldurmuşlardır.<br />
Bazen, havuz kimyası da yeşil saça neden olduğu<br />
konusunda suçlanıyor. Kentsel efsaneler, klorun<br />
istenmeyen yeşil vurgulara neden olduğuna<br />
inanmanızı isterdi. Ancak renk tonunun değişimi,<br />
havuzun doldurulması için kullanılan suda bulunan<br />
bakır içeren yosun öldürücüler veya bakır sayesinde<br />
gerçekleşir. Bazen bakır korozif sıhhi tesisattan<br />
kaynaklanır.<br />
Neyse ki, millet, çevre koruma ajansı tarafından<br />
ABD’de düzenlenen havuz kimyasal etiketleri<br />
üzerine talimatları uygularsa, bu felaketler genellikle<br />
engellenebilir. Veya suyun bakır bakımından test<br />
edilmesinin vakti gelmiş olabilir.<br />
Havuzdaki dezenfektanlar, su pH’ ı 7.2 ile 7.8<br />
arasında olduğunda optimum düzeyde çalışır.<br />
Lachocki, havuz operatörlerinin bu pH aralığını<br />
korumak ve hipokloröz asit ile hipoklorit iyonları<br />
arasındaki dengeyi, daha iyi bir dezenfektan olan<br />
aside doğru itmek için başka bir sınıf bileşik<br />
eklemeleri gerektiğini söylüyor. Kullanılan tipik<br />
kimyasallar muriatik asit (hidroklorik asidin eski<br />
adı), sodyum bisülfat, karbondioksit, sülfürik asit<br />
ve sodyum karbonattır. Sodyum bikarbonat da<br />
işe yaramakla birlikte, sudaki toplam alkalite pH<br />
üzerinde olduğundan daha fazla etkiye sahiptir.<br />
Yüzme havuzu ve SPA endüstrisi ile ilgili verileri<br />
toplayan bir pazar araştırması şirketi olan<br />
Pkdata’ ya göre, ABD’de Alaska ve Hawaii’ yi<br />
içermeyen 8.5 milyondan fazla konut havuzu var.<br />
Havuzları doldurmak için 719 milyar L su ıslah<br />
edilmelidir. Sonuç olarak, bu muamelede kullanılan<br />
kimyasalların pazarı kabaca 2 milyar dolardır.<br />
Havuz kimyası kesinlikle bir sürü Amerikan doları<br />
üretiyor ve bazen yeşil bir havuz bile üretiyor. Rio<br />
de Janeiro’ daki 2016 Yaz Olimpiyatları’ ndaki dalış<br />
havuzunda zümrüt gölgesi oluştuğunda, muhtemelen<br />
yosun oluşumu ya da bakır içeren bir yosun aşı<br />
fazlası yüzünden olduğundan şüphelenilmektedir.<br />
28
Yerli<br />
Haber<br />
MAGNEZYUM ALAŞIMI-BENZERİ<br />
BİLEŞİKLERİN SINIR KILAVUZ<br />
KANALI UYGULAMASI İÇİN<br />
ELEKTROEĞİRME İLE ÜRETİMİ<br />
Kazalar sonucu oluşan periferik sinir<br />
yaralanmalarında, tam iyileşme ve fonksiyonların<br />
geri kazanımı günümüzde halen önemli bir klinik bir<br />
sorun olmaya devam etmektedir. Her yıl milyonlarca<br />
kişi periferik sinir hasarları sebebiyle kısmen engelli<br />
veya yatalak hale gelmekte ve bunların çok az bir<br />
kısmı cerrahi müdahale ile tedavi edilebilmektedir.<br />
Nörorafi adı verilen ve basitçe kesilmiş bir sinir<br />
gövdesinin iki ucunun dikilerek birleştirildiği bu<br />
cerrahi müdahale yöntemi, 5 mm’nin altındaki sinir<br />
boşluklarının tedavisinde işe yaramakta, ancak daha<br />
geniş boşluklarda dikiş hattına binen aşırı gerinim<br />
sebebiyle yetersiz sonuç vermektedir. Bu sebeple, bu<br />
tarz geniş periferik sinir kanalı hasarlarının tedavisi<br />
için hasarlı sinir uçlarının karşılıklı olarak kapalı<br />
29<br />
bir kanal içerisine alındığı bir yaklaşım üzerinde<br />
çalışmalar yapılmaktadır.<br />
Periferik sinir iyileşme mekanizması temelde 4<br />
ana aşamadan oluşmaktadır: Bunlar sırasıyla,<br />
nörotropik faktörlerce zengin sıvı fazı, fibrince<br />
zengin iskele oluşumu, hücre göçü (perinöral,<br />
endotel ve Schwann) ve akson kablolarının uzaması<br />
aşamalarıdır. Tüm bu aşamaların doğası gereği,<br />
akson büyümesi yaklaşık olarak günde 2-5 mm<br />
civarında bir hıza sahiptir. Sinir iyileşme hızının bu<br />
yavaşlığı hasarlı sinir uçlarının arasındaki boşluğa<br />
inflamasyon hücrelerinin göç etmesine ve boşluğun<br />
yara dokusuyla kapanmasına neden olmaktadır.<br />
Ayrıca hasarlı sinirin distal bölgesinde, birkaç saat
içerisinde Wallerian dejenerasyonu başlamakta ve bu<br />
da aksonal iyileşmeyi sınırlamaktadır, çünkü distal<br />
uç aksonal iyileşmeyi destekleyen pek çok nörotropik<br />
faktörlerin kaynağıdır. Wallerian dejenerasyonunu<br />
asgari düzeyde tutmak için Schwann hücrelerinin<br />
varlığı, nörotropik faktörlerin varlığı ve salımı, basal<br />
laminanın (sinir hücreleri için hücre dışı matris) ve<br />
distal sinir ucunun varlığı olmak üzere 4 kritik faktör<br />
mevcuttur. Tüm bu kısıtlamalar ve gereksinimler<br />
göz önünde bulundurulduğunda, periferik sinir<br />
iyileşmesi için günümüzün altın standardı olarak<br />
“Sinir Kılavuz Kanalı (Nerve Guidance Conduit,<br />
NGC)” kullanımı öne çıkmaktadır.<br />
Magnezyum, düşük yoğunluğu (1,74 g/cm 3 ),<br />
dolayısıyla çok hafif oluşu, ancak yüksek özgül<br />
dayanımı (specific strength) sayesinde hafif oluşuna<br />
rağmen dayanıklı bir malzemedir. Ayrıca elastiklik<br />
modülü (Young’s Modulus, E = 45 GPa) ve yoğunluk<br />
açısından kemik dokusuna oldukça yakındır (kemik<br />
için bu değerler sırasıyla 1,75 g/cm 3 ve 40-57<br />
GPa’dır). Bunun yanısıra yüksek elektrik ve termal<br />
iletkenliğe sahiptir ve lokal durumlar hariç toksik<br />
olmayan ve vücutta en bol bulunan 4. elementtir. Bu<br />
sebeple günümüz biyomalzeme araştırmacılarının<br />
ilgisini çekmektedir. Literatürde AZ81, WE43,<br />
AE21 gibi pek çok magnezyum alaşımlarının adı<br />
geçmekte ve magnezyum alaşımı kullanılarak<br />
ekstrüzyon işlemini takiben lazer kesim yöntemiyle<br />
üretilen stentler halihazırda FDA (Food and Drug<br />
Administration) onayı almış durumdadır. Ancak<br />
bu alaşımların dinamik şartlar altında çalışan stent<br />
uygulamaları için bozunma (degredasyon) hızları<br />
iyileşme hızına göre görece yüksektir ve bu hızı<br />
kontrol altına almak için çalışmalar halen devam<br />
etmektedir.<br />
Metalik alaşımların/alaşım-benzeri bileşiklerin<br />
üretimi ve şekillendirilmesi, geleneksel olarak<br />
yüksek sıcaklık (döküm, kaynak, v.b.), kontrollü<br />
atmosfer (ısıl işlem v.b.) ve/veya yüksek kuvvet<br />
gerektiren (dövme, haddeleme, ekstrüzyon, v.b.)<br />
pahalı süreçler olmakla birlikte, bu geleneksel<br />
yöntemlerle mikronaltı ve nano boyutlu fibröz<br />
yapıların elde edilmesi oldukça zor olmaktadır.<br />
Elektroeğirme yöntemiyle fibröz yapıların üretimi<br />
günümüzde araştırmacıların yaygın olarak çalıştığı<br />
konuların başında gelmesine rağmen, bu çalışmalar<br />
genellikle polimer esaslı malzemeler üzerine<br />
yoğunlaşmıştır. Metalik alaşımların/alaşım-benzeri<br />
bileşiklerin elektroeğirme yöntemiyle fiberler<br />
halinde üretilmesi, son yıllarda araştırmacıların<br />
ilgisini çekmeye başlamış ve literatürde bu konuda<br />
30<br />
sınırlı sayıda çalışma yer almaya başlamıştır. Basitçe,<br />
üretilecek metalik alaşımı bileşenlerinin, suda<br />
çözünürlüğü yüksek nitratlı tuzlarını kullanarak<br />
elde edilen çözeltinin, polimerlerle viskozitesinin<br />
ayarlanmasının ardından elektroeğrilmesi ve<br />
genellikle atmosfer ve/veya sıcaklık kontrollü<br />
kalsinasyon basamağı ile polimerin uzaklaştırılıp,<br />
metalik bileşenlerin kristalleştirilmesi prensibine<br />
dayanan üretim yöntemi sonucunda mikro/nano<br />
boyutlu fiberlerden oluşan bir alaşım/alaşım-benzeri<br />
bileşik elde edilebilmektedir.<br />
Bu proje, halihazırda biyolojik gereksinimleri stent<br />
uygulaması için yapılan araştırmalarda kanıtlanmış<br />
biyouyumlu, biyobozunur ve toksik olmayan<br />
bir metalik alaşıma benzer kompozisyonda bir<br />
magnezyum alaşımı-benzeri bileşiğin periferik sinir<br />
iyileşmesi tedavisi amacıyla günümüzde yaygın<br />
olarak tercih edilen sinir kılavuz kanalı uygulamasına<br />
uyarlanmasını amaçlamaktadır. Tıp alanında yapılan<br />
çalışmaların ticarileştirilmesi uzun süreli ve yüksek<br />
maliyetli süreçler olduğundan, seçilen alaşım-benzeri<br />
bileşiğin halihazırda özellikle ticari olarak kabul<br />
görmüş ve farklı bir tıp uygulama alanı da olsa FDA<br />
onayı almış bir alaşıma benzer bir kompozisyonda<br />
olması, projede önerilen hedef uygulama alanına<br />
adapte edilmesi sonrasında yeniden ticarileştirilmesi<br />
ve tıbba uygunluğunun elde edilmesi açısından<br />
büyük bir avantajdır. Kolay ve göreceli olarak<br />
ucuz maliyeti nedeniyle patentlenebilir olan bu<br />
elektroeğirme yöntemi ile tamamlanacak çalışma<br />
ileride yapılacak çalışmalar için bir protokol<br />
niteliğinde olacaktır.<br />
Sinir kılavuz kanalı üretmek/geliştirmek ülkemizde<br />
çok yeni bir konudur. Dolayısıyla, ticari olarak<br />
üretilip satılan sinir kılavuz kanalı materyalleri<br />
çok az sayıdadır. Bunun başlıca nedeni, sinir<br />
kılavuz kanalı materyallerinin aynı anda hem<br />
dokularla etkileşim performansının iyi ve hem de<br />
iyileşme sürecinde besin/atık/gaz alışverişine izin<br />
verirken, inflamasyon hücrelerinin geçişine izin<br />
vermeyecek şekilde yarıgeçirgen yapıda olması<br />
gerekliliğidir. Ayrıca, sağlık sektöründe kullanılan<br />
böyle bir ürünün her iki bakımdan da aynı anda iyi<br />
performans gösterebilmesi için karmaşık üretim<br />
protokollerinin gerekliliği neticesinde çok yüksek<br />
maliyetlerin ortaya çıkması ve uzun zaman alan<br />
süreçlerin tamamlanması zorunluluğu da ilave<br />
nedenler arasındadır. Bu protokollerin geliştirilmesi,<br />
patentlenmesi ve klinik olarak onaylanması ile ancak<br />
firmalar söz konusu malzemeleri üretip ticari olarak<br />
satabilmektedirler. Bu nedenle, projede geliştirilmesi
planlanan sinir kılavuz kanalı materyalinin üretim<br />
protokollerinin uluslararası literatüre ve aynı<br />
zamanda ülkemizin bilgi birikimine ve deneyimine<br />
katkıda bulunması beklenmektedir. Bu katkının<br />
gelecekte, başka özgün araştırma projelerine,<br />
patentlere, klinik çalışmalara ve ticari ürün elde<br />
edilmesi hedeflenen projelere yol göstermesi<br />
amaçlanmaktadır.<br />
31
HATİLE MOUMİNTSA<br />
KİMYA<br />
YANYA ÜNİVERSİTESİ<br />
MEZUN<br />
hatile_m@hotmail.com<br />
KOKU HAKKINDA<br />
BİLMEDİKLERİMİZ<br />
İnsanoğlu isim unutur,yüz şekli unutur fakat<br />
hayatında kokladığı güzel bir kokuyu asla<br />
unutmaz. Anneannemizin kurabiyeleri olabilir,<br />
annemizin çiçekleri olabilir veya yıllar önce bir<br />
yerlerden geçipte kokladığımız çok güzel bir parfüm<br />
olabilir. Asla unutmayız. Çünkü ansızın bir gün bir<br />
yerde o kokuyla karşılaştığımızda aniden aklımıza<br />
o anılar gelir. Değerli okuyucularımız bu ay sizlere<br />
kokudan bahsedeceğim.<br />
KOKU DUYUSU<br />
Koku duyusu, yaşamı algılamamızda bize yardımcı<br />
olan beş duyumuzdan biridir. Koku duyusu kimyasal<br />
uyarı sistemi olarak çalıştığı için bizler için çok<br />
önemlidir. Doğada tehlikeli olan bir takım maddelere<br />
ve durumlara karşı bir erken uyarı sistemi olan<br />
koku duyumuz aynı zamanda sağlıklı ve keyifli bir<br />
beslenme gerçekleştirmemize de yardımcı olur.<br />
KOKU NEDİR?<br />
Koku olarak tanımladığımız aslında nesnelerden<br />
buharlaşan kimyasal tanecikler, yani moleküllerdir.<br />
Birçok uçucu cisim, 2-3 cm2‘lik bir koku alma zarıyla<br />
kaplı burun boşluğumuza kadar gelir. Bunların<br />
her biri temel bir koku olabilir. Mesela naneli,<br />
eterli, çiçek kokulu, misk kokulu, yakıcı (HCI) ve<br />
çürük kokulu.Buharlaşma ne kadar yoğun olursa,<br />
meydana gelen koku da o denli belirgin olur. Taş,<br />
demir, cam gibi maddeler ise oda sıcaklıgında<br />
buharlaşmadıklarından dolayı kokmazlar.<br />
ESANSİYEL YAĞLAR VEYA<br />
UÇUCU YAĞLAR NEDİR?<br />
Uçucu yağlar, bitkilerden veya bitkisel droglardan<br />
çeşitli yöntemlerle elde edilen, oda sıcaklığında<br />
sıvı olan, kristalleşebilen, keskin kokulu ve su<br />
buharı ile sürüklenebilen yağımsı karışımlardır.<br />
Bu karışımlar aldehit, keton, ester,fenol veya eter<br />
olabilirler. Uçucu yağlar bakımından zengin olan<br />
birçok aromatik, kokulu veya bitkilerin içerdiği<br />
etken maddelerden (uçucu yağ) kaynaklanmaktadır.<br />
Bu yağlar açıkta bırakıldığında oda sıcaklığın da<br />
buharlaşabildiklerinden dolayı uçucu yağ ya da eterik<br />
yağ ismini almışlardır. Bazı uçucu yağlar gerçektende<br />
çok hoş kokuludur bazen bu yağlara esans da<br />
denilmektedir. Yağ ismini ise su ile karışmadığından<br />
alır.<br />
32
Birçok uçucu yağ bilmekteyiz. Onlar güzel<br />
kokularından dolayı parfümlerde ve kozmetikte<br />
ayrıca bazı şifalı özelliklerinden dolayı tıpta da<br />
yer almaktadır. Yağları kokladığımızda sadece bir<br />
koku algılamaktayız. Fakat kokular birden fazla<br />
moleküllerden oluşmaktadır. Bunlar bir araya gelip<br />
bize o güzel kokuyu hissetmemizi sağlarlar. Tabi bu<br />
kokular bazen çok keskin de olmaktadır.<br />
Yağlarla ilgili herkesin bildiği güzel bir örnek<br />
verelim.<br />
GÜL KOKUSU<br />
Kokulu güllerin çiçeklerinin taç yapraklarında<br />
uçucu yağlar, tanen, galik asit, anthosyanin ve bazı<br />
diğer maddeler bulunmaktadır. Bu yağ genellikle<br />
kozmetik ürünlerin yapımında kullanılır.<br />
Genel olarak gül bitkisinin bileşiminde: geraniol,<br />
rodino, citronel, pektin ve nikotinamid gibi maddeler<br />
bulunmaktadır.<br />
Gül kokusunu kokladığımızda hissettiğimiz o güzel<br />
koku aslında iki kimyasaldan oluşur. Geraniol ve<br />
2-feniletanol. Bunları gösterecek olursak:<br />
GERANİOL VE 2-FENİLETANOL<br />
Doğal esansiyel yağları çıkarmak için çok fazla bitki veya çiçek tüketmeleri gerektiğinden dolayı, belirli<br />
yıllardan sonra bilim insanları başka bir çare düşünmüştür. Bu yağların sentezlenmesi.<br />
KOKU MOLEKÜLLERİNİN<br />
SENTEZİ<br />
sene önce aldığınız bir parfümün aynısını şimdi<br />
aldığınızda tamamen aynı kokuya sahip olmadığını<br />
tespit ediyorsunuzdur.<br />
Parfüm sanayii, ender olduğu kadar değişen<br />
niteliklerdeki temel ürünlerin sağlanmasına çok<br />
bağımlı olduğundan, uzun süredir kokulardan<br />
sorumlu olan molekülleri sentez yoluyla taklit<br />
etmeye çalışmaktadır, incele¬meler çok farklı<br />
yaklaşımlarla yürütülmektedir. Bir yandan kokulu<br />
doğal moleküllerin sentezi, karmaşık parfümlerin<br />
analizi ve karışımın temel bileşenlerinden yola<br />
çıkarak yeniden bileştirilmesi, diğer yandan<br />
kokusu şu ana kadar hiç bilinmeyen, tümüyle yeni<br />
moleküllerin sentezlenmesi. Belki de bu yüzden 20<br />
33<br />
Kokular konusu aslında çok büyük ve kocaman<br />
moleküller dünyasıdır. Sadece onlarla uğraşan<br />
bilim insanları vardır. Parfümlerde çok meşur<br />
olan Fransa’da bazı insalar sadece koklama işini<br />
yapıyor. Çalıştıkları şirkette üretilen yeni kokuları<br />
koklamaktır işleri. Hatta çocukları varsa heme onları<br />
da o şekilde eğiterek okullarını bitirdikleri gibi işe<br />
alırlar. Çünkü soylediklerine göre bu koku duyusu<br />
genetikmiş. Kim bilir belki sizden biride kokularla<br />
uğraşır bir gün.<br />
Kaynaklar<br />
1. http://darwin.nmsu.edu/~molbio/plant/rose.html<br />
2. http://www.healthyliving.gr/2012/02/25/%CF%84%CE%B9-<br />
%CE%B5%CE%AF%CE%BD%CE%B1%CE%B9-%CF%84%CE%B1-%CE%B1%CE%B9%CE%B8%CE%AD<br />
%CF%81%CE%B9%CE%B1-%CE%AD%CE%BB%CE%B1%CE%B9%CE%B1/
Haber<br />
Yabancı<br />
KARBONDİOKSİTİ YAKITA<br />
DÖNÜŞTÜREN ÇEVRECİ BİR YÖNTEM<br />
GELİŞTİRİLDİ<br />
Fabrikalarında geleneksel yakıtları kullanma<br />
zorunluluğu olan şirketler için yeni bir süreç<br />
başlayabilir.<br />
için henüz erken olduğu belirtilirken yöntemin,<br />
geleneksel yakıtları kullanmak zorunda olan büyük<br />
şirketler için fazlasıyla uygun olduğu söyleniyor.<br />
Geleneksel yakıtların yerini yenilenebilir enerji<br />
kaynaklarına adım adım bıraktığı şu günlerde,<br />
bu alan üzerine geliştirilmiş yeni projelerle sık sık<br />
karşılaşıyoruz. Ulaşım alanında büyük bir devrimin<br />
ayak sesleri duyulurken otomobil, motosiklet, uçak<br />
hatta gemiler bile bu dönüşümün bir parçaları olarak<br />
ilk örnekleriyle karşımızda duruyor. Kendi içerisinde<br />
bir gelişimin yaşandığı bu alanın diğer tarafında<br />
halen fosil yakıtların ciddi şekilde kullanımının<br />
devam ettiği de bir gerçek. Bu yüzden fosil yakıtlar<br />
üzerinden enerjinin sağlandı her sistem için<br />
yapılacak iyileştirmelere halen kapılarımız sonuna<br />
kadar açık.<br />
Bunun farkındalığında çalışmalarına devam<br />
eden bilim insanları karbondioksitin yakıta<br />
dönüştürülebildiği çok daha verimli ve çevreci bir<br />
yol geliştirerek yakın geleceğe bir adım daha umutla<br />
bakmamıza vesile oldu. Çalışmalarında kimyasal<br />
tepkimeyi gerçekleştirmek için güneş enerjisini<br />
kullanan araştırmacılar bununla bağlantılı olarak<br />
fotokatalitik malzemelerden faydalandı. Tamamen<br />
organik bir yapıda olan bu malzemeler kullanım<br />
ömrü açısından da oldukça uzun ömürlü olarak<br />
nitelendiriliyor. Nikel-organik yapıda fotokatalist ile<br />
karbondioksiti karbonmonoksite çeviren uzmanlar<br />
bu işlemin ardından yakıt elde edebiliyor. Henüz ilk<br />
aşamalarında olan bu yöntemin geniş çaplı kullanımı<br />
34
Yerli<br />
Haber<br />
TARIMSAL ATIKLARDAN KİMYASAL<br />
VE KOMPOZİT MADDE<br />
ELDE EDİLECEK<br />
Düzce Üniversitesi’nin, “Tarımsal Atıkların<br />
Endüstriye Geri Kazanımı Uygulama ve<br />
Araştırma Merkezi Yönetmeliği”, Resmi Gazete’de<br />
yayımlanarak yürürlüğe girdi.<br />
Çevre ve sağlık alanlarında desteklenen Düzce<br />
Üniversitesi’nin, Geleneksel ve Tamamlayıcı Tıp<br />
Uygulama ve Araştırma Merkezi’nin ardından,<br />
yönetmeliği yayımlanan Tarımsal Atıkların<br />
Endüstriye Geri Kazanımı Uygulama ve Araştırma<br />
Merkezi de resmi olarak faaliyetlerine başlayacak.<br />
Merkez; Düzce Üniversitesi’nin çevre ve sağlık<br />
alanındaki ihtisaslaşma çalışmaları kapsamında,<br />
tarımsal atıklardan kimyasal ve kompozit madde<br />
elde edilmesi çalışmalarını gerçekleştirmeyi ve<br />
endüstriye uygulanabilir pilot üretim çalışmalarını<br />
hayata geçirerek bölgeye yaymayı amaçlıyor.<br />
Tarımsal atıklardan katma değeri yüksek ürünlerin<br />
elde edilmesi amacıyla bilimsel çalışmalar yapmak<br />
için gereken uygulama ve araştırma laboratuvarları<br />
kurmak, kurulmuş olanları desteklemek ve bunları<br />
araştırmacıların kullanımına sunmak gibi faaliyetleri<br />
yürütecek.<br />
merkezleri ve laboratuvarlarla işbirliği içinde<br />
uygulama, eğitim ve araştırmalar gerçekleştirecek<br />
Merkez, katma değerli ürün üretimi için endüstriyel<br />
çalışmalar yaparak pilot üretim tesislerini kurmayı<br />
hedefliyor.<br />
Tarımsal atıklardan katma değeri yüksek<br />
ürünlerin elde edilmesi konularında ulusal ve<br />
uluslararası düzeyde bilimsel araştırma projeleri<br />
hazırlayacak olan Merkez, konuyla ilgili araştırmacı<br />
yetiştirilmesini de destekleyecek.<br />
Konu hakkında toplumsal bilinci artırmaya yönelik<br />
çalışmalar da yürütecek. Düzce Üniversitesi<br />
Tarımsal Atıkların Endüstriye Geri Kazanımı<br />
Uygulama ve Araştırma Merkezi, tarımsal atık geri<br />
kazanım çalışmalarının yayılımı için faaliyetler<br />
gerçekleştirerek gerektiğinde Merkeze bağlı yeni<br />
laboratuvar ve alt birimler kurma uygulamalarını da<br />
hayata geçirecek.<br />
Diğer ulusal veya uluslararası uygulama ve araştırma<br />
35
MUSTAFA AYDIN<br />
KİMYA TEKNİKERİ<br />
ABANT İZZET BAYSAL ÜNİVERSİTESİ<br />
MEZUN<br />
mstfaydin58@gmail.com<br />
ALTIN<br />
Biz Türk Ulusu olarak altını hem ziynet eşyası<br />
olarak takarız, hem yatırım amaçlı biriktiririz.<br />
Yastık altı olarak bilinen Türk halkının<br />
elinde bulunan Altın miktarı yaklaşık 5.000 ton<br />
civarındadır.<br />
1989-1995 yılları arasında yıllık ortalama 110<br />
ton ihraç edilen altın 1,5 milyar dolara karşılık<br />
gelmektedir. Bu para miktarı da 1 yıllık petrol<br />
ithalatına ödediğimiz dövizin yarısını aşmaktadır.<br />
Ülkemizin içinde bulunduğu duruma baktığımızda<br />
ise, son dönemlerde, sosyolojik ve ekonomik<br />
sorunların yanı sıra üretim toplumu olma yerine<br />
tüketim toplumu olma eğilimi hızla artmıştır.<br />
36<br />
Maden alanında yapılacak üretime dönük yatırım<br />
projelerinin hayata geçirilmesi ülke sorunlarının<br />
aşılmasında katkı sağlayacaktır. Yapılan bu yatırım<br />
harcamaları yurt içinde kısmi bir gelir artışı<br />
sağlayacaktır. Bu sektörün açılmasıyla birçok<br />
insana iş olanakları sunulacak, toplumun gelir<br />
düzeyi yükselecektir. Ayrıca devletin maden<br />
işletmeciliğinden alacağı %10'luk vergi payı ile<br />
hazine bütçesi genişleyecektir.<br />
Altının kimyadaki saflığı ‘’yüzde’’ ile,<br />
kuyumculuk sektöründeki saflığı ise ‘’karat’’ veya<br />
‘’ayar’’terimleriyle ifade edilir. ’K’ ile gösterilir.<br />
Şöylede söylenebilir: ’’Saf altını takılarda<br />
kullanabilmek için katılan gümüş ve bakırın
miktarlarından dolayı ortaya çıkan altın kalitesini<br />
belirleyen işlem."<br />
Altın 24 ayar denilen saf hali 0.990 yada 0.995<br />
olarak belirtilir ve içindeki diğer maden oranı sıfıra<br />
yakındır.<br />
Altında tam değer 1 tam kabul edildiğine göre .990<br />
yada .995 safa en yakın değerdir. 24 ayar olarak<br />
isimlendirilir. Buna has altında denir.<br />
22 ayar demek, 24 ayar altının 22/24 oranıdır. 22/24<br />
= 0,916 milyeme denk gelir. Yani içindeki altın oranı<br />
safa yakındır. İçeriğinde bakır gümüş nikel gibi diğer<br />
madenler çok az bulunur. Safa en yakın altın 22 ayar<br />
altındır.<br />
18 ayar demek, 24 ayar altının 18/24 oranıdır. 18/24<br />
= 0,7<strong>50</strong> milyeme denk gelir. Yani içindeki altın oranı<br />
3/4 tür. İçeriğinde bakır gümüş nikel gibi diğer<br />
madenler 1/4 oranında bulunur.<br />
14 ayar demek, 24 ayar altının 14/24 oranıdır. 14/24<br />
= 0,585 milyeme denk gelir. Yani içindeki altın oranı<br />
yarıya yakındır. İçeriğinde bakır gümüş nikel gibi<br />
diğer madenler yarıya yakın bulunur.<br />
ALTIN NEDEN BU KADAR<br />
DEĞERLİDİR ?<br />
Altının insanlık tarihi boyunca en pahalı ve en<br />
değerli element olmasının nedeni oldukça nadir<br />
bulunması ve kendine benzer diğer elementlere<br />
nazaran düşük erime noktasıyla kolayca şekil<br />
alabilmesidir. Altını özel kılan bir diğer önemli<br />
özelliği de şeklinin yıllar geçse de bozulmadan<br />
kalabilmesidir. Bu nedenle yüzyıllar boyunca<br />
altın; bozuk para, külçe, takı hallerinde de<br />
kullanılmaktadır.<br />
Dünyada altın rezervleri son derece sınırlı düzeyde<br />
bulunuyor. Bu sınırlılık altını daha adaletli ve az<br />
bulunabilir yapıyor ki bu da altının değerini artıyor.<br />
Altında arz düşüklüğü altın fiyatını etkileyen başlıca<br />
faktörlerden biri. Altının arz düşüklüğüsabitken bazı<br />
37<br />
zamanlar altına olan talep artış gösteriyor. Altına<br />
olan talebin birden artış göstermesi de altını pahalı<br />
ve daha değerli yapıyor ve kimi zamanlar altın<br />
fiyatlarında büyük iniş çıkışlar yaşanıyor.<br />
Doğada altın stoklarının tükenmesi ve bitmeye<br />
başlaması bilinen bir gerçek. Altını ekonomi ya da<br />
ekonomiler değil, maden ocaklarından çıkarılan<br />
stoklar ve dünya geneli rezervler etkiliyor.<br />
Örneğin, New York merkezli yatırım bankası Morgan<br />
Stanley, 2017 yılına kadar yaklaşık <strong>50</strong>’den fazla<br />
altın madeninin kapanacağı yönünde tahminlerde<br />
bulunmuştu. Madenlerin kapanması altın arzını<br />
düşüreceğinden doğal olarak altın fiyatlarının da<br />
tahmin edilen tarihlerde yükseleceği öngörülüyor.<br />
Tarihte özellikle dolar gibi para birimleri altına<br />
bağlıydı. İkinci Dünya Savaşı’nın iki yıl sonrasında
ABD’de altın stoklarının tükenmesi nedeniyle<br />
dönemin ABD Başkanı Richard Nixon, ABD doları<br />
ile altının bağını koparan kararı, sarı metal için<br />
önemli bir dönüm noktası olmuştu. Bu kararın<br />
ardından 1973 tarihinden bu yana tüm para<br />
birimlerine dolar üzerinden değer biçilmeye devam<br />
etti.<br />
BEYAZ ALTIN<br />
Beyaz altın alaşım olarak beyaz renk veren özellikte<br />
üretilen altındır. Beyaz altın sarı altınla aynı<br />
özelliklere sahiptir. Ancak alaşım olarak farklılık<br />
içerir. Beyaz altın alaşımında beyaz rengi veren nikel,<br />
çinko, gümüş ve paladyum gibi metaller kullanılır. 18<br />
ayarlık beyaz altında %75 oranında altın olduğundan<br />
ve 14 ayarlık bir beyaz altında da %58.3’lük altın<br />
olduğundan dolayı tam beyaz olmayıp hafif bir<br />
sarılık olur. Bu nedenle beyaz altınlar ek olarak<br />
beyazlığı arttırmak için platin kökenli sert ve beyaz<br />
bir metal olan rodyum ile kaplanır. Zaman içinde<br />
rodyum kaplama aşındığından dolayı da beyaz<br />
altınlarda sararma meydana gelir. Belirli aralıklarla<br />
beyaz altın takıların bakımı yapılarak üretici<br />
firmaların veya kuyumcuların rodyum kaplamayı<br />
yenilemesi sağlanır.<br />
Rodaj işlemi beyaz altının renginin beyazlatılmasında<br />
ve parlaklığını kazanması için kullanılan bir<br />
yöntemdir. Zamanla sararan beyaz altın takılar<br />
38<br />
kuyumcu veya üretim atölyelerinde altınlarının<br />
rengini ilk günkü rengine çevirebilmektedirler. Özel<br />
makinelerle sarı veya kırmızı altını bile sonradan<br />
beyaz altına çevirmek mümkündür. Ancak pek<br />
tavsiye edilmez. Çünkü sonradan yapılan rodaj<br />
altında az da olsa değer kaybına yol açmaktadır. Ve<br />
bir süre sonra beyaz altının altından eski renk ortaya<br />
çıkar. Bu işlemi yenilemek gerekir.<br />
Beyaz altın ışığı iyi yansıttığı ve hoş göründüğünden<br />
dolayı sıklıkla kullanılan ve vitrinleri süsleyen bir<br />
metaldir. Beyaz altın sarı veya kırmızı altınla bir<br />
arada geçişli kullanıldığı gibi tek olarak kullanımı<br />
daha yaygındır. Özellikle sarı altınla çift olarak beyaz<br />
altının kullanıldığı ürünler çoğunluktadır. Beyaz<br />
altının özellikle pırlanta ve elmasla kullanımı sevilir.<br />
Pırlantayı öne çıkardığından ve parlaklığını iyi<br />
verdiğinden dolayı beyaz altın pırlantalı ürünlerde<br />
tercih edilir.<br />
Beyaz altının sarı veya kırmızı altından ayar olarak<br />
hiçbir farkı yoktur. 24 ayar has altına nikel katılırsa
eyaz altın elde edilir. Bu nedenle diğer altınlardan<br />
ayar olarak farkları yoktur. Normalde altın 24 ayar<br />
saf altındır ancak takı haline getirilirken ayarı<br />
düşürmek gerekir. Saf altın çok yumuşak olduğundan<br />
takı yapımına ve kullanımına uygun değildir. Bu<br />
nedenle saf altın nikel alaşım ile beyaz altın haline<br />
getirilerek takı üretilir. Altının ayarı renklerine<br />
değişiklik göstermez.<br />
ALTIN MADENCİLİĞİNDE<br />
SİYANÜR KULLANIMI<br />
Altını bulmak bir sorun, çıkarmaksa ayrı bir<br />
sorundur. Yatakta bulunan altın taneciklerinin<br />
büyüklüğüne göre farklı çıkarma teknikleri<br />
kullanılmaktadır. Eğer tanecikler 44 mikrondan<br />
küçükse grafitle zenginleştirme yöntemi, 44<br />
mikrondan büyük ise siyanür ile elde etme yöntemi<br />
kullanılır.<br />
Altın bulunduğu saptanan araziye 5'er metre<br />
aralıklarla çukurlar kazıldıktan sonra deliklere<br />
patlayıcı yerleştirilir. Patlayıcılar patlatılarak toprak<br />
gevşetilir. Altın ve gümüş içeren cevher kısmı stok<br />
alanına alınır. Posa kısmı baraj yapımında kullanılır.<br />
Ovacık epitermal 1 ton cevher içinde yaklaşık 10 gr<br />
altın bulunmaktadır.<br />
geçirilir. Cevher 13 mm boyutuna getirilir. Mıcırın<br />
pH'ını 10,5 üzerinde tutmak için kireç ilavesi yapılır.<br />
Bunun amacı siyanürün asidik ortamda Gaz halini<br />
alıp havaya karışmasını engellemektir.<br />
Daha sonra bu karışım değirmenler vasıtasıyla<br />
altının serbestleşme boyutu olan 38 mikrona kadar<br />
öğütülür. Bu arada karışıma Su ilavesi yapılır.<br />
Öğütülmüş çamur halindeki cevhere sodyum<br />
siyanür çözeltisi eklenir ve bu karışım tanklara<br />
pompalanır. Karışıma sodyum siyanür eklenmesinin<br />
nedeni altının siyanürle birlikte çözünmesi ve sıvı<br />
faza geçmesidir. Burada meydana gelen reaksiyonlar<br />
sırasıyla;<br />
Stoklarda bulunan cevherler PLC denilen bir<br />
bilgisayar sistemi ile kırma ve eleme işleminden<br />
39
1<br />
2<br />
2Au + 4NaCN + O 2<br />
+ 2H 2<br />
O → 2 Na[Au(CN) 2<br />
] + NaOH + H 2<br />
O 2<br />
2Au + 4NaCN + H 2<br />
O 2<br />
→ 2 Na[Au(CN) 2<br />
] + 2 NaOH<br />
Şeklindedir. Bu işlemlerden sonra çözeltinin altın<br />
ya da gümüş içermeyen kısmı doğrudan arıtma<br />
ünitelerine, cevher içeren kısmı da tanklara alınır.<br />
Tanklara alınan cevhere ters yönde aktif karbon<br />
verilir. Bunun nedeni altın ve gümüş çözeltisini<br />
çamurdan sıyırmaktır. Elde edilen karbon, altın ve<br />
gümüş çözeltisi asit, su ve siyanürle yıkanır. Böylece<br />
karbon çözeltiyi terk eder. Elde gümüş ve altın kalır.<br />
Buraya kadar yapılan bütün işlemler bilgisayar<br />
kontrolü altındadır. Bir sorun olması durumunda<br />
bütün sistemlerin çalışması durdurulur.<br />
Elde ettiğimiz gümüş ve altın karışımı 1200 o C<br />
sıcaklıkta eritilir ve külçeler haline getirilir. Elde<br />
edilen bu ürün rafine edilmek üzere İsviçre'ye<br />
gönderilir.<br />
Geriye kalan siyanürlü çamura, arıtma ünitelerinde<br />
kükürtdioksit, hava ve su verildikten sonra siyanür<br />
siyanata dönüştürülür. Siyanat siyanüre göre çok<br />
daha az zehirli bir maddedir. Bu arada oluşan<br />
sülfürik Asit ise, sisteme ilave edilen kireçle kireç<br />
taşı ve jipse (mineral) dönüştürülür. Tanklarda suyla<br />
hidrolize uğrayan siyanat da amonyum ve karbonata<br />
dönüştürülür.<br />
Öteki tankta da demir sülfat ilavesi yapılır. Cevherde<br />
bulunan ağır metallerin arıtılması işlemi burada<br />
gerçekleştirilir. Demir sülfat eklenmesinin amacı,<br />
ortamda eşik değerin üstünde bulunan ağır<br />
metallerin kararlı duruma getirilmeye çalışılmasıdır<br />
Arıtmadan geçirilen çamur ve çözelti, artık<br />
atık havuzuna gönderilir. Atık havuzları 1x10 -10<br />
geçirimsizlikte ve üzerinde <strong>50</strong> cm'lik sıkıştırılmış bir<br />
kil tabakası bulunmaktadır.<br />
ALTIN MADENCİLİĞİNDE SİYANÜR KULLANIMININ OLASI<br />
ETKİLERİ<br />
-Yüzey toprağının kaydırılması ve toprak kaymaları,<br />
-Ağaçların kesilmesi. Ancak kesilen 2400 ağacın<br />
yerine 3000'in üzerinde Ağaç dikilmiştir.<br />
-Patlamalardan dolayı binalarda meydana gelebilecek<br />
çatlama ve yıkılmaların oluşabilmesi,<br />
-Bir deprem, bir savaş veya teknik bir sorun<br />
YIĞIN LİÇİ<br />
40<br />
sonucunda atık depolarında meydana gelebilecek bir<br />
sızıntı nedeniyle zehirli atıklar ve ağır metaller tarım<br />
alanlarına karışabilmesi,<br />
-Yerleşim alanlarının taşınması<br />
-Yer altı sularının kirlenmesi<br />
Düşük tenörlü altın ve gümüş cevherleri klasik<br />
siyanürleme yöntemi ile ekonomik olarak<br />
değerlendirilememektedir. Ancak, altın ve gümüş<br />
fiyatlarının sürekli olarak artışı bu kaynakların<br />
değerlendirilmesini gündeme getirmekte ve yapılan<br />
çalışmalar yığın liçi uygulamalarının bu konuda<br />
bir çözüm olabileceğini göstermektedir. Halen,<br />
tonda 1 gram dolayında altın içeren düşük tenörlü<br />
cevher ve artıklardan siyanürleme yoluyla altının<br />
kazanılması konusunda yığın liçi uygulamaları<br />
başarıyla sürdürülmektedir. Yığın liçi, geçirimsiz bir<br />
zemin (asfalt, plastik vb.) üzerinde hazırlanan bir yığın üzerine uygun bir çözücü gönderilerek (yağmurlama,<br />
boru ağı vb. sistemlerle) kazanılması düşünülen bileşeni çözeltiye alma işlemidir. Yığın hazırlanmadan önce<br />
malzemenin boyut küçültme, şlam atma vb. ön işlemlerden geçirilmesi durumundaki uygulamaya hazırlıklı<br />
yığın liçi, malzemenin herhangi bir ön hazırlık işlemine tabi tutulmaması durumundaki uygulamaya da<br />
doğrudan yığın liçi adı verilmektedir.
YIĞININ HAZIRLANMASI<br />
Yığın liçinden başanlı sonuç alabilmek için yığının<br />
kuralına uygun olarak hazırlanması gerekmektedir.<br />
Bu nedenle, hazırlanan yığının yeterince geçirgen<br />
ve gözenekli olması aranan en önemli özelliklerdir.<br />
Yığının hazırlanmasında aşağıda belirtilen noktalara<br />
özellikle dikkat etmek gerekmektedir.<br />
* Yığının hazırlanması sırasında ince ve iri taneli<br />
malzemelerin ayrışmaya uğraması büyük ölçüde<br />
engellenmelidir. Aksi takdirde üç çözeltisi iri<br />
tanelerinçok olduğu bölgelerde daha hızlı akacak ve<br />
ince tanelerin belli noktalarda birikmesi nedeniyle<br />
yatay yönde geçirgen olmayan bir bölge oluşmasına<br />
neden olacaktır.<br />
YIĞIN LİÇİNİN ÖNEMİ<br />
Yığın liçinin en büyük avantajı ilk yatırım ve işletme<br />
giderlerinin çok düşük olmasıdır. Örneğin McAllister<br />
ve ark., (1974) tarafından 10 milyon tonluk bir<br />
hipotetik cevher kütlesi dikkate alınarak yapılan bir<br />
çalışmada çeşitli altın üretim yöntemlerinin ilk yatırım<br />
ve işletme giderleri bakımından bir karşılaştırması<br />
yapılmıştır. Bu çalışmadaki değerlendirme iki farklı<br />
altın fiyatı, dikkate alınarak yapılmıştır. Bhappu ve<br />
Lewis (1975) tarafından aynı dört alternatif yöntem<br />
üzerinde ilk yatırım ve işletme giderleri, nakit akış<br />
analizi, geri ödeme zamanı vb. dikkate alınarak yapılan<br />
daha ayrıntılı bir çalışma da yığın li¬çinin tank (VAT)<br />
liçi ile birlikte en ekonomik yöntemler olduğunu ortaya<br />
koymaktadır.<br />
* Yığının tabakalar halinde hazırlanmaması gerekir.<br />
Bu kurala uyulmaması durumunda, her tabakanın<br />
hazırlanması sırasında bir sıkıştırma söz konusu<br />
olacağı için yığının geçirgenliği ve gözenekliliği<br />
olumsuz yönde etkilenecektir.<br />
* İnce taneli malzeme yığma mümkün oldu¬ğunca<br />
düzenli olarak dağıtılmalıdır. Özellikle -100 mesh<br />
tane büyüklüğündeki malzeme büyük sorunlara<br />
neden olmaktadır, ince taneli malzemenin bol<br />
bulunması durumunda ayrışmayı büyük ölçüde<br />
önlemenin ve geçirgenliği de olumlu yönde<br />
etkilemenin tek yolu ince tanelerin iri tanelere<br />
bağlanmalarını (topaklaştırma) sağlamaktır.<br />
41
TOPAKLAŞTIRMA<br />
Bol miktarda kil ya da -100 mesh taneler içeren bir<br />
malzemenin yığın liçi için mutlaka bir ön işlemden<br />
geçirilmesi gerekmektedir. Bu ön işlemin amacı<br />
malzemeyi su ya da kireç, portland çimentosu vb.<br />
bağlayıcıların varlığında topaklaştırma işlemi ile ince<br />
tanelerin iri tanelere bağlanmasını sağlamaktır.<br />
Ancak böyle bir işlem sonunda, Şekilde gösterildiği<br />
gibi, yığındaki liç çözeltisinin akışına bir düzenlilik<br />
kazandırabilmektedir.<br />
Topaklaştırma işlemi, temel olarak aşağıda belirtilen<br />
adımlardan oluşmaktadır.<br />
—Cevherin kırılması<br />
— Kırılmış cevherin 4-12 kg/ton dolayında<br />
portland çimentosu (ya da başka bir bağ-layıcı) ile<br />
karıştırılması<br />
ÇEVRE SORUNLARI<br />
Siyanürleme işleminde kullanılan siyanür<br />
bile¬şiklerinin çok toksik (zehirli) olmalarından<br />
ötürü ciddi önlemler almak gerekmektedir. Çevreye<br />
verilen artık çözeltilerdeki siyanür miktarının 0,02<br />
ppm'in altında olması istenmektedir. Yığın liçi<br />
— Malzemenin birbirine bağlanmasına yetecek<br />
miktarda (yaklaşık ağırlıkça % 10) su ya da siyanür<br />
çözeltisi eklenmesi<br />
— Topakların 24-48 saat boyunca kuru hava<br />
ortamında kür işlemine tabi tutulması.<br />
uygulamalarında çok yağmur yağması durumunda<br />
çevreye çok ciddi siyanür kaçakları olabilmektedir.<br />
Artık çözelti genellikle kalsiyum hipokloritle<br />
(Ca(ClO) 2<br />
) işleme sokularak ortamdaki serbest<br />
siyanür ve ağır metal siyanürlerinin uzaklaştırılması<br />
yoluna gidilmektedir. 1 kg kalsiyum hipoklorit<br />
yaklaşık 2 kg serbest siyanürü oksitleyebilmektedir<br />
Kaynaklar<br />
http://www.maden.org.tr/resimler/ekler/1174add1c52758f_ek.pdf<br />
http://www.jewelryturk.com/beyaz-altin-kullanimi-ve-ozellikleri/<br />
42
Haber<br />
Yabancı<br />
DEMİR KATALİZÖRÜ İLE GÜNEŞ<br />
IŞIĞI KARBONDİOKSİDİ METANA<br />
DÖNÜŞTÜRÜYOR<br />
Sürdürülebilir yakıt üretimi demir-porfirin ( porfirin<br />
= demir içermez ) katalizörü olarak hafif koşullar<br />
altında yolda.<br />
Karbondioksit , ucuz demir bazlı katalizör<br />
ve bir parça güneş yardımı ile şimdi metana<br />
indirgenebiliyor. Proses karbondioksidin geri<br />
dönüşümüne ve yenilenebilir kaynaklardan yakıt<br />
üretmek için ileri bir adım niteliğinde.<br />
çalışmayı yürüten Marc Robert. ‘’ Enerji kaynağı<br />
olarak sadece görülebilir güneş ışığını kullanarak<br />
demir molekülü yardımıyla bu gazı metan gazına<br />
dönüştürdük. ‘’O ve meslekdaşları karbondioksite<br />
doyurulmuş, elektron verici, ışığa duyarlı küçük<br />
bir katalizör ( trimetil amonyum grubu ile<br />
fonksiyonalize edilmiş demir tetrafenilporfirin )<br />
içeren asetonitril solüsyonunu ışıklandırdılar.<br />
Metan ocaklarda, su ısıtıcılarda ve türbinlerde<br />
yanıyor fakat hemen hemen istisnasız bir şekilde<br />
yenilenemez jeolojik kaynaklardan çıkarılıyor.<br />
Atmosferik karbon dioksitin yenilenebilir bir enerji<br />
kaynağı kullanarak seçimli olarak metana ve diğer<br />
yakıtlara dönüşebilmesi düşük karbon ekonomisi<br />
yolunda büyük bir avantaj olabilir. Bu pahalı olmayan<br />
ve etkili bir katalizör gerektiriyor fakat sadece<br />
birkaç bilinen bileşik seçimli olarak karbondioksit<br />
indirgenmesinde kullanılabiliyor. Aynı zamanda,<br />
bilinen katalizörler ilkin yüksek indirgenmiş<br />
hidrokarbon yerine karbon monoksit veya formik<br />
asit gibi ürünler meydana getiriyorlar.<br />
Fransa’da Paris Diderot Üniversitesi’nde ve Arjantin<br />
Cordoba Üniversitesi’ndeki bilim insanları, ortam<br />
basıncı ve sıcaklığında karbon dioksidi metana<br />
indirgeyen pahalı olmayan bir katalizör sistemi<br />
geliştirdiler. Güneş ışığını taklit etmek için, güneş<br />
ışığı simülatörünü filtrelerle donattılar. ‘’Görece<br />
reaktif olmayan karbon dioksitin böyle iyi huylu<br />
koşullar altında indirgenmesi dikkate değer.’’ diyor<br />
43
Demir-porfirin katalizörü için önerilen reaksiyon<br />
akışı<br />
<strong>Sayı</strong>lı aydınlatma saatlerinden sonra, bilim insanları<br />
ürünleri analiz etti ve metan, karbonmonoksit, ve<br />
hidrojenden oluşan bir karışım buldular. Karbon<br />
monoksit doğrudan reaksiyonun ana ürünü olmasına<br />
ve metan , hidrojen tarafından takip edilmesine<br />
rağmen , iki kaplı prosedür % 82 seçimlilikle metanı<br />
meydana getirdi. ‘’ Yazarlar ilginç bir yaklaşım<br />
tarif ediyor, ilk olarak karbon dioksidi karbon<br />
monoksite çevirmek ve sonra yüksek seçimlilikle<br />
karbon monoksiti metana dönüştürmek’’ diyor<br />
Paul Kenis, ABD, Champaign, Urbana’da Illinois<br />
Üniversitesi’nde kimya profesörü, ve bu iki<br />
basamaklı proses yeni değil diye ekliyor. ‘’ Fakat,<br />
bol bulunan demir bazlı katalizörün kullanımı<br />
ve ikinci basamakta yüksek seçimlilikle metanla<br />
sonuçlanma önemli bir başarı ‘’<br />
‘’ Bu prosesi gerçekten sevdim ‘’ diyor William<br />
Mustain ABD, Connecticut Üniversitesi ‘nde. ‘’<br />
Katalizörlerin gerçekten yapımı basit ve pahalı<br />
değil. Aynı zamanda, kimyasal reaksiyonları<br />
yapmak için ışık kullanmak araştırma için<br />
ilginç bir alan. Bu ölçeklendirilebilirse sadece<br />
yenilenebilir enerji kaynakları için değil sera<br />
gazları miktarını azaltmak için de müthiş olacak. ‘’<br />
44<br />
ABD California Teknoloji Enstitüsü’nde güneş<br />
yakıtları üzerine çalışan Nate Lewis, bu prosesin<br />
güneş ışığından üretilen karbo-nötral yakıtların<br />
üretimi için ileri bir adım olduğuna katılıyor<br />
fakat direkt reaksiyonun ürünlerinin, enerji<br />
verimliliğinin ve seçimliliğinin geliştirilmesinin<br />
önemli olduğunu söylüyor. ‘’ Zorlu çalışmalar<br />
sistemin verimliliğini ve stabilitesini , atmosferik<br />
oksijenin indirgenmesinden doğan rekabet<br />
ortamını, ürün ayrılması ile beraber eş zamanlı<br />
olarak verimli su oksidasyonunun etkilenmesini<br />
ve atmosferik karbondioksidin dünya yüzeyi<br />
üzerine sınırlı ışınımının üstesinden gelmeyi<br />
işin içine sokacak. ‘’ diyor. Kenis karbon dioksidin<br />
düşük çözünürlüğünü ve sistemin performansını<br />
iyileştirmede elektrolitlerdeki karbon monoksidin<br />
aynı zamanda büyük bir darboğaz olabileceğine de<br />
dikkat çekiyor. Sıvı ve gaz faz içindeki reaktiflerin<br />
ve katalizörün arasındaki iletişimi sağlayan gaz<br />
difüzyon elektrodunun kullanılması ile prosesi<br />
test etmenin faydalı olacağını düşünüyor. ‘’Basit<br />
bir deney ve sonuç , ölçekleme için potansiyeli<br />
ölçmeden derhal kullanılabilir.’’ diyor Kenis.
Havanın Alıkonulması<br />
Çalışma için, takım ticari bir silindirden elde<br />
edilen saf karbon dioksidi kullandı fakat uzun<br />
dönemde, gazı direkt havadan tutmayı tasarlıyorlar.<br />
Mustain, safsızlıkların etkisi problem olabilir.,<br />
diyor. ‘’ Katalizör zehirlenmesi ve yeniden oluşum<br />
düşünülmelidir ve eğer proses ekonomik olarak<br />
yaşayacaksa karbon dioksidin nereden geldiği er<br />
geç etkileyecektir. ‘’<br />
Robert’ın grubu şu anda reaksiyonun<br />
mekanizmasının detaylarını aydınlatmaya çalışıyor.<br />
Takım biliyor ki ilk adımda, Demirkarbondioksit<br />
yapmak için ki bu sonradan karbon-oksijen bağının<br />
ayrılması ile karbon monokside indirgeniyor , demir<br />
merkez bağları karbon dioksite bağlanır. ‘’ Fakat<br />
molekülün hidrojenasyonu ile olan ileriki adımlar<br />
gizemini koruyor. ‘’ diyor Robert. ‘’ Bu nedenle<br />
prosesi optimize etmek ve ölçeklendirerek büyük<br />
miktarlarda metan üretmek istiyorsak bu adımları<br />
anlamak bizim için bir öncelik. Uzun ve inişli<br />
çıkışlı bir yol var hala önümüzde.’’<br />
45
Yerli<br />
Haber<br />
GAZİOSMANPAŞA ÜNİVERSİTESİ<br />
BİOGAZ ÜRETİMİ KONUSUNDA<br />
ÇALIŞMALAR YAPIYOR<br />
Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesinde bilim<br />
insanları Türkiye’nin enerji sektöründe dışa<br />
bağımlılığını azaltmak için Doğalgaz’a alternatif<br />
olarak kullanılabilecek Biogaz üretimi konusunda<br />
çalışmalar yapıyor.<br />
Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi Mühendislik<br />
ve Doğa Bilimleri Fakültesi, Genetik ve<br />
Biyomühendislik Bölümü, Biyogaz üretiminde<br />
verimliliği arttırmak amacıyla bakteri aşıları<br />
üretimlerini gerçekleştiriyor.<br />
Yenilenebilir enerji çalışmalarının yürütülmesi<br />
için Anaerobik Mikrobiyoloji Laboratuvarı<br />
kurulum altyapısının Gaziosmanpaşa Üniversitesi<br />
tarafından güçlendirildiğini söyleyen Genetik<br />
ve Biyomühendislik Bölümü Öğretim Üyesi ve<br />
Anaerobik Mikrobiyoloji Laboratuvar Sorumlusu<br />
Doç. Dr. Bilge Hilal Çadırcı yaptıkları çalışmalarla<br />
ilgili bilgi verdi. Çadırcı,”Biyogaz hayvan<br />
46<br />
gübresinin havasız bir ortamda anaerobik<br />
bakterilerle kimyasal olarak parçalanması<br />
sonucu meydana gelir. Hayvan gübresi anaerobik<br />
bakterilerin üreme ve gelişmeleri için gerekli<br />
olan yağ, karbonhidrat protein ve diğer besin<br />
maddelerini ihtiva eden organik maddelerini<br />
kapsamaktadır. Bir anaerobik sistemde karmaşık<br />
yapılı organik maddelerin tamamen metana<br />
dönüşebilmesi için ortamda farklı türden ve<br />
birbirine bağımlı mikroorganizma gruplarının<br />
bulunması gerekmektedir. Laboratuvarımızda bu<br />
mikroorganizma grupları geliştirilebilmektedir.<br />
Gaziosmanpaşa Üniversitesi,Ziraat ve Mühendislik<br />
Fakültelerinin iş birliği ile Türkiye’nin enerji<br />
sektöründe dışa bağımlılığının azaltılması<br />
konusuna katkı sağlamak amacıyla bu<br />
çalışmalarını sürdürmektedir” dedi.
OZAN ÇOBANOĞLU<br />
KİMYAGER<br />
HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ<br />
ÖĞRENCİ<br />
ozancobanoglu2@gmail.com<br />
Anksiyete<br />
(Kaygı) Bozukluğu<br />
Eyvah! Yarın sunumum var! Ya rezil olursam! Herkes<br />
benimle dalga geçecek!<br />
Acaba sınava girmesem mi? Ne olacak ki, alt tarafı<br />
bir vize…<br />
Kimi zaman bu tip düşünceler aklımızdan geçer.<br />
Bu düşünceleri yok etmek her zaman kolay<br />
değildir. Anksiyete (kaygı) bozukluğu, canlılarca<br />
deneyimlenen kaygı, korku, gerilim, sıkıntı halidir.<br />
Nedeni belli olmayan tedirginlik hali olarak da<br />
açıklanabilir. Dünyanın seyir aldığı bu çağda,<br />
psikolojik hastalıklar en revaçta problemlerin<br />
başında gelmektedir. Artık ruh sağlığı insanlar için<br />
büyük önem arz etmekle beraber, ruh sağlığına<br />
dikkat etmek her geçen gün artarak devam eden bir<br />
süreç olmalıdır.<br />
alındığında her 5 insandan birisi anksiyete problemi<br />
ile karşı karşıyadır. Psikolojik problemlerden birisi<br />
olan anksiyete bozukluğu, sadece Amerika’da<br />
yaklaşık 40 milyon insanı etkiler. Dünya çapında<br />
düşünüldüğünde bu sayı yaklaşık <strong>50</strong>0 milyondur. Bu<br />
denli yüksek sayıda kişinin yaşamını etkileyen bu<br />
rahatsızlığı dikkate almak gerektir.<br />
Anksiyetenin belirgin atakları, bir sunum, bir<br />
performans veya bir sınav esnasında, vücudu bir<br />
hareket için hazırlayan ‘savaş veya sıvış’ cevabının<br />
normal bir durumu olarak düşünebilir. Mantıksız<br />
şiddetli korku veya panik hislerine baş dönmesi,<br />
titreme, mide bulantısı, terleme ve hızlı kalp atışı gibi<br />
anksiyete bozukluklarının belirtileri eşlik eder. Klinik<br />
olarak ayrı beş türü vardır:<br />
Türkiye’de 15-55 yaş aralığındaki nüfus ele<br />
47
(1) Panik bozukluk;<br />
(2) Saplantılı – takıntılı bozukluk (OCD);<br />
(3) İleri – travmatik stres bozukluğu (PTSD);<br />
(4) Fobiler (özel ve sosyal fobi);<br />
(5) Genel anksiyete bozukluk (GAD).<br />
Bu problemler tedavi gerektirir çünkü bu problemler<br />
bireyin yaşamını olumsuz etkileyebilecek diğer<br />
mental problemlere veya depresyona kadar çeşitli<br />
hastalıklara neden olabilir. Sevilen birinin ölümü,<br />
boşanma veya hayatı tehdit eden olaylar ( savaş<br />
vb. ) gibi travma etkisi yaratacak olaylar, anksiyete<br />
bozukluklarını tetikleyici faktörlerdir. Bunun<br />
yanı sıra genetik bozukluklar, beyin kimyasındaki<br />
deformasyonlar, stres gibi diğer faktörlerde neden<br />
olabilir.<br />
Anksiyete teşhisi konulan bir hasta için çoğunlukla<br />
etkin olarak ilaç kullanımı ve psikolojik tedaviler (<br />
bilişsel-davranış terapisi veya rahatlama teknikleri)<br />
birer tedavi yöntemi olmaktadır.<br />
Diazepam ilacının satışı, anksiyete tedavisindeki<br />
ilk önemli adımdır. Günümüzde, klonazepam ve<br />
alprazolam gibi diğer ilaçlar özellikle panik atak<br />
tedavisinde kullanılır. Ancak ilaçların kullanımı<br />
kısıtlıdır nedeni ise istismar ve ilaç bağımlılığı gibi<br />
durumlar ortaya çıkarabilme ihtimali...<br />
1986’da Buspiron genel anksiyete bozukluğu için<br />
onaylanan bir ilaç oldu. Bu ilaç diğer ilaçlara nazaran<br />
daha az etkilidir, fakat bağımlılık veya istismar için<br />
eğilim göstermez. Etki süresinin uzun olduğu da<br />
bilinir.<br />
48
(Buspiron ilacının yapısı)<br />
Buspiron dopamin reseptörü için orta etkinliğe sahiptir. Ayrıca noradrenalin metabolizmasını da arttırır,<br />
asetilkolin derişimini azaltır ve dolaylı yoldan GABA aktarımını etkiler.<br />
49
Haber<br />
Yabancı<br />
KİMYASAL ALANIN OTOMATİK KEŞFİ<br />
İLE İKİ YENİ REAKSİYON BULUNDU<br />
Sentetik çalışmalar yapan kimyagerler, onbinlerce<br />
potansiyel ürünün yüksek verimli reaksiyon<br />
şablonundan veri işleyerek keşfedilmemiş<br />
reaksiyonlar keşfettiler. ‘’Otomatik veri işleme,<br />
yüksek verimli bir şablonda yeni katalitik<br />
reaksiyonlar aramayı hızlandırdı. Otomatik<br />
analizle, onbinlerce olasılıkta görünen ufak bir<br />
ürün, fazla bir çaba harcamadan % 80 verimle<br />
ortaya çıkan yeni bir reaksiyon haline gelebilir.’’<br />
dedi Kaliforniya Üniversitesi’nden John Hartwig.<br />
Sentetik çalışmalar yapan kimyagerler, bir metal<br />
katalizör ile büyük bir reaktif kütüphanesini<br />
karıştırarak ve sonuçta oluşan molekülleri yeni<br />
ürünler için tarayarak sık sık yeni reaksiyonlar<br />
ararlar.<br />
Hartwig ve Daniel Robbins 2011’de 17 molekülü<br />
aynı anda çeşitli metal katalizörleri ve ligandları<br />
karıştırarak araştırmalarını hızlandırdılar. Gaz<br />
kromatografisi-kütle spektrometresi (GC-MS)<br />
kullanılarak ürün tanımlamasını basitleştirmek<br />
<strong>50</strong><br />
için,araştırmacılar bilinçli olarak benzer kütlelerle<br />
başlamışlardı, böylece ürünlerin başlangıç <br />
malzemelerinin kütlesi iki katına çıkacaktı. Şimdi,<br />
Hartwig ve postdoc Konstantin Troshin, yüksek<br />
verimli reaksiyon şablonunun veri analizini<br />
otomatikleştirerek bir günde üç kat daha fazla<br />
reaksiyon gösterilmesini sağladı. Otomatik analiz,<br />
daha önce bilinmeyen alkin hidroalilasyon ve nikel<br />
ile katalize edilmiş çok bileşenli bir reaksiyon da<br />
tespit etti.<br />
Bu çalışmada, araştırmacılar, her biri farklı bir<br />
fonksiyonel grup ihtiva eden bir dizi 15 molekül<br />
ile başlamışlardır. Ardından moleküler kütlenin<br />
değiştirilmesi için aynı işlevsel grupları içeren ve<br />
ilave iki aktif olmayan sübstitüsyon grubu içeren iki<br />
set molekül daha topladılar.Örneğin, bir son alkin,<br />
birinci molekül setinde bir 10 karbon zincirine, ikinci<br />
molekül setinde dokuz karbon zincirine ve üçüncü<br />
molekül setinde bir 11 karbon zincirine bağlandı.<br />
Araştırmacılar, kütle farklarının her bir fonksiyonel<br />
gruba özgü olabilmesi için sübstitüentleri de seçti.
Kütle Taraması<br />
Molekülleri yeni reaksiyonlar için taramak amacıyla,<br />
ilk setteki 15 molekülün hepsini karıştırdılar.<br />
Karışımı, bir metal katalizörü ve bir ligand içeren<br />
96 oyuklu plakadaki bir oyuğa eklediler. Ardından,<br />
aynı karışımı, topraktan zengin bir metal veya ligand<br />
içeren plakanın diğer oyuklarına ilave etti.Son<br />
olarak, araştırmacılar, ikinci ve üçüncü moleküler<br />
setlerden oluşan bir karışım kullanarak iki plaka<br />
daha hazırladılar.<br />
için dikkatli düşünmeyi içermektedir.’’Hartwig’in<br />
önceki tarama makalesi tüm zamanların en<br />
sevdiğim yayınlarından biri.’’ dedi Glorius.<br />
Glorius, bu son çalışmanın “gerçek bir gelişme”<br />
olduğunu düşünüyor çünkü analiz zamanı hızlanıyor<br />
ve substrat seçiminde otomasyona ve daha fazla<br />
esnekliğe izin veriyor.<br />
Plakaları kapatıp 100 ° C’de 18 saat boyunca<br />
ısıtmadan sonra, araştırmacılar reaksiyon ürünlerini<br />
GC-MS kullanarak analiz etti.Belirli bir kütle için bir<br />
dizi alıkonma süresi kaydı yaparak,moleküler iyon<br />
kütlesi yardımıyla verileri topladılar.<br />
Ardından araştırmacılar, elektronik hesap<br />
çizelgelerini, ilk molekül setindeki reaksiyon<br />
ürünlerinin kütlelerini, ikinci ve üçüncü setin<br />
kütlelerini otomatik olarak karşılaştırmak için<br />
kullandılar.Böylece 15 molekülün kombinasyonlarına<br />
karşılık gelen kütle farklılıklarını ve aynı fonksiyonel<br />
gruba sahip moleküller arasındaki bilinen kütle<br />
farklarını araştırıyorlardı. Şablon, nikel katalizli bir<br />
Suzuki reaksiyonu ve çeşitli Heck reaksiyonları gibi<br />
bilinen reaksiyonları keşfetti.<br />
Bu şablon aynı zamanda, nikel ile katalize edilebilen<br />
ve optimize edilmemiş % 61’lik bir verim sağlayan<br />
paladyum katalizörü ile çalıştığı bilinen yeni bir üç<br />
bileşenli reaksiyon ortaya çıkardı.Şablon bir başka<br />
yeni tepkime daha ortaya çıkardı: iç alkinlerin<br />
hidroalilleşmesi.(Alilleme:bir molekülde hidrojen<br />
atomunun yerini bir alil kökünün alması.Bir tür<br />
alkillemedir.)<br />
‘’Bu reaksiyon sonucu elde edilen ürün,<br />
kromatogramda küçük bir tepe noktası olarak<br />
görüldü, bu nedenle küçük bir ürün olarak göz<br />
ardı edilebilir’’ dedi John Hartwig.<br />
Bununla birlikte, otomatik makrolar(Excel’de<br />
bir hesap terimi) bu moleküler iyon kütlesini<br />
başlangıç malzemeleri kombinasyonu olarak<br />
işaretledi, bu nedenle araştırmacılar reaksiyona<br />
daha yakından baktılar. Reaksiyon koşullarını hızla<br />
optimize etmek % 87 verimle ürün verdi. Münster<br />
Üniversitesi,Almanya’dan Frank Glorius bu süreci<br />
akıllı tarama olarak düşündü çünkü bu süreç<br />
başlangıç moleküllerini seçmek ve herhangi bir<br />
ayıracı karıştırmadan önce veri analizini öngörmek<br />
51
Yerli<br />
Haber<br />
ADANA’DA ‘KİMYA VADİSİ’<br />
KURULUYOR<br />
ÇUKUROVA Üniversitesi’nin önermesi ile geçen yıl<br />
hazırlıklarına başlanan ve kısa adı ‘<strong>Kimya</strong> Vadisi’<br />
olan ‘<strong>Kimya</strong>sal Madde Üretim Teknolojileri<br />
Merkezi’ kuruluş hazırlıkları Kalkınma Bakanlığı ve<br />
TOBB’a bağlı kuruluşlarca 2’nci aşamaya geldi.<br />
ÇUKUROVA Üniversitesi’nin önermesi ile geçen<br />
yıl hazırlıklarına başlanan ve kısa adı ‘<strong>Kimya</strong><br />
Vadisi’ olan ‘<strong>Kimya</strong>sal Madde Üretim Teknolojileri<br />
Merkezi’ kuruluş hazırlıkları Kalkınma Bakanlığı<br />
ve TOBB’a bağlı kuruluşlarca 2’nci aşamaya geldi.<br />
Önümüzdeki yıl merkezin tamamlanması ile<br />
Türkiye’de üretilmeyen kimyasal maddeler üretilerek<br />
bu alandaki ithalat rakamlarında önemli bir azalma<br />
sağlanmasına çalışılacak.<br />
2 milyon lirası merkezin inşaatı olmak üzere 5<br />
milyon liralık bir bütçe öngörülen merkez ile ilgili<br />
çalışmalar Çukurova Kalkınma Ajansı’nın ‘Güdümlü<br />
Projeler’ listesine alınarak finansmanı buradan<br />
destek projeleri kapsamında sağlanacak. Çukurova<br />
Kalkınma Ajansı’nın raporuna göre, Türk kimya<br />
52<br />
endüstrisi, ağırlıklı olarak petrokimya, sabun,<br />
deterjan, gübre, ilaç, boya-vernik, sentetik elyaf,<br />
soda gibi çeşitli kimyasal hammadde ve tüketim<br />
ürünlerinin üretiminin gerçekleştirildiği tesislerden<br />
oluşuyor. Sektörde faaliyet gösteren firmaların<br />
önemli bir kısmı küçük ve orta ölçekli işletmelerden<br />
oluşmakla birlikte, büyük ölçekli firmalar ile çok<br />
uluslu şirketler de faaliyet gösteriyor. Kullanılan<br />
hammaddenin yüzde 70’i ithal ediliyor. Plastik<br />
üretimin ana girdisi yüzde 90 oranında petrokimya<br />
sektöründen sağlanıyor. Plastik ve kauçuk sektörü<br />
de yüzde 90’ın üzerinde ithalata bağımlı. <strong>Kimya</strong><br />
sektöründe 300 bin kişi istihdam ediliyor.<br />
<strong>Kimya</strong> Sektöründe Yaklaşık<br />
2 Bin 600 <strong>Kimya</strong>sal Madde ve<br />
Müstahzarları Üretiliyor<br />
Türkiye’deki en büyük petrokimya şirketi eskiden bir<br />
kamu kuruluşu olan ve 2007 yılında özelleştirilen<br />
Petkim’di. Yüzde 51’i 2.04 milyar ABD doları bedelle
Socar-Turcas tarafından satın alınanan Petkim’in<br />
İzmir’deki Aliağa petrokimya tesisinin yıllık<br />
kapasitesi 3.2 milyon ton. Petkim, birçok sektöre<br />
hammadde olarak ürettiği ürünleri için ana girdi<br />
olarak kullandığı naftayı, yurt içindeki tek üretici<br />
olan Tüpraş’tan ve ithalat yoluyla yurt dışından<br />
sağlıyor.<br />
53
HARUN RAHMET MUT<br />
KİMYAGER<br />
DÜZCE ÜNİVERSİTESİ<br />
YÜKSEK LİSANS ÖĞRENCİSİ<br />
scepticalchymist157@gmail.com<br />
Süperhidrofobik<br />
Yüzeyler<br />
Hidrofobi sözcüğü; latince kökenli olup<br />
hydro ‘su’ ve phobos ‘korku’ kelimelerinin<br />
birleştirilmesinden türetilmiş bir terimdir.<br />
Bir bakıma maddenin fiziksel özelliğinin sonucudur.<br />
Yüzey kavramını, sıvılarla ilişkisi bakımından<br />
hidrofilik ve hidrofobik yüzeyler olarak 2 kısımda<br />
incelemek mümkündür. Hidrofilik yüzeyler su<br />
damlasının etkileşime girdiği yüzeyde yayılarak<br />
ıslanma eğilimi gösterirler. Hidrofobik yüzeyler ise<br />
üzerindeki su ile yüksek bir temas açısı(Contact<br />
Angles) oluşturarak su ile etkileşimden kaçınma<br />
eğilimi gösterirler. Böyle yüzeyler su ile yaptıkları<br />
temas açısına göre adlandırılırlar[1]. Temas açısı<br />
katının sıvı tarafından ıslatılmasının bir nicel<br />
ölçümüdür[1]. Genel kabul olarak sıvının katı bir<br />
yüzey ile yaptığı temas açısı 90 O den küçük ise sıvı<br />
yüzeyi ıslatmış, 90 O den büyük ise yüzey ıslanmamış<br />
olarak kabul edilir. Sıvının temas açısının 120 O<br />
den daha büyük olması durumunda ise yüzeyin<br />
süperhidrofobik özellik gösterdiği kabul edilir ve<br />
ıslanmadan gerçekleşmez.<br />
Tablo 1: Maddelerin su itme<br />
derecesinin açılarına göre<br />
sınıflandırılması<br />
Şekil 1: Katı yüzey üzerinde<br />
bir sıvı damlasının temas açısı<br />
Temas açısı (θ), sıvı-buhar arayüzünün katı-sıvı arayüzü ile buluştuğu açıdır. Temas açısı, adhesif ve kohesif<br />
kuvvetler arasındaki sonuç ile belirlenir. Bir damlanın düz, katı bir yüzey üzerinde yayılma eğilimi arttıkça<br />
temas açısı azalır. Bu durum bize, temas açısı ile ıslanılabilirlik arasında ters orantı olduğunu gösterir[2].<br />
Temas açısını etkileyen en önemli faktörler yüzeyin pürüzlülüğü ve enerjisidir.<br />
54
Şekil 2: Yüzeylere Göre Islanma durumları<br />
o Islanmadan veya yüzeydeki oluşan damla<br />
formundan bahsedebilmek için öncelikle adezyon,<br />
kohezyon ve yüzey gerilimi terimlerini açıklamakta<br />
fayda var.<br />
* Adezyon Kuvveti; birbirinden farklı maddeler<br />
arasında görülen ve bu maddelerin etkileşim<br />
haline gelerek birbirlerine yapışmasını<br />
sağlayan molekülerarası çekim kuvvetidir. Bu<br />
kuvvetlerin sebebi elektriksel kuvvetler ve kütle<br />
çekimi kuvvetidir. Yağmur yağdıktan sonra su<br />
damlacıklarının cama yapışması, durağan suyun<br />
üstündeki yaprağın suyu çekilen yönde hareket<br />
ettirmesi adezyon kuvvetleriyle açıklanır[3].<br />
* Kohezyon Kuvveti; aynı tür moleküllerin arasındaki<br />
çekim kuvvetine denir. Kohezyon kuvvetinin<br />
oluşmasının sebebi de elektriksel ve gravitasyonel<br />
kuvvetlerdir. Kohezyon kuvvetinin en güzel örneği<br />
su damlasının küresel bir yapıda dağılmadan<br />
durmasıdır. Ayrıca bitkilerin suyun kökten alınıp en<br />
yüksekteki yapılara kadar taşınması da kohezyon ile<br />
açıklanır[3].<br />
Şekil 3: Kılcal Cam Boru İçindeki Su ve Civanın Kohezyon ve Adezyon Kuvvetleri Etkisi Altındaki Hareketleri<br />
* Yüzey Gerilimi; Fizikokimyada bir sıvının yüzey<br />
katmanının esnek gerilmiş bir zar gibi özellikler<br />
göstermesinden kaynaklanan etkiye verilen addır.<br />
Ya da bir sıvının yüzeyini 1 cm 2 arttırmak için<br />
gereken enerjiye de denir. Yüzey gerilimi şiddeti<br />
sıvının türüne göre değişen moleküller arası<br />
çekim kuvvetleri (kohezif kuvvetler) nedeniyle<br />
spesifiktir. Daha açıklayıcı olursak sıvı içinde<br />
bulunan moleküller kendilerini çevreleyen molekül<br />
grupları tarafından her yönden eşit çekime maruz<br />
kalması bileşke kuvvet toplamının 0 olmasına yol<br />
55<br />
açar. Böylece sıvı içerisindeki bir moleküle etkiyen<br />
kuvvetler birbirlerini dengeler. Sıvının yüzeyinde<br />
bulunan yani gaz ortamıyla veya atmosfer ile<br />
etkileşim halindeki bir molekül (sıvı- buhar ara<br />
yüzeyi göz önüne alındığında) yüzeyin altında<br />
bulunan moleküller tarafından sıvı içine çekilme<br />
tandansı gösterir aynı çekim kuvveti buhar<br />
fazındaki moleküller tarafından, sıvının dışına doğru<br />
gerçekleştirilemez. Bunun sonucunda yüzeyde<br />
dengelenmemiş kuvvet alanları oluşur.
Yüzey moleküllerinin bu çekme kuvvetine kohesif<br />
kuvvet büyüklüğünde verdiği cevap yüzeyin ince<br />
zar şeklini almasıyla gözlenir. Suyun genel olarak<br />
doğada küresel(hacme göre yüzey alanı en küçük<br />
geometrik şekil) formda bulunması ve yüzey<br />
alanını küçülterek enerji kaybını minimum düzeye<br />
indirmek istemesi de yüzey gerilimine verilebilecek<br />
güzel bir örneğe teşkil eder.<br />
Şekil 4 : Yüzey Gerilimi Oluşumunun Kinematiği<br />
Şekil 5: (a) Ataç yüzey gerilimi sebebiyle suyun üzerinde "kayabilir".<br />
(b) Yüzey gerilimi aynı zamanda böceklerin "suyun üzerinde yürümesini" sağlar.<br />
56
Tablo 2 : Bazı sıvıların sıvı yüzey gerilim değerleri<br />
Şekil 6 : Hidrofob Kumaş Üzerindeki Su Damlacıklarının Küreselliğe Eğilimi<br />
* Islanabilirlik akademik araştırmalarda ve<br />
pratik uygulamalarda katı yüzeyler için önemli<br />
özelliklerden biridir. 1<strong>50</strong> 0 'den yüksek “Su Temas<br />
Açısı” (WCA) ile süperhidrofobiklik de dahil olmak<br />
üzere aşırı ıslanabilirlik, son yıllarda akademik<br />
dünyada önemli derecede dikkat çekmiştir.<br />
yüzeylerdir. Bu tip yüzeylerde temas açısı 1<strong>50</strong> O yi<br />
aştığı için literatürde bu duruma lotus çiçeğinin<br />
yapraklarının hidrofobik özelliğine atıf yapılarak<br />
“Lotus Efekti” de denir. Bu şekilde özelleşmiş yapı<br />
maddenin kimyasal bir özelliği olmaktan çok arayüzey<br />
gerilimi ile ilgili fiziksel bir karakterdir.<br />
* Süperhidrofobik yüzeyler ıslanması çok zor olan<br />
57
* Pürüzlülüğün yüzeylerin ıslanma özelliklerine<br />
etkileri Wenzel, Cassie tarafından teorik olarak<br />
önerilen modellerle açıklanmıştır[5,6]. İdeal yüzeyin<br />
aksine, gerçek yüzeyin kimyasal heterojenitesi ve<br />
yüzey pürüzlülüğü olabilir ve bu gayet makul bir<br />
durumdur.<br />
* Wenzel Modeli; homojen bir ıslanma olarak<br />
kabul edilir, çünkü sıvı, yüzeyde bulunan mikro<br />
çukurluklara tamamen nüfuz eder. Yani pürüzlü<br />
yüzeylerin su damlası ile tamamen ıslatıldığı kabul<br />
edilir.<br />
Wenzel modelinde, yüzey pürüzlülüğü (r) gerçek<br />
alanın yüzeyin projeksiyon alanına oranı olarak<br />
tanımlanmaktadır.<br />
Wenzel’e göre pürüzlü bir yüzeyin su değme açısı<br />
(θw), r değeri ve aynı yüzeyin düz halinin su<br />
değme açısı ile ilişkilidir ve bu ilişki denklem (1)’de<br />
görüldüğü gibidir[5].<br />
* Cassie-Baxter Modeli: Heterojen bir yüzeyle<br />
uğraşırken, Wenzel modeli yeterli değildir. Çeşitli<br />
malzemeler ve hiyerarşik katmanlı yüzeylerde<br />
görünür temas açısının nasıl değiştiğini ölçmek için<br />
daha karmaşık bir modele ihtiyaç duyulmuştur[7].<br />
Cassie-Baxter modelinde, bir su damlası yalnızca<br />
pürüzlü yüzeyin uçlarına temas eder ve hava<br />
fraksiyonu bu modelde alt tarafta tutulur. Damla<br />
altındaki sıkışmış hava ile çıkıntılı dokuya sahip<br />
yüzeyin üstünde toplanması yüzey ile suyun<br />
mümkün mertebe en az etkileşimde olmasına sebep<br />
verir. Yüzeyin ıslanmaması ve üzerindeki sıvının<br />
cosθw = r • cosθ (1)<br />
cosθc * = -1 + f ( cos θ +1 ) (1)<br />
kolayca yuvarlanabilmesi iradesi bu mekanizma<br />
çerçevesinde gerçekleşir. Cassie-Baxter modelinde<br />
heterojen çıkıntılı-pürüzlü yüzey üzerinde bulunan<br />
(θc*) Cassie CA' sıdır (Contact Angles); f, gerçek<br />
damlacık temas alanı ile toplam yüzey alanı<br />
arasındaki orandır.<br />
Bu minimize edilmiş sıvı-yüzey temas alanı,<br />
süperhidrofobik yüzeylerin kendi kendini temizleme<br />
ve su itici özelliklere sahip olmalarına neden olur.<br />
Cassie-Baxter modelinden yükseltilmiş<br />
basınç, sıcaklık ve yoğunlaşmaya kadar çeşitli<br />
koşullar altında yüzey dokusunun işlevsel bir<br />
özelliği olmayan Wenzel durumuna geçip mikro<br />
gözeneklerin su ile dolması yani yüzeyi ıslatması<br />
süperhidrofobisitenin geri döndürülemez bir<br />
noktaya evrilmesine sebep olur. Bu ıslanma<br />
geçişinde, hava cepleri artık termodinamik olarak<br />
kararlı değildir ve sıvı damlanın ortasından gözenek<br />
içine doğru nufüz etmeye başlayarak "mantar hali"<br />
oluşturur[8]. Geçiş şu şekilde formüle edilir; Cassie<br />
(1) ve Wenzel (1) denklemleri birleştirildiğinde daha<br />
rasyonel ve süperhidrofobik yüzey mekanizmasını<br />
anlamlandırmada sorulara daha iyi cevap veren (2)<br />
numaralı eşitlik elde edilir. Bu denklemde θR ve θ<br />
sırasıyla pürüzlü ve ideal düz yüzeylerin su temas<br />
açılarını göstermektedir.<br />
cosθR = r • f • cosθ + f – 1 (2)<br />
Yüzeydeki pürüzlülüğü manipüle ederek, süperhidrofobik ve süperhidrofilik bölgeler arasında bir geçiş elde<br />
etmek mümkündür. Genellikle, yüzey ne kadar pürüzlü olursa o kadar hidrofobik olur.<br />
58
Şekil 7: Cassie-Wenzel Modellerinde Sıvının Yüzey Damarlarıyla Olan İlişkisinin Şematik Olarak Gösterimi<br />
Süperhidrofobik Yüzeylerin Kullanım Alanları<br />
Nanoteknolojinin gelişmelerine dayanarak, lotus yapraklarının kendinden temizleme özelliği[9], pirinç<br />
yapraklarının anizotropik ıslanması[10], çöl böceklerinin su toplama davranışı[11] ve sürahi bitkilerinin<br />
sıvı iticiliği gibi çeşitli yüzey fonksiyonları[12] mühendislik yüzey topolojisi ve kimyası tarafından taklit<br />
edilmiştir.<br />
59
Şekil 8: Doğada bulunan Çeşitli Islanma Yüzeyleri [Lotus yaprağı (Tanakawho'nun resmi, Creative<br />
Commons Attribution (CC BY) lisansı altında çoğaltılan); Namib böceği (Creative Commons Attribution<br />
Ticari Olmayan Paylaşımda (CC BY-NC-SA) lisansı altında çoğaltılan James Anderson'ın resmi); İbrik Bitkisi<br />
(Bauer tarafından CC BY altında üretilen resim)]<br />
o Son 20 yılda, 1<strong>50</strong> O 'yi aşan su temas açısı ( WCA) gösteren süperhidrofobik yüzeylerle;<br />
* Kendi kendini temizleyen kumaşlar<br />
* Anti-korozif kaplamalar, bakteri direncine bağlı olarak aşırı iticiliğe sahip biyomedikal cerrahi aletlerin<br />
imalatı<br />
* Tekstil sanayiinde su tutmayan kumaş üretimi<br />
* Akış direncini düşürerek kaygan bir forma dönüşen iç yüzeylerin üretilmesiyle daha seri akan ve tıkanma<br />
durumunun minimalize olduğu kalp stentleri<br />
* Akışkan boru hatları, leke tutmayan duvarların yanında<br />
* Hidrofobik malzemeyle kaplanan gemi, denizaltı vb gibi araçların su ile olan sürtünme etkileşiminin<br />
azaltılmasıyla yakıt tasarrufu sağlaması ve araçların gövdesi üzerinde bulunan deniz canlılarının neden<br />
olduğu küf ile nemi uzaklaştırması sonucu ekonomik gibi kullanım alanları da mevcuttur.<br />
60
Şekil 9 : Su damlacıkları süperhidrofobik bir yüzeyde temas ettiklerinde yuvarlanırlar. Süperhidrofobik<br />
yüzeyin suya batırılması, suyun içinde baskılamaya neden olur. Su altındaki yüzey, su ile süperhidrofobik<br />
yüzey arasında sıkışan mikroskobik bir hava katmanı nedeniyle gümüşi bir parlaklık şeklinde görülür.<br />
Kaynaklar<br />
1-Bilim Teknik Nisan 2007 Akıllı Nano Yüzeyler<br />
2-Sharfrin, E.; Zisman, William A. (1960). "Constitutive relations in the wetting of low energy surfaces and<br />
the theory of the retraction method of preparing monolayers". The Journal of Physical Chemistry.<br />
3-https://www.fizikbilimi.gen.tr/yuzey-gerilimi-ve-kilcallik/<br />
4-http://w3.balikesir.edu.tr/~sedacan/eski/yuzey.html<br />
5-Wenzel, R.N., Ind Eng Chem, 1936. 28: p. 546-551.<br />
6-Cassie, A.B.D. ve Baxter, S., Trans Faraday Soc., 1944.40: p. 546-551.<br />
7-Abraham Marmur (2003). "Wetting of Hydrophobic Rough Surfaces: To be heterogeneous or not to be".<br />
Langmuir. 19 (20): 8343–8348.<br />
8-Shino, C.; Okumura, K (2008). "Wetting transitions on textured hydrophilic surfaces". European Physical<br />
Journal.<br />
9- K. Efimenko, W. E. Wallace, J., Genzer, Surface modification of Sylgard-184 poly (dimethyl siloxane)<br />
networks by ultraviolet and ultraviolet/ozone treatment, J. Colloid Interf. Sci., 254 (2002) 306-315.<br />
10-H. M. Tan, H. Fukuda, T. Akagi, T. Ichiki, T. Surface modification of poly (dimethylsiloxane) for<br />
controlling biological cells' adhesion using a scanning radical microjet, Thin Solid Films, 515 (2007) 5172-<br />
5178.<br />
11-S. Sugiura, J. I. Edahiro, K. Sumaru, T. Kanamori, Surface modification of polydimethylsiloxane with<br />
photo-grafted poly (ethylene glycol) for micropatterned protein adsorption and cell adhesion, Colloid<br />
Surface B, 63 (2008) 301-305.<br />
12- Y. Wu, Y. Huang, H. Ma, A facile method for permanent and functional surface modification of poly<br />
(dimethylsiloxane), J. Am. Chem. Soc., 129 (2007) 7226-7227.<br />
1. http://www.water-dancer-products.com/img/angle_dewelry.jpg<br />
2. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Wetting.svg<br />
3,4.https://chem.libretexts.org/Core/Physical_and_Theoretical_Chemistry/Physical_Properties_of_Matter/<br />
States_of_Matter/Properties_of_Liquids/Surface_Tension<br />
61
5.https://www.researchgate.net/publication/267<strong>50</strong>6873_Physics_and_applications_of_superhydrophobic_<br />
and_superhydrophilic_surfaces_and_coatings<br />
6-http://www.pnas.org/content/113/20/5<strong>50</strong>8/F1.large.jpg<br />
7. http://suruchifialoke.com/research/<br />
8. Bio-Inspired Extreme Wetting Surfaces for Biomedical Applications.<br />
9. https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/gfx/news/hires/2016/clearingthew.png<br />
1-http://www.herkesebilimteknoloji.com/slider/islanmayan-super-hidrofobik-metal<br />
2-https://patentimages.storage.googleapis.com/WO2006076603A2/imgf000060_0001.png<br />
62
Haber<br />
Yabancı<br />
KOKTEYLLERE O MUHTEŞEM<br />
TATLARINI VEREN ŞEY NE?<br />
Koktelyli içtiğinizde aldığınız o değişik tadı o<br />
kokteyle veren şeyin sebebi içeride meydana gelen<br />
kimyasal reaksiyonlar mı sizce ?<br />
Yoksa gayet basitçe, içindeki maddeler bir araya<br />
geldiğinde tatları güzel mi oluyor sadece ?<br />
Kokteyller gerçekten de kimyasal tepkimeler<br />
meydana getirebilir ancak bunlar karaciğerinizde<br />
veya belki de sizinle içki arkadaşınız arasında olur.<br />
(Ayrıca o büyük şarap kadehlerinde meydana<br />
gelmez, Hayır.)<br />
Çoğumuz örnek kimyasal tepkimeleri<br />
düşündüğünüzde, kabartma tozu ve sirke gibi şeyler<br />
aklınıza gelmiştir muhtemelen. Böyle etkileyici,<br />
volkanik bir şey. Kokteyllerde meydana gelen<br />
reaksiyonlar daha incelikli, aslında pek çok bilim<br />
adamı, onları gerçek kimyasal reaksiyonlar olarak<br />
görmeyip, bundan ziyade “fiziksel değişiklikler”<br />
oldukları iddiasında bulundular. İşte size bir örnek:<br />
Şekerin bir kokteyl içinde çözülmesi. Amerikan<br />
<strong>Kimya</strong> Derneği’nden Darcy Gentleman, “Bağlar<br />
kırıldığında ve oluştuğunda kimyasal tepkimeler elde<br />
edilir” diyor. “Şeker gibi bir şeyi elinize aldığınızda<br />
ve suda erittiğinizde, su ile şeker arasında ki bağlar<br />
kopar ve yeni bağlar oluşur. Basitçe bir tanımlama ile<br />
bunun bir reaksiyon olduğunu söyleyebilirsiniz.<br />
araştırma laboratuarının sahibi Dave Arnold,<br />
yumurta akı ve süt gibi malzemelerin lezzeti artırmak<br />
için alkol ile reaksiyona girdiğini söylüyor. “Yumurta<br />
akıyla proteinler, polifenollerle bağlanıyor ve<br />
bunlar da acı tadı azaltıcı eğilimdedir” diyor.<br />
Eğer ekşi viskiye bakacak olursak- ekşi viskide<br />
yumurta akı bulunması gerekir eğer doğru<br />
yapıyorsanız-buradaki yumurta akı viskiyi<br />
yumuşatmak için var aksi takdirde tadı biraz daha<br />
sert olurdu .İşte bunu kimyasal reaksiyon olarak<br />
sayarım. <strong>Kimya</strong>sal reaksiyon olsun ya da olmasın<br />
ilerisi için güzel bir gelişme .Diyor Dave Arnol<br />
Benzer şekilde, asit ve bazların bir kokteylde bir<br />
araya gelmesi kimyasal reaksiyona neden olabilir.<br />
Örneğin, Clam(midye) suyu, Sezar salatasında ki<br />
daha asitli olan domates suyunu biraz nötralize<br />
edecebilir diyor. Aynı şekilde, Booker ve Dax gıda<br />
63
Yerli<br />
Haber<br />
ROKETSAN’DAN BUZLANMAYA VE<br />
AŞINMAYA DAYANIKLI MALZEME<br />
PROJESİ<br />
Roketsan’ın Horizon 2020 programı kapsamında<br />
ülkemize önemli bir katkı sağlamaya hazırlanıyor.<br />
Buzlanmaya ve Aşınmaya Dayanıklı Malzeme projeyi<br />
sonuçlandırmak üzere.<br />
Roketsan’ın geliştirici ortakları arasında olduğu<br />
“Buzlanmaya ve Aşınmaya Dayanıklı Kompozit<br />
Malzeme – EIROS” projesi nihayete ermek üzere.<br />
2016 yılında başlayan ve geliştirilme çalışmaları tüm<br />
hızıyla süren proje aynı zamanda ülkemizin her yıl<br />
milyonlarca dolar kaynak aktarmak zorunda olduğu<br />
ancak geri dönüş alma konusunda çok fazla başarılı<br />
olamadığı Horizon 2020 kapsamında ortak olunan<br />
en büyük bütçeli iş konumunda.<br />
8 Milyon Euro’luk bütçesi bulunan geliştirme<br />
programında Roketsan, en büyük dördüncü<br />
geliştirme ortağı konumunda. Aynı zamanda 18<br />
ortak arasında en fazla hibeyi de alan isimlerden olan<br />
şirket, havacılık, uzay, rüzgar enerjisi ve otomotiv<br />
sektörlerinde kullanılabilecek bir malzemeyi ortaya<br />
çıkarma noktasında katkı sağlayacak.<br />
katkılı polimer matrisli nanokompozit malzemeler<br />
geliştirilecek. Geliştirilen malzemeler aynı zamanda<br />
yüksek mekanik performans ve kendi kendini<br />
iyileştirebilme özelliği gösterecek.Proje bünyesinde<br />
nano katkıların sentezi, fonksiyonelleştirilmesi,<br />
polimer matris içinde dağıtılması ve kendi kendini<br />
iyileştirebilmesi mekanizmalar ayrı ayrı çalışılacak.<br />
Roketsan prototip seviyesinde parçaların imalatları,<br />
çeşitli testler için de öncelikli olarak işi yüklenen<br />
isimlerden alacak.<br />
Roketsan’dan aldığımız bilgilere göre toplam süresi<br />
3 yıl olarak belirlenen projenin yarısı tamamlanmış<br />
durumda. Altı ayda bir tüm katılımcılar ile<br />
gerçekleştirilen toplantıların bir sonraki ilerleme<br />
buluşması Ekim 2017 olarak belirlenmiş ve<br />
İspanya’da gerçekleştirilecek. Mevcut aşamada<br />
projede nano katkıların sentezi, kompozit üretim<br />
yöntemlerinin geliştirilmesi ve karakterizasyon<br />
aşamalarına yoğunlaşılmış durumda.<br />
Proje ile özel nano katkılar kullanılarak elyaf<br />
64
Projenin başarılı bir şekilde tamamlanması halinde<br />
ülkemiz dünya genelinde buzlanmaya ve aşınmaya<br />
karşı dayanıklı olarak geliştirilmiş ilk kompozit<br />
malzemeye sahip ülkelerden biri haline gelecek.<br />
65
REKLAM<br />
İÇİN<br />
reklam@inovatifkimyadergisi.com<br />
BİNLERCE KİŞİNİN OKUDUĞU DERGİMİZE<br />
ONBİNLERCE KİŞİNİN ZİYARET ETTİĞİ WEB SİTEMİZE<br />
REKLAM VERİN<br />
BİNLERCE KİŞİYE ULAŞIN