hayatimizdakİ kİmya...mustafa atalay mustafaatalay.wordpress.com sayfa 3 üretiminde, temel...

21
Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 1 HAYATIMIZDAKİ KİMYA TEMİZLİK MALZEMELERİ İnsanlar eski çağlarda sabunu bulana kadar çeşitli malzemeleri temizlik maddesi olarak kullanmışlardır. Fenikeliler sabundan önce temizlik amacıyla süt, bitki özleri, kül ve kili temizlik amacıyla kullanıyorlardı. Temizlik amacıyla sabunun kullanılması M.Ö. 200'lü yıllara dayanır. Sabun keşfedildikten sonra insanlar arasında değerli bir takas aracı olarak, ilaç olarak ve temizlik malzemesi olarak kullanılmıştır. Kullanım alanı ortaçağda genişlemiş olan sabun, çamaşırların temizlenmesinde ve bulaşıcı hastalıklara karşı dezenfektan olarak kullanılmıştır. 1800'lü yılları öncesine kadar sabunun, yağ ve alkalinin mekanik bir karışımı olduğu sanılmaktaydı. 18. yüzyılda Fransız kimyager Eugene Chevreul, sabun oluşumunun bir kimyasal tepkime olduğunu göstermiştir. Buhar makinalarının bulunmasıyla sabun üretimi hızlanmıştır. 19. yüzyılda sabun yapımı, çok büyük bir sektör haline gelmiştir. 1907 yılında bir alman firması, sabunda bulunan maddelere ilave olarak sodyum perborat içeren deterjanı piyasaya sürmüştür. Sabunun sert sularda yeterince köpürememesi nedeniyle deterjan üretimi bundan sonraki yıllarda hız kazanmıştır. Sabun ve Deterjan Sabun bitkisel ve hayvansal yağların veya yağ asitlerinin NaOH gibi bazlarla kimyasal tepkimesi sonucunda elde edilir. Katı ya da sıvı yağlar basınç altında bir bazla hidroliz edilince oluşan yağ asitleri NaOH veya KOH ile etkileştirilir ve sa bun eldesi gerçekleşir. Hidroliz işlemi sırasında gliserol de oluşur. Katı ve sıvı yağlara trigliserit adı verilir. Yağların bazik ortamda hidrolizlenmesi sonucu oluşan uzun zincirli (C12-C18) karboksilli asitlerin sodyum veya potasyum tuzlarına sabun, gerçekleşen olaya da sabunlaşma denir. Aşağıda gliseril tripalmitat'tan sabun eldesi denklemi verilmişti r. Sabun molekülü bir hidrofil uç ve hidrofob karbon zinciri içerir. Aşağıda sodyum stearatın yapısı görülmektedir.

Upload: others

Post on 07-Jan-2020

11 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 1

HAYATIMIZDAKİ KİMYA

TEMİZLİK MALZEMELERİ

İnsanlar eski çağlarda sabunu bulana kadar çeşitli malzemeleri temizlik maddesi olarak kullanmışlardır. Fenikeliler

sabundan önce temizlik amacıyla süt, bitki özleri, kül ve kili temizlik amacıyla kullanıyorlardı. Temizlik amacıyla sabunun

kullanılması M.Ö. 200'lü yıllara dayanır. Sabun keşfedildikten sonra insanlar arasında değerli bir takas aracı olarak, ilaç

olarak ve temizlik malzemesi olarak kullanılmıştır. Kullanım alanı ortaçağda genişlemiş olan sabun, çamaşırların

temizlenmesinde ve bulaşıcı hastalıklara karşı dezenfektan olarak kullanılmıştır. 1800'lü yılları öncesine kadar sabunun,

yağ ve alkalinin mekanik bir karışımı olduğu sanılmaktaydı. 18. yüzyılda Fransız kimyager Eugene Chevreul, sabun

oluşumunun bir kimyasal tepkime olduğunu göstermiştir. Buhar makinalarının bulunmasıyla sabun üretimi hızlanmıştır.

19. yüzyılda sabun yapımı, çok büyük bir sektör haline gelmiştir. 1907 yılında bir alman firması, sabunda bulunan

maddelere ilave olarak sodyum perborat içeren deterjanı piyasaya sürmüştür. Sabunun sert sularda yeterince

köpürememesi nedeniyle deterjan üretimi bundan sonraki yıllarda hız kazanmıştır.

Sabun ve Deterjan

Sabun bitkisel ve hayvansal yağların veya yağ asitlerinin NaOH gibi bazlarla kimyasal tepkimesi sonucunda elde edilir.

Katı ya da sıvı yağlar basınç altında bir bazla hidroliz edilince oluşan yağ asitleri NaOH veya KOH ile etkileştirilir ve sabun

eldesi gerçekleşir. Hidroliz işlemi sırasında gliserol de oluşur. Katı ve sıvı yağlara trigliserit adı verilir.

Yağların bazik ortamda hidrolizlenmesi sonucu oluşan uzun zincirli(C12-C18) karboksilli asitlerin sodyum veya potasyum

tuzlarına sabun, gerçekleşen olaya da sabunlaşma denir.

Aşağıda gliseril tripalmitat'tan sabun eldesi denklemi verilmiştir.

Sabun molekülü bir hidrofil uç ve hidrofob karbon zinciri içerir. Aşağıda sodyum stearatın yapısı görülmektedir.

Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 2

Suda çözünebilen(yumuşak sabun) ve çözünemeyen(sert sabun) iki sabun çeşiti vardır. Suda çözünebilenler, yağ

asitlerinin sodyum ve potasyum tuzlarıdır. Temizlik işlerinde kullanılan sabunlardır. Potasyum ile oluşmuş sabunların erime

noktaları düşüktür ve yumuşaktır. Yumuşak sabunlar sıvı sabun yapımında ve traş kremlerinde kullanılmaktadır.

Suda çözünmeyen sert sabunlar, aluminyum, kalsiyum, magnezyum, baryum, lityum, çinko, kurşun, kobalt ve bakır gibi

katyonları içeren yağ asiti tuzlarıdır. Suda çözünmedikleri halde organik çözücülerde çözünebilirler. Lityum sabunları

yüksek sıcaklığa dayanıklı makina yağlarında ve greslerde kullanılır. Sabun, hareketli metal parçalarıyla yağın temas

etmesini sağlar. Makinada sadece yağın bulunması durumunda, zamanla yağ harcanır ve hareketli parça korunamaz.

Sabun, temizlemenin yanında kozmetik sanayinde ve endüstride kullanılır. Losyon, krem, sprey, ilaç yapımında; boya,

plastik döküm, metal çekme işlemlerinde; kauçuk ve plastik imalatında, su geçirmez tekstil üretiminde, metallerin

paslanmasını önleyici yardımcı malzeme yapımında sabun kullanımı söz konusudur.

Sabunda Kullanılan Malzemeler

Sabun yapımında kullanılan organik yağ asitlerinden en önemli olanları doğada serbest olarak bulunan 12,14,16 veya 18

karbon içeren yağ asitleridir. Karbon sayısı 18'den fazla olan yağ asitlerinin çözünürlüğü az olduğu için sabun yapımında

kullanılmazlar. Sabun yapımında hayvansal veya bitkisel yağlar kullanılabilir. Yağlar, üretilecek olan sabunun kullanım

alanına ve türüne göre seçilir.

Hayvansal yağlarla yapılan sabunlar sert ve suda yavaş çözünürler. Bitkisel yağlarla yapılan sabunlar ise suda kolay

çözünür ve bol köpük oluştururlar. Sabun yapımı sırasında gerekli olan baz çözeltisi miktarı yağın yapısında yer alan yağ

asitlerine bağlı olduğu için, sabunun kalitesi de yapısında bulunan yağ asitlerine göre belirlenir.

Sabun yapımında kullanılan suyun sertliği önemlidir. Sert sularla yapılan sabunlardan tam verim alınamaz.

Sabun yapımında eskiden kireç kullanılırken, günümüzde kirecin yerini sud kostik çözeltiler almıştır.

Sabun üretiminde en çok kullanılan ham maddeler tuzlardır. Sabun çözeltisinde biriken sabunlar 2-3 defa bu tuzlar

kullanılarak temizlenir. Temizliğin yüksek verimle gerçekleşebilmesi için kullanılacak tuzun kalitesinin yüksek olması

gereklidir.

Potasyum klorür tuzu arap sabunu yapımında kullanılır. Tuz ile aynı işlevi görür.

Sabun tozu yapımında sodyum perborat kullanılır.

Sabunun verimini artırmak için talk kullanılır.

Deterjan kir sökücü maddedir. Deterjanlar petro-kimya ürünlerinden elde edilen, temizleme ve arıtma gibi işlemlerde

kullanılan, toz, sıvı ya da krem şeklinde kimyasal maddelerdir. Deterjan sabunun yaptığı her işi yapmasına rağmen sabun,

kullanım alanında deterjanın yerini alamamaktadır. Deterjanın en önemli özelliği sert sularda bile köpürebilen bir yapıya

sahip olmasıdır.

Deterjanlar uzun karbon atomu zincirinden oluşan bir alkil ya da arilin sülfat ya da sülfonat tuzlarıdır. En çok bilinen

deterjan, Lauril alkolden elde edilen sodyum lauril sülfattır.

Lauril alkol sülfürik asitle tepkimeye sokulur. Bu tepkimeden elde edilen luril hidrojen sülfat sodyum hidroksitle

deterjan(sodyum lauril sülfat) oluşturur. Deterjan kullanım amacına göre sıvı veya toz olarak üretilebilir. Toz deterjan

Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 3

üretiminde, temel deterjan maddesinden, köpük artırıcı, yapıcı ve düzeltici malzemeler kullanılarak bir hamur oluşturulur

ve karışım kurutularak içi boş toz kürecikler haline getirilir.

Sabunlar ve Deterjanlar Kiri Nasıl Temizler?

Sabun zayıf asit ve kuvvetli bazdan oluşan bir tuzdur. Suda çözündüğü zaman bazik bir

çözelti oluşturur. Baz, kiri yumuşatan bir etki yapar. Kirler genellikle yağ ve benzeri apolar

organik maddeler içerirler. Su ise polar bir moleküldür. Maddelerin birbiri içerisinde

çözünebilmesi için maddelerin birbirine yapısal benzerlik göstermesi gerekir. Polar

maddeler polar çözücülerde, apolar maddeler apolar çözücülerde çözünür. Kir ve su

molekllerinin yapısal uyumu olmadığı için birbirlerine karışmazlar. Kiri temizlemek tek

başına su ile gerçekleşmez. Temizleme işleminin gerçekleşebilmesi için sabun ve

deterjan gibi, yapısında hem polar hem de apolar kısımlar bulunduran organik maddelerin

kullanılması gerekir.

Temizleme işlemi için kirli bir kumaş parçasının bulunduğu suya sabun eklenir. Sabunun

hidrofobik kısmı yağ ile etkileşir ve onları sarar. Sabunun hidrofilik kısımları su molekülleri

kuvvetli bir şekilde etkileşirken, bu bölümler kirle etkileşmezler. Bu durumdayken su

karıştırıldığında, yağ tanecikleri birbirinden ayrılır. Yağ taneciklerinin tamamı sabun

molekülleri ile sarılır. Sarılma işlemi sonucunda kir bulunduğu ortamdan suya gemiş olur.

Böylelikle kir akan su ile birlikte kumaş parçasından ayrılmış olur.

Sabunlu suyla eller yıkandığında kirler sabun moleküllerinin etkisiyle gevşer. Bu durumda sıvı içerisinde yüzmeye

başlarlar. Suyun akmasıyla kir molekülleri de elden uzaklaştırılmış olur. Magnezyum ve kalsiyum tuzları yönünden zengin

olan sert sularla yapılan yıkamalarda sabunun asit kökü bu iyonlarla suda çözünmeyen tuzlar oluştururlar.

Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 4

Suya sertlik veren iyonların tümünü çöktürecek kadar sabun kullanıldıktan sonra temizleme yapılabilir. Başka bir deyişle

bu iyonların hepsinin çökmesinden sonra köpük oluşumu başlar. Sert sularda sabun kolay köpürmediği için fazla sabun

harcanması gerekir.

Sabun ve Deterjan Arasındaki Benzerlikler ve Farklılıklar

Sabunların ve deterjanların temizlemenin yanında dezenfekte edici özellikleri de vardır. Sabunların ve deterjanlarıın iki

kısmı vardır. Molekülde uzun bir hidrokarbon zinciri ve tuz yapısında bir baz kısmı vardır. Hidrokarbon kısmı(hidrofob)

uzun bir alkil grubundan, polar olan(hidrofil) kısmı ise tuz yapısında bir bazdan oluşur. Aşağıda sabuna örnek olarak

sodyum stearat ve deterjana örnek olarak sodyum lauril sülfat formülleri verilmiştir.

Deterjanların çoğu yapılarında benzen halkası taşırlar. Benzen halkası hidrofil grup ile hidrofob grup arasındadır. Hidrofob

grup 12 karbonlu uzun bir hidrokarbon zinciridir. Bu tür deterjanlara alkil benzen sülfonat deterjanları denir.

Sabunların istenmeyen etkisi sulardaki Ca2+

ve Mg2+

iyonlarının sabundaki Na+ ve K

+ iyonlarıyla yer değiştirerek

çökmesidir. Aşağıda bu yer değiştirme işlemi sonucunda oluşan çökelme olayını gösteren denklem verilmiştir.

Yukarıdaki denklemdeki çöken maddenin de aslında bir sabun olduğu görülmektedir. Bu tür bir çökelmenin olmaması için

ya suyun sertliği giderilmelidir, ya da Ca2+

ve Mg2+

iyonları ile çökelek oluşturmayacak maddelerin temizleme sırasında

kullanılması gerekir. Deterjanlar sabunlardan farklı olarak sert sularda da temizleme işlevini yerine getirir. Çünkü

deterjanlar, sert sularda Ca2+

ve Mg2+

iyonları ile suda çözünmeyen maddeler oluşturmaz.

Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 5

Deterjanın ıslatma ve etkileme kapasitesi sabundan daha üstündür. Deterjan sabunun aynı miktarına göre daha fazla

temizleme gerçekleştirebildiği için daha ekonomiktir.

Deterjandaki benzen halkası mikroorganizmalar tarafından parçalanamaz. Aynı mikroorganizmalar uzun hidrokarbon

zincirlerini parçalayabilirler. Sabun benzen halkası içermediği için çevre kirlenmesine etkisi, benzen içeren deterjana göre

fazla değildir.

Çamaşır Sodası

Çamaşır sodası, sodyum karbonat(Na2CO3) mineralidir. Sodyum karbonat sularda sertlik yapan iyonları karbonat halinde

çöktürüp ortamdan uzaklaştırdığı için sert sularda da rahatlıkla kullanılabilir.

Çamaşır sodası, suyun sertliğini gidererek deterjanın ve sabunun yıkama gücünü artırıp tasarruf sağlar. Elle yıkamada ve

çamaşır makinelerinde suyun sertliğini gideren bir maddedir. Çamaşır makinelerinin ömrünü uzatır; yumuşatıcı ve kireç

çözücü gerektirmez; renk ve desenleri korucu özellik gösterir ve çamaşırlara canlılık kazandırır.

Çamaşır sodası suda çözündüğünde NaOH oluşur. Sabunda olduğu gibi yağlar, bu NaOH ile hidrolizlenerek sabunlaşır ve

çözünür hale gelir. Bu özelliğinden dolayı soda da yağı temizler.

Na2CO3 + H2O → NaOH + NaHCO3

Çamaşır Suyu

Çamaşır suyu, kimyasal adı sodyum hipoklorit(NaClO) olan temizlik ve hijyende kullanılan kimyasal maddedir. Çamaşır

suyu, yükseltgenme yoluyla bir maddeyi beyazlatır veya ağartır, rengini çıkartır veya açar. Çamaşır suyu mandıralarda, su

sağlayan ünitelerde, kanalizasyonlarda, sebze ve meyvelerin temizlenmesinde, ve ev işlerinde mikrop öldürücü olarak

kullanılır.

Günümüzdeki ağartıcılar(çamaşır suları, beyazlatıcılar) hidrojen peroksit, sodyum hipoklorit veya peroksit bulundurmayan

sodyum perborat tetrahidrat veya sodyum perkarbonat gibi bileşiklerdir.

Günümüzde en çok kullanılan çamaşır suyu üretimi aşağıdaki tepkimeye göre gerçekleşir.

2 NaOH + Cl2 → NaOCl + NaCl + H2O

Çamaşır suları iki çeşittir.

1. Klorlu çamaşır suları: genellikle mikrop öldürücü olarak kullanılırlar.

2. Oksijenli çamaşır suları

Çamaşır suyunun etken maddesi olan sodyum hipokloritin oranı 5,25'tir. Sanayide ise daha yoğun çamaşır suları

kullanılmaktadır. Aktif klor içeren çamaşır suları dayanıksızdır olur ve çabuk bozunur. Çamaşır suları sıcaklıktan metal

iyonlarından, çözeltilerin pH'ından, ışıktan etkilenirler ve çabuk bozunurlar. Bu nedenle çamaşır suyu satın alırken üretim

Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 6

tarihine dikkat edilmelidir. Çamaşır sularının tamamı oksitleyici değildir. Oksitleyici çamaşır suları hücre zarlarına ve hücre

proteinlerine etki ederek proteinleri öldürür.

Tekstil sanayinde boyama işleminin ilk aşamasında çamaşır suyu beyazlatma ve ağartma için kullanılır. Çamaşır suyu

renk yapıcı kimyasal bağları parçalar ve ağartmayı gerçekleştirir. Renkli maddelerdeki moleküllerde karbon atomları

arasında çift bağ vardır. Çamaşır suyu yükseltgen olarak çift bağı tek bağa dönüştürür. Bu dönüşüm sonucunda renk

yapıcının görünen ışığı soğurma etkisi yok olur.

Çamaşır suyunun çıplak elle kullanılmaması gerekir. İstenmeden göz ve deriye temas etmesi halinde bol suyla

yıkanmalıdır. İçilmesi zehir etkisi yapacağından çocukların ulaşamayacağı yerlerde saklanmalıdır.

Çamaşır suyunun amonyak içeren temizleyicilerle karışımı zehirli klor gazlarının oluşumuna neden olabilir. Sodyum

hipoklorit içeren çamaşır suları tuz ruhu ve kireç sökücüler ile karıştırılmamalıdır. Asitlerle karıştığında ölüme varacak

zehirlenmelere neden olabilir.

YAYGIN MALZEMELER

Sönmemiş Kireç ve Sönmüş Kireç

Bitki ve hayvan kalıntıları, okyanusların, denizlerin ve akarsuların dip kısmında birikerek basıncın etkisiyle fosilleşir ve

kalker kayalar haline dönüşür.Jeolojik devirlerde oluşan kireç taşı, ateşin keşfi ile insanlar tarafından farkedilmiştir. Kireç

taşının kimyadaki adı kalsiyum karbonattır(CaCO3). Kireç taşı parçaları kireç yataklarından elde edilir. Bu kireç

taşlarından sönmemiş kireç üretimi için hemen hemen her yerde kireç ocakları kullanılır. Kireç ocakları dış kısmı çelik iç

kısmı ateş tuğlası ile döşeli olan fırınlardır. Çelikten yapılan dış kısım fırınların dayanıklılığını artırır. Oluşan gaz üst

kısımdan alınır. Kireç(CaO), kireç taşlarının(CaCO3) yaklaşık 900-1000oC'de ısıtılmasıyla elde edilir.

( ) → ( ) ( )

CaO halk arasında sönmemiş kireç olarak bilinir. Nedeni suyla birleştiğinde tepkime vermesidir. Sönmemiş kireç su ile

etkileşirse, eklenen suyu kaynatabilecek düzeyde ısı açığa çıkar. Tepkime sonunda sönmüş kireç(Ca(OH)2) elde edilir.

( ) ( ) → ( ) ( )

Kireç taşı kolay işlenmesi, suya karşı dayanıklı olması ve ısıya karşı yalıtkan olması nedeniyle antik dönemde en fazla

kullanılan yapı malzemesi olmuştur. Kireci yapı malzemelerinin en önemlisi yapan onun yapıştırıcı özelliğidir. Bu özellik

sayesinde kumla karıştırılarak elde edilen harç, taş blokların birbirine yapışmasını sağlar. Kullanılan harç zamanla

sertleşir. Harcın sertleşmesini sağlayan, harcın içerisine konulan sönmüş kirecin(Ca(OH)2), atmosferde serbest halde

bulunan CO2 ile birleşerek kalsiyum karbonata dönüşmesiyle gerçekleşir. Bu olayın gerçekleşme hızı çok düşüktür.

( ) ( ) ( ) → ( ) ( )

Sertleşme harcın suya karşı dayanıklı hale gelmesini sağlar. Harcın kullanıldığı yerlerden su geçişi engellenmiş olur. Kireç

taşlarının büyüklüğü, gözenekliliği, suyun kirece oranı, sıcaklık ve karıştırma gibi faktörler de kirecin özelliklerini

etkilemektedir.

Kireç, sıva ve harçların dışında hazır beton, hazır tuğla üretiminde, boya, seramik, cam, gıda sanayinde ve çevre

temizliğinde de kullanılır.

Kille kireçtaşının özel fırınlarda pişirilip ezilmesiyle çimento elde edilir. Elde edilen çimentoya, kum, kireç karıştırılarak yarı

akışkan halde olan ve yapılardaki yüzeyleri düzgünleştirmek için kullanılan sıva elde edilir.

Çakıl, kum gibi beton üretiminde kullanılan malzemelere agrega adı verilir. Çakıl ve kum gibi agregaların çimento ve su ile

birleşmesinden oluşan yapı malzemesine beton adı verilir. Betona agrega, çimento ve su haricinde bazı katkı maddeleri

de karıştırılabilir. Katkı maddeleri karışıma su eklenmesinden önce veya sonra konulabilir. Katkı maddeleri, betonun

işlenebilmesi özelliğini değiştirebilir, dayanıklılığını artırabilir ya da sertleşmenin çabuklaşmasını veya gecikmesini

sağlayabilir.

Cam ve Bileşenleri

Cam, sert, ısıtılınca yumuşayan, kuvvetli kovalent bağlar ve düzensiz(amorf) yapı içeren bir maddedir.

Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 7

Camın hammaddesi kum soda ve kireçtir. Kum camın yapısında yer alan ana maddedir. Soda düşük sıcaklıkta camın

akıcı hale gelmesini sağlar. Kireç ise camın kimyasal etkilere karşı dayanıklılığını artırır. Camın temas ettiği maddelerden

etkilenmemesi için kireç oranı artırılır. Bir araya getirilen bu maddeler fırınlarda yüksek sıcaklıkta erime işlemine tabi

tutulur.

Cam insanların keşfettiği ve ürettiği en eski maddelerden birisidir. Babil'de bulunan bir kil tablanın üzerinde yazan 60 ölçü

kum, 180 ölçü alg ve deniz yosunu külü, 5 ölçü güherçile ve üç ölçü tebeşir tarifi camın nasıl yapıldığına ilişkin ipuçlarını

içermektedir.

Birçok cam çeşiti vardır. Ancak hepside ana bileşen kumdur(SiO2). Silisyum dioksitin bazı maddelerle ısıtılmasıyla o

maddelerdeki kalsiyum, potasyum, magnezyum ve sodyum atomlarının iyonları silisyum dioksit yapısının aralarına girerek

düzensiz bir yapı oluşmasına neden olurlar. Bu düzensizlik sonucunda saydam, bozunma ve dış etkilere oldukça

dayanıklı(çatlamalarda çatlak hemen yayıldığı için çatlaklar hariç) bir madde olan cam ortaya çıkar. Cam aslında bir

karışımdır. Paslanmadığı, su geçirmediği ve saydam olduğu için pek çok alanda kullanılabilme özelliine sahiptir.

Günümüzde cam üretimi dört aşamada gerçekleştirilir.

1. Cam hamurunun hazırlanması: Cam hamurları SiO2(kum), B2O3, Al2O3 gibi oksitlerle CaCO3, Na2CO3, Na2SO4,

gibi karbonat ve sülfatların uygun karşımlarının fırınlarda eritilmesiyle(1300-1500oC) elde edilir. Adi cam(pencere

camı) hamurunu elde edebilmek için kum(SiO2), kireçtaşı(CaCO3) ve soda(Na2CO3 veya Na2SO4) karışımı eritilir.

Fırına giren hammaddelerin oluşturdukları kimyasal tepkimeler aşağıdaki gibi gerçekleşir.

Na2CO3 + SiO2 → Na2SiO3 + CO2

CaCO3 + SiO2 → CaSiO3 + CO2

_________________________________________________

Na2CO3 + CaCO3 + 2 SiO2 → Na2SiO3 + CaSiO3 + 2 CO2

2. Cam hamurunun işlenmesi(şekil verme):Cam el ile veya otomatik çalışan makinelerle şekillendirilir.

Şekillendirme işlemi yapılacak olan malzemeye göre değişir.

3. Camın tavlanması: Şekillendirme sırasında oluşan gerilmeleri gidermek için cam eşyaları tavlamak gerekir.

Fırın içerisinde hareket eden taşıyıcı bantların üzerine yerleştirilen cam malzemeler, belirli bir sıcaklıktan oda

sıcaklığına kadar yavaş yavaş soutulur. Bu işleme tavlanma adı verilir.

4. Bitirme ya da sonlandırma: Tavlanmış olan cam ürünleri temizleme, yüzey silme ve parlatma, kesme, kum

püskürtme, emayeleme, sınıflandırma ve ölçme gibi işlemlere tabi tutularak bitirme işlemi gerçekleştirilmiş olur.

Camın en önemli özelliği yüksek seviyedeki ışık geçirgenliğidir. Cam, kimyasal açıdan birçok maddeye karşı dayanıklıdır.

Yalnızca HF asiti ve bazı alkali(bazik) çözeltiler camı etkiler.

Cama katılan maddelerle camın renk, ışığı kırma, sertlik gibi özellikleri değişir.

Cam üretiminde bor oksit kullanılırsa camın ısıya dayanıklılığı artar.Bu camlar, basınçla elde edilen boro silikat calardır.

Laboratuvar ve mutfak eşyalarında kullanılırlar.

Alüminyum oksit, optik camlarda kullanılır. Cama kimyasal dayanıklılık verir.

Kurşun oksit, camın ışığı kırma ve dağıtma özelliğini artırır.Silis içerisinde kalsiyum oksit yerine kurşun oksit ve sodyum

oksitin yerine potasyum oksit kullanılırsa kurşun camı oluşur. %24 oranında PbO içeren camlar kristal camı oluşturur.

Kristal cam yontulup işlenebilir. Prizma, mercek yapımında kullanılır. Üzerine vurulduğunda uzun müddet devam eden bir

çınlama sesi verir.

Çinko oksit, camın ısıya dayanıklılığını ve sağlamlığını artırır.

Arsenik oksit, cam içerisinde kalabilecek kabarcıkların giderilmesinde kullanılır.

Özel şeffaf bağlayıcı(PVB) tabakalar yardımıyla iki veya daha fazla sayıdaki çeşitli kalınlık ve nitelikli camlar, aralarında

şeffaf ve opak PVB konularak ısı ve basınç altında lamine edilirse, lamine camlar elde edilir. Lamine cam, normal

camlardaki şeffaflık ve geçirgenlik özelliklerini büyük ölçüde değiştirmez. Çünkü ara tabakada kullanılan malzeme ile

camın optik özellikleri birbirine yakındır. Lamine cam aynı zamanda gürültüye karşı yalıtım, düşük ultraviyole geçirgenliği

özellikleriyle de kullanımı yaygın olan bir cam türüdür.

Kızıl ötesi ışınları geçirme özelliği olduğu için gece görüş dürbünlerinde, fiber optik kablolarda kullanılan elektronik

camlarda GeO2 kullanılır.

Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 8

Renkli cam yapımında boyar madde olarak metal oksitleri kullanılır. Bazı metal oksitler cam içinde dağıldıklarında kendi

renklerini cama verirler. Örneğin, krom oksit kullanıldığında cama sarı, yeşil renk verir. Bazı metal oksitler ise cam

içerisinde kolloidal dağılarak renk verirler ve ısı etkisi ile renkleri bozulur. Örneğin, bakır oksitler yeşil, turkuaz veya kırmızı

renk verirler.

Camın güvenlik amacıyla kullanımında iki cam levha arasına saydam bir organik plastik sıkıştırılır. Bu tür camlar kırıldığı

zaman kesici ve tehlikeli olmayan binlerce parçaya bölünür ve yapıda kullanılan plastik sayesinde dağılmadığından

özellikle otomobil sanayinde kullanılır.

Buzlu cam yapmak için cam hamuru içerisine kalsiyum florür veya kemik küfü gibi saydam olmayan beyaz maddeler

karıştırılır. İçeriden dışarıyı gösteren, dışarıdan içeriyi göstermeyen camların yüzeyleri çok ince bir gümüş tabakayla

kaplanır.

Cam Türleri Bileşimi Özellikleri Kullanıldığı Yerler

Sodakalsik Camı %70-75 SiO2

%12-18 Na2CO3 %5-15 CaCO3

%1-3 MgO %1-3 Al2O3

Yumuşaması düşük sıcaklık aralığındadır. Ucuzdur. Isıl

şoklara dayanıklılığı ve kimyasal maddelere karşı

direnci zayıftır.

Pencere camlar, florasan ampüller, elektrik ampulleri

Kurşun Camı(Kristal cam) Yapısı soda camının yapısına benzer. Kirecin

yerine %80 oranında, bazı hallerde daha fazla PbO

bulunur.

Kurşun oksit, camın yumuşama sıcaklığını düşürür. Cama kolay

işlenebilme, ışığı yansıtma ve dağıtma özellii

kazandırır.

Gama ve X-ışınlarından korunmak amacıyla ayna yapımında, süs eşyası,

optik araçların yapımında kullanılır.

Borosilikat Camı %80 SiO2 %13 B2O3 %4 Na2O

%3 diğer maddeler

Yüksek yumuşama sıcaklığına sahiptir. Su ve asitlere karşı dayanıklı, ısıl şoklara yüksek dirençlidir.

Laboratuvar ve mutfak cam malzemelerin yapımında,

astronomik aynalar ve optik araç yapımında kullanılır.

Aluminosilikat Camı %20'den fazla Al2O3 ve az miktarda bor

Yumuşama sıcaklığı yüksek ve genleşme katsayısı

küçüktür.

Termometrelerde, yanma tüplerinde, alevle doğrudan

temas edecek her türlü parçanın yapımında

kullanılır.

Silis Camı %96 oranında Silis(SiO2) Genleşme katsayısı küçüktür. Saydamlığının çok olması nedeniyle UV

ışınlarını iyi geçirirler.

Mikrop öldürücü özel lamba yapımında ve UV lambaları

yapımında kullanılır.

Cam Mozaikler Cama Sb2O3 veya kriyolit(Na3AlF6) katılması

Opak yapılı, ışığı çok az geçiren, görüntü vermeyen

ve dış etkilere dayanıklı yapıdadır.

Duvar ve döşeme kaplama malzemelerinin yapımında

kullanılır.

Cam Köpüğü Camın saf karbonla ısıtılması ile köpük haline getirilmesiyle elde edilir.

Buhar geçirmezlik, yanmazlık, alev geçirmezlik,

kimyasal etkenlere dayanıklılık, işlenebilirlik,

hafiflik ve yüksek ısı tutuculuk

Isı yalıtım malzemesi olarak kullanılır.

Tablo. Bazı cam türleri, bileşimleri, özellikleri ve kullanım alanları

Porselen ve Seramik

Çanak ve çömlek yapımı en eski endüstrilerden biridir. Pişmiş kilden yapılmış kaplar Mısırlılar tarafından geliştirilmiştir.

Son yıllarda yüksek sıcaklık ve basınca dayanıklı, iyi mekanik özelliklere sahip ve korozyona dayanıklı kil ürünleri

yapılmaktadır. Killi toprak küçük tanecikli yapıya sahip olduğu için su geçirgenliği çok az, şekillenmesi ise daha kolaydır.

Bu nedenle killi topraklar testi, saklama küpü, kiremit gibi malzemelerin yapımında kullanılır. Kil içermeyen topraklarda ise

tanecikler daha iri olduğundan su molekülleri bu taneciklerin arasından akıp gider. Bu tür topraklar su tutmaz. Kil

endüstrisinin ana hammaddeleri kil, feldspat ve kumdur. Ayrıca erime sıcaklığını düşürmek veya yükseltmek için çeşitli

tuzlar ve oksitler kullanılır. Killer hidratlı aluminyum silikatlardır. Kilin genel formülü mAl2O3.nSiO2.rH2O Kil minerali olarak

Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 9

bilinen birçok mineral vardır. Bunlardan en saf olanı Al2O3.2SiO2.H2O(hidrat aluminyum silikat) ile gösterilen kaolindir.

Kaolin volkanik kayaların yapısında bulunan feldspat minerallerinin su ve CO2 etkisi ile ayrışması sonucu oluşur.

K2O.Al2O3.6SiO2 + CO2 + 2 H2O → K2CO3 + Al2O3.2SiO2.2H2O + 4 SiO2

Potasyum feldspat Kaolinit Kum

Seramikler bir veya birden fazla metalin, metal olmayan element ile birleşmesi sonucu oluşan anorganik bileşiklerdir.

Genellikle kayaların dış etkiler altında parçalanmasıyla elde edilen kil, kaolen ve benzeri maddelerin yüksek sıcaklıkta

pişirilmesiyle oluşur. Seramik yapımında kullanılan killer, çok ince öğütülüp ıslatıldıklarında kolay şekillendirilebilen, kuru

oldukları zaman sert ve yüksek sıcaklıkta pişirildikleri zaman camsı bir görünüm alan minerallerdir. Seramik, halk arasında

pişmiş toprak esaslı malzeme olarak bilinir. Örneğin, cam, tuğla, kiremit, fayans, çini, porselen seramik grubuna giren

malzemelerdir.

Porselen seramik grubunun en üstün ve en mükemmel forma ulaşmış üyesidir. Porselenin ham maddesi kil, feldspat ve

silikattır. Porselen aşınmaya karşı maksimum direnç gösteren ve sert bir sır ile camlaştırılmış yarı saydam bir seramik

ürünüdür. Erime sıcaklığına yakın bir sıcaklıkta pişirildiği için gözenekli değildir. Cam ve çelikten daha sert ve sıcaklık

değişmelerine dayanıklıdır. Porselen,,pğ gövde ve sır olmak üzere iki kısımdan oluşur. Porselenin üzerini kaplayan sır,

bileşimi bakımından cama benzemektedir. Sır, seramiğin ya doğrudan doğruya yüksek sıcaklıkta kendisinin camlaşması

veya seramik üzerine sürülen metal oksitlerin seramiğin pişme derecesinden daha düşük bir sıcaklıkta camlaşması ile

oluşan ve seramiğe yeni özellikler kazandıran bir tabakadır. Sırların ana maddesi olarak genellikle SiO2, Al2O3, CaO,

Na2O, SnO gibi metal oksitler kullanılır. Sırlama, seramiği su geçirmez hale getirir, renklendirir, kolay temizlenebilen ve kir

tutmayan bir yapıya bürünmesini sağlar. Gövde kısmı, porselenin ışığı geçirmesini sağlayan kristal maddelerden oluşur.

Porseleni seramik ve toprak eşyalardan ayıran da ışık geçirebilme özelliğidir.

Çanak ve çömleklerde felspat yoktur. Sırlı porselenlerde feldspat az oranda bulunur. Sağlık ürünlerinde ise feldspat oranı

fazladır.

Kilin seramik haline gelebilmesi için bazı üretim aşamalarından geçmesi gerekir. Üretimdeki verimi artırmak için killere

önceden yüzdürme, tane ayırma, süzme ve kurutma gibi fiziksel işlemler yapılır. Tüm seramik ürünlerinde, üretim

sırasında aynı fiziksel ve kimyasal işlemler uygulanır. Üretim sırasında, üretilecek malzemeye göre gereken hammadde ve

katkı maddelerinin türü ve oranları, biçimlendirme işlemleri ve pişirme sıcaklıkları farklı olur. Genel olarak bir seramik eşya

üretiminde sırasıyla öğütme, su ile karıştırma(hamurun hazırlanması), biçimlendirme, kurutma ve pişirme işlemleri

uygulanır. Pişirme sıcaklığı 700-2000oC arasında değişir ve seramiğe esas niteliği kazandıran işlem pişirme işlemidir.

Fayans ve çiniler, camsı görünüm kazandırılmış, gözenekli yapılı, aşınmaya karşı dayanıklı seramiklerdir. Pişirme

sıcaklıkları düşük olduğundan camlaşma dereceleri porselene göre daha düşüktür.

Fayans, saf kilden yapılan boşluklu yapıya sahip seramiktir. Fayansın geçirimsiz olması için sır tabakasıyla kaplanması

gerekir. İlk pişirmeden sonra yapının üzerine sır maddesi sürülür ve ikinci kez pişirme işlemine tabi tutularak fayansın

geçirimsiz olması sağlanır.

Seramik ve Porselenlerin Özelliklerinin Karşılaştırılması

Seramikler Porselenler

Sır pişirimi 900-1200oC'de yapılmaktadır. Sır pişirimi 1400-1500

oC'de yapılmaktadır.

Çarpmalara ve ani sıcaklık değişmelerine dayanıksızdırlar. Yüksek sıcaklıkta fırınlandıkları için oldukça dayanıklı ve serttirler.

Su geçirgen ürünlerdir. Su geçirmez özelliktedir.

Işığı geçirmezler. Işığı geçirme özelliğine sahiptirler. Saydamdırlar.

Gözenekli yapıdadır. Bir darbe aldığında üzerindeki sır kısmı kopabilir ya da çatlayabilir.

Gözeneksiz, sıkı bir yapısı vardır. Hamur ve sır kısmı birbirinden ayrılmaz bir yapıdadır.

Çanak çömlek, kiremit, tuğla, yer döşemeleri, mutfak ve banyo lavaboları yapımında kullanılırlar.

Yalıtımda, dişçilikte, mutfak eşyalarında, süs eşyası yapımında kullanılırlar.

Boyalar

Boyalar ve vernikler yüzey örtme endüstrisinin ürünleridir. Üzeri korunaklı şekilde örtülmemiş ağaç ve metal eşyalar

zamanla kullanılamayacak şekilde çütrüyebilirler. Boyalar ve vernik gibi maddeler, bu malzemelere hem estetik

kazandırırlar hem de onları dış etkilere karşı korurlar.

Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 10

Çeşitli yüzeylere renk vermek ve yüzeye dekoratif özellikler kazandırmak, yüzeyleri dış etkilerden korumak için kullanılan

renkli kimyasal karışımlara boya adı verilir. Boyaların yapısını oluşturan temel bileşenler, bağlayıcılar, örtücü ve

renklendirici pigmentler ve çözücü veya incelticilerdir.

Bağlayıcılar boyanın ana maddesidir. Pigmentleri ve dolgu maddelerini bağlayarak boya tabakasını oluştururlar. Reçine

bir bağlayıcı maddedir. Bağlayıcılar,

boyanın kuruma şekli ve süresini

boyanın diğer katmanlarla uyuşup uyuşmadığını

boyanın uygulanma biçimini

boyanın parlaklığını belirlerler.

Örtücü ve renklendirici pigmentler boyaya renk veren ve örtücülük özelliklerini sağlayan, genellikle bağlayıcılarda ve

çözücülerde çözünmeyen toz halindeki katı taneciklerdir. Boyaya örtücülük, parlaklık, fiziksel ve kimyasal dayanıklılık

sağlarlar. Doğal ve yapay olmak üzere iki türde renklendiriciler bulunmaktadır. Renklendiriciler suda çözünmezler.

Yağlarda ya hiç çözünmezler ya da çok az çözünürler. Renklendiriciler ışıktan ve hava koşullarından zarar görmezler.

Sürüldükleri yeri örterler ve korozyona karşı korurlar. Titanyum dioksit, çinko oksit, demir oksit, çinko kromat, çinko fosfat

gibi maddeler örtücü olarak kullanılan maddelerdir.

Çözücü ya da incelticiler akışkanlığı az olan veya katı halde bulunan, boyayı akışkan hale getirmek için kullanılan

kimyasal maddelerdir. Boyanın özelliklerinde değişiklik yapmadan boyayı incelterek yüzeye kolay sürülmesini sağlarlar.

Su, aseton, toluen ve ksilen çözücü olarak kullanılabilen maddelerdir.

Evlerimizde iç ve dış yüzeylerin boyanmasında kullandığımız boyalar çözücülerine göre su bazlı ve yağlı boya olmak

üzere ikiye ayrılır. Su bazlı boyada çözücü sudur. Su bazlı boyaların bağlayıcıları plastiktir(sentetik). Yüzeylere

uygulanması ve sonrasında temizliği kolaydır. Çabuk kururlar ve kokusuzdurlar. Yağlı boya ise içinde bulunan

çözücülerden dolayı koku bırakır. Yağlı boyalar, bağlayıcıları yağ türü olan boyalardır. Yağlı boya duvarın üzerini bir film

şeridi gibi kaplayarak duvarın hava almasını engeller. Ancak çok iyi kapatıcı özellik göstermeleri, kolay silinebilmeleri ve

daha parlak görünüm oluşturmaları nedenleriyle tercih edilirler. Yağlı boyalar içerdikleri çözücülerden dolayı yanıcı özellik

gösterirler. Yağlı boyaların temizliği tiner gibi sağlığa zararlı kimyasallarla yapıldığı için tehlikelidir. Su bazlı boyaların

yanıcı özelliği yoktur.

Yukarıda sayılan özelliklere bağlı olarak yağlı ve su bazlı boyaların binalardaki kullanımı alanları farklılık gösterir. Su bazlı

boyalar genellikle binaların iç yüzeylerinde, yağlı boyalar ise içerdiği bağlayıcının özelliğine göre binaların dış cephelerinde

ve gerekli olan iç yüzeylerindede kullanılır.

Boyanın bazı özelliklerini geliştirmek, istenmeyen bazı özelliklerin gidermek amacıyla boyalarda çözücüler, bağlayıcılar ve

renklendiricilerden başka kimyasal katkı maddeleri de kullanılabilir. Bunlara kurutucular, çökme engelleyiciler, ultraviyole

ışınlarından koruyucular, köpük kesiciler, matlaştırıcılar ve antibakteriyel maddeler örnek verilebilir.

Alaşımlar

İki ya da daha çok metalden, bazı durumlarda da metallerle karbon, fosfor, tellür gibi elementlerin karışımından oluşan

metal görünümündeki karışımlara alaşım denir. Örneğin pirinç alaşımı, bakır ile çinkonun eritilerek karıştırılmasıyla, çelik

alaşımı ise demire karbon katılmasıyla elde edilir.

Metaller, aralarında elektron alışverişi ya da elektron ortaklanması olmadığından birbirleri ile birleşemezler. Ancak erimiş

halde iken birbirleri ile her oranda karışırlar. Metal karışımlarının karışma oranları ne olursa olsun daima homojen bir

karışım elde edilir. Alaşımlar, erimiş bir metal içine başka bir metali veya metalleri azar azar ekleyerek veya metaller

birlikte eriterek hazırlanırlar. 22 Ayar altın bilezikte 22/24 oranında altın, 2/ 24 oranında bakır karışmış durumdadır.

Alaşımlar, yüksek sıcaklıklar, aşınma, kimyasal etkiler, metal yorgunluğu gibi etkilere saf metallerin yetersiz kaldığı

durumlarda kullanılmak üzere üretilirler. Alaşımlar metallerin özelliklerini iyileştirmek ve daha kullanışlı maddeler elde

etmek için oluşturulur. Örneğin, demirin sertliğinin yeterli olmadığı durumlarda daha sert yapıdaki çelik alaşımı kullanılır.

Alaşımların özellikleri kendisini oluşturan maddelerin özelliklerinden farklıdır.

Bir alaşımın erime noktası kendisini oluşturan maddelerin erime noktasından daha düşüktür.

Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 11

Alaşımlar genellikle kendisini oluşturan maddelerden daha serttir. Örneğin, pirinç, hem bakırdan hem de çinkodan daha

serttir. Bu nedenle alaşımlar daha zor tel ve levha haline gelebilirler. İşlenmeleri daha zor olmasına rağmen döküme daha

elverişlidirler.

Alaşımlar, iletkenlik ve parlaklıkları yönünden metallere benzemektedir. Ancak alaşımı oluşturan metallerden;

daha zor tel ve levha haline gelirler.

daha kolay erirler.

döküme daha uygundurlar.

kimyasal olaylara daha dayanıklıdırlar.

ısı ve elektrik akımını kendisini oluşturan metallerden daha az iletirler.

Alaşımlar kendisini oluşturan maddelere göre kimyasal etkilere daha dayanıklıdırlar. Örneğin, demir çabuk korozyona

uğradığı için, demir yerine gerekli olan yerlerde, demirin bir alaşımı olan paslanmaz çelik kullanılır. Alaşımlar, kullanılan

metallerde göre daha güç oksitlenirler, paslanırlar.

Bazı Alaşımların Bileşimleri ve Yaygın Kullanım Alanları

Alaşımın Adı Alaşımın Bileşimi Yaygın Kullanım Alanı

Duralumin %95 Al, %4 Cu, %1 Mg Uçak endüstrisinde, bisiklet parçalarında

Wood Metali %50 Bi, %25 Pb, %12,5 Sn, %12,5 Cd

Elektrik sigortalarında

Aluminyum Bronzu %90 Cu, %10 Al Fen aletlerinde

Pirinç %65 Cu, %35 Zn Elektrik malzemeleri imalatında, kapı kollarına, müzik aletlerinde, mücevheratta

Kapronikel %75 Cu, %25 Ni Bozuk para yapımında

Bronz %82 Cu, %16 Sn, %2 Zn Madalya ve heykel yapımında

Altın Para %90 Au, %10 Cu Para yapımında

18 Ayar Altın %75 Au, %25 Cu Mücevhercilikte

Beyaz Altın %65 Au, %35 Ni Mücevhercilik

Çelik %0,15-%1,5 arası C Çivi, zincir, ray, direk, bıçak, jilet, araba kaportası yapımında

Krom Çeliği %97 Fe, %3 Cr Motor silindir yatağında

Sert Demir %86 Fe, %14 Si Asit tankı yapımında

Manganez Çeliği %86 Fe, %14 Mn Kasa, dolap taş kırıcı yapımında

Nikel Çeliği %96 Fe, %4 Ni Asma köprü yapımında

Platinit %85 Fe, %15 Ni Ampul teli yapımında

Krom Çeliği %85 Fe, %12 Cr, %3 Si Mutfak malzemesi yapımında

Tungsten Çeliği %92 Fe, %8 W Parça dökümünde

Saçma, Mermi %99,5 Pb, %0,5 As Saçma ve mermi yapımında

Matbaa Metali %82 Pb, %15 Sb, %3 Sn Harf dökümünde

Malgamalar Hg+Sn, Cu, Ag, Au Metal elde etmede ve diş dolgusunda

Monelmetal %66 Ni, %34 Cu, %6 Fe Asit tankları yapımında

Nikrom %60 Ni, %15 Cr, %25 Fe Elektrik demiri ve ızgarası yapımında

Gümüş Para %90 Ag, %10 Cu Gümüş para yapımında

Lehim %95 Sn, %5 Sb Metalleri tutuşturmakta

Titanyum %92,5 Ti, %5 Al, %2,5 Sn Uçak motorlarında

BİYOLOJİK SİSTEMLERDE KİMYA

Biyolojik olayların gerçekleşebilmesi, yani canlıların yaşamının sürmesini sağlayan tepkimelerin sürdürülmesi için enerjiye

gereksinim vardır. Kimyasal tepkimeler vücudumuzda canlılık faaliyetleri sürdükçe durmaksızın gerçekleşirler. Başka bir

deyişle, canlılığın sürdürülebilmesi için enerji gereklidir. Örneğin, bedenimiz hareket ettiğinde yiyeceklerden elde edilen

enerjiyi gereken yerlere iletmek için bir dizi kimyasal tepkimenin gerçekleşmesi gerekir. Kalp atışlarının gerçekleşmesi,

kasların kasılıp gevşemesi, sinir hücrelerinde impuls iletimi, böbreklerin çalışması için enerji gereklidir. Yaşamın

sürdürülmesi için gerekli enerjinin kaynağı nedir ve bu enerji canlılar tarafından nasıl kullanılmaktadır sorularının yanıtı

biyolojik sistemlerin kimyasıyla açıklanabilir.

Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 12

Fotosentez ve Solunum

Yaşamın sürmesini sağlayan enerji güneşten gelir ve üreticiler bu enerjiyi inorganik maddeleri kullanarak organik maddeler

üretip, bu maddelerin kimyasal bağlarında depolarlar. O halde, fotosentez, güneş enerjisinin kullanılmasıyla yeşil bitkilerin

kloroplastlarında inorganik maddelerden organik maddeler ve oksijen üretmeleri olayına fotosontez denir. Güneş enerjisi

klo roplastlarda oluşturulan organik maddelerin kimyasal bağlarında depo edilir. Fotosentez olayı sırasında elektron

ihtiyacının karşılanması için su ayrıştırılırken oksijen gazı açığa çıkar. Tepkimeler sırasında indirgenme ve yükseltgenme

olayları gerçekleşir.

Fotosentez olayının net tepkime denklemi aşağıdaki gibidir.

( ) ( ) → ( ) ( )

Fotosentez tepkimeleri sonucunda oluşan glikoz moleküllerinin polimerleşmesi sonucunda nişasta ve selüloz gibi

karbonhidratlar oluşur. Glikoz ve topraktan alınan minerallerin kullanılmasıyla da proteinler, yağlar ve başka kimyasal

maddeler üretilir.

Canlıların enerji elde etmek için organik besin maddelerinini kimyasal bağlarındaki enerjiyi açığa çıkarmaları olayına

solunum denir. Besin maddelerinin hücrenin mitokondri organelinde en küçük yapıtaşlarına kadar ayrıştırılması sırasında

gerçekleşen çok sayıda kimyasal tepkime vardır. Bu tepkimeler sırasında sürekli indirgenme ve yükseltgenme tepkimeleri

gerçekleşmekte ve besin maddeleri en küçük yapıtaşlarına ayrıştırılarak açığa çıkan enerji hücresel etkinliklerde

kullanılmaktadır. Canli hücrelerinde besin maddelerinden enerji üretilmesi işlemleri sırasında oksijen kullanılıyorsa

gerçekleşen solunuma oksijenli solunum, enerji oksijen kullanılmadan açığa çıkıyorsa, solunum olayına oksijensiz

solunum adı verilir. Gelişmiş bir hücrede oksijenli solunum ve oksijensiz solunumun başlangıç tepkimeleri hücre

stoplazmasında olurken, oksijenli solunumun ilerleyen aşamaları mitokondrilerde gerçekleşmektedir. Oksijensiz

solunumda besin maddesinin bağlarında depolanmış enerjinin çok küçük bir kısmı açığa çıkarılırken, oksijenli solunumda

besim maddeleri enküçük yapıtaşlarına ayrıştırılarak çok miktarda enerji elde edilmektedir. Solunum olaylarıyla ilgili

ayrıntılı bilgiler biyoloji derslerinde öğrenileceğinden burada ayrıntıya girilmeyecektir.

Oksijenli solunumun genel denklemi aşağıdaki gibidir.

Fotosentez ve oksijenli solunum denklemleri dikkatlice incelenirse birbirinin tersi olduğu görülür. Fotosentez ile üretilen

besin maddeleri ve oksijenin hücresel solunumda kullanılmasıyla yeniden fotosentez için gerekli olan inorganik maddelerin

elde edildiği görülür. Aşağıdaki denklem bu dönüşümü göstermektedir.

Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 13

Kanda Oksijen Taşınması

Canlıların solunum olayı sırasında kullandıkları oksijenin okciğerlerden doku sıvısına kadar taşınması işlemleri yine bir dizi

kimyasal tepkime sonucunda gerçekleşir. Oksijenin kimyasal tepkimelerdeki en önemli özelliği, kullanıldığı olaylarda

maddeleri yükseltgemesidir(oksitlenme). Metallerin paslanması, meyve ve sebzelerin kesildikten bir süre sonra renginin

kararması oksitlenmeye örnektir. Besinlerin kimyasal bağlarındaki enerjinin

açığa çıkarlımasıda bir indirgenme yükseltgenme tepkimesi örneğidir. Oksijenli

solunum için gerekli olan oksijen akciğerlere alınan havadan sağlanır.

Akciğerler içerisindeki alveollere(hava kesecikleri) dolan hava çok yoğun

olduğu alveollerden difüzyon ile akciğer kılcallarındaki kana geçer. Akciğer

kılcallarındaki oksijen konsantrayonu artar. Oksijenin çok büyük bir kısmı kan

içerisindeki alyuvarların yapısında yer alan hemoglobinle(hemoglobinin

yapısında Fe+2

iyonları vardır) birleşerek oksihemoglobine dönüşür ve böyle

taşınır. Bu şekilde taşınan oksijen akciğer kılcallarına geçen oksijenin %98'idir.

Kalan %2'lik kısım ise kan plazmasında taşınır. Oksihemoglobin oluşumu da bir

kimyasal tepkimedir.

Hb + O2 → HbO2

Hemoglobin Oksihemoglobin

Oksihemoglobin miktarı yüksek olan kan temiz kandır, dolaşım yoluyla dokuların bulunduğu bölgedeki kılcaldamarlara

gelen oksihemoglobinlerdeki oksijen burada hemoglobinden ayrılır ve yine difüzyonla kandan doku sıvısına geçer.

HbO2 → Hb + O2

Oksihemoglobin Hemoglobin

Doku sıvısına geçen oksijen hücreye alınır ve böylece oksijenin akciğer kılcallarından doku sıvısına kadar taşınmasında

gerçekleşmiş kimyasal olaylar tamamlanmış olur.

Kanda CO2 taşınması

Oksijenli solunum sonucunda oluşan CO2'nin organizmadan atılması gerekir. Solunum sonucunda oluşan CO2

hücrelerden difüzyonla doku sıvısına geçer. Doku kılcallarındaki CO2 derişimi, doku sıvısındaki CO2 derişimine göre düşük

olduğu için, CO2 difüzyonla kan sıvısına geçer. Alyuvarlar üzerine alınan CO2 molekülleri bir enzim sayesinde(karbonik

anhidraz) su ile birleşir ve karbonik asiti(H2CO3) oluşturur.

CO2 + H2O → H2CO3

Oluşan karbonik asit H+ ve bikarbonat(HC

) iyonlarına ayrışır.

H2CO3 → H

+ + HC

Ayrışma işlemi sonucunda oluşan H+ iyonlarının çoğu hemoglobinle birleşir. HC

iyonları ise kan plazmasına geçer.

HC iyonları akciğer kılcallarına kadar bu şekilde taşınır. HC

iyonları akciğer kılcallarında alyuvarlara geçerek H+

iyonlarıyla birleşerek yeniden H2CO3 oluşturur.

H+ + HC

→ H2CO3

Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 14

Karbonik asit burada CO2 ve H2O'ya ayrışır. Alveol kılcallarındaki CO2 derişimi, alveollerdekinden yüksek olduğu için CO2

difüzyonla hava keselerine geçer ve soluk vermeyle kirli hava vücut dışına atılır.

H2CO3 → CO2 + H2O

Kanda CO2 taşınması ve dışarı atılması işlemi aşağıdaki tepkime denklemiyle toplu halde gösterilebilir.

Sindirim

Vücuda alınan besin maddelerinin büyük olanlarının hücrede enerjilerinden yararlanılabilmesi veya yapım amaçlı

kullanılabilmesi için hücre zarından geçebilecek hale getirilmeleri gerekir. Canlı vücuduna alınan büyük moleküllü besin

maddelerinin enzimler yardımıyla küçük moleküllere parçalanması olayına sindirim denir.

Yediğimiz besin maddelerinde bulunan su, madensel tuzlar, vitaminler, glikoz, fruktoz, galaktoz, aminoasitler, alkol gibi

küçük moleküller sindirilmeden kana karışırlar. Yağlar, polisakkaritler ve protein gibi büyük organik moleküllerin kana

karışabilmesi için hücre zarından geçebilecek kadar küçük hale gelmeleri gerekir. Organik maddelerin kimyasal sindirimi

ağız, mide ve ince bağırsaklarda gerçekleşir. Kompleks organik maddelerinin sindirimlerinin daha kolay gerçekleşebilmesi

için bu maddelerin mekanik olarak da daha küçük parçalara ayrıştırılmaları da gerçekleşir. Bu işlemler fiziksel anlamda

parçalanmalar neden olur. Örneğin, ağızda dişlerle besinlerin mekanik olarak daha küçük parçacıklara ayrıştırılması veya

lipaz enziminin yağı küçük damlacıklara ayırması mekanik anlamda sindirim örnekleridir.

Karbonhidratların Sindirimi

Karbonhidratlardan nişastanın sindirimi ağızda başlar.

Tükrük içindeki amilaz enzimi ile nişasta hidrolize uğrar ve parçalanır. Besin maddeleri bir bulamaç halinde yemek

borusunun peristaltik(kasılıp gevşeme) hareketleriyle mideye gelir. Midede ortam pH değeri 1,5-2 civarında olduğu için

ortam asittir. Bu nedenle karbonhidratların sindirimi midede devam etmez. Mideden oniki parmak bağırsağına geçen

bulamaçtaki karbonhidratların sindirimi ince bağırsakta tamamlanır.

Yağların Sindirimi

Yağlar gliserin ile yağ asitlerinin oluşturduğu polimer yapılardır. Yağ asitleri, 12-18 karbonlu uzun zincirli moleküllerdir.

Aşağıda yağın oluşum tepkimesi verilmiştir.

Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 15

Ağız ve midede yağ sindirimi olmaz. Yağların sindirimi oniki parmak bağırsağında başlar ve burada tamamlanır. Yağlar

karaciğerden gelen safra özsuyu ve pankreas özsuyuyla gelen lipaz enzimi yardımıyla hidrolizlenerek yağ asitine ve

gliserole parçalanırlar. Oluşan yağ asitleri ve gliserol hücre zarından geçebilecek kadar küçük oldukları için ince

bağırsaklardan lenf kılcallarına geçerler.

Protein Sindirimi

Proteinler C, H, O, N elementlerinden oluşan önemli

moleküllerdir. Proteinlerin bazılarında bu elementlere

ek olarak S ve P elementleri de bulunabilir. Proteinler

hücrelerde yapıcı ve onarıcı olarak kullanılan

moleküllerdir. Proteinlerin yapıtaşları amino asitlerdir.

Bütün proteinler 20 çeşit amino asitten oluşur.

Aşağıda bazı amino asitlerin formülleri verilmiştir.

Proteinlerin çeşitli olması, kullanılan amino asit

sayısına, amino asit çeşidine ve amino asit sırasına

bağlıdır. Proteinler oluşurken amino asitler birbirine

peptit bağlarıyla bağlanarak polipeptitleri oluştururlar.

Aşağıda bir polipeptit zinciri oluşumu sırasında amino asitler arasındaki peptit bağları gösterilmiştir.

Dehidratasyon tepkimeleriyle kurulan peptit bağları bir amino asitin karboksil grubunu bir sonraki amino asitin amino

grubuna bağlanırlar.

Proteinler sindirilirken su ile ve enzimler yardımıyla parçalanırlar. Peptit bağlarının kopmasında peptidaz enzimi kullanılır.

Hidroliz sonucunda proteinler son aşamada kendilerini oluşturan amino asitlere kadar ayrışırlar.

Proteinlerin sindirimi midede başlar. Midedeki özelleşmiş hücreler pepsinojen ve HCl salgılarlar. Pepsinojen etkisiz bir

enzimdir. Etkili olabilmesi için HCl ile birleşerek pepsine dönüşür ve oluşan bu etkil enzim proteinlerin polipeptitlere

dönüşmesini sağlar.

Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 16

Protein + H2O → Polipeptit

Mide hücreleri asitten zarar görmez. Midede bulunan hücrelerin salgıladığı mukus adı verilen sıvı, hücreleri korur. Mideden

gelen polipeptitler ince bağırsakta pankreas tarafından salgılanan tripsin ve ince bağırsaktan salgılanan erepsin enzimleri

sayesinde hidroliz tepkimesiyle amino asitlere ayrışır.

Polipeptit + H2O → Dipeptit

Dipeptit + H2O → Amino asit

Aşağıdaki tabloda sindirim olayının bir özeti verilmiştir.

Bazı Sindirim Enzimleri ve etkisini gösterdiği yerler

Besin Sindirim Enzim pH değeri Üretildiği yer Etkisini gösterdiği yer

Nişasta Nişasta + Su → Maltoz Tükrük amilazı Pankreatik amilaz

Nötr Bazik

Tükrük bezleri Pankreas

Ağız İnce bağırsak

Maltoz + Su → Glikoz Maltaz Bazik İnce bağırsak İnce bağırsak

Protein Protein + Su → Polipeptit + Peptit Pepsin Tripsin

Asidik Bazik

Mide Pankreas

Mide İnce bağırsak

Peptit + Su → Amino asit Peptidaz Bazik İnce bağırsak İnce bağırsak

Yağlar Yağ + Su → Yağ asitleri + Gliserol Lipaz Bazik Pankreas İnce bağırsak

Doğal Denge ve Karbondioksit

Fotosentez ve solunum olayları ekolojik denge için büyük önem taşımaktadır. Yaşam için gereksinim duyulan maddelerin

kaynağı dünyadır. Ekosistemlerde yaşam ,enerji akışı ve madde döngüleriyle süreklilik kazanır. Bir ekosistemde dengenin

korunabilmesi ve varlığını sürdürebilmesi için madde ve enerji döngüsü ile tüketilen maddelerin yeniden üretilmesi ve

ekosisteme geri dönmesi gerekir. Kendiliğinden gerçekleşen bu olaylar sonucunda oluşan dengeye doğal denge adı

verilir. Bilim ve teknolojideki hızlı gelişmeler ve değişmelerle insanoğlu doğal dengeyi etkilmektedir. Bu değişimlerin en

önemli ve en etkilisi karbon çevrimi ile ilgili olanıdır. Fosil yakıtların fazla miktarda kullanılmasıyla gerçekleşen kimyasal

tepkimeleri dengelemesi gereken ve doğa tarafından gerçekleştirilecek kimyasal tepkimelerin aynı hızda gerçekleşmemesi

doğal dengeyi bozmaktadır. Üretim ve tüketim hızının birbirine eşit olmaması ve tüketilenin yerine yenisinin

konulamaması, zararlı ürünlerin doğa tarafından tekrar dolanıma sokulamaması, dengenin canlı yaşamını tehdit eden

boyutlarda bozulmasını sağlamıştır.

Atmosferde yer alan gazlar içerisinde hacimce çok küçük bir oranda olan karbondioksit(CO2) gazı, doğadaki karbon(C)

temelli organik maddelerin ana kaynağıdır ve canlı dokusunun temel yapıal elementidir. Karbonun doğadaki çevrimi canlı

yaşamını etkileyen en önemli çevrimlerden birisidir.

Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 17

Karbon çevrimi bir yandan canlılar için en temel element olan oksijen dengesini sağlayan, diğer yandan yine canlıların

besin ve enerji gereksinimini karşılamak için maddelerin oluşumuna olanak sağlayan bir mekanizmadır. Yukarıda

doğadaki karbondioksit ve oksijen döngüsü ile ilgili bir şema verilmiştir

Oksijen canlı yaşamındaki en temel elementlerden birisidir. Atmosferde oksijenin bulunmaması, oksijensiz ortamda

yaşayan canlılar dışında hiçbir canlının yaşamını sürdürememesi anlamına gelir. Fotosentez yapan canlılar, güneş ışığının

etkisiyle fotosentez olayını gerçekleştirerek, havadaki CO2 ve topraktaki su ve mineral tuzlarından besin maddeleri

oluştururken atmosfere oksijen salar. Atmosfere salınan oksijenin büyük kısmı denizlerden(yaklaşık %70), kalan kısmı ise

karalardan salıverilir. Canlıların solunumuyla oksijenin kullanılınca, karbondioksit gazı atmosfere salınır. Ayrıca, yanmalar

sırasında harcanan oksijen etkisiyle karbondioksit, karbonmonoksit ve başka oksitler atmosfere verilir. Fotosentez,

solunum, yanma, sentez ve ayrışmalar sonunda milyonlarca yıl atmosferde karbon-oksijen dengesi kurulmuştur. Ancak

çağımızda doğal olayların dışında hızla artan bir oksijen tüketimi söz konusudur. Yer altından çıkarılan kömür, petrol,

doğal gaz gibi fosil yakıtlarının kullanılması, oksijeni harcayan ama harcadığı kadar üretemeyen bir süreçtir. Doğada

karbon ve oksijen döngüsü arasında sürekli bir bağlantı vardır. Atmosferdeki oksijen, çeşitli endüstriyel işlemler ve yeşil

alanların azalması ile yok olmaktadır.

ÇEVRE KİMYASI

Sanayileşme ile hızı artan kimyasal madde üretimi ve üretilen bu maddelerinin tüketiminin artmasıyla çevreye etkileri de

aynı paralellikte artmıştır. Bu etkilerin büyük bir kısmı doğanın dengesini ne yazık ki olumsuz etkilemiştir.

Canlıların yaşamını sürdürdüğü biyosfer, ekosistemlerin biraraya gelmesiyle oluşmuş bir yapıdır. Bu ortamda canlılar ve

cansız maddeler arasında sürekli bir etkileşim vardır. Ekosistemlerdeki enerji kaynağı güneştir. Ekosistemdeki canlılar,

çevre koşullarının değişmesinden etkilenirken, kendileri de yaşam alanlarında ve ekosistemlerde değişikliğe neden olurlar.

İnsanın çevreye etkisi, kısa sürede büyük boyutlarda değişikliğe neden olmuştur. Çevre bu değişikliklerden olumsuz

etkilenmiş ve bozulmalar ortaya çıkmıştır. Bu bozulmalar canlı yaşamı üzerinde olumsuz sonuçlar doğmasına neden

olmuş ve olmaktadır.

Dünyanın artan nüfusu, hızlı kentleşme, teknolojinin hızlı gelişimi ve sanayileşmenin büyük boyutlara varması ile toprak,

su, hava, gürültü kirliliği ve ekolojik dengedeki değişimler çevreyi olumsuz etkilemiştir. İnsanlar yaşamlarını sürdürmek ve

yaşam kalitelerini artırmak için çeşitli kimyasalları bilinçsizce tüketince çevre kirliliği çok büyük boyutlara ulaşmıştır.

Sanayi ve Çevre Kirliliği

Sanayinin gelişmesi sonucunda ihtiyaçlara göre üretim artmıştır. Üretimin gerçekleşebilmesi için ham madde gereklidir.

Doğada bulunan hammaddeler tüketilirken çevrenin dengesi ile ilgili sorunlar ortaya çıkmaktadır. Atık maddelerin çevreye

gelişigüzel atılması da çevre sorunlarına neden olmaktadır. Çevre kirlenmesine neden olan maddelere atık maddeler,

kullanımı sonucunda atık madde oluşturan ürünlere kirletici denir. Deterjan, gübreler, plastikler, boyalar, tarım ilaçları gibi

kimyasal maddeler üretilirken ve tüketilirken çevreyi kirletecek maddeler oluşur.

Deterjanların Çevreye Etkisi

Deterjan üretimi sırasında pahalı olan yüzey aktif maddeler yerine, daha ucuz olan, suda az çözünen ve biyolojik

bozunması yavaş olan malzeme kullanıldığında, çevreye olumsuz etkiler yapacak atıklar oluşmaktadır. Bu maddelerin

deterjandaki kullanım oranları arttıkça zararı da büyümektedir. Deterjanlarda kullanılan bu tür katkı maddeleri su ve

toprakta bozulmadan kalır ve daha sonra akarsular aracılığıyla göllere ve denizlere karışarak buradaki canlı yaşamını

olumsuz etkilemektedir.Örneğin, STPP(sodyum dipolifosfat) yüksek düzeyde fosfor içerdiği için doğada fosfor kirliliğine

neden olmaktadır. Fosforun canlı yaşamına etkisini aşağıdaki şekilde anlatılmıştır.

Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 18

Ülkemizde üretilen DDB'li(dodesil benzen) deterjanlar su ve toprakta güçlükte bozunmakta ve doğada birikmektedir. Bu

nedenle üretilen deterjanlarda bu tür maddelerin kullanımından vazgeçilmelidir.Deterjanların olumsuz etkilerin aza

indirilmesi amacıyla deterjan üretiminde biyolojik bozunması hızlı olan yüzey aktif maddeler ve katkı maddeleri

kullanılmalıdır. Yüzey aktif maddesi Lineer Alkil Benzen olan(LAB) deterjanlar su ve toprakta daha hızlı

bozunabildiklerinden, üretimde bu yapıda olan maddelere öncelik verilmelidir.

Gübrelerin Çevreye Etkisi

Sanayinin gelişmesi ve teknolojideki ilerlemeler, nüfusun kentlere

kaymasına neden olmuştur. Tarım alanları bu kaymadan etkilenmiş ve

tarım arazileri gittikçe azalmıştır. Tarım arazileri ve tarımla uğraşanların

azalması, üretilen tarım ürünlerinin azalmasına neden olmuştur. Artan

nüfusun besin ihtiyacının karşılanması için farklı yöntemlerle besin

maddeleri üretilmeye çalışılmıştır. Bitkilerin gelişmesi için kimyasal

gübreleme yöntemlerine başvurulmuştur. Gübreler, azot, fosfor,

potasyum ve kalsiyum elementlerince zengin olan maddelerdir.

Kimyasal gübreleme, toprakta eksik olan ve alınamayacak durumda

olan elementlerin kimyasal yollarla toprağa verilmesidir. Kimyasal

gübreler topraktan alınan verimi artırmasına rağmen, toprakta

yorgunluğa ve canlılığın azalmasına neden olmaktadır. Toprak bu

yorgunluk nedeniyle çoraklaşmaktadır.

Gübrelenmiş toprakta yetişen bitkilerden elde edilen verim yüksek

olmasına rağmen, bu yöntem bazı problemleri de beraberinde getirir.

Yoğun gübreleme toprağın pH değerini değiştirir. Toprakta yaşayan organizmalar bu pH değişmelerinden

olumsuz etkilenir.

Toprağı analiz etmeden kullanılan gübre, organik maddeler bakımından toprağı fakirleştirmekte ve toprağın

verimini düşürmektedir.

Hayvansal ve bitkisel maddelerin toprak altında ayrışması ile oluşan organik gübre(humus), kullanılan kimyasal

maddelerin etkisiyle azalmakta ve toprak humusu tutamadığı için toprak çoraklaşmaktadır. Toprağın üstü

kumlaşırken, alt kısmı sertleşir.

Yüksek oranda kullanılan kimyasal gübreler içindeki azotlu maddeler, toprakta tutunamadığı zaman akarak içme

sularına ve akarsulara karışmaktadır. Fosforlu gübrelerin yüzeyden akmaları ve akarsulara karışması sonucunda

içme sularında ve diğer su bölgelerinde biriken fosfat miktarı çoğalır.

Tarım ilaçları, böceklerin imhasında, bazı bitkilerde mantarların tedavisinde, bitkilerin hızlı büyümesinin sağlanmasında ve

yabani otların zararlarının önlenmesinde kullanılan maddelerdir. Bu tür ilaçların kullanıldığı topraklardaki ürünlerle

beslenen canlılar bu ilaçlardan olumsuz etkilenirler. Topraktaki zararlı canlılar ölürken, tarım ilaçları çeşitli yollarla sulara

karışarak istenmeyen sonuçlarda doğurabilirler.

Kimyasal maddeler verdikleri zararlar açısından atmosfer kirleticiler, su kirleticiler ve toprak kirleticiler olarak

sınıflandırılırlar.

Biyolojik olarak kendi kendine ayrışmayan ya da çok uzun yıllarda ayrışan zararlı maddeleri çevreye yayan kaynaklar

aşağıdaki şekilde verilmiştir.

Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 19

Hava Kirliliği

Havanın doğal yapısını değiştiren her türlü madde kirletici etki yapmaktadır. Aşırı kentleşme, endüstriyel gelişmeler ve

taşıtlar hava kirliliğinin başlıca nedenleridir. Tozlar, zehirli gazlar, sera gazları, ozon tabakasında değişime neden olan

gazlar hava kirliliğini oluşturan gazlardır. Bu gazlar, atmosferde canlı yaşamını olumsuz etkileyecek değişikliklere neden

olmaktadır.

Kömür, petrol gibi yakıtların dumanındaki kükürtdioksitin havadaki su buharı ile birleşerek oluşturduğu sülfürik asit, asit

yağmuru olarak yeryüzüne iner. Oluşan zehirli gazlar, hava akımlarıyla çok uzaklara bile kolayca taşınabilir ve yağmurlarla

yeryüzüne asit yağmurları olarak geri dönerek canlı yaşamını olumsuz yönde etkiler.

Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 20

Egzoz gazlarıyla havaya karışan karbonmonoksit canlı yaşamını olumsuz etkileyerek zehirlenmelere neden olabilir.

Yeşil alanların gittikçe azalması, ısınmak için kullanılan kömür gibi yakıtların tekniğine uygun yakılmaması, egzoz gazları,

çeşitli sanayi kuruluşlarının ürettiği atık maddeler, hava alanları, termik santraller hava kirliliğine neden olan kaynaklardır.

Hava kirliliği solunum sistemi hastalıklarına ve akciğer kanserine neden olabilir. Atmosferde sera etkisi, asit yağmurları ve

ozon tabakasının incelmesi gibi sorunlara yol açar.

Su Kirliliği

Suyun yaklaşık %35-40'ı yüzeysel su şeklinde akarken, toprağın altına sızan ve geçirgen olmayan tabakalara ulaşan su,

yeraltı sularını oluşturur.

Akarsu, göl, deniz gibi su ortamlarının ve içme sularının fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerinin başta insan olmak

üzere çeşitli etkenlerle bozulması su kirliliğine neden olur. Evsel ve endüstriyel atıkların arıtılmadan sulara boşaltılması,

tarımda kullanılan gübre veilaçların sulara taşınması, atık suların arıtılmadan sulara karışması sonucu su kirliliği oluşur.

Tifo, sarılık, dizanteri gibi bulaşıcı hastalıklara neden olan mikroorganizmalar kirli sulardan ya da kirli sularla yıkanmış

sebze ve meyvelerden insanlara geçerek salgına neden olur.

Yüksek oranda organik bileşik içeren evsel ve endüstriyel atıkların parçalanmasıyla sudaki mikroorganizmalar çoğalır.

Petrol ve türevlerinin taşınması sırasında çevreye yayılması ve sulara karışması ile su ortamındaki yaşam tehdit altında

kalmakta ve atmosferle su arasındaki oksijen alışverişini olumsuz etkilemektedir.

Ağır metaller sulara karıştığında sağlık üzerinde olumsuz etkileri hemen kendini göstermektedir. Ağır metaller, kalp

rahatsızlığı, hipertansiyon, böbrek hastalıkları, beyin hasarı ve akciğer kanseri gibi rahatsızlıklara neden olarak sağlığı

olumsuz etkilemektedir.

Gübrelerdeki kimyasal maddeler topraktan sulara karışarak su kaynaklarında ve denizlerde toplanarak ötrofikasyona

neden olur. Bu maddeler

sudaki bitkisel yaşam

için gübreleme etkisi

yapar. Bitki ve alg

türlerinin üremesi

hızlanır. Ötrofikasyon

sonucunda sular yeşil bir

renk alır kıyılarda alg

birikmesine yol açar.

Toprak Kirliliği

Plansız kentleşme, tarım ilaçları, kimyasal gübreler, plastikler, ağır metaller, sanayi atıkları ve evsel atıklar, yağmurla

havadaki asit maddelerin toprağa düşmesi ve erozyon toprağın kirlenmesine yol açar.

Egzoz gazları, ozon, karbonmonoksit, kurşun ve kadmiyum gibi zehirli maddeler rüzgarlar ile çok uzak bölgelere

taşınmakta ve yağışlarla toprağı ve suyu kirletmektedir.

Tarım ilaçları, ağır metal tuzları, deterjanlar, sera gazları, kloroflorokarbonlar, plastikler, klorlu ve florlu polimerler toprakta

biriktiklerinde toprağın fiziksel ve kimyasal özelliklerinde önemli değişikliklere neden olurlar ve toprağın verimini azaltır lar.

Çevre Sorunlarının Çözümü

Sanayi tesisleri yerleşim yerlerinden uzak bölgelere kurulmalı ve sanayi atıkları arıtma işlemine tabi tutulduktan

sonra çevreye salınmalıdır.

Sanayi tesisleri hava, su ve toprak kirliliğini önleyecek arıtma tesisleri kurmalıdır.

Atık maddeler toplanarak yeniden kullanılabilir duruma getirirlmelidir.

Mustafa Atalay mustafaatalay.wordpress.com Sayfa 21

Ambalajlar cam ve karton gibi geri dönüşümü olan maddelerden yapılmalıdır.

Parçalanması zor olan deterjanların üretimi ve kullanımı sona ermelidir.

Fosil kaynakları gibi enerji kaynakları yerine güneş enerjisi, rüzgar enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynakları

kullanılmalıdır.

Yeşil alanlar artırılmalı, ormanların tahribatı önlenmelidir.

Ozon tabakasına zarar veren gazların yerine zarar vermeyecek gazların kullanımı teşvik edilmelidir.

Toplu taşımaya önem verilerek egzoz gazlarının zararı azaltılmalıdır.

Verimli tarım aranlarına yerleşm alanları ve sanayi tesisleri kurulmamalıdır.

Tarım ilaçlarının ve gübrelerin yanlış kullanımı önlenmelidir.

Toprağı işleme ve doğru sulama konusunda eğitimler verilmelidir.

Organik tarım teşvik edilmelidir.

Alternatif Enerji Kaynakları

Dünya enerji gereksiniminin %80'i kömür, petrol ve doğalgaz gibi fosil yakıtlarca, %20'si hidroelektrik enerji, nükleer enerji,

hayvan ve bitki atıkları, rüzgar ve güneş enerjisi gibi enerji kaynaklarından karşılanır. Fosil yakıtlarına yenilenemeyen

enerji kaynakları, hidroelektrik, rüzgar ve güneş enerjisi gibi enerji kaynaklarına yenilenebilir enerji kaynakları adı verilir.

Yenilenemeyen enerji kaynakları çevre kirliliğine neden olmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının çevre üzerine

etkisinin yok denecek kadar az olması, bunların kullanımının artırılması yönünde çalışmaları hızlandırmaktadır.

Güneş temiz ve masrafsız bir enerji kaynağıdır. Dünyanın pekçok bölgesinde elektrik ve sıcak su elde etmede, ısınmada

güneş enerjisi kullanılmaktadır. Ayrıca güneş enerjisi ile çalışan arabalar ve elektronik aletler üretilmiştir. Güneş

kollektörleri ve fotovoltaik pillerle elektrik enerjisi elde edilmektedir.

Rüzgarın etkili olduğu bölgelerde kurulan rüzgar türbünleriyle üretilen rüzgar enerjisi elektrik enerjisine dönüştürü lerek

kullanılır.

Yerin derinliklerinde, suyun kaynama noktasından daha yüksek sıcaklıktaki su buharı sondajlarla yeryüzüne çıkarılarak

elektrik enerjisi elde edilir. Daha düşük sıcaklıkta çıkarılan sıcak sular ise evlerin ve seraların ısıtılmasında kullanılır.

Denizlerde ve okyanuslarda oluşan gel-git veya okyanus akıntısı nedeniyle yer değiştiren su kütlelerinin sahip olduğu

kinetik veya potansiyel enerjinin, deniz tabanına yerleştirilen türbünler aracılığıyla elektrik enerjisine dönüşmesi sağlanır.