Inovatif Kimya Dergisi Sayi 74

Kimya Dergisi

İNOVATİF Kimya Dergisi YIL:7 SAYI:74 EYLÜL 2019

CARNOT ÇEVRİMİ

EKİBİMİZ YAVUZ SELİM KART PELİN TANTOĞLU KART HATİLE MOUMİNTSA MERVE ÇÖPLÜ HACER DEMİR NURSELİ GÖRENER RABİYE BAŞTÜRK ELİF AYTAN ÖMER AKSU SİMGE KOSTİK PETEK AKSUNGUR RABİA ÖNEN İPEK AKHTAR MELİKE OYA KADER MUAZ TOĞUŞLU EDA AKIN ELİF BERFİN KAVAK HİLAL KÖK DİLARA KÜÇÜKAY TOLGAHAN ÖZER ELİF YAĞMUR TAŞ SİMAY BAYRAKTAR MELİKE YILDIRIM NUREVŞAN GÜNDOĞDU NESRİN AVCIOĞLU BURCU ORHAN EMİNE SELVA AYDOĞDU DİLARA YOLDEMİR SELİNAY ÖZEL

DERGİYİ OKUMADAN ÖNCE İnovatif Kimya Dergisi yazılarını herhangi bir makalenizde veya yazınızda kullanmak için yazısını aldığınız kişiye mail atarak haber vermek, kullanmış olduğunuz yazıların kaynağını ise dergi olarak belirtmek durumundasınız.

Dergide yazılan yazıların sorumluluğu birinci derece yazara aittir. Bu konu hakkında bir sorun yaşıyorsanız ilk olarak yazara ulaşmalısınız.

Dergide yer alan bilgileri kullanarak başınıza gelebilecek felaketlerden ya da işlerden dergi sorumlu değildir.

Dergimizde yayınlanmasını istediğiniz yazıları info@inovatifkimyadergisi.com mail adresine göndermelisiniz. Gönderdiğiniz yazılarda bir eksiklik var ise editör tarafından incelenecektir. Eksik kısımları var ise size geri dönüş yapılacaktır.

Dergi ekibi gönüllü kişilerden oluşmuştur. Dergi ilk kurulduğu andan beri böyle ilerlemiştir. Dergi ekibinde olan herkes bu kuralı kabul etmiş sayılır. Gelen kişilere en başta bu kural söylenir. Görevini yapmayan, dergide anlaşmazlık çıkaran, huzur bozan kişiler ekipten çıkarılır. Siz de bu ekip içinde yer almak istiyorsanız web sitemiz üzerinden kuralları okuyarak başvurabilirsiniz.

Dergiyi okuyanlar ve dergi ekibi bu kuralları kabul etmiş sayılırlar. İNOVATİF KİMYA DERGİSİ

REKLAM VERMEK İÇİN reklam@inovatifkimyadergisi.com adresinden web site ve e-dergi için fiyat teklifi alabilirsiniz.

http://www.inovatifkimyadergisi.com https://www.facebook.com/InovatifKimyaDergisi https://twitter.com/InovatifKimya https://instagram.com/inovatifkimyadergisi https://www.linkedin.com/in/inovatif-kimya-dergisi-00629484/

REKLAM İÇİN REKLAM VERMEK İÇİN DOĞRU YERDESİNİZ reklam@inovatifkimyadergisi.com

KAĞIT ÜRETİMİ

6

RUS BİLİM İNSANLARI, UÇAK YAPIMINDA KULLANILAN MAGNEZYUMUN ÜRETİM 8 MALİYETİNİ DÜŞÜRECEK BİR YÖNTEM GELİŞTİRDİ NÖROKİMYA

9

GELECEĞİN BATARYASI İÇİN YENİ BİR MALZEME

11

KARANLIĞIN MUCİZESİ MELATONİN

13

REÇİNE KAPLAMA ENERJİ TASARRUFU SAĞLIYOR

17

CARNOT ÇEVRİMİ

18

BİLİM İNSANLARI, TERLEDİKÇE DAHA GÜZEL KOKAN BİR KUMAŞ İCAT ETTİ

25

PERKLORATIN SUDAN FİZİKSEL VE KİMYASAL OLARAK AYRILMASI

26

PAPATYAGİLLERDEN KANSER İLACI ÜRETİLECEK

29

MUCİZEVİ DOĞAL BİLEŞİKLER FLAVONOİDLER VE BİR ÜYESİ OLAN APİGENİN

30

BİLİM ADAMLARI İNERT GAZLARI AKTİVE ETME YAKLAŞIMINI KEŞFETTİ

34

KAĞIT ÜRETİMİ

İlk yazılar taşlar üzerine yazılırdı. Daha sonra ağaç kabukları, yapraklar ve fildişi üzerine yazıldı.

Kurutulmuş hayvan derileri, mum kaplanmış tahta parçaları (Romalılar) ve kil tuğlalar (Babil) de kullanıldı. M.Ö. 2500-2000 yılları arasında, Nil nehri kıyılarında büyüyen uzun saz ağaçlarından, papirüs adı verilen kağıt yapılmaya başlandı. Şimdiki manada kağıt yapımı MS 105 yılında Çinliler tarafından bulunmuştur. Ancak XIV. yy dan sonra kağıt yapımı Güney Avrupa’ da başlamıştır (İngiltere XVII.yy da, Amerika’ da 1690′ da ilk kağıt imalatını yapmıştır). Günümüz kağıt üretim teknolojisi, XVIII. yy’ dan itibaren geliştirilmeye başlanmıştır. Türkiye’ de ilk kağıt üretimi XV.yy’ da Kağıthane’ de; ikincisi XVIII.yy’ da Beykoz’ da üçüncüsü de XIV.yy’ da Yalova’ da başlamıştır. Cumhuriyetle birlikte sayıları hızla artmıştır.

için iki metot vardır. Bunlar mekanik ve kimyasal metotlardır. Mekanik kağıt hamuru üretim işleminde disk aşınma ve kütükleme gibi metotlarla odun fiberlere ayrıştırılır. Mekanik işlemler genellikle kozalaklı bitkilere uygulanır. Bu metotta amaç saf hamurdan ziyade daha fazla ürün elde etmektir. Ürüne odun hamuru denir ve daha düşük kalitededir.

Kimyasal mekanik işlemler, mekanik aşınma ve kimyasal maddeler gerçekleştirilir. Kimyasal mekanik metotla kağıt hamuru üretimi ile kimyasal termal metotla kağıt hamuru üretimi birbirine benzer. Fakat daha az mekanik enerji, sodyum sülfit, karbonat ve hidroksil kağıt hamurunun yumuşatılması için kullanılır.

Hammaddeden kağıt üretimi birkaç kademede gerçekleşir. İşlem ağaç kesme ile başlar. Ağaçlar kesildikten sonra uygun noktaya nakledilir.

Kesilen odunun %20-25 oranında serbest su içermesi için 10-15 gün sulu ortamda bekletilir.

Dolayısıyla kağıt fabrikaları suyu bol olan yerlerde kurulmaktadır. Su ortamından alınan odunlar işletmeye verilir. Kabuk soyma makinesi ile odunların kabukları soyulur.

Kağıt üretiminde ilk kademe kağıt hamuru elde etmektir. Selüloz fiberler bağlı malzemeden, ligninden ayrılır. Ham fiberi hamura dönüştürmek

6

Kimyasal pişirme yöntemi ile hazırlanan kağıt hamurlarına dövme işlemi uygulanır. Mekanik yöntem ile elde edilen hamurlar üretim sırasında zaten slayterlerde veya diskli rafinörlerde dövmeye benzer bir etkiye uğradıklarından, bu yöntemle elde edilen hamurlara dövme işlemi uygulanmamaktadır.

Dövme ile liflerin özel yüzeyi 4-6 kat artar, lifler incelir ve esneklik kazanır böylelikle kağıt yapmaya daha uygun hale gelir. Bu şekilde bitkisel liflere istenen fiziksel özellikler verilerek istenilen özellikte kağıt elde edilmesi sağlanmaktadır. Dövme sırasında hamura, çeşitli boya ve dolgu maddeleri katılabilir.

Dolgu maddeleri, kağıdın opaklık, yumuşaklık, beyazlık, renklilik, yüzey düzgünlüğü, mürekkep emme yeteneği gibi özelliklerini iyileştirmek amacıyla eklenir. Bunlar aynı zamanda kağıdı, Kaynaklar

boyutları açısından dengeli hale getirmeye ve iyi bir son görünüş verilmesine de yarar. Örneğin; kağıt hamurunu beyazlatmak amacıyla çoğunlukla kil, titan iioksit ve tebeşir gibi beyaz maddeler kullanılmaktadır. Kağıdın suya karşı direncinin arttırılması, su tabanlı mürekkeplerin etkisiyle kağıdın yırtılmasını engellemek amacıyla kağıt hamuruna reçineler katılır. Bu şekilde su tabanlı mürekkeplerle yazı yazılabilir. Baskı mürekkepleri, petrol ya da alkol tabanlı olduğundan basım için kullanılan kağıtların reçinelenmesine gerek yoktur.

Bununla birlikte üretilen kağıtların büyük kısmında reçinelenme yapılmaktadır. Kağıtlarda renklendirme amacıyla çeşitli renk pigmentleri ve boya maddeleri eklenmektedir. Dolgu maddeleri, dövme yerine makinanın giriş bölümünde de hamura karıştırılabilir.

https://www.nextdayflyers.com/blog/paper-choices-made-easy/ http://www.fefco.org/lca/dscription-of-production-system/paper-production https://www.dssmith.com/paper/insights/production-process

Hilal Kök Kimyager (Lisans Öğrencisi) hilal.kok@hacettepe.edu.tr

7

RUS BİLİM İNSANLARI, UÇAK YAPIMINDA KULLANILAN MAGNEZYUMUN ÜRETİM MALİYETİNİ DÜŞÜRECEK BİR YÖNTEM GELİŞTİRDİ Moskova’daki Ulusal Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nin (MISIS) yaptığı basın açıklamasına göre demir dışı metaller ve altın bölümünden bilim insanları, havacılık sektörü ve savunma sanayisinde yoğun olarak kullanılan sanayi tipi magnezyumun üretimini çok daha ucuza mâl etmenin bir yolunu buldu.

Rus bilim insanlarının keşfettiği yeni yöntem sayesinde demir dışı elementlerin üretim sürecinde enerji ve dolayısıyla da harcamalardan kâr edilecek.

Otomobil üretimi, uçak ve uzay sanayisinde önemli bir yer tutan sanayi tipi magnezyumun üretiminin arttırılması mümkün olacak.

eridiği ve eriyen magnezyumun da neredeyse aynı hızla elektrolitten ayrıştırılabileceği görüldü. Ayrıca bir saat içerisinde gerçekleştirilecek işlem neticesinde geleneksel yöntemle yüzde 20 oranında kaybedilen metal, bu yöntemle en fazla yüzde 5 oranında kaybolacak.

Magnezyumun üretim sürecinde kullandıkları enerjiyi yüzde 5’e düşüren bilim insanları, bu vesileyle magnezyum üretim kapasitelerini yüzde 15 oranında arttırabildi. Bu yenilik, aynı zamanda magnezyum üretim tesislerinin verimliliğini yüzde 10 oranında arttırabilir.

Üniversitenin yayınladığı açıklamaya göre, magnezyum üretimi esasen klorürlü bir ortamda MgCl2 bileşeninin elektroliz yardımıyla ayrıştırılmasıyla sağlanıyordu. Oluşan yüzde 100’lük elektrik akımının yalnızca yüzde 80’i işe yararken, geri kalan yüzde 20’lik kısmı ise tahliye süreci için kullanılıyordu.

Araştırmayı yürüten Andrey Lysenko, “Geleneksek MgCl2 elektrolizinde katot uçlarında likit magnezyum, atot uçlarında ise gaz klor birikir.

Magnezyum damlalarının gaz ile yeniden karışması ise oldukça kolaydır. Ancak elektrolitin ısısını düşürerek, magnezyumu katı halde elde etmek de mümkün” açıklamalarını yaptı.

Bunun yanında yapılan çalışmalarda, elektrolit ısısı yeteri kadar hızlı arttırıldığı takdirde magnezyumun

8

NÖROKİMYA

Nörokimya,beyin kimyası olarak bilinen ve beyindeki sinir sistemleri ile nörotransmitterleri inceleyen bilim dalına verilen addır. Bilindiği üzere beyin tüm vücudun merkezi ve nörotransmitterlerin bulunduğu merkez organdır. Beyin, bir nöron ya da sinir hücresinin kimyasal bilgi göndermesiyle iletişim kurar. Hücreler arası olan bu bilgi geçiş noktalarına "sinaps" adı verilir. Beyinde salgılanan nörotransmitterler duygu değişimlerine ve birçok hastalığa sebep olur. Nörotransmitterlerin artması veya eksilmesiyle vücut duygusal ve fiziki yönden değişiklik gösterir.

En bilindik hastalık olan Alzheimer, beyindeki asetilkolin nörotransmitterinin azalması sonucu ortaya çıkar. Asetilkolin, kalbin ritim hızını yavaşlatan ve beynin septum ile hipokampus bölgesi arasında yer alan öğrenme ve bellekte büyük önemi olan bir nörotransmitterdir. Beyindeki asetilkolin seviyesinin azalması halk arasında bilinen adıyla bunamaya, demans çeşitlerine veya bellek bulanıklığına sebep olur. Alzheimer, belleğin yapısal olarak bozulmaya başlamasından kaynaklanır. Hasta yavaş yavaş zihinsel güçlerini ve konuşma olgusunu daha ilerleyen dönemlerde ise konuşma ve yürüme işlevlerini kaybetmeye başlar.Genellikle kan testi ve bellek testi gibi prosedürler ile tanı konulur. Fakat en doğru tanı koyma aracı manyetik rezonans görüntüleme taramasıdır. Manyetik Rezonans “MR” olarak bilinir.

Manyetik Rezonans Görüntüleme büyük mıknatıslarla oluşturulan güçlü manyetik alan içindeki radyo dalgalarıni kullanılarak anatomik yapıları, sağlıklı veya hastalıklı dokular arasındaki farklılıkları saptamak için kullanılan en yaygın tıbbi tekniktir.

Manyetik Rezonan Görüntüleme Cihazı (MR) aşağıdaki görselde sunulmuştur.

9

Asetilkolin eksikliğinden kaynaklanan Alzheimer’ın tedavisi için içerisinde asetilkolin bulunan ve bu nörotransmitterin bozulumunu durduran bellek geliştirici ilaçlar kullanılır. Fakat bu hastalığın kesin bir tedavisi yoktur. Sadece belli ilaçlar ile hastalık yavaşlatılabilinir.

Beyin ve vücut için önemli olan bir diğer nörotransmitter ise serotonindir. Serotonin C10H12N2O formülüne sahiptir.Canlı,mutlu,zinde ve positif görünmenin temelinde yatır. Mutluluk hormonu olarakta bilinen serotonin duyguları yani limbik sistemi etkileyen bir nörotransmitterdir. Serotonin eksikliği bıkmışlık,depresyon,mutsuzluk ve karamsarlık gibi negatif duyguların oluşumuna sebep olur.Beyinde var olan bir diğer nörotransmitter ise dopamindir.

Dopamin en önemli nörotransmitterlerden biridir.

Bilimsel olarak C2H11NO2 formülüne sahipolan dopamine, beyindeki haz alma duygusundan sorumludur.

Aynı zamanda hareket bozukluğu ile doğrudan ilişkilidir. Beyindeki substantia nigra adlı bölgede yoğun bir şekilde bulunmaktadır. Motivasyon açısından en gerekli hormonlardan biridir. Bu kimyasal aynı zamanda hareket etme,konsantrasyon,öğrenme gibi işlemlerde büyük rol oynar. Dopamin eksikliği birçok hastalığa sebep olabilir. En sık görülen hastalık Parkinson hastalığıdır. Parkinson, hareketlerde yavaşlama ve titremeye sebep olan bir hastalıktır.

tanı konulur. Aynı zamanda dopamin eksikliği sinir sistemine büyük ölçüde zarar verir. Umutsuzluğa ve mutsuzluğa sebep olur. Vücuttaki dopamin fazlalığının en sık görülen kısmı bağımlılıktır. Özellikle uyuşturucu kullanımı sonunda salgılanan dopamine,kişinin bu duygu ve haza daha fazla bağımlı olmasına sebep olur. İlerleyen zamanda alınan bu uyuşturucunun dozu yetersiz gelmeye başlar ve kişi yeniden o haza erişmek için daha yüksek dozlarda uyuşturucuya başvurur. Bunun sonu ölümle sonuçlanabilir.

Beyin Bölgelerinin Davranış İle İlişkisi • Hipokampus: Bellek ve anksiyete • Ventral Striatum: Motivasyon • Septum: Keyif ve bağımlılık • Amigdala: Agresyon • Hipokampus: Hormonal regülasyon ve cinsellik

Bu durum ilerledikçe kişi yürüme ve konuşma zorluğu çekmeye başlar.

Parkinson için herhangi bir test yoktur bu nedenle doğrudan karakteristik olan klinik tablo üzerinden Kaynaklar 1) Yrd.Doç.Dr. Sevda Sarıkaya “Beynini Genç Tut” 2) H. Houston Merriti “Nöroloji” 3) Lewis P. Rowland “Neurology” 4) Jeffrey L. Cummings “Nöropsikiyatri Ve Davranış Nörolojisi” 5) Prof.Dr. Peter Abrahams “Beyin Nasıl Çalışır”

Huriye Evram Kimyager (Lisans Öğrencisi) churiyer@gmail.com

10

GELECEĞİN BATARYASI İÇİN YENİ BİR MALZEME

Araştırmacılar, daha önce hiç gözlemlenmemiş bir seviyeye kadar şarjı ve deşarjı hızlandırabilen yeni bir yüksek performanslı ve güvenli batarya malzemesi (LTPS) keşfetti. Pratikte, ilk testlerle teyit edilirse, bu yeni malzeme geleceğin pillerinde daha iyi enerji depolaması, daha hızlı şarj ve deşarj ve akıllı telefonlardan elektrikli bisiklet ve arabalara kadar birçok kullanım için daha yüksek güvenlik ile kullanılabilir.

Rüzgar veya fotovoltaik gibi yenilenebilir enerji kaynakları kesintilidir. Üretimdeki artış, talepteki artışları mutlak takip etmemektedir. Yeşil enerjinin depolanması bu nedenle fosil yakıtlardan uzaklaşmada esastır. Fotovoltaik hücreler tarafından üretilen enerji, rüzgar estiğinde gün içinde ve daha sonra gerektiğinde kullanılmak üzere rüzgar enerjisi ile depolanır.

Şuan Elimizde Ne Var? Li-ion teknolojisi şu anda, bataryalara dayalı enerji depolaması için en iyi performans gösteren teknolojidir. Li-ion piller küçük elektroniklerde (akıllı telefonlar, dizüstü bilgisayarlar) kullanılır ve elektrikli arabalar için en iyi seçeneklerdir.

Dezavantajları? Li-ion piller, örneğin bir üretim probleminden dolayı alev alabilir. Bu kısmen mevcut

akülerdeki sıvı organik elektrolitlerin varlığına bağlıdır. Bu organik elektrolitler, batarya için gereklidir ancak yanıcıdır. Çözüm? Sıvı yanıcı bir elektrolitten bir katıya geçme (yani, “tamamen katı hal” bataryalarına geçme). Katı maddelerdeki lityum iyonları sıvı maddelerden daha az hareketli olduğundan bu çok zor bir adımdır. Bu düşük hareketlilik, pil performanslarını şarj ve deşarj oranı bakımından sınırlar.

UCLouvain Tarafından Yapılan Keşif Bilim adamları gelecekteki tüm katı hal bataryalarını mümkün kılacak malzemeler aradılar. UCLouvain’den araştırmacılar yakın zamanda bu tür bir malzeme keşfetti. Onun adı? LiTi2 (PS4) 3 veya LTPS. Araştırmacılar LTPS’de gözlemlenen en yüksek lityum difüzyon katsayısı (doğrudan bir lityum mobilitesi ölçümü) katı halde ölçülmüştür. LTPS, bilinen malzemelerden çok daha yüksek bir difüzyon katsayısı gösterir. Sonuçlar Cell Press tarafından Chem adlı bilimsel dergide yayınlanmıştır .

Keşif? Bu lityum hareketliliği doğrudan LTPS’nin benzersiz kristal yapısından (yani, atomların

11

düzenlenmesinden) gelir. Bu mekanizmanın anlaşılması, lityum iyon iletkenler alanında yeni bakış açıları sağlar ve LTPS’nin ötesinde, benzer difüzyon mekanizmalarına sahip yeni materyallerin aranmasına yönelik bir yol açar.

Sıradaki ne? Araştırmacıların gelecekteki ticarileşmesini sağlamak için materyali daha fazla incelemesi ve iyileştirmesi gerekiyor. Bununla birlikte, bu keşif, geleceğin “tamamen katı hal” pillerini geliştirmek için nihayetinde ihtiyaç duyulan son derece yüksek lityum iyon hareketliliğine sahip

malzemelerin anlaşılmasında önemli bir adımdır.

LTPS dahil bu malzemeler, günlük hayatımızda kullandığımız teknolojilerde, arabalardan akıllı telefonlara kadar kullanılabiliyor.

Bu araştırma, bilimsel ve finansal olarak çalışmayı destekleyen Toyota ile birlikte gerçekleştirilmiştir.

UCLouvain araştırmacılarını mucit olarak gösteren bir patent başvurusu yapılmıştır.

Haberi Çeviren : Merve Çöplü

12

KARANLIĞIN MUCİZESİ MELATONİN MELATONİN NEDİR? Melatonin beynimizdeki epifiz bezinin pineolasit hücreleri tarafından salgılanan bir hormondur. İlk keşfi 1958 yılında Aoran Lerner ve arkadaşları tarafından yapılmıştır ve son yıllarda üzerine yapılan araştırmalar artmıştır. Bunun nedeni vücudumuzda bulunan birçok düzenlemede yer alıyor olmasıdır.

Melatonin seviyeleri 24 saatte değişmektedir.

Melatonin salgılanması parlak ışıkta azalırken karanlıkta artar. Bunun nedeni pineolasit hücrelerinin ışığa duyarlı olmasıdır. N-asetil-5-metoksitriptamin olarak da bilinir ve kimyasal yapısı şekildeki gibidir.

Resim 1. Melatoninin kimyasal yapısı Melatonin temel olarak pineal bezde üretilmektedir ancak yapılan çalışmalar retina, kemik iliği gibi farklı organlarda da üretildiğini göstermektedir. En önemli fonksiyonlarından biri 24 saatlik vücut ritmini (sirkadiyen ritim) düzenlemektir. Melatonin sentezi karanlık tarafından uyarılmaktadır. Retinadan elde edilen bilgiler hipotalamusun suprachiasmatic

nukleus (SCN) aktarılır ve epifiz bezine iletilir. Epifiz bezi geceleri melatonin salgılar. Böylece SCN bir günlük döngü oluşturur ve korur. Melatonin seviyesi karanlıkla birlikte artmaya başlar, 02:00-04:00 arasında en yüksek değerine ulaşır. Gündüzleri ise melatonin seviyesi düşer.

13

Resim 2. Melatonin Sentezi

Resim 3. Melatonin Seviyesinin Zamana Göre Değişimi

MELATONİN VE UYKU Melatonin bir diğer işlevi de uyku bozukluklarının giderilmesine yardımcı olmasıdır. Bozulmuş sirkadiyen ritimler uyku bozukluklarına neden olur. Melatonin sirkadiyen ritmi düzenleyerek uyku bozukluklarının giderilmesine yardımcı olur.

Melatoninin uyku üzerine etkisi araştıran birçok çalışmalar yapılmıştır. Yapılan çalışmalara göre

melatonin alındığında uykuya dalmada yaşanan zorluğun büyük ölçüde azaldığı gözlenmiştir ve uyku kalitesinin arttığı belirtilmiştir. Jetlag durumlarında, fibromiyalji, huzursuz bacak sendromu gibi durumlarda melatonin uyku kalitesini arttırmak için yardımcı olabilmektedir.

14

MELATONİN VE PSİKİYATRİK HASTALIKLAR Melatonin aynı zamanda psikiyatrik hastalıklar üzerinde de etkilidir. Yapılan çalışmalara göre depresyonda olan hastaların geceleri melatonin seviyelerinin düşük olduğu belirlenmiştir. Sirkadyen

ritm düzenlendiğinde davranış, ruh hali, nöbet kontrolü gelişebilmektedir. Buna ek olarak yapılan çalışmalara göre melatonin şizofreni hastalarının da uyku düzenine yardımcı olabilmektedir.

MELATONİN VE YAŞLANMA Melatoninin yaşlanma üzerine etkisi tam olarak bilinmemekte ancak araştırmalar yapılmaktadır.

Yapılan çalışmalarda, düşen melatonin seviyesinin yaşlanma sürecinin hızlandırabileceğini düşündürmüştür. Geleneksel Çin tıbbında yaşa bağlı olan değişiklikler ve hastalıklarda kullanılan

bitkilerin yüksek miktarda melatonin içeren bitkiler olduğu belirtilmiştir. Bununla birlikte melatonin seviyesindeki düşüklüğün yaşlanmaya sebep olmak yerine, yaşlanmanın bir sonucu olabileceği de belirtilmektedir.

Resim 4. Melatonin Yaşa Göre Değişimi

MELATONİN VE KARDİYOVASKÜLER SİSTEM Son yıllarda yapılan araştırmalara göre kalp hastalığı olan hastaların melatonin üretim hızının düşük olduğu belirlenmiştir. Bunun sonucu olarak da, melatoninin kardiyovasküler sistem üzerinde belirli etkiler oluşturduğu söylenebilir. Koroner kalp

hastalığında, LDL kolestrolü yüksek olan insanlarda düşük melatonin seviyeleri gözlemlenmiştir.

Melatoninin, kolesterol oluşumunu baskıladığı, serumda LDL birikimini azalttığı gösterilmiştir.

Kaynaklar Grivas, T.B., Savvidou, O. D., Melatonin the "light of night" in human biology and adolescent idiopathic scoliosis, 2007 Journal of Physiology and Pharmacology 2006, Melatonin in Humans Şener, G., Karanlığın Hormonu: Melatonin, Marmara Eczacılık Dergisi 14:112-120, 2010

15

Tordjman S, Chokron S, Delorme R, Charrier A, Bellissant E, Jaafari N, Fougerou C., Melatonin: Pharmacology, Functions and Therapeutic Benefits, 2017 www.medicalnewstoday.com, “Melatonin: What does it do?” www.sleephealthfoundation.org.au, “Melatonin”

Eda Akın Kimya Mühendisi (Lisans Mezunu) eda.akin.399@gmail.com

16

REÇİNE KAPLAMA ENERJİ TASARRUFU SAĞLIYOR

NeoCryl XK-117, inşaat ve ağır makine endüstrisi için solvent bazlı kaplama teknolojisine bir alternatif olarak kullanılabilir.

Royal DSM firması, yeni ürettiği ve metallere doğrudan uygulanabilen su bazlı kaplama reçinesini piyasaya sürdü.

DSM’de küresel teknik uygulama yöneticisi Ap Heijenk;‘’NeoCryl XK-117’nin piyasaya sürülmesi DSM için ileriye atılmış önemli bir adımdır. NeoCryl XK-117 ile direk metal yüzeylere uygulanabilen sürdürülebilir ürün teklifimizi genişletmeyi hedeflemekteyiz” dedi.

Şirkete göre, NeoCryl XK-117, inşaat ve ağır makine endüstrisi için solvent bazlı kaplama teknolojisine alternatif olarak kullanılabilecek.

DSM düşük seviyede uçucu organik bileşikler (VOC’ler) içeren, düşük bir kokuya sahip olan ve iki aşamalı bir uygulama gerektirmek yerine doğrudan metale uygulama olanağı sağlayan reçinenin, zorla kurutma işlemleri proseslerinde %50’ye kadar da enerji tasarrufu sağlayabildiğini söylemektedir.

Ayrıca reçinenin %50 katı madde içeriği ile daha yüksek dayanıklılık ve kalınlık seviyelerine sahip kaplamalar oluşturduğu da belirtilmektedir.

17

CARNOT ÇEVRİMİ

Carnot Çevrimi, 1824 yılında Fransız fizikçi Sadi Carnot tarafından teorik bir termodinamik çevrimi olarak ileri sürülmüştür, Emile Clapeyron tarafından 1830 ve 1840’larda genişletilmiştir. Bu çevrim, herhangi bir klasik termodinamik motorun çalışması boyunca ısı enerjisinin işe ya da tam tersine dönüştürülmesinde, işin sisteme uygulanmasıyla bir sıcaklık farkı yaratılmasında, bir soğutma sistemine ait verimin ulaşabileceği verimlilik değerinin üst sınırını tanımlar. Carnot çevrimi, gerçek bir termodinamik çevrim değil, teorik bir döngüdür.

Her bir termodinamik sistem belirli bir durumda olmak üzere, bir sistem bir dizi farklı durumdan geçirilip başlangıçtaki durumuna geri döndüğünde, bir termodinamik çevrim tamamlanır. Bu çevrimden geçerken sistem bulunduğu çevre üzerine çalışabilir, örneğin bir pistona hareket vermek, böylece sistem bir ısı makinesi gibi davranır. Böylesine mükemmel bir makine, sadece teorik bir yapı olup pratikte

uygulanamıyor olmasına rağmen, Carnot çevrimi içerisine giren bir sisteme Carnot ısı makinesi adı verilir. Ancak, mikroskopik bir Carnot ısı makinesi tasarlanmış ve çalıştırılmıştır.

Temelde, Th ve Tc sıcaklıklarında (sırası ile sıcak ve soğuk) ısı makinesini oluşturan iki adet ısı deposu vardır. Bu ısı depoları pratikte tek bir çevrimden etkilenmeyecek kadar büyüklükte termal kapasitelere sahiptir. Çevrim teorik olarak tersinir olduğu için, çevrim sırasında hiçbir entropi oluşumu yoktur; entropi korunur. Çevrim boyunca, sıcak depodan keyfi bir miktar entropi (ΔS) alınır ve soğuk depoda depolanır. Her iki depo da hacim değişikliği olmadığından dolayı hiçbir iş yapmazlar. Çevrim boyunca sıcak depodan bir miktar enerji ThΔS alınır ve soğuk depoda daha az miktarda enerji TcΔS depolanır. İki enerji arasındaki fark (Th-Tc)ΔS makine tarafından yapılan işe eşittir.

AŞAMALAR Bir ısı motoru olarak hareket ederken Carnot çevrimi aşağıdaki adımlardan oluşur:

1.) Yüksek sıcaklıktaki gazın tersinir izotermal genleşmesi, Th (İzotermal ısı ilavesi veya absorpsiyonu) Bu aşamada, gazın genleşmesine izin verilir, piston yukarı ittirilerek bulunduğu çevre üzerinde iş yapması sağlanır (Şekil 1). Şekilde görüldüğü üzere

piston yukarı hareket ettikçe basınçta düşme yaşanır ama gazın sıcaklığı değişmez, çünkü Th’deki sıcak depo ile termal olarak temastadır ve bu nedenle

18

genleşme izotermaldir. Isı enerjisi Q1, yüksek sıcaklıktaki depodan absorbe edilir ve sonuç olarak

gazın entropisinde artış gerçekleşir ΔS1=Q1/Th.

Şekil 1: Carnot Çevrimi İzotermal Genleşme

2.) Gazın adyabatik tersinir genleşmesi (İzentropik iş çıkışı) Bu aşamada, (Şekil 2) sistem içerisindeki gaz hem sıcak hem de soğuk depolardan termal olarak yalıtılmıştır. Böylece, sisteme adyabatik olarak ısı giriş ve çıkışı yoktur. Gaz basıncı düşüşü,

genleşmeyle çevreye iş yapımı ile devam eder ve yapılan işe eşit miktarda iç enerji kaybı oluşur. Isı girişi olmadan gazın genleşmesi, düşük sıcaklığa soğumasına neden olur, Tc. Entropi değişimi olmaz.

Şekil 2: Carnot Çevrimi Adyabatik Genleşme

19

3.) Düşük sıcaklıkta gazın izotermal tersinir sıkıştırılması, Tc (İzotermal ısı reddi) Bu aşamada, sistem içerisindeki gaz, Tc sıcaklığındaki soğuk depo ile termal olarak temas halindedir. Çevre gaz üzerinde iş yaparak pistonu aşağıya doğru iter (Şekil 3), bir miktar ısı enerjisi Q2’ nin sistemden düşük sıcaklıktaki soğuk depoya geçişine neden olur

ve sistemin entropisinde aynı miktarda azalma oluşur ΔS2=Q2/Th. (Bu Clausius eşitsizliğinden bilineceği üzere 1. aşamada absorbe edilen entropi miktarına eşittir.)

Şekil 3: Carnot Çevrimi İzotermal Sıkıştırma

4.) Gazın adyabatik olarak sıkıştırılması (İzentropik iş girişi) Sistem içerisindeki gaz 2. aşamada olduğu gibi bir kez daha sıcak ve soğuk depolardan termal olarak yalıtılır ve sistem içerisinde sürtünme olmadığı varsayılır, bu nedenle sistem tersine çevrilebilir. Bu aşamada, çevre gaz üzerinde iş yaparak pistonu daha

fazla aşağıya iter (Şekil 4), gazın iç enerjisini arttırır, sıkıştırır ve bu nedenle sıcaklık artışına sebep olur ama sistemin entropisi değişmez. Bu noktada gaz 1. aşamadaki ilk durumu ile aynı durumdadır.

Şekil 4: Carnot Çevrimi İzotermal Sıkıştırma

20

Bu durumda, ∆S1=∆S2 Ya da, Q1/Th =Q2/Tc Bu eşitlik, Q2 ve Tc’ nin hem en düşük hem de gerçek değerleri için Q1/Th ile aynı oranda olduğu için doğrudur.

Carnot Çevrimi Basınç-Hacim Grafiği Carnot çevrimi’ nin basınç-hacim ilişkisini gösteren bir grafiği çizildiğinde (Grafik 1), izotermal aşamalar sistem içerisindeki akışkanın izoterm çizgilerini takip eder. Adyabatik aşamalar izoterm çizgileri arasında hareket eder. Tam çevrim çizgileri ile sınırlanan

alan, bir çevrim boyunca yapılacak toplam işi temsil eder. Nokta 1’den 2’ye ve nokta 3’ten 4’e sıcaklık sabit olup, nokta 4'ten 1'e ve 2'den 3'e olan ısı transferleri sıfıra eşittir.

Grafik 1: Carnot çevrimi P-V Diyagramı

Carnot Çevrimi Özellikleri ve Önemi Carnot Çevrimi Sıcaklık-Entropi Diyagramı

Grafik-2: Carnot Çevrimi Sıcaklık ve Entropi Diyagramı

21

Bir Carnot motoru’nun veya buzdolabının çalışması, yatay eksen entropi (S) ve dikey eksen sıcaklık (T) olacak şekildeki grafik üzerinde bir nokta ile belirlenip, sıcaklık-entropi (T-S) grafiği çizilerek en iyi şekilde anlaşılır (Grafik 2). Basit bir kapalı

sistem için grafik üzerindeki herhangi bir nokta sistemin belirli bir durumunu temsil edecektir. Bir termodinamik süreç, bir başlangıç durumunu (A) ve son durumu (B) birleştiren eğriden meydana gelir.

Eğri altında kalan alan aşağıdakine eşit olacaktır:

Carnot çevrimi boyunca aktarılan enerji miktarı formüldeki gibidir. Çevrim daha büyük entropiye hareket ederse, eğrinin altında kalan alan çevrim boyunca sistem tarafından emilen ısı miktarı olacaktır. Carnot çevrimi daha az entropiye doğru hareket ederse, bu sistem tarafından atılan ısı miktarı olacaktır. Herhangi bir döngüsel işlem için, carnot çevriminin bir alt bir de üst kısmı olacaktır.

Saat yönünde bir döngü için, çevrimin üst kısmının altında kalan alan çevrim sırasında alınan termal

enerji miktarı olacaktır, alt bölümün altındaki alan ise çevrim sırasında atılan termal enerji miktarı olacaktır. Carnot çevrimi içerisinde kalan alan ise bu iki bölüm arasındaki fark olacaktır, ancak çevrim tamamlandığında sistemin iç enerjisi başlangıçtaki durumuna geri döndüğünden dolayı bu fark, sistem tarafından çevrim boyunca yapılan iş miktarı olmalıdır. Şekil 1’e göre, matematiksel olarak, tersine çevrilebilir bir işlem için çevrim boyunca yapılan iş miktarını aşağıdaki gibi yazabiliriz:

22

dU Tam bir diferansiyel olduğundan, kapalı bir çevrimdeki integrali sıfırdır ve çevrim saat yönünde hareket ederse, bir T-S diyagramı üzerinde çevrim içerisindeki alanda gerçekleşen toplam işe eşit olduğu

ve çevrim saat yönünün tersine hareket ettiğinde ise sistem üzerinde yapılan toplam işe eşit olduğu görülür.

Carnot’un Teoremi Aşağıdaki grafikte görüldüğü üzere Th ve Tc sıcaklıkları arasında çalışan hiçbir çevrim Carnot

çevriminin verimliliğini aşamaz.

Grafik-4: Gerçek Bir Motor ile Carnot Motoru’nun T-S Diyagramı Üzerinde Karşılaştırılması Carnot’ un teoremi bu gerçekliğin resmi bir ifadesidir: İki ısı deposu arasında çalışan hiçbir motor, aynı depolar arasında çalışan bir Carnot motorundan daha verimli olamaz. Carnot’ un teoreminin bir sonucu olarak şunlar ifade edilir: Aynı ısı depoları arasında çalışan tüm tersinir motorlar eşit derecede verimlidirler. Bir ısı makinesinin maksimum teorik veriminin, sıcak ve soğuk depoların sıcaklık farkının, sıcak deponun mutlak sıcaklığına bölümüne eşit olduğu bilgisiyle ilginç bir durum ortaya çıkarılabilir: Soğuk hava deposunun sıcaklığının düşürülmesi, sıcak hava deposunun sıcaklığının aynı oranda arttırılmasından ısı makinesinin verimi üzerinde daha fazla etkiye sahiptir. Ancak gerçek koşullarda, soğuk deponun genellikle mevcut bir ortam sıcaklığına sahip olmasından dolayı bu zor olabilir.

kuramsal sınırını ve kimyasal reaksiyonların hangi oranda tamamlanacaklarını belirler) bir eşitlikten çok eşitsizlik haline gelir. Aksi halde, entropi bir durum fonksiyonu olduğu için, aşırı entropiyi bertaraf etmek üzere çevreye atılan ısı, verimlilikte (minimal) azalmaya sebep olur.

Mezoskobik ısı makinelerinde, çalışma çevrimindeki iş ısıl gürültüye bağlı olarak dalgalanır. İş ve ısı dalgalanmaları hesaba katıldığında, carnot çevrimi ile çalışan herhangi bir ısı makinesi tarafından gerçekleştirilen işin ve sıcak ısı banyosundan gelen ısı transferinin üssel ortalamaları ile bağlantılı kesin bir eşitlik söz konusudur.

Diğer bir deyişle, eğer maksimum verimlilik elde edilirse ve eğer çevrimde yeni bir entropi yaratılmamışsa, işin ısı olarak yayılımı görülür; örneğin, sürtünme. Bu durumda, çevrim tersini alabilir durumda değildir ve Clasius teoremi (termodinamiğin ikinci yasasının matematiksel bir ifadesidir ve ikinci yasa, ısı-soğutma makineleri gibi temel mühendislik sistemlerinin verimlerinin üst veya

23

Kaynaklar Çengel, Yunus A., and Michael A. Boles. Thermodynamics: An Engineering Approach. 7th ed. New York, 2011. p. 299. https://www.wikiwand.com/en/Carnot_cycle https://chem.libretexts.org

Elif Berfin Kavak Kimya Mühendisi (Lisans Öğrencisi) elifkavak99@gmail.com

24

BİLİM İNSANLARI, TERLEDİKÇE DAHA GÜZEL KOKAN BİR KUMAŞ İCAT ETTİ Portekiz’de bulunan Minho Üniversitesi’ndeki bilim insanları, belki de bu zamana kadar fazlasıyla basit ve önemsiz görünen ancak aslına bakıldığında önemli bir soruna çözüm getirdi. Terlediğiniz zaman etrafınıza güzel koku yayan bir kumaş üretildi.

Kumaşın güzel koku yaymaktan başka faydaları da bulunuyor.

Genellikle sıcak havalarda ve spor yaptığımızda terleriz. Spordan sonra duş alma imkanınız yoksa ya da dışarıdayken terlerseniz bu durum biraz utanç verici olabilir. Utanç verici olmasının yanı sıra yaydığınız kötü koku sebebiyle başka insanları da rahatsız edebilirsiniz.

Asidik olan terle bir araya gelince güzel koku salan kumaşta birinci yöntem kullanıldığı zaman koku bir anda yayılırken ikinci yöntemde daha yavaş ve kontrollü bir koku salınımı gerçekleşti.

Bu akıllı kumaşların hayatımıza girmesiyle birlikte farklı kokular da ortaya çıkabilir, yazın sıcağında dışarı çıkarken 5 defa düşündüğünüz günler de geride kalabilir. Portekiz’deki Minho Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, akıllı kumaşlara ekledikleri yeni ‘kokusavar’ teknolojinin yakın zamanda deodorant ve antiperspirantların yerine geçebileceğini de belirtiyor. Bu durumda siz de bu ürünlere ekstra bir ücret ödemekten kurtuluyorsunuz.

Bu sorunun farkına varan ve konuya el atan bilim insanları, akıllı kumaşlarla birlikte aromaterapi yağlarını birleştirdi ve siz terledikçe güzel kokan kumaşlar icat etti. Portekiz’deki Minho Üniversitesi’ndeki bir grup mühendis, pamuklu kumaşlar terle temasa geçtiği zaman limon otu gibi bir kokuyu açığa çıkartacak iki yöntem geliştirdi.

Araştırmalarının bulguları ACS Applied Materials and Interfaces isimli dergide yer aldı.

Bilim insanları, birinci yöntemde domuzların burnunda koku moleküllerini bağlayan bir proteini kullandı. Aynı zamanda karbonhidrat bağlama modülünü de ‘sisteme’ eklediler. İkinci yöntemdeyse yağ benzeri lipozomlar, güzel kokuları kumaşa eklemek için kullanıldı.

25

PERKLORATIN SUDAN FİZİKSEL VE KİMYASAL OLARAK AYRILMASI

Yaşamımızda hayati bir öneme sahip olan su, insan beyninin fonksiyonlarını yerine getirmesi için gerekli olmakla beraber vücut ısısını da düzenlemektedir.

Canlılığımızın devamlılığı için bu denli büyük bir role sahip olan bu maddenin içeriği de aynı ölçüde önemlidir. Bazı zararlı maddelerin düşük konsantrasyonları dahi başta insan olmak üzere

diğer canlılara zarar vermektedir. Perklorat da insan sağlığına zarar verebilecek maddelerden biridir.

Bu sayımızda perkloratın ne olduğunu, nerede kullanıldığını, suya karışması durumunda ne gibi sonuçlara neden olabileceğini ve olası bir karışma durumunda sudan nasıl ayırabileceğimizi göreceğiz.

Perklorat Nedir?

Perklorat, ClO-4 formülüyle gösterilen bir kimyasal kökdür. Bileşiklerinde daima bir adet elektron alır. Perkloratlar perklorik asitin tuzlarıdır

Nerede Kullanılır?

En bilinen perklorat türleri potasyum perklorat (KClO4) ve amonyum perklorat (NH4ClO4)'tır.

Bununla beraber amonyum perklorat, roket yakıtının içinde yer alan bileşiklerden biridir. Gübrelerde

ve katı oksitleyici olarak silah sanayisinde, havai fiseklerde, roketlerde ve diğer patlayıcılarda yaygın sekilde kullanılır.

26

Suya Karışması Ne Tür Bir Soruna Neden Olur?

Perklorat, düşük adsorbe olma özelliği nedeniyle kullanıldığı kaynaktan yeraltı sularına kolaylıkla karışabilmektedir. Ayrıca doğal ve antropojenik kaynaklardan içme sularına karışabilir. Perklorat (CIO4-), perklorik asitten elde edilen tuzlardır.

Perklorat, doğal yollardan ise atmosferde ozon ile klor gazlarının reaksiyonu neticesinde oluşmaktadır.

Amonyum perklorat, sudaki yüksek çözünürlüğü (200 g/L) ve düşük adsorpsiyon eğilimi nedeniyle

içme sularına kolaylıkla karışabilmektedir. Perklorat, tiroit bezlerinin iyot bağlamasını engelleyerek vücuttaki tiroit hormonlarının (triiyodotironin-T3 ve tiroksin-T4) konsantrasyonunu düşürmektedir.

Bu hormonlar yetişkinlerde bazal metabolizmayı, çocuklarda ise büyüme ve gelişmeyi düzenlerler.

Bu nedenle içme sularında perklorat varlığı, bazal metabolizmaya bağlı birçok hastalığı tetiklemektedir.

[1]

Suda Bulunması Uygun Olan Miktar Ne Kadardır?

Düşük konsantrasyonlardaki perklorat ölçümü son on yılda gelişen analitik yöntemlerle mümkün olmuştur. Buna bağlı olarak başta ABD olmak üzere birçok ülkede içme sularında perklorat kontaminasyonu tespit edilmiştir. Ancak perklorat henüz Dünya Sağlık Örgütü (WHO), Avrupa Birliği, TS266 (insani tüketim amaçlı sular yönetmeliği)

ve EPA'ya ait içme suyu standartlarında yer almamaktadır. ABD'de bulunan bazı eyaletler bu nedenle kendilerine ait standartları belirlerken (Arizona, 14 µg/L; Massachusetts, 2 µg/L; Nevada, 18 µg/L), EPA geçici limiti 15 µg/L olarak bildirmiştir. [1] [2]

Perkloratın Fiziksel ve Kimyasal Ayrılması Nasıl Gerçekleşir?

Perkloratın düşük kinetik enerjisi nedeniyle özellikle konsantrasyonunun az olduğu sularda ayırmak zordur. Fiziksel ve kimyasal yöntemler perkloratın

ayrılmasında etkili yöntemlerdir. Bu yazımızda iyon değiştirme, kimyasal indirgenme ve nZVI/ değiştirilmiş nZVI olmak üzere 3 yöntemi göreceğiz.

27

1) İyon değiştirme yöntemi Bu yöntem en etkili ve en çok kullanılan yöntemdir. Reçine ayırma için en çok kullanılan malzemedir. En çok kullanılan reçine ise stiren divinil benzendir. İçme sularındaki ClO4 ( 10- 100 ppb) aralığındadır. [3]

2) Kimyasal indirgenme Bu yöntemde perklorat klorite dönüşür. Bazı olumsuz çevresel etkilerine rağmen, perklorat ayrılmasında çevreci yöntemlerden biri olarak kabul edilir.

ClO-4 + 8H+ + 8e- ----> Cl- + 4H2O

E0 = 1.287 V (1-1)

3) nZVI/ değiştirilmiş nZVI Nano yüzeydeki sıfır değerlikli demir( nZVI) parçacıkları geniş yüzey alanı, yüksek reaksiyon aktivitesi ve güçlü indirgenme gücü ile atık sularda bile başarı sağlamaktadır.

2Fe0(s) + 4H+ + (aq) + O2(aq) --> 2Fe2+(aq) + 2H2O(l) (1) Fe0 (s) + 2H2O(l) --> Fe2+ (aq) + H2(g)+ 2OH- (aq) (2) ClO4 - (aq) + 4Fe0 (s) +8H+ (aq) --> 4Fe2+(aq) + Cl- (aq) + 4H2O(l)

(3) [3]

Bu sayımızda perkloratın sudan fiziksel ve kimyasal ayrılma yöntemlerini gördük. Yeni sayımızda yeni konularla görüşmek üzere. Bilimle kalın, bizimle kalın.

Kaynaklar [1] Journal of Engineering and Natural Sciences, Research Article, Perchlorate removal with inorganic electron donors, Umut Çetin, Betül Göncü, Deniz Uçar [2] http://www.cmo.org.tr/resimler/ekler/3fbaba8c1f66413_ek.pdf?dergi=688 [3] Physical and Chemical Treatments for Removal of Perchlorate from Water, Review Article, Yanhua Xie, Lulu Ren, Xueqian Zhu, Xi Gou, Siyu Chen

Rabiye Baştürk Kimya Mühendisi (Lisans Öğrencisi) odtulurabiya@hotmail.com

28

PAPATYAGİLLERDEN KANSER İLACI ÜRETİLECEK

Araştırmacılar, Feverfew bitkisi olarak adlandırılan papatyagillerden bir bitki türünden, kanser ilacı olarak kullanılabilecek ”parthenolide” adlı bir bileşik elde etmeyi başardı.

Türkçe ismiyle ateşli veya bekar düğme olarak bilinen Tanacetum parthenium veya İngilizce ismiyle ”Feverfew” bitkisi, papatya familyasına ait bir bitki. Bu bitkinin gerçekten faydalı olup olmadığı tartışılmalı olmasına rağmen Feverfew bitkisi yüzyıllardır migren ve benzeri ağrı tedavilerinde alternatif tedavi yöntemi olarak kullanılıyor.

University of Birmingham kurumundan bir grup araştırmacı Feverfew bitkisinin yapraklarından, güçlü bir kanser ilacı olabileceği düşünülen bileşik elde etti.

Elde edilen bileşik ”parthenolide” olarak adlandırılıyor ve bu bileşik uzun yıllardır araştırılıyor.

Bilim insanları bu bileşiğin kanser karşıtı bir ajan olduğunu düşünüyor ancak bileşikten işe yarayabilecek miktarlarda elde etmek hem oldukça zor hem de oldukça pahalı bir durumda bulunuyor.

Feverfew Bitkisi ve Parthenolide Feverfew bitkisi içeriğinde oldukça fazla miktarda parthenolide bileşiği bulunduruyor. Bu yüzden

araştırmacılar bileşiği elde etmek için Feverfew bitkisini verimli bir aday olarak görüyor. Feverfew bitkisinin üzerinde yapılan bir takım araştırmalar sonucu ise bitkinin en yüksek ”parthenolide” seviyesini barındırdığı evrenin çiçeklenme evresi sonunda olduğu tespit edildi.

Bilim insanları yaptıkları çalışmalar sonucunda parthenolide bileşiğini bitkiden çıkartmayı, işlemeyi ve ilaç testleri için aday olabilecek ilaç türevlerine dönüştürmeyi başardı.

Elde edilen bileşik, kültürlerdeki kanser hücreleri üzerindeki tedavi denemelerinde, kronik lenfositik lösemi ( CLL ) olarak adlandırılan bir kanser türüyle savaştı ve yapılan testler sonucunda bileşiğin etkili bir ajan olduğu tespit edildi.

Bileşik kanserle savaşını ise hücrelere toksik olan serbest oksijen radikallerinin ( ROS ) seviyelerini yükselterek sağlıyor.

Araştırma ekibi bileşiği hayvanlar ve insanlar üzerinde denemek üzere çeşitli çalışmalar yapmayı planlıyor. Bileşik geliştirilebilir ve klinik olarak uygulanabilirse, kanser ile mücadele için yeni bir ilaç ve yeni tedavi yöntemleri oluşabilecek gibi görünüyor.

29

MUCİZEVİ DOĞAL BİLEŞİKLER FLAVONOİDLER VE BİR ÜYESİ OLAN APİGENİN Flavonoidler polifenollerin doğal yollardan oluşan en büyük gruplarından biridir. Bitkiler tarafından sentezlenen en büyük gruptur. Doğal olarak bitkilerin gövde, yaprak, kabuk, çiçek, kök ve tohumlarında bulunurlar. “The Handbook of Natural Flavonoids” kitabında bilinen 6467 flavonoidin yapısı, formülü, referansları ve biyolojik aktiviteleriyle ilgili bilgiler verilmiştir.

Günümüzde bazı doğal antioksidanların, özellikle gıdada flavonoidler ve fenolik asitler içeren fenolik maddelerin yanı sıra koruyucu ve terapötik tıpta kullanılması, nutrasötik ve sağlık yararları nedeniyle çok fazla tanınmaktadır.

Flavonoidlerin en dikkat çeken özelliği olan antikanser etkisi kimyacıların oldukça ilgisini çekmiştir. Flavonoidlerin kansere karşı etki mekanizması incelendiği zaman kansere neden olan maddeleri pasifleştirdiği, kontrolsüz hücre artışını engellediği görülmüştür. Yapılan çalışmalar sonucunda antioksidan ve serbest radikali yakama özellikleri kanıtlandığı için günümüzde antikanser amaçlı olarak önleyici tedavilerde kullanılmaktadır.

Flavaonoidlerin insan sağlığına çok faydalı etkileri bulunmaktadır. Bu etkiler; • Antioksidan • Antimikrobiyal • Antiviral • Antibakteriyel • Antikanser • Antialerjik özelliklere sahiptirler.

Meyve ve sebzeler üzerine yapılan çalışmalar sonucunda flavonoid içerikler belirlenmiştir. Yeşil yapraklı, sarı ve kırmızı sebzelerde özellikle soğan, lahana, karnabahar, brokoli ve turunçgil türleri, meyveler, üzümler, elmalar, erik flavonoidler bakımından zengindir. Bunun yanında bal ve kakaoda zengin flavonoid kaynakları olarak eklenebilir.

Flavonoidler çok üyeli bir doğal bileşik sınıfıdır.

Bunun yanında son zamanlarda kullanımı artan doğal boya olarak da kullanılabilmektedir. Flavonoid ailesinin bir üyesi apigenin yapılan çalışmalarda apigenin sağlık üzerine çok önemli etkisi olduğu

Apigenin Molekülünün Yapısı

belirlenmiştir. Doğada apigenin dimer olarak (biapigenin) bulunur. Hypericum perforatum’ un çiçeği ve tomurcuğundan izole edilir. Biyolojik etkilerinin dışında, giysileri boyamak için genellikle kullanılan sarı bir kristaldir.

Doğal Kaynaktan İzole Edilen Apigenin (Toz halde)

30

Apigenin; * Antioksidan * Antiinflamavatuar(iltihap önleyici) * Kan basıncını düşürme * Antiviral (virüs enfeksiyonları karşı kullanılan ajan) * Antibakteriyel * Antikanser * Serbest radikal temizleyici Etkisi bulunmaktadır.

Yapılan çalışmalar sonucunda flavonoidlerin tek başlarına veya diğer önleyici terapötik stratejilerle kombinasyon halinde kanser, diyabet, karaciğer rahatsızlıkları ve kalp ve damar rahatsızlıkları gibi çeşitli hastalıklara karşı etkili ilaçlar olacağı sonucuna varılmıştır.

1990 yılında Birt ve arkadaşları tarafından, fare dekarboksilaz aktivitesinin inhibisyonu yoluyla anti-mutajenik ve çoğalma karşıtı özelliklerinin tariflenmesi ile gösterilmiştir. Bu başlangıç çalışmalar ile apigenin’ in, kanserden koruyucu ve/veya tedavi edici ajan olarak ilgileri toplamıştır.

Artan kanser görülme sayıları nedeniyle, flavonoidlerin etki mekanizmalarının araştırılması, tedavi sürecine katkıları, metabolik reaksiyonlardaki fonksiyonlarından dolayı bilim adamlarının ilgisinin artmasına neden olmuştur.

Apigenin insan sağlığı için bu kadar önemli bir bileşik iken bitkilerin içinde mg düzeyinde bulunmaktadır.

Bu besinleri düzenli olarak tükettiğiniz zaman sağlığınız için gerekli flavonoidleri almış olacaksınız.

Birçok hastalığa karşı vücudunuzda bir bariyer görevi görecektir.

Apigenin’ in kanserden koruyucu özellikleri ilk kez

Apigenin, son yıllarda diğer benzer yapıdaki flavonoidler ile kıyaslandığında kanser hücrelerine karşın normal hücreler üzerine dikkat çekici etkilerinden dolayı insan sağlığını geliştirici bir ajan olarak önem kazanmıştır.

Apigenin, çeşitli kanser türlerinde etkilidir. Bu kanser, meme kanseri, karaciğer kanseri, akciğer kanseri, melanom, prostat kanseri bileşiğinin kanser

etki mekanizması incelendiğinde şu görülmüştür.

Apigenin kanser hücresi proliferasyonunu yani hücre çoğalma mekanizmasını inhibe eder. Kanser hücrelerini apoptoza girmesini sağlar. Yani kanser hücrelerine ölüm sinyali gider. Bunun yanında kanser hücrelerinin göç ederek yayılmasını önler.

Sonuç olarak apigenin kanser gelişimi önlenerek antikanser etkisi gösterecektir.

31

Apigenin Kanser Hücrelerine Etki Mekanizması Apigenin son zamanlarda geniş ölçüde araştırılmaktadır. Apigeninin, çeşitli kanserler üzerinde in vitro ve in vivo çalışmaları yapılmıştır. Çalışmalar sonucunda, apigeninin çeşitli kanser hücreleri üzerinde kanser karşıtı etkisi olduğu belirlenmiştir. Öte yandan, apigeninin kanser tedavisi için yardımcı bir kemoterapötik madde olarak kullanılması amacıyla geliştirilen çeşitli yöntemlerden elde edilen veriler tartışılmaktadır. Bu veriler apigeninin kanser tedavisi için umut verici bir madde

olduğunu göstermektedir. Geliştirilen apigenin benzeri maddeler ile kemoterapinin olumsuz etkilerinin hafifletileceği düşünülmektedir.

Apigenin takviyesinin hastalığın önlenmesi üzerindeki etkisini inceleyen insan klinik çalışmaları yapılmaktadır. Apigenin için bir kanser önleyici madde olarak geliştirilmesi muhtemel bir potansiyel bulunmaktadır.

Kaynaklar 1. Sen, P., Sahu, P. K., Haldar, R., Sahu, K. K., Prasad, P., & Roy, A. (2016). Apigenin Naturally Occurring Flavonoids: Occurrence and Bioactivity. vol. 5.

2. Sultana, B., & Anwar, F. (2008). Flavonols (kaempeferol, quercetin, myricetin) contents of selected fruits, vegetables and medicinal plants. Food Chemistry, 108(3), 879-884.

3. *Solmaz, S. (2012). Kronik myeloid lösemi hücreleri üzerinde apigenin'in etkileri: imatinib duyarlı ve imatinib dirençli durumlarda olası mekanizmalar, Yan Dal Uzmanlık Tezi, Başkent Üniversitesi, Ankara, 4. Maduni, I. V., Maduni, J., Antunovi, M., Paradžik, M., Garaj-Vrhovac, V., Breljak, D., & Gajski, G. (2018).

Apigenin, a dietary flavonoid, induces apoptosis, DNA damage, and oxidative stress in human breast cancer MCF-7 and MDA MB-231 cells. Naunyn-Schmiedeberg's archives of pharmacology, 391(5), 537-550.

5. Yan, X., Qi, M., Li, P., Zhan, Y., & Shao, H. (2017). Apigenin in cancer therapy: anti-cancer effects and mechanisms of action. Cell & bioscience, 7(1), 50.

6. Cao, J., Chen, W., Zhang, Y., Zhang, Y., & Zhao, X. (2010). Content of selected flavonoids in 100 edible vegetables and fruits. Food science and technology research, 16(5), 395-402.

7. Özenç,B.,‘Fumaria officinalis’un Antioksidant Aktivitesinin Belirlenemesi’,Yüksek Lisans Tezi,Selçuk Üniversitesi,Konya,2011.

32

8. Nuralın, L., Tosun, A., Erol, F., Akgün, F. B., & Gürü, M. (2017). süperkritik co2 özütlemesi ile iğde çekirdeklerinden quercetin miktarının yüzey cevap metodu ile optimizasyonu. Gazi Üniversitesi MühendislikMimarlık Fakültesi Dergisi, 32(4).

9. YAN, Xiaohui, et al. Apigenin in cancer therapy: anti-cancer effects and mechanisms of action. Cell & bioscience, 2017, 7.1: 50 10. Fresco P., Borges F., Diniz C., Marques M. P., New insights on the anticancer properties of dietary polyphenols, Medicinal Research Review, 26 (6), 747- 766, 2006. 4.

11. Vauzour D., Rodriguez-Mateos A., Corona G., OrunaConcha M. J., Spencer J. P. E., Polyphenols and human health prevention of disease and mechanisms of action, Nutrients, 2 (11), 1106-1131, 2010.

Selinay Özel Kimya Mühendisi (Yüksek Lisans Öğrencisi) selinayozel95@gmail.com

33

BİLİM ADAMLARI İNERT GAZLARI AKTİVE ETME YAKLAŞIMINI KEŞFETTİ

Argon gibi atıl gazlar tipik olarak, dış alanın buzlu soğuğu gibi zor koşullar altında kimyasal bağlar oluşturmaz. Ulusal Bilimler Akademisi’nin Bildirilerinde paylaştığı gibi, uluslararası bir bilim ekibi, oda sıcaklığında argon bile bağlayan gaz iyonları tasarlamak ve üretmek için çığır açan bir yaklaşım geliştirmiştir. Bu şaşırtıcı yenilik, inert bileşikleri ve elemanları aktif hale getirme ve bunları yeni şekillerde kullanma fırsatları yaratır.

Bilim adamları geçmişte argon bağlamaya çalışırken pozitif yüklü iyonlara güveniyorlardı. Elektronları paylaşma eğilimi nedeniyle bu iyonları “elektrofiller” olarak gördüler. Yeni yaklaşım görünüşte karşı sezgisel bir fikir ortaya koyuyor. Özel negatif yüklü iyonlar süper elektrofiller gibi davranabilir.

Bağlamaya bakmanın bu eşsiz yolu, temelde yeni fırsatların kapısını açıyor.

Almanya’nın Leipzig Üniversitesi, Wuppertal Üniversitesi ve Bremen Üniversitesi’nden bilim

adamları Güney Afrika’daki Özgür Devlet Üniversitesi, Washington Üniversitesi, Purdue Üniversitesi, Kuzeybatı Pasifik Ulusal Laboratuvarı ve EMSL, Çevre Moleküler Bilimler Laboratuvarı, şaşırtıcı bir soruyu cevaplamak için , hangi iyi koşullar altında negatif yüklü yüklü iyonlar argon ile bağlanabilecek kadar reaktif hale getirilebilir?

Pozitif yüklü kuvvetli bir merkez etrafındaki negatif yüklü atomlardan oluşan bir iskelenin istisnai olarak reaktif olabileceği ve yalnızca yüksek oranda reaktif pozitif yüklü iyondan farklı bağlanma özellikleri gösterebileceği teorisini yaptılar. Konsepti doğrulamak için, şimdiye kadar araştırılmış en kararlı iki kat negatif negatif yüklü molekülü sentezlediler. EMSL’nin Düşük Sıcaklık Fotoelektron Spektroskopisi ekipmanını kullanarak, üst düzey hesaplama çalışmalarıyla birleştiler, bu molekülü yüksek derecede reaktif ve yapısal olarak kararlı olarak nitelendirdiler. Bu çalışma diğer inert bileşiklerin ve elementlerin aktivasyonuna yol açabilir.

Haberi Çeviren : Ömer Aksu

34

REKLAM İÇİN reklam@inovatifkimyadergisi.com

BİNLERCE KİŞİNİN OKUDUĞU DERGİMİZE ONBİNLERCE KİŞİNİN ZİYARET ETTİĞİ WEB SİTEMİZE REKLAM VERİN

BİNLERCE KİŞİYE ULAŞIN

Rochelle tuzu, diğer bir deyişle potasyum sodyum tartarat tetrahidrat, NaKC4H4O6.4H2O, sıkıştırıldığında elektrik deşarjı üreten ilk madde olmuştur.Çarpıcı ve ızgaralı başlatıcılarda, piezoelektriklik adı verilen bu görüntü kullanılır.

Kristalleşme konuları ile yakından ilgili olan Dmitry Shintyakov'a göre, tuzun büyümesi nispeten kolaydır, burada gösterilen gibi geniş,net prizmalara kolayca erişilebilir.