İnovatif Kimya Dergisi Sayi 9

İNOVATİF Kimya Dergisi

YIL : 2 SAYI : 4

NISAN 2014

BOR

Geleceğimizin Enerji Kaynağı

BOR-GELECEĞİMİZİN ENERJİ

KİMYANIN TARİHSEL GELİŞİMİ

KAYNAĞI

KAUÇUK DERNEĞİ

MATLAB VE KİMYA

POLYESTER MAMÜLLERDE OLİGOMER SORUNU

Sahibi : İnovatif Kimya Dergisi Kurucuları

Genel Yayın Yönetmeni : Yavuz Selim Kart Yayın Danışmanı : Sevgili İnovatif Kimya Dergisi Okuyucuları, Dergimiz Kimya hakkında bilgiler vermesi, siz okuyucularımızın ufkunu açması, bildiklerimizin pekiştirilmesi, bilmediklerinizin öğrenilmesi amacıyla hazırlanmıştır.

Dergimiz sizlerin göndereceği makaleler, yazılar ile oluşacaktır.

Diğer bir deyişle bu derginin içeriğini sizler hazırlayacaksınız. Dergimizin içeriğinde * Kimya Sektörü ile ilgili bilgiler * Kimya Sektörü ile ilgili yazılar ve makaleler olacaktır.

Ayrıca çeşitli bulmacalar,hos yazılar ve resimler ile de sıkılmayacağınızı ümit ediyoruz.

Güzel bir dergi olacağı düşüncesindeyiz. Fayda sağlaması dileklerimizle... İnovatif Kimya Dergisi

Ayşe Emir Dergi Editörleri : Ayşe Emir Caner Kavraz Aybike Kurtuldu Seda Çoban Merve Erkoç Dergi Tasarımı : Yavuz Selim Kart Facebook Yönetimi : Yavuz Selim Kart Ayşe Emir Hatile Moumintsa Twitter Yönetimi :

Bize Ulaşın facebook.com/InovatifKimyaDergisi twitter.com/InovatifKimya inovatifkimyadergisi@gmail.com

Yavuz Selim Kart Caner Kavraz Büşra Yılmaz

Yazarlar覺m覺z

YAVUZ SELIM KART

VAHIT KENAR

ISMAIL BAYRAKTAR

OSMAN EREN ANIL YASIN AKDOGAN

襤NOVAT襤F

Kimya Dergisi

İNOVATİF KURALLARI Kimya Dergisi

1. İnovatif Kimya Dergisi, yazılarını herhangi bir

makalenizde veya yazınızda kullanmak için yazısını aldığınız kişiye mail atarak haber vermek durumundasınız. Ayrıca kullanmış olduğunuz bu yazıların kaynağını bu dergi olarak belirtmek durumundasınız.

2. Dergide yazılan yazıların sorumluluğu birinci derece yazara aittir. Bu konu hakkında eğer bir sorun yaşıyorsanız ilk yazara ulaşacaksınız.

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

4. Dergide yazarların kullanmış olduğu resimler kesinlikle kaynak belirtilmektedir. Aksi durum olduğu zaman bunu yazarın kendisine ulaşarak hallediniz. Çünkü bizim yazarlarımızdan ricamız telif haklarına riayet ederek resimlerini dökümanlarına eklemeleri. Burdan çıkacak problemlerden direkt yazarlar sorumludur. Dergi sorumlu değildir.

5. Dergide benim de yazım olsun diyen yazarlarımız var ise. Yazıları için AYŞE EMİR ile konuşmaları gerekmektedir. www.facebook.com/groups/147842018740235/ Grubu aracalığı ile ulaşabilirler.

Bu gruba yanlızca yazarlık yapan ve gerçekten yazmayı düşünen arkadaşları almaktayız. Burada çeşitli görüşler fikirler tartışılmaktadır. Bunun harici sayfamızı takip edenler için girişteki ÖNSÖZ kısmında gerekli adresler mevcuttur.

6. Aşırı yazar bolluğu olmadığı takdirde her yazıyı yayınlamaya gayret edeceğiz. Amacımız hem yazan hem de bilgili güzel bir gençlik sağlamaktır. Ya benim yazım niye yayınlanmadı tarzı soruları üstte belirtmiş olduğum isimlere sorabilirsiniz.

7. Sayfamızda yayınlanmasını istediğiniz yazıları inovatifkimyadergisi@gmail.com mail adresine göndermeniz rica olunur. Bu mail adresine gönderdiğiniz yazılarda bir eksiklik var ise editörlerimiz tarafından incelenecektir. Eksik kısımları var ise size geri dönüş yapılacaktır. Düzeltmeniz için tavsiyelerde bulunulacaktır. Lütfen geri dönüş yapılınca bunu kendinizi küçümsemek olarak görmeyin.

Amaç daha güzel bir dergi çünkü.

8. Dergimizde konu gönderen arkadaşlar, bazı tarz

yazılar bazı kişilere verilmiştir. Misal , Ünlü bir kimyagerin hayatı ve kimya eğlence tarzı bölümler bazı arkadaşlarımıza verilmiştir. Bu konuları özellikle isteyenler olmuştur. Ama bu sizin bu konularda yazı yazmayacağınız anlamına gelmez. Yazı yazıp gönderirseniz illaki yayınlanacaktır. Bir yazar arkadaşımızın olur ya işi olur yazamassa, o zaman o yazıyı sizin adınız altında ekleriz. Hem dergi zaman kaybetmemiş olur. Hem de süreklilik sağlanmış olur.

Ayrıca aynı konu hakkında birden fazla yazı dergide olursa bu seferde dergi amacından sapmış olur.

9. Dergimize göndereceğiniz yazılar en fazla 6 sayfa olabilir. 6 Sayfayı geçmemeye çalışın. Geçen yazılar 2 bölüm halinde yayınlanabilir. Bu konuda son söz hakkı dergi yönetimine aittir.

10. Dergimize yapacağınız eleştirileri de arkadaşlarımıza saygısız bir biçimde değilde ölçülü bir biçimde sayfalarda yapmaya dikkat ediniz. Bu işi herkes gönüllü yapıyor. Saygıda lütfen kusur etmeyiniz.

11. Son olarak Dergimizde yazabilecceğiniz konular aşağıda listelenmiştir.

*Akademik Makaleler *Endüstriyel Yazılar *Üniversite Hayatında Kimya *İş Hayatında Kimya *Laboratuvar Üzerine *Kimya Güvenliği 12. Bu konulardan baska konular olsun istiyorsanız.

Edtörlere ve vermiş olduğumuz gruba ulaşabilirsiniz.Yazılarımız Kimya içeriği dışına çıkmamaya çalışılacaktır. İş hayatı ve okul hayatnda kişisel gelişime yönelik ek yazılar olabilir. Bunun hakkında da çalışmalar yapılacaktır.

13. Dergi tasarım ve yönetiminden sorumlu arkadaş buraya ek maddeler koyup değiştirme yetkisine sahiptir.

14. Dergiyi okuyanlar bu kuralları kabul etmiş sayılırlar. İnovatif Kimya Dergisi

“EDİTÖRDEN”

Merhaba İnovatif Kimya Dergisi Okuyucuları Merhaba Değerli İnovatif Kimya Dergisi Okurlarımız… Dokuzuncu sayımızla tekrar sizlerle beraber olmanın gurur ve mutluluğunu yaşıyoruz. Siz okurlarımızdan olumlu geri dönüşler alıyoruz, bu bizi daha da heyecanlandırıyor.

Derginiz basılı çıkıyor mu, derginize nasıl abone olabiliriz, sorusu ile çok sık karşılaşıyoruz. Dergimizi şuan sadece sosyal medyadan takip edebiliyorsunuz. Dergimizin basılı olarak çıkmasını çok isterdik, şuan kendimizi buna hazır hissetmiyoruz. İlerideki hedeflerimizden biride dergimizi basılı olarak yayınlamaktır. Bizimle sürekli çalışabilecek ve sürekli yazar olabilecek sağlam bir ekip kurduğumuzda, basılı olarak dergiyi yayınlamak için hazır olacağımızı düşünüyoruz.

Bize, neden siyasi düşüncelere derginizde yer vermiyorsunuz. Neden siyasi düşünceleri derginizde yazamıyoruz diye eleştirenler oluyor. Biz, kendimizi bilimsel dergi olarak tanıttık; dergimizde siyasal ve etnik yazılara yer vermemeye çalıştık. Bilimin evrensel olduğuna ve bilimin herhangi bir düşünceye ait olmadığına inanıyoruz. Bilim ortaktır, dergimizde herhangi bir düşünceyi yansıtsak, ortak olan bilimi kaç kişiye okutabiliriz.

Bu ay dergimizde beş tane yazı yayınladık. Bize daha fazla yazı gelmişti; fakat yazılarda seçici davrandığımızdan hepsini yayınlamadık. Emeğe saygımız olduğundan, elimizden geldiği kadar yazıların hepsini yayınlamaya çalışıyoruz.

Yazıda bir emek yoksa, kopyala yapıştır olarak hazır yazılmışsa, yazıları yayınlamıyoruz.

Bu ay, 7 Nisan Kimyagerler Bayramı olduğundan; bir Kimyager olarak tüm meslektaşlarımın bayramını kutluyorum. Bir sonraki ayda siz okurlarımızla birlikte olmak dileği ile esen kalın.

Ayşe EMİR Dergi Editörü

İçindekiler İnovatif Kimya Dergisi

8

“Kimyanın Tarihsel Gelişimi”

“Kauçuk Derneği”

19

“Geleceğimizin Enerji Kaynağ-Bor”

“Polyester Mamüllerde Oligomer Sorunu”

30

27

“Matlab ve Kimya”

“Her ay sizlere faydalı olabilecek 3 web sitesi”

38

14

37

“Kimya Bulmacası”

“Kimya Bulmacası Çözümleri (Geçen Ay)”

39

Osman Eren

eren2029@hotmail.com

YÜKSEK LISANS (ÖGRENCI) Çukurova Üniversitesi

“Kimyanın Tarihsel Gelişimi”

GEÇMİŞTEN GÜNÜMÜZE KİMYA’NIN GELİŞİMİ

Kimyanın Kökeni Tüm kimyagerlerin ‘’7 Nisan Kimya Bayramını kutlayarak’’ bu ay sizlere kimyanın tarihsel gelişiminden bahsetmek istiyorum. Buyurun hep birlikte, insanlık tarihi kadar eski, kimya biliminin tarihsel gelişimine bakalım.

Kimyanın kökenleri, felsefe, simya, metalürji ve tıp gibi çok çeşitli alanlara dayanır.

Kimya sözcüğüyle simya sözcüğünün aynı kökten geldiği tahmin edilmektedir. Simya sözcüğünün Arapça al-kimia (‫ءايميكلا‬‎ ) sözcüğünden türediği, bu Arapça sözcüğünde Antik Yunanca himya (metal eritmek) anlamına gelen χημεία ya da χημία sözcüğünden türediği iddia edilmektedir. Kimya'nın tarihi Simya öncesi, Simya dönemi, Geleneksel ve Modern kimya dönemleri olmak üzere dört ana başlık altında toplanarak incelenebilir.

Simya Öncesi Dönem Kimyanın bilinen tarihi Antik Mısır döneminde başlamıştır. MÖ 2000'li yıllarda Mısırlıların kimyasal yöntemler kullanarak kozmetik tozlar ürettikleri iddia edilmektedir. Kral Hamurabi döneminde (MÖ 1792-1750) Babiller altın, gümüş, civa, kurşun, demir ve bakır gibi metalleri tanımlanmış ve bu metallere semboller verilmiştir. Erken Yunan felsefeciler (Sokrates öncesi düşünürler) doğal olayları doğaüstü olmayan nedenlerle açıklamaya çalışmışlar, bunun sonucunda da bu dönemde simya öncesi kimya biliminin temelleri atılmıştır. İlk kimya kuramlarını Eski Yunanlılar geliştirdiler. Yunanlılar, bütün maddelerin toprak, hava, su ve ateşin değişik oranlarda birleşmesi sonucunda oluştuğunu ileri sürmüşlerdi.

İNOVATİF Kimya Dergisi

8

Simya Dönemi İlk deneysel kimyacılara simyacı denirdi.

Simyacılar ana metalleri altına çevirmeye, hastalıklar için evrensel bir ilaç bulmaya ve ölümsüzlüğü getirecek bir madde keşfetmeye uğraştılar.

Simyacıların düşüncelerinin pek çoğu yanlıştı, ama bu arada pek çok kimyasal maddenin de niteliklerini tanımladılar. Bu maddeler arasındaki tepkimelere ilişkin ilk deneyleri yaptılar.

Aristoteles’in fikirlerinden etkilenen simyacılar (yaklaşık MÖ 320, MS 300) yılları arasında Yunanca konuşulan Akdeniz kıyıları, Mısır, İran, Aristoteles ve Yunan filozofların teorilerini pratiğe geçirmeye başlamışlardır. Yine bu dönemde ilk defa simyacılar ucuz metallerden altın elde etmeyi mümkün kılması düşünülen felsefe taşını üretmeye çalışmışlardır.

Hıristiyanlığın ilk yüzyılında Yahudi Maria olarak bilinen bir kadın simyacı çeşitli türde fırınlar ısıtma ve damıtma düzenekleri geliştirmiş, simyacı Kleopatra ise altın yapımı konusunda bir kitap yazmıştır. Maria'nın buluşu olan su banyosu günümüzde de "benmari" adı altında kullanılmaktadır. 350- 420 arasında İskenderiye'de yaşayan Zosimos simya öğretisinin en önemli temsilcisidir ve 28 ciltlik bir simya ansiklopedisi yazmıştır.

9

Roma İmparatorluğu ve Bizans İmparatorluğu' nda daha sonra da İslam ülkelerinde kimya tekniğinde büyük ilerlemeler olmuş, Aristoteles'in bütün maddeleri sonuçta dört öğeden oluştuğu, bunların birbirine dönüştüğü biçimindeki kuramı da Cabir İbn Hayyan, Ebubekir el-Razi ve İbn Sina gibi Arap simyacılar tarafından geliştirilmiştir. İbn Sina El-Fennü’l-Harmis nün Tabiiyat adlı kitabının mineralojiyle ilgili bölümünde mineralleri taşlar, ateşte eriyen maddeler, kükürtler ve tuzlar olarak dört gruba ayırmıştır.

13. yüzyıla gelindiğinde simya tüm Avrupa kıtasında yaygın bir hale gelmiş, örneğin dönemin önemli bilim adamlarından Raymundus Lullus İngiltere kralı tarafından İngiltere’ye basit metalden altın üretmesi için davet edilmiştir. 13. yüzyılın başlarında dönemin ünlü simyacıları Roger Bacon (1214/1220–1292), Albertus Magnus ve Raymundus Lullus basit metalden altın üretme yöntemleri dışında simyanın diğer alanlarına yönelip, simyanın günümüz kimyasına yaklaşmasına öncü olmuşlardır.

İNOVATİF Kimya Dergisi

14. yüzyılda Katolik Kilisesi simya karşıtı taraf olmuş ve 1317 yılında Papa John XXII simyacılığı yasaklamıştır

Geleneksel Dönem Kimya gerçek bir bilim haline ortaçağda gelmeye başladı. İsviçreli simyacı Paracelsus, modern kimyaya açılan yolun temel taşlarını oluşturdu. 18. yüzyılda kuramsal ve uygulamalı kimya 19. yüzyılda organoteknik ve fizikokimya 20. yüzyılda ise radyokimya, biyokimya ve kuantum kimyası gibi yeni dallar ortaya çıktı.

Rönesans döneminde geçmiş yılların getirdiği kimya bilgisinin birikimiyle tıp ve kimyasal üretim alanlarında uygulamalı kimya ortaya çıktı. Bu dönemde, eczacılıkta inorganik tedavi maddelerinin kimyasal yöntemlerle elde edilmesine kemiatri (kimyasal tedavi) adı verildi. Kemiatrinin kimya temeline dayalı ilaç üretimi biçimindeki pratik amacının yanı sıra hastalıklar ve madde alışverişi olaylarının kimyasal yorumu gibi kuramsal bir amacı da vardı. Bu kuramsal amaçla ilgili yönelime iyatrokimya denir. Günümüzde kemiatrinin karşılığı farmasötik kimya ve kuramsal biyokimyadır.

Johann Baptist Van Helmont (1580-1644) ve Johann Rudolph Glauber (1604-68) Rönesans kimyasının temsilcileridir. Suyun temel element olduğuna inanan Van Helmont 'un en önemli çalışmaları çeşitli süreçlerle gaz üretimini ilk kez açıkça gerçekleştirmesi ve deneylerinde teraziyi kullanarak kimyasal çalışmalara nicel özellik kazandırmasıdır. Glauber 'in en büyük başarısı ise yemeklik tuzu sülfürik asitle parçalayarak tuz asidi (hidroklorik asit) ve sodyum sülfat elde etmesidir. Sodyum sülfat dekahidrat günümüzde onun adıyla glauber tuzu olarak bilinir. Glauber ayrıca ilk kez metallerin tuz asidi içinde çözünmesiyle metal klorürlerin oluşacağını gösterdi.

17. yüzyılda uygulamalı ve kuramsal kimya ayırımı vardı. Kemiatri, metalürji kimyası madencilik ve demircilik kimyası uygulamalı kimyanın içinde yer alıyordu. Kuramsal kimya ise betimlenebilen tüm doğa bilimleri anlamına gelen physica ‘nın içindeydi. Mekanikçi felsefe ile kimyanın etkileşimine en iyi örnek Robert Boyle ’nin çalışması oldu. İngiliz bilim adamı Robert Boyle 1661’de yayımladığı The Sceptical Chymist (Kuşkucu Kimyacı) adlı yapıtıyla Aristotelesçi görüşleri çürüttü. Böyle kimyasal elementleri maddenin parçalanmayan yapıtaşları olarak açıkça tanımladı ilk kez kimyasal bileşikler ile basit karışımlar arasında ayrım yaptı.

Gazlar üzerinde yürüttüğü deneylerde gazların basıncı ile hacimleri arasındaki bağıntıyı belirleyen yasayı buldu ve ilk kez elementlerin ve bileşiklerin doğru tanımını yaptı. Böyle ayrıca havanın yanma olaylarındaki rolünü keşfetti ve havanın tartılabilir bir madde olduğunu söyledi.

İNOVATİF Kimya Dergisi

10

17. yüzyıl ortalarına doğru maddedeki elementlerden birinin yanmaya neden olduğu ileri sürülmüştü ve 18. yüzyıl kimyanın temel sorunu yanma olayının (ateş ruhlarının işlevlerinin) açığa kavuşturulması oldu.

Georg Ernst Stahl ( 1660- 1734) bu nesneye flojiston adını verdi flojiston kuramına göre yanıcı maddeler yanıcı olmayan bir kısım ile flojistondan oluşur. Bir yüzyıl boyunca kimyaya egemen olan bu kuram element kavramına uygun olmamakla birlikte kimyanın bilimsel gelişmesinde çok büyük rol oynadı.

Cavendish Priestley ve Scheele çalışmalarında karbondioksit, oksijen, klor, metan (bataklık gazı) ve hidrojen gazlarını ayrı gazlar olarak tanımladılar. İlk kez suyun bir element olmayıp oksijen ile hidrojenin bir bileşiği olduğunu kanıtladı. Bu çalışmaların da yardımıyla flojiston kuramı yıkıldı. Havanın, biri oksijen

öbürü azot olmak üzere iki gazdan oluştuğunu ilk keşfeden Fransız kimyacı Antoine Lavoisier oldu. Lavoisier yanma sürecini de açıkladı.

Fizikçi de olan Antoine-Laurent Lavoisier ( 1743-94) kimyanın babası sayılır. Yanma ve oksitlenme olaylarının günümüzde de geçerli olan açıklamasını yaparak kimyada yeni bir çığır açtı. Kapalı kaplarda yaptığı deneylerde kimyasal tepkimeler sırasında kütlenin değişmediğini saptayarak, 1787’de kütlenin korunumu yasasını ortaya koydu.

Kütlenin korunumu yasasıyla nicel kimya dönemi başladı. Lavoisier’den sonra 1798’de Alman kimyacı Richter birleşme ağırlıkları yasasını 1799’da gene Alman kimyacı Proust sabit oranlar yasasını ve 1803’te İngiltere ‘den John Dalton katlı oranlar yasasını geliştirdi. Gay-Lussac ve Alexander Von Humboldt ‘ta bu dönemde önemli katkılar yapmışlardır

Modern Kimya Dönemi Bu dönem, 19. yüzyıl ve sonrasını kapsar. Alessandro Volta'nın 1800 'de iki metal levha arasına nemli bez ya da tuz çözeltisi koyarak elektrik akımı elde etmesi kimyada önemli gelişmelere neden oldu. Humphry Davy 1807 'de özel olarak geliştirdiği volta pilini kullanarak erimiş külden elektrik akımı geçirdi ve bu yolla önce potasyum adını verdiği elementi sonra da sodadan sodyum elementini ayırmayı başardı.

Bu da elektrokimya dalında önemli adımlar atılmasını olanaklı kıldı. İtalyan fizikçi Amedeo Avogadro, 1811'de gaz halindeki pek çok elementin birer atomlu değil ikişer atomlu oldukları ve aynı koşullar altında bulunan

11

gazların eşit hacimlerinde eşit sayıda molekül bulunacağı varsayımını geliştirdi. Avogadro 'nun bu varsayımını 50 yıl sonra 1860'ta Stanislao Cannizzaro yasa düzeyine çıkardı. 1859'da Alman fizikçi Gustav Kirchhoff ve Kimyacı Robert Bunsen 'in bulduğu tayf çözümleme tekniğinin yardımıyla da o güne değin bilinen elementlerin sayısı altmış üçü buldu.

M. Berthelot termokimyanın temellerini attı. Raoult W. Ostwald Van't Hoff J. W. Gibbs Le Chatelier ve S. Arrhenius fiziksel kimyanın gelişmesinde önemli rol oynadılar.

Heinrich Geißler (1814-1879) 1854 yılında suyun en yüksek yoğunluğa 3.8 C° ulaştığını kendi icat ettiği bir mekaniz-

mayla göstermiştir (daha sonra bu sıcaklığın 3.98 C° olduğu bulunmuştur).

Elementlerin atom ağırlıkları ile fiziksel ve kimyasal özellikleri arasındaki bağıntıyı bulan Rus kimyacı Dimitriy İvanoviç Mendeleyev, 1871 'de ilk kez kimyasal elementlerin periyodik yasasını açıkladı. ( İngiliz fizikçi H.G. Moseley 1913'te X ışınımı yardımıyla elementlerin atom numaralarını saptadığında sıralamada atom numaralarının temel alınması gerçeği ortaya çıktı. Bundan sonra Mendeleyev'in tablosundaki boş olan yerler yeni keşfedilen elementlerle dolmaya başladı).

İNOVATİF Kimya Dergisi

August Kekule'nin 1865'te kurduğu yapı kuramının genişletilmesi sonucunda sentez ve ayrıştırma yoluyla pek çok yeni madde elde edilebildi. Bu kurama göre atomlar değerliklerine karşılık gelecek biçimde bileşikler halinde birleşirler ve her atomun belirli bir değerliği vardır. Kekule' nin bu açıklamalarından sonra kimyasal bileşikler yeni bir biçimde değerlendirilmeye başladı. Örneğin su (H2O) H-O-H karbon dioksit (CO2) O-C-O biçiminde gösterildi.

F. Wöhler siyanür bileşikleriyle çalışırken üreyle formülü aynı olan amonyum siyanatı bileşimledi(sentez). Bu buluşla izomerleşme olgusu ortaya çıktı ve inorganik kimya ile organik kimya arasındaki farklılık ortadan kalktı.

Kimya alanındaki çalışmalar sonraları maddelerin tepkime biçimleri, ısı etkisi, çözeltiler, kristallenme ve elektrolizle ilgili konulara yöneldi.

Galvanizleme konularındaki gelişmelerden fiziksel kimya (fizikokimya) doğdu.

Henri Becquerel 1896'da uranyumdaki doğal radyo aktifliği keşfetti ve 1900'de fizikçi Max Planck kuantum kuramını ortaya attı. Rutherford 19J9'da Havadaki azotu radyum preparatlarından salınan alfa taneciklerinin yardımıyla oksijene ve Hidrojene dönüştürerek ilk yapay element dönüşümünü gerçekleştirdi.

İNOVATİF Kimya Dergisi

Eugene Goldstein (18501930) ‘ın çalışmaları protonun varlığını ispatlamıştır. J. J. Thomson (1856 – 1940) kendi atom modelini geliştirmiş ve 1906 yılında Nobel fizik ödülünü kazanmıştır. Marie Curie (1867 – 1934) radyoaktiviteyi, Polonyum ve Radyum’u keşfetmiştir. Ernest Rutherford üç çeşit radyo aktifliği alfa parçacığı (+), beta parçacığı (-) ve gama ışınını keşfetmiştir. Bu gelişmelerin sonrasında ve öncesinde daha birçok bilim insanının katkısıyla kimya bilimi günümüze ulaşmıştır. 2011 yılı Birleşmiş Milletler tarafından uluslararası kimya yılı ilan edilmiştir. İnsanlık ile yaşıt olan Kimya bilimi, günümüzde şu ana bilim dallarından oluşur: Analitik Kimya, Anorganik Kimya, Organik Kimya, Termodinamik, Spektroskopi, Fizikokimya, Biyokimya’dır.

Genel bir özet yaparsak, Mısır, Mezopotamya, Antik Yunan, Roma döneminde Kimya tarihi büyük ölçüde simya denilen bir uğraşa dayanır. Bu uğraş İslam Medeniyeti, Ortaçağ ve Rönesans dönemlerinde de devam etmiştir. Ortaçağda yaşamış, kimyaya önemli katkılar getiren müslüman bilim adamları da vardır (Geber, El-Kindi, El-Razi, El-Biruni, El-Alhazen sayılabilir.)

Kimya bilimi 17. yüzyıldan (Aydınlanma Çağı) itibaren gerçek bir bilim kimliğini kazanmaya başlamıştır.

Endüstrileşmenin (19. yy.) başlamasıyla, endüstrinin ihtiyacı olan yöntemlerin, maddelerin ve tepkimelerin araştırılması, deneyciliğin gelişmesi kimyanın bilime dönüşmesine katkı sağlamıştır.

12

Modern Kimyanın başlangıcı 19.yy kabul edilir. John Dalton Atom Teorisi ile bu teorinin kurucuları arasında yer almıştır. Fransız kimyager Lavoisier modern kimyanın kurucusu olarak kabul edilir. Organik kimyanın gelişimine Friedrich Wöhler (19. yy.) organik bir maddeden inorganik bir madde elde ederek katkı sağlamıştır. Dimitri Mendelev (19. yy.) periyodik tablonun kurucusu olmuştur. 20 yy. da ise radyoaktivite, modern atom teorisi, kuantum kimyası gibi yeni gelişmeler meydana gelmiştir Kaynaklar : http://www.diyadinnet.com/YararliBilgiler-233&Bilgi=kimya’n%C4%B1n-tarihsel-geli%C5%9Fimi http://www.acilfrm.net/her-telden-egitim-konulari/451597-kimyanin-tarihsel-gelisimi.html http://www.kimya.tc/kimya-ve-kimyanin-tarihsel-gelisimi/2 http://kimyaygs.blogspot.com.tr/2013/07/kimyann-tarihsel-gelisimi.html http://tr.wikipedia.org/wiki/Kimya Görsel Kaynaklar : http://img.webme.com/pic/g/gizliilimler/alchemy-2.jpg http://img.webme.com/pic/g/gizliilimler/alchemy-c.gif http://www.nlm.nih.gov/exhibition/paracelsus/images/barlet2.jpg http://1.bp.blogspot.com/-mA4KOIj5ex0/T7twJBUrVNI/AAAAAAAAAaU/FjXxjIaiyTk/s1600/ Alchemy-Workshop.png

13

İNOVATİF Kimya Dergisi

Vahit KENAR

vahitkenar@gmail.com

KIMYAGER (MEZUN)

Sakarya Üniversitesi

“Kauçuk Derneği”

KAUÇUK ESASLI MATERYALLER VE GERİ DÖNÜŞÜM Hayatımızın vazgeçilmez bir polimeri olan kauçuk, günlük hayatta kullandığımız birçok materyalin yapı taşıdır. Rutin bir şekilde kullandığımız malzemelerin büyük bir kısmının yapılarının kauçuk materyallerden oluştuğu konusunda belki de çoğu bireyin bilgisi çok azdır. Geçenlerde bu konu hakkında kendi çapımda çevremdeki dostlarıma, komşularıma ve farklı sektörlerdeki arkadaşlarıma “Kauçuk deyince aklınıza ilk ne geliyor?” konulu bir anket yaptım. Tahmin ettiğiniz gibi verilen ilk cevaplardan biri lastik oldu.

Yapmış olduğum bu yüzeysel anket sonucuna göre ne yazık ki kauçuk hakkında verilen cevapların çoğu lastikten ileri gidemedi. Bu durumun sonucunda bu yazımı kaleme alma gereği duydum. Öncelikle şunu belirtmek isterim. Sektörün gün geçtikçe daha da ileri gitmesi, yeni proje ve çalışmaların yapılması ve sürekli gelişmesi, “bizi bilen biliyor gerisi mühim değil” mantığından ziyade, kauçuğun hayatımızda stratejik bir malzeme olduğunu insanlarımıza anlatmamızdan geçer.

İNOVATİF Kimya Dergisi

Kauçukun temel hammaddesi olduğu ve günlük hayatta sıkça kullandığımız materyallere şöyle bir bakalım: Oto lastiği, hortum, sızdırmazlık contaları, eldiven, çizme, silgi, gemi ve doklar için kullanılan tamponlar, direksiyon körükleri, traktör, otomobil parçaları, motor takozları, metal bağlantı parçaları, demiryolu taşıtlarının aksam ve parçaları, iç mobilyalarında titreşim emici, motosikletlerin çeşitli aksamları, tekerlekli koltukların aksamları, kauçuktan matbaa makineleri blanketleri, manşonlar, apronlar, tıpalar, terlikler ve ayakkabı tabanı... Bu ürünler içinde oto lastiğinin yaklaşık %65’lik bir payı vardır. Ancak gelişen teknoloji ve değişen şartlar sebebiyle tabii kauçuktan günümüzde pek az ürün imal edilmektedir. Çoğu malzemenin hammaddesinde, petrolden elde edilen suni kauçuk kullanılmaktadır. Üründen istenen özelliklere göre (materyalin özellikleri, dayanma, fiyat vb.) tabii ve suni kauçuk, çeşitli oranlarda ek ve dolgu maddesi ile karışım olarak kullanılmaktadır.

14

Aşağıda verdiğimiz bazı kauçuk türlerine ve özelliklerine göz atabilirsiniz.

15

İNOVATİF Kimya Dergisi

Kauçuk Sektöründe Atık Oluşumu Günümüzde, teknolojinin hızla gelişmesiyle birlikte sektörler arası rekabet de doğru orantılı olarak ivme kazanmaktadır.

Dünya şartları sürekli değişmekte ve sermaye de hızlı bir şekilde yer değiştirmektedir.

Firmalar, rekabet güçlerini artırmak ve devamlılığını sağlayabilmek için sürekli müşteri segmentlerini, kaliteyi ve verimliliği artırmak mecburiyetindedirler. Yüksek verime sahip üretim, teknoloji ve yönetsel araçların kullanımıyla, daha az doğal kaynak sarfederek aynı veya daha fazla üretimin gerçekleştirilmesi gerekmektedir. Gelişen teknoloji ve kaynak israfıyla birlikte, küresel ısınma gibi sorunlar baş göstermektedir.

Firmalar, artık daha az atık ve fireyle faaliyetlerini sürdürmek mecburiyetindedirler.

Kauçuk sektörünün büyük kısmını otomobil lastiğinin oluşturduğundan söz etmiştik.

Lastik firmalarının prosesleri sırasında kalıplama işlemlerinden önce bir takım hatalar sebebiyle (Elektrik kesilmesi, operatör kaynaklı hatalar, aşırı ısı artışı vb.) malzemenin erkenden pişmesi ya da aşırı vulkanizasyonun gerçekleşmesiyle elastik özelliğini yitirir.

Elastik özelliğini yitiren malzeme tekrar kalıplanamaz ve arızalı ürün olarak hurdaya ayrılır. Kısmen veya tamamen yanmış kısımlar rafine artığı olarak adlandırılmaktadır. Bu atıklar, çoğu zaman yanıklı hamur içermelerinin yanında sağlam kısımlar da ihtiva etmektedirler. Bu tip hamurlara piyasanın tabiriyle “yanıklı hamur” denir. Birçok lastik eşya yapan firmaların en

büyük sorunlarından birisidir bu hurdalar. Kauçuğun çok kıymetli ve dışarıdan tedarik edilen bir malzeme olmasından dolayı, bazı orta ölçekli firmalar, sağlam kısımları ayırmak için lastik firmalarından bu tip hurdalar satın alır. Satın alınan bu malzemeler, rafinasyon işlemine tabi tutulur. Yanık kısımlarından ayrılan hamur, otomobil lastik kaplamacıları, paspas, conta vb. materyal üretimi yapan firmalara yarı mamül olarak satılır. Ortaya çıkan atık, yanmış, vulkanize olmuş kauçuk da çöpe atılmaz.

Bunlar da çeşitli malzemelerin yapımında dolgu malzemesi olarak kullanılır.(El arabası tekeri, traktör tekeri, halı saha zemini vs.)

Ömrünü Tamamlamış Lastikler Bir diğer atık oluşum süreci de ömrünü tamamlamış lastiklerdir. Bu lastikler, kullanım ömürlerini yitirdikten ve araç altından söküldükten sonra "ömrünü tamamlamış lastik" olurlar.

Lastiklerin diş derinliği belirli bir milimetreye (binek araç lastikleri için 1.6 mm’dir) düştüğü zaman, lastiklerin araçta kullanımı tehlikelidir.

Fakat bazı lastikler araçtan söküldükten sonra, kaplanarak yeniden araçta kullanıma uygun hale getirilebilir. Bu sayede de bir süreliğine de olsa geri dönüşüm sağlanmış olunur. Özellikle kamyon, otobüs gibi araçların lastikleri kapla-

İNOVATİF Kimya Dergisi

nabilmektedir. Yalnız bu kaplama işleminin de bir takım riskleri vardır. İyi bir kaplama işlemi yapılmaması facialara yol açabilir. Ülkemizde her yıl yaklaşık olarak 180.000 ton ömrünü tamamlamış lastik oluşmaktadır. (Kaynak:LASDER)

16

Bir diğer geri kazanım yöntemi de geri kazanım tesislerinde gerçekleşir. Tesise gelen lastiklerde ilk önce lastiklerin kalın tel kısımları ayrılır.

Kalın tel kısımları ayrılan lastikler daha sonra, daha ufak parçalara ayrılırlar. Öğütme işlemleri sonucunda, lastiklerin elyaf (bez) ve tel kısımları ayrılır. Oluşan granül lastik parçaları da çeşitli elekler ile istenilen boyutlara getirilir.

Burada oluşan granül lastikler kauçuk imalatında, halı saha zeminlerinde ve lastik karo taşı üretiminde kullanılmak üzere piyasaya arz edilir. Bazen de bu lastikler çimento fabrikaları, kireç-alçı fabrikaları gibi tesislerde ilave yakıt olarak kullanılmaktadır.

Atık lastiklerin, ısıl değerleri 28,000 kJ/kg ile 35,000 kJ/kg arasında değişmektedir. Uygun şartlarda atık lastiklerin yakılması mümkün olup, ısı enerjisi elde edilmesi gereken uygulamalarda kullanılabilmektedir.

17

Yığma yapıların, kullanılmış oto lastiği ile depreme dayanıklı hale getirilmesine ilişkin bir takım çalışmalar yapılmaktadır. Dünya Bankası’nın ve düşük gelirli insanların teknoloji gerektiren servislerden faydalanabilmesi amacıyla her yıl düzenlediği “Development Marketplace” yarışmasında, 2003 yılı için desteklenmeyi hak eden projeler arasında yer alan bir çalışmada, kullanılmış lastiklerin yapısal güçlendirme malzemesi olarak kullanılması gündeme gelmiştir [1].

eritilir. Farklı miktarlardaki her ürün için piroliz ve eritmede farklı bir proses tanımlanır.

Sıcaklık arttığında, daha fazla gaz üretilir. Sıcaklık azaldığında, yağ geri kazanılan ilk yakıt olur[1].

Lastiklerin en önemli ve çevreye en az zararı olan yöntemlerden biri “piroliz” işlemidir.

Piroliz de eski lastiklerin yakıta çevrimi için kullanılan metotlardan biridir. Teknik olarak piroliz, ısı ile organik kimyasal bağların kırılması prosesidir.

Lastikler ele alındığında, yani lastikler piroliz sonucu, karbon siyahı, gaz, çelik ve yağa dönüşür ve daha sonra bunlar

İNOVATİF Kimya Dergisi

Lastiklerin geri dönüşümü ile alakalı olarak, ülkemizde bir kaç firma bu konuya el atmış vaziyette. Ancak bu firmaların şu anki bertaraf yöntemleri, yakarak veya parçalayarak dolgu malzemesi olarak kullanımını sağlayabilmektedir. Oysa İtalyan Enerji ve Sürdürülebilir Kaynaklar Ulusal Ajansı tarafından yürütülen TyGRe projesi çerçevesinde, hurda lastikten silikon karbit ve sentetik gaz üretimi gerçekleştirilebilmekte, böylelikle silikon karbit, düşük maliyetle üretilerek ekonomiye kazandırılmaktadır.

Trisaia’daki pilot fabrikadaki dev kazanlarda 1000 derece ısıtılan hurda lastiklerden hidrojen, karbonmonoksit, karbondioksit ve metan içerikli sentetik gaz yanında, daha sonra silikon karbite dönüştürülen silikonoksit elde ediliyor. Seramik ve elektronik cihazlarda kullanılan pahalı hammaddeler arasındaki silikon karbit, düşük maliyetle üretilerek ekonomiye kazandırılıyor. Saatte 30 kg hurda lastik işleyecek kapasitedeki fabrika, ticari olarak kendini kanıtlarsa milyar dolarlık küresel pazara yeni bir yön verecek gibi gözüküyor[2].

Kaynaklar : [1] Ertas, T. 1997, Zararlı Atıkların Ozon ile Oksidasyonu. İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Doktora Tezi, İstanbul [2] http://www.limitsizenerj.com/cevre/geri-donusum/2001-tygre-projesi-hurda-lastikleri-enerji-ve-degerli-hammaddeye-donusturuyor - 01.01.2014 Tarihinde Alındı [3] Guogıang, L., Stubblefıeld, M. A., Garrıck, G., Eggers, J., Abadıe, C., Huang, B. 2004, Development of waste tire modified cncrete. Cement and Concrete Research 34: 2283-2289.

[4] Lagrega, M. D. 1994. Buckingham P.L., Evans J.C. Hazardous Waste Management. McGrawHill. 641-698 s.

İNOVATİF Kimya Dergisi

18

İsmail BAYRAKTAR ismbyrktr@gmail.com

YÜKSEK KIMYAGER (MEZUN) Adnan Menderes Üniversitesi

“BOR”

Geleceğimizin Enerji Kaynağı "Memleketimiz baştan nihayete kadar hazinelerle doludur. Biz o hazineler üzerinde aç kalmış insanlar gibiyiz. Hepimiz bütün bu hazineleri meydana çıkarmak, servet ve refahımızın kaynaklarını bulmak vazifesiyle mükellefiz."

Mustafa Kemal ATATÜRK

Adı Simgesi Atom No Yoğunluk Metal Rengi Tabiattaki Hali

19

Bor B 5 2,3gr/cm 3 Kahverengi Oksitli Bileşikle

Ülk e Türkiye A.B.D. B.D.T. G. Amerika Çin Kazakistan Toplam

Rezerv 10 6 Ton 564 80 100 91 36 15 886

% 64 9 11 10 4 2 100

İNOVATİF Kimya Dergisi

Günümüzden 4000 yıl öncesinde Tibet’te var olduğu bilinen bor, Babiller tarafından uzak doğudan getirterek altın üretiminde, Mısırlılar tarafından mumyalamada, Romalılarda cam yapımında, eski Yunanlılar ve Romalılarca temizlikte, MS 875 yılında Arap doktorlar tarafından ilaç olarak kullanılmıştır. İlk Borik Asit Kimya öğretmeni William Homberg tarafından, ilk elementer bor da 1808 yılında Fransız kimyacı

Bor’un fiziksel görünümü

Gay-Lussac tarafından elde edilmiştir. Maden çeşitliği bakımından belirli bir zenginliğe sahip olmasına karşın olarak rezerv ve rezerv kalitesi açısından pek şanslı olmayan ülkemiz hammadde, yarı mamul, cam, porselen, seramik, tekstil, deterjan, metalürji, tarım, havacılık, nükleer, savunma gibi çok farklı sektörlerde kullanır.

Bor kristallerinin SEM görüntüsü[1]

Elmastan sonra en sert madendir. Stratejik öneme sahip Bor mineralleri, doğada yaklaşık 230 çeşittir. Bunlardan ticari öneme sahip olanlar; Na2B4O7.10H2O boraks (tinkal), Na2B4O7.4H2O kernit (razorit), Ca2B6O11.5H2O kolemanit, NaCaB5O9.8H2O uleksit, propertit, pandermit ve CaMgB6O11.6H2O bor asittir[3].

Türkiye’de bor yatağı işletmeciliği 1865’de Desmazures Compaigne Industrielle des Mazures tarafından Susurluk’un 9 km güneyinde Aziziye köyündeki yatakta başlamıştır. 1956’da Kütahya Emet yakınlarında bulunan kolemanit yataklarını Etibank’ın işletmeye başlaması ve 1971-1978’de bor madenciliğinin devletleştirilmesine kadar çeşitli yerli ve yabancı şirketler tarafından işletilmiş ve ham maden olarak ihraç

İNOVATİF Kimya Dergisi

edilmiştir. Türkiye’de bor madenlerinin devletleştirilmesinden sonra, Etibank madenlerde konsantre yanında, Bandırma ve Kırka ’da bor cevherlerinden temel bor tuzlarını üreten tesisler kurulmuştur. [4].

20

NANOTEKNOLOJİ (NANOBOR) Uluslararası Bor Araştırma Enstitüsü ve Eti Madencilik Genel Müdürlüğü'nün borla ilgili çalışmalarının tanıtıldığı toplantı Enerji ve Tabi Kaynaklar Bakanlığı'nda düzenlendi. Bu toplantıda birçok bor ile ilgili projeden bahsedildi. Bu projelerden biri Levent Özmen'in hidrojen enerjisiyle çalışacak ve egzozundan su buharı çıkaracak araç projesi. Bu tip araçların 10-12 yıl sonra piyasaya çıkabileceği söyleniyor.

Bor ayrıca süper iletken olarak trenlerin ray üzerinde ancak raya dokunmadan gitmesini sağlıyor. Bu amaçla enstitü borla süper iletken ve mıknatıs üretmeyi de başardı.

Böylece dışarıdan teknoloji satın almadan hızlı tren prototipleri yapılarak, denemelere başlanması amaçlanıyor. Daha sonra borun yanmayı geciktirici özelliği de tanıtıldı. Bor kullanılarak yapılan çadır ve bu madenle kaplanan ahşap evin yanmaması dikkat çekiciydi. Bu ürünlerde kullanılan kimyasal da Bor Araştırma Enstitüsü'nün kendi laboratuvarlarında üretiliyor.

Ahşapların Bor ile kaplanması

Hidrojenle çalışan bir araç NaBH4 + 2H2O = NaBO2 + 4H2

21

İNOVATİF Kimya Dergisi

BOR’UN KULLANIM ALANLARI Cam Sanayi Bor minerallerinin, en fazla tüketildiği alan cam sektörüdür. Bor, ergimiş haldeki cam ara mamulüne katıldığında onun akışkanlığını artırmakta, son ürünün yüzey sertliğini ve dayanıklılığını yükseltmektedir. Bor oksit özellikle; borosilikat cam, tekstil tipi ve izolasyon tipi cam elyaflarında yoğun olarak kullanılmaktadır.

Temizlik Sektörü Sabun ve deterjanlara mikrop öldürücü (jermisit) ve su yumuşatıcı etkisi nedeniyle %10 boraks dekahidrat ve beyazlatıcı etkisini artırmak için toz deterjanlara %10-20 oranında sodyum perborat (mono veya tetra olarak) katılmaktadır. Sodyum perborat (NaBO2H2O2.3H2O) aktif bir oksijen kaynağı olduğundan etkili bir ağartıcıdır.

Alev Geciktirici Boratlar, çeşitli malzemelerde (ahşap, selülozik yalıtım, PVC ve tekstil) alev geciktirici amacıyla kullanılmaya başlanmıştır. Bor, yanan malzemenin üzerine oksijenle temasını kesecek şekilde kaplayarak yanmayı bastırır. Çinko borat, plastik malzemelerde; borik asit, boraks pentahidrat ve boraks dekahidrat gibi çözünebilir boratlar ise selülozik malzemelerde kullanılır. Bu malzemeler; tahta, kontrplak, ağaç fiber, kağıt ve pamuk gibi doğal fiberlerdir.

İNOVATİF Kimya Dergisi

22

Tarım Bor, hücredeki şeker geçişini, hücre bölünmesi ve gelişimi, fotosentez metabolizmasını düzenler. Gereken miktarlarda bor olmadan da bitkiler büyüyebilir ve yaprak açabilir, ancak meyve veya tohum üretiminde kayıplar söz konusu olacaktır.

Metalürji Bor bileşikleri, yüksek sıcaklıklarda düzgün, yapışkan, koruyucu ve çapaksız sıvı oluşturma özellikleri nedeniyle demir dışı metal sanayinde koruyucu cüruf oluşturucu ve ergitmeyi hızlandırıcı madde olarak kullanılmaktadır. Bor ilavesi çeliğin sertlik ve mukavemetini artırmaktadır. Çelikler 50 ppm düzeyine kadar bor ihtiva edebilirler.

Uzay ve Havacılık Borun yanıcı fakat tutuşma sıcaklığının yüksek olması, yanma sonucunda kolaylıkla aktarılabilecek katı ürün vermesi ve çevreyi kirletecek emisyon açığa çıkarmaması ulaşım araçlarında bir avantaj olarak kabul edilmektedir.

Bor kimyasalları füze yakıtı olarak kullanılabilmekte olup hidrojen diboran (B2H6) ve hidrojen pentaboran (B5H9) gibi borhidrürlerin uçaklarda yüksek performanslı potansiyel yakıt olarak kullanımı konusunda çalışmalar mevcuttur.

23

İNOVATİF Kimya Dergisi

ENERJİ Sodyum bor hidrürün (NaBH4), yanıcı/patlayıcı olmaması, çevreye dost bir ürün olması, reaksiyonu sonucu oluşan sodyum metaboratın (NaBO2) tekrar sodyum bor hidrüre dönüştürülebilmesi geri dönüşümlüdür.

Elde edilen hidrojenin yarısının sodyum borhidrürden diğer yarısının ise sudan gelmesi, araçlarda yük ve yolcu taşıma yeri açısından problem yaratmaması gibi özelliklerinden dolayı hidrojenin depolanması konusunda diğer

İNOVATİF Kimya Dergisi

yöntemlere göre avantajlı durumdadır. Sodyum borhidrür, gelecek yıllarda hidrojenin yakıt olarak kullanılmasının yaygınlaşması ile birlikte enerji alanında önemli bir ürün haline gelecektir. Hidrojeni depolama özelliğinin yanı sıra, yakıt pillerinde doğrudan yakıt olarak da kullanılabilmektedir.

24

SAĞLIK Sağlıkta; metabolizmadaki bor, kalsiyum, magnezyum ve fosfor dengesini ayarlamakta olup sağlıklı kemiklerin oluşumuna, kasların ve beyin fonksiyonlarının gelişimine yardım eder. Bor Nötron Yakalama Tedavisi (BNCT) ile sağlıklı hücrelere zarar vermeden kanserli hücrelerin imha edilmesinde görev alan bor elementi, kanser tedavisinde yeni bir umut olmuştur[6].

Çimento ve Yapı Kimyasalları Bir bor minerali olan kolemanit, %8 oranında çimento üretiminde kullanılarak klinker pişirme sıcaklığını düşürmekte ve çimentonun özelliklerini iyileştirmektedir. Borlu çimento; mukavemet, su ve gaz geçirgenliği, hidratasyon ısısı gibi parametreler açısından portland çimentosuna göre daha iyi özellikler sergilemektedir.

Hidratasyon ısısının düşük olması özellikle kütle betonlarında soğutma ihtiyacını önemli oranda azaltmaktadır[5].

Dünyanın en büyük bor rezervlerine sahip olan Türkiye, bor minerali ve ticari boratlar üretiminde önemli bir yerdedir. Ancak sahip olduğu cevheri en iyi şekilde değerlendirebilmek için ürün çeşidini artırması ve özellikle bor ürünleri üretimine geçmesi gerekir. Bu konuda biz kimyagerler, bor üzerine daha çok kafa yormaya ve Ar-ge çalışmalarına daha çok zaman ayırmamız gerekir.

Ulu Önder Atatürk’ün "Memleketimizin ekonomik kaynakları bütün dünyanın hırslarını çekecek verim ve servete maliktir." sözleri bize ilham kaynağı olsun.

25

İNOVATİF Kimya Dergisi

Kaynaklar : 1. Uslu, İ., Gökmen, F. Ö., Aytimur, A. Polimerik Prekursörler ile Bor Karbür Sentezi. İnovasyon Türkiye Sunumu 2. Buluttekin, B., 2008. Bor Madeni Ekonomisi. Ulusal İktisat Kongresi 3. Kalafatoğlu, İ. E., ve Örs, S. N., 2003. 21.yy’da Bor Teknolojileri ve Uygulamaları.

4. Wikipedia/Boron 5. Ulusal Bor Araştırma Enstitüsü (BOREN) Dokümantasyon Bölümü.

6. Kahraman, G., Bor Nötron Yakalama (BNCT) Tedavisinde Kullanılan Hızlandırıcıya Dayalı Nötron Kaynakları. Türkiye Atom Enerjisi Kurumu

İNOVATİF Kimya Dergisi

26

Anıl Yasin AKDOĞAN

anil_yasin_akdogan@hotmail.com

KIMYA TEKNIKERI (MEZUN) Balıkesir Üniversitesi

“POLYESTER MAMÜLLERDE OLİGOMER SORUNU”

Piyasada bulunan polyester lifleri, %1.5-4 kadar oligomer içermektedirler. Oligomerler; polimerizasyon derecesi (n) 10’un altında olan polietilentereftalat moleküllerinden oluşmakta olup, bir kısmı halkalı yapıya (çiklik), bir kısmı da düz zincirli (lineer) yapıya sahiplerdir. Düz zincirli yapıya sahip olan oligomerlerin, liflerin yüzeyinde ve terbiye cihazının çeperlerinde kristalizasyonu, çökmesi tehlikesi azdır. Sorun yaratan oligomerler, çiklik oligomerler olup bunlar içerisinde de çiklik trimerler en önemli rolü oynamaktadır.

Çikliktrimer ( çiklo – tris – etilen glikol tereftalat ) Liflerde başta tetramerler olmak üzere, başka halkalı oligomerler de bulunmaktadır. Polietilentereftalat esaslı liflerde halkalı trimer ve tetramer miktarı % 1.25 – 1.29 kadardır. Bunun % 0.3 – 0.31’i tetramer, % 0.95 – 0.98‘i trimerdir.

27

İNOVATİF Kimya Dergisi

Halkalı trimer liflerde üç konumda bulunur; 1.

2.

3.

Liflerin içerisinde Liflerin yüzeyine sıkı bağlı Liflerin yüzeyine gevşek bağlı

Elde edildikten sonra teksture, termofiksaj gibi ısıl işlem görmemiş liflerde trimerlerin hemen hemen tamamı liflerin içerisindedir. Yüzeydeki trimer oranı %0.004 – 0.007‘yi geçmez. Teksture ve termofiksaj gibi ısıl işlemlerde uygulanan süre 5-30 sn olur. Yine de yüzeyde ki oligomer miktarı % 0.02-0.04 civarında kalır ki, bu da sorun teşkil etmez.

Ancak özellikle çektirme (HT) yöntemine göre yapılan boyamalarda liflerin içersindeki oligomerler lif yüzeyine çıkarak kristallenmeye başlamakta ve lif yüzeyine sıkı bir şekilde tutunmaktadırlar.

Liflerin içersinden yüzeye çıkan trimerlerin bir kısmı ise flotteye geçmekte ve burada kristalleşmektedirler.

Oligomer – boyama süresi ilişkisi Görüldüğü gibi, life sıkı olarak tutunmuş çiklik oligomer miktarı boyama süresine bağlı olarak çok değişmezken, artmaya devam eden kısım flotteden lifin yüzeyine geçerek, gevşek olarak tutunan kısımdır ve gerek mamülün görünümü açısından, gerekse daha sonra ki işlemlerde sorun yaratan oligomer kısmı da, bu lif yüzeyine gevşek olarak tutunan oligomerlerdir.

Bunların neden olduğu sorunlar şunlardır; • Boyamanın canlılığını azaltma • Refleksiyon farklılıkları nedeniyle boyamanın düzgünsüz olduğu intibası uyandırma • Özellikle levent boyamalarda, iç tabakalarda oligomer filtrasyonu nedeniyle sargının dışı ile içi arasında farklı boyama • Boyama cihazlarında, özellikle pompa ve eşanjör üzerine çökerek, pompa ve ejanjör verimini düşürme • Mamül yüzeyi sivri bir şeyle çizildiğinde iz kalması

İNOVATİF Kimya Dergisi

28

İplik boyamalarda ise; • Bobin, katlı büküm, örgü makinalarında sevk bilezik ve rolikleri veya iğnelerden geçerken oligomer tozu oluşması ve birikmesine, • Örgü iğnelerinin aşınmasını artırmaya neden olurlar.

Görüldüğü gibi oligomerlerin yüzeye çıkması, birinci derecede çektirme yöntemine göre boyamalarda görülmektedir. Bu nedenle bu etkilerden kurtulmak için önlemler boyamadan önce, boyama esnasında ve boyamadan sonra alınabilirler.

Oligamer sonucu bobin boyama makinelerinde oluşan kristaller.

Kaynaklar : •Tekstil Ön Terbiyesi Prof. Doktor Pervin ANİŞ ( Resim kaynakları ) •Tekstil Kimyası ders notları

29

İNOVATİF Kimya Dergisi

Yavuz Selim KART

kim_muhselim@hotmail.com

KIMYA MUHENDISI (MEZUN) Cumhuriyet Üniversitesi

“Matlab ve Kimya”

Merhabalar Arkadaşlar; Şuana kadar yazılarımda çeşitli programların işleyicilerini, çalışma mantıklarını çeşit çeşit örneklerle anlatmaya çalıştım. Bu programlardan bazıları okullarda kullanılan, bazıları kullanılmayan programlardı. Kimileriniz gereksiz diye de düşünmüş olabilir. Bugün anlatacağım program ise temel Matlab kullanımı olacak. İçerikte ise Matlab kullanımını kimyager ve kimya mühendisleri için örneklendireceğim. Örnekleri Google yardımı ile buldum. Sadece anlatmak istediğim bu programın bazı işlemlerimizi nasıl kolaylaştırdığı ve yardımcı olduğudur.

Matlab nedir? Wikipedia bizim için şöyle bir açıklama yapmış: “MATLAB (matrix laboratory) sayısal hesaplama ve dördüncü nesil programlama dilidir.

MathWorks tarafından geliştiriliyor. MATLAB, matris işlenmesine, fonksiyonlar ve veri çizilmesine, algoritmalar uygulanmasına, kullanıcı ara yüzü oluşturulmasına ve diğer dillerle yazılmış programlar ile etkileşim oluşturulmasına izin verir. C, C++, Java, ve Fortran dillerini içerir.”

Yani bizim çeşitli matematik işlemlerini hesaplamalarını kolayca yapabilmemizi sağlayan, bizi ağır matematiksel işlemler altında ezilmekten kurtaran, zamanımızı daha verimli kılan bir araç…

Programı açtığımızda karşımıza şu ekran gelir.

Resim 1: Matlab Komut Ekranı

İNOVATİF Kimya Dergisi

30

Fx yazan yerin karşısına yapacağımız işlemleri yazıyoruz. Örneğin; 2+3 yazdığımızda sistem bize 5, 10*10 yazdığımızda ise 100 sonucunu verecektir. Tabi yapılacak işlemler bu kadar basit değil. Daha çok işlem yapabilirsiniz.

Temel komutlar Clc: Ekran aşırı dolduysa bu komut ile silme işlemi yapabilirsiniz.

Help: Ekrana size yardımcı olacak yardım dosyalarını getirir. Şimdilik bu iki komutla yetinelim. Çünkü genel yapılan işlemler hep diziler üstünden gidiyor.

Komutları burada tek tek anlatmam, mantıksız geleceği için size örnekler içinde göstereceğim. Şimdi matris nasıl oluşturulur ona bakalım. 2*2 bir matris oluşturmak istiyoruz nasıl yapacağız.

A = [1 2; 3 4]; İfadesi şeklinde yapacağız. İyi de burada 2*2 olduğu nerden belli. ; -> ifadesi sütunları ayırır. , -> ifadesi satırları ayırır.

Buna göre burada matris oluşturacağımız zaman ne yapacakmışız.

A = [1,2; 3,4]; ile tanımlama yapacağız. A diyecek, eşittir açıp köşeli parantezler içine değerlerimizi belirtip yazacağız. Kaç satır kaç sütun istiyorsak ona göre belirteceğiz. Matlab geniş bir program her şeyini burada anlatmam mümkün değil. Şimdi bir örnek yapalım. Aşağıdaki resime bakalım. Bu resimdeki gibi bir sisteminiz olsun elinizde. Hesaplaması biraz zaman alır değil mi?

Resim 2: Mixer Sorusu

31

İNOVATİF Kimya Dergisi

Şimdi bu sistemde çeşitli girişler çıkışlar var bazılarının oranları mevcut. Bizden istenen ise A,B,C nedir?

A,B,C matematiksel işlemler ile işlem biraz zaman alabilir. Şimdi Matlab kullanarak bu işlem nasıl kolay yapılıyor görelim.

Resim 3: Çözüm işlemi Solve komutu yardımıyla işlemi dizi gibi benzetip işlemi çözdürdük. Yani matris sistemi kurup yapmış gibi olduk. Tek satır 3 sütun bir işlem.

Burada Ksilen işlemi ile ksilenler alınıyor.

Toluen işlemi ile tolüenler, benzen işlemi için benzen olanlar alınıyor. Kütle denkliği dersi görenler bilirler.

0,5*A +0,3*B =0,4*C -> işlemi bize ksilen sistemini veriyor.

0,2*A +0,3*B =0,2*C -> işlemi bize tolüen sistemini veriyor.

0,3*A +0,4*B +100=0,4*C işlemi ise bize benzen işlemini veriyor. İşlemi çözdürdüğümüz zaman sonuç olarak karşımıza şunlar geliyor.

Resim 4: Matlab çözümü işlemi Ne kadar kolay oldu değil mi? Bu gibi işlemlerde Matlab kullanmak oldukça keyifli ve kullanışlı olur kanaatindeyim.

Tabi sadece kimya mühendisleri değil, kimyager arkadaşlar içinde oldukça kullanışlı bir program.

İNOVATİF Kimya Dergisi

32

Nasıl kullanacağız yine bir örnek üzerinden gidelim. Basit bir örnek olacak; ama maksat fikir vermesi.

Resim 5: Tepkime denklemi Şekilde tepkime denklemi görmektesiniz. Bu denklemi Matlab yardımı ile çözeceğiz. İşlemleri yaparken matris çözme mantığından faydalanacağız. Aynı olan şeyler hep bir tarafta olacak.

Resim 6: Her bir atomun karşılıkları Şimdi üstteki resmi inceleyelim. Bu resimde x1 katsayısı için karbona bakalım. CH4 olan yerde C atomu bir tane olduğundan 1*X1 yazıyoruz. O2 tarafında karbon olmadığından 0*X2 yazıyoruz.

Tepkime başladığı için = ifadesini yerleştiriyoruz ve diğer ifadelere bakıyoruz. 1*X3 yazıyoruz ve 0*X4 yazıp karbon işlemi için olayı kapatıyoruz. Diğerleri de bu mantıkla yapılıyor. Bunları yaptıktan ve gerekli ifadeleri düzelttikten sonra karşımıza şu ifade çıkacak.

Resim 7: Düzenlenmiş denklem ifadesi Denklemimiz oluştu. Şimdi bu ifadeyi matris biçiminde Matlab’a geçireceğiz.

Resim 8: Denklem ifadesinin matlab tarafına yazdırılışı

33

İNOVATİF Kimya Dergisi

Denklem ifademizi bu şekilde Matlab’a yazacağız. Denklem ifadesini çözeceğiz. Burada A ve b ifadelerini matlaba olduğu gibi yazacağız. Çözdürmek istediğimiz işlem katsayılar çünkü. Bunları matlaba girdik mi? Şimdi yapacağınız işlem ise bu işlemi çözdürmek.

Resim 9: İşlemin Matlab’da çözdürülmesi inv(A)*b ifadesini kullanıp katsayıları çıkarıyoruz.

Buradan çok da mantıklı bir sonuç çıkmadı gibi değil mi? Neden çünkü sayılar küsuratlı ifadeler. Şimdi ifademizi daha düzgün bir hale getirelim.

Resim 10: İşlemin düzgün hali.

Son resimde görüldüğü üzere Matlab ile bir kimyasal denklemi çözmüş olduk. İlerleyen sayılarda bilgi birikimim ve gücümün yettiğince redoks tepkimeleri eşitleme ve kolon sistemleri ile ilgili örneklerde anlatacağım. Bunları kullanarak bilgi birikiminizde kalıcılık sağlayabilirsiniz. Çok kolay işlemler değil. Pratik yapmanız ve elinizde Matlab programının olması şart. Programı bazı üniversiteler veriyorlar, bazı üniversitelerde ise bu program yok. Google aracılığı ile ulaşıp edinebilirsiniz. Buradan buluş yöntemi anlatmayacağım. Kullanımı kısaca böyledir. İşlemlerinizi kısaltır ve sadeleştirebilirsiniz. Programda grafik çizimi vs gibi işlemlerde mevcut zaman oldukça, dergi sürdükçe sizlere bunları anlatmaktan büyük zevk duyacağım. Takipte kalın sevgiyle kalın.

İNOVATİF Kimya Dergisi

34

Kaynaklar : http://fie-conference.org/fie96/papers/238.pdf http://ismailari.com/blog/matlab-programlamaya-giris/ rasimavci.com/matlab/KIMYA_MUHENDISLIK_SORULAR_1.pptx http://tr.wikipedia.org/wiki/MATLAB Görsel Kaynaklar : Görsel kaynaklar tarafıma aittir.

35

İNOVATİF Kimya Dergisi

İNOVATİF Kimya Dergisi

36

İNOVATİF Kimya Dergisi

Yararlı Siteler Kimya ile ilgili sunumlar genel herkesin problemi. Bazen zaman bulamayız, bazen ise üşeniriz vs. Böyle zaman bulamadığımız ya da üşendiğimiz ya da herhangi bir fikir nasıl yapacağımız aklımıza gelmediği zamanlarda böyle siteler altın konumuna geçiyor. Sizlere hem fikir verir hem de yardımcı olur. Güzel bir site inceleyin. Keyfine varın.

http://www.worldofteaching.com/chemistrypowerpoints.html Kimya ile ilgili kaynak sıkıntısı malum. Türkçe döküman ile işini görenler diyecekler ki ne gereği var. Biz paylaşıyoruz ki malum tez vs değişik şeylerde kaynak taraması yaparken zorlanmayın. Bu sitede bu noktada ücretsiz kaynakları ile oldukça güzel. Kendi kütüphanesini yapanlarda indirebilirler. Tavsiye ediyoruz.

http://www.e-booksdirectory.com/listing.php?category=152 Son sitemizde kimya ile ilgili oyun, alıştırma içeren ingilizce bir site. Ama ne yaptın sen? Hep ingilizce hep ingilizce diye sesler geliyor gibi. Türkçe çok bir şey yok arkadaşlar. Sizler daha çok çalışıp Türkçe bir şeyler çıkaracaksınız. Siteyi inceleyin cidden eğlenceli içerikller mevcut.

http://www.sheppardsoftware.com/Elementsgames.htm

37

İNOVATİF Kimya Dergisi

İNOVATİF Kimya Dergisi

Kimya Bulmacasi 1

2

3 4 5

6 7 8 9

10

Soldan Saga 2. Kristal yapisinda belirli miktarlarda su molekülü içeren bilesiklerdir.

5. Bir çözeltinin en fazla miktardaki bileseni veya çözeltiye fiziksel halini veren bilesendir.

6. Filiz yapan 6A grubu elementleri.

8. Bir atom çekirdegine herhangi bir nükleer tanecigin gönderilmesi.

9. Isik tanecig. Isik isininin enerjisi bu fotonlar içinde yogunlasmistir.

10. Bir çözelti içerisindeki küçük iyon veya moleküllerin yari geçirgen bir zardan geçmesi ve büyük iyon veya moleküllerin geçmemesi islemi.

İNOVATİF Kimya Dergisi

Yukaridan Asagiya 1. Çözeltide çözünmüs olan göreceli madde miktaridir.

Düsük konsantrasyonlu çözeltilere seyreltik yüksek konsantrasyonlu çözeltilere derisik çözelti denir.

3. Gaz moleküllerinin küçük bir delik araciligiyla bir kaptan daha düsük basinçli ortama yayilmasi.

4. Bir çözeltide iki tuzun etkilesimi veya sicaklik degisiminin çözünürlüge etkisi sonucu çözünmeyen kati bir bilesigin olusmasi....

7. Bir ortamda enerji tasiyan egilim.

38

Geçen Ayın Çözümü

INOVATIF İNOVATİF Kimya Dergisi

Kimya Bulmacasi 1 3

K

2

H A

L

K

O

J

E

N

Ö

C

Z 4

I 5

B

O M B

6

M 7

O 8

L

A

I N

T

Ç

A

D

B A

Ü R

D

i

M A

N

S

E

i

N

N

I

T

L

E

R

Ç

I R G 9

Ç

Ö

K

E

L

M E

N 10

K

I

M Y

A

E Soldan Saga 3. Filiz yapan 6A grubu elementleri. [KALKOJEN] 5. Bir atom çekirdegine herhangi bir nükleer tanecigin gönderilmesi. [BOMBARDiMAN] 8. Lantanyum (89La) elementinden sonra gelen ve 5f orbitallerinin dolmasiyla olusan 14 element.

[LANTANITLER] 9. Bir çözeltide iki tuzun etkilesimi veya sicaklik degisiminin çözünürlüge etkisi sonucu çözünmeyen kati bir bilesigin olusmasi. [ÇÖKELME]

Yukaridan Asagiya 1. Maddenin uzayda kapladigi bosluk. [HACIM] 2. Bir çözeltinin miktar olarak az bulunan bilesenleri [ÇÖZÜNEN] 4. Birim yüzeye uygulanan kuvvet [BASiNÇ] 6. 6,02•1023 adet tanecik, atom veya molekül. [MOL] 7. Elementlerin elektron olarak bir degerlikten daha düsük degerliklere geçmesi. [INDIRGENME]

10. Maddelerin özellikleri ile maddeler arasi etkilesimleri inceleyen bilim dali. [KIMYA]

39

İNOVATİF Kimya Dergisi

İNOVATİF Kimya Dergisi

Bende Yazmak İstiyorum Dergide bende yazmak istiyorum benim de yazılarım olsun diyorsanız. ***Yazacağınız konuyu belirleyin. (Kimya içeriği olan herhangi bir konu olabilir) Örnek: Polimerden ya da organikten bir konu ya da sanayide gördüğünüz bir şey ile ilgili bir konu. Kendi cümleleriniz ile olması şart. Alıntı alıyorsanız kesinlikle kaynak belirtmelisiniz. ***Konuda kullanılan resimlerin kaynakları belirtilmeli. ***Yazılar kesinlikle facebook üzerinden bizlere gönderilmemeli. Çünkü bu oldukça işimizi zorlaştırıyor. Yazılar inovatifkimyadergisi@gmail.com adresine gönderilmeli. ***Dergi editörlerimiz olan Ayşe Emir, Caner Kavraz,Aybike Kurtuldu,Seda Çoban, Merve Erkoç arkadaşlarımıza ulaşması gerekmektedir. ***Yazıları gönderdikten sonra kendiniz ile ilgili bilgileri de mail ile bize göndermelisiniz. Yoksa yazınız yayınlanmayacaktır. ***Ad Soyad Ulaşılabilecek Mail Adresi(Hızlı ulaşılabilecek sık kullanılan bir mail olmalı) Bitirdiğiniz ya da okumakta olduğunuz Üniversite İsmi Çalışıyor iseniz çalıştığınız kurumdaki pozisyonunuz.

Dergiye koyabileceğimiz türden bir profil resminiz. *** 2014 Mayıs ayı sayısı için yazılarınızın son teslim tarihi. 20 Nisan 2014 dür.

Her ayın son yazım tarihi 20. de bitecektir. 20. den sonra göndereceğiniz yazılar Bir sonraki ay yayınlanacaktır. ***Ve son olarak kopyala-yapıştır ile yazıyı ben yazdım gönderiyorum derseniz yazınız kesinlikle yayınlanmaz. Bu şekilde yazı olmaz. Böyle uyanıklık yapıp kolaya kaçmak fark edilmeyecek bir şey değil. Sonuçta yazılarınızı okunuyor araştırılıyor. Bir şeylere emek verip orjinal şeyler çıkarırsanız rağbet görürsünüz. Lütfen bu konulara dikkat edelim. ***Yazılarınızı word dosyası halinde maile atacaksınız. Resimleriniz varsa da konu içinde aralarda en az bir tane resim olsun. Fikir düşünce tarzı kimya sektöründe sorun yazıları çözüm yazılarında olmayabilir ama diğer konularda en az bir tane olmalı çünkü görsellik yazıya çok şey katıyor. ***Şimdilik aklımıza gelenler bunlar sorun olursa eklemeler-çıkarmalar yaparız. ***İnovatif Kimya Dergisi gönderdiğiniz yazıların yayınlanıp yayınlanmaması hakkını elinde tutar.