Transcript KİM461 Günlük Yaşantımızda Kimyasallar

Günlük Yaşantımızdaki Kimyasallar
Prof. Dr. Baki Hazer
Zonguldak Karaelmas
Üniversitesi
Fen Edebiyat Fakültesi
Kimya Bölümü
Dersin Künyesi
Dersin Adı ve Kodu
KIM461 Günlük Yaşantımızdaki Kimyasallar
Dersin İçeriği
Temel kavramlar, Evlerde kullanılan temel bazı gıda, temizlik
ve genel bakım maddelerinin kimyasal içerikleri, özellikleri ve
elde edilişlerinin incelenmesi.
Dersin Amacı
Kimya eğitimi almış bireyler olarak çevrelerinde günlük
kullanılan madde ve malzemelere kimyacı gözüyle bakmalarını
sağlamak ve içerikleri hakkında bilgilendirmek.
John Emsley (2004); Vanity, Vitality, and Virility, Oxford
University Press, New York.
Kaynak Kitap
Yardımcı Kitaplar
What’s That Stuff, C&EN Science&Technology, 2007 American
Chemical Society (2007); Yük. Müh. Hidayet Erbil (1979);
İmalat Ansiklopedisi, İnkilap ve Aka Kitabevleri Koll. Şti.,
İstanbul; George T. Austin (1985), Shreve’s Chemical Process
Industries, McGraw-Hill, New York.
Ders İşleme Planı
Hafta
Konu Başlığı
Birinci Hafta
Mutfakta kullanılan temel gıda maddeleri. Tuz, şeker, bal, sirke,
kabartma tozu.
Limon tuzu, sentetik tatlandırıcılar, mayalar ve içme suyu.
İkinci Hafta
Üçüncü Hafta
Yemeklik yağlar-margarinler, tereyağı, doymamış yağlar.
Dördüncü Hafta
Gıda koruyucuları, antioksidanlar, süt ve yumurta pastörizasyonu.
Beşinci Hafta
Altıncı Hafta
Sağlık ve vücut dış görüntü kimyasalları-kremler, ojeler, saç
boyaları ve dudak boyaları.
Şampuanlar ve sabunlar. Diş beyazlatıcılar. Ciklet.
Yedinci Hafta
Deterjanlar, asitler ve temizleme tozları.
Sekizinci Hafta
Plastik boyalar, mürekkepler, vücut dövmeleri.
Dokuzuncu Hafta
Yapıştırıcılar-plastik yapıştırıcılar ve doğal ürünlü yapıştırıcılar.
Onuncu Hafta
Onbirinci Hafta
Plastik torbalar, PVC su boruları ve penler. Yatak süngeri ve
plastik oyuncaklar.
Dericilik ve deri işleme kimyasalları.
Onikinci Hafta
Doğal gaz, motor yağı, karbonun önemi.
Onüçüncü Hafta
Böcek öldürücüler, havuz kimyasalları.
Ondördüncü Hafta
Havai fişekler, zımpara kağıdı.
BİRİNCİ HAFTA
Mutfakta kullanılan temel gıda maddeleri.
Tuz, şeker, bal, sirke, kabartma tozu.
TUZLAR
Nötralleşme reaksiyonları. Kimya Biliminde tuzun
genel anlamı asit-baz reaksiyonlarından elde
edilen maddelerdir.
Mutfak tuzu denilince bunlardan biri olan NaCl
anlaşılır.
Doğal olarak tuz madenlerinden kaya tuzu ve tuzlu
göl sularının rafine edilmesiyle elde edilir.
ŞEKER
Früktoz ve glükozun sakkaroz vermek
üzere ortaya çıkan bileşenidir.
Ülkemizde şeker pancarından
üretilmektedir. Tropikal bölgelerde
şeker kamışından elde edilir.
BAL
Arı çiçeklerden aldığı nektar ve seyreltik
şeker çözeltisini mide bölgesinde özel
ürettiği enzim ile bal olarak peteklere
boşaltır. Bal kabaca % 80 şeker ve %17
sudan ibarettir.
Bal enzimleri sakkarozu glikoz ve früktoza
dönüştürür. Bir başka enzim de glikozu
glukonalaktona dönüştürür. Buda daha
sonra balın yegane asidi glukonik aside
hidroliz olur.
SİRKE
Elma üzüm gibi meyvelerin içerdikleri
şekerlerinin çözeltilerinin fermantasyon
yoluyla hava oksijeni ile yükseltgenerek etil
alkol, aset aldehit ve asetik aside
yükseltgenmesiyle elde edilen çözeltileridir.
Kabaca asetik asit çözeltisidirler.
KABARTMA TOZU
Hamur içinde CO2 gazı üreterek küçük
gaz kabarcıkları oluşturarak ekmeği
yumuşak ve kolay yenebilir yapmak için
kullanılır. Esas içeriği sodyum bikarbonat
ile asit etkisi yapan sodyum alüminyum
sülfat ve kalsiyum sekonder fosfattan
ibarettir.
H+ + HCO3-
H2O + CO2
İKİNCİ HAFTA
Limon tuzu, sentetik tatlandırıcılar,
mayalar ve içme suyu.
LİMON TUZU
Sitrik asittir. Birçok meyve ve
sebzede serbest durumda
veya tuz halinde bulunur.
Mayalanmış limon suyunun
kaynar çözeltisinin kalsiyum
karbonatla reaksiyonundan
elde edilir.
Gıda koruyucusu olarak birçok
hazır gıdaya, reçel ve turşuya
katılır.
SENTETİK TATLANDIRICILAR
Sakarin ve aspartam en eski bilinen
tatlandırıcılardır. Şekere göre 300 kere
daha tatlıdır.
MAYALAR
Mayalar yaşayan mikroorganizmalardır.
Hamurun içindeki şekerden CO2 üretirler.
Bundan başka bazı aromatik bileşikler ve
tat veren bileşikler de oluştururlar.
İÇME SUYU
İçme suyu kokusuz, renksiz, berrak ve
içimi hoş olmalıdır. Kesinlikle
bakteriyolojik kirlilik taşımamalıdır.
Arsenik, krom, kadmiyum, kurşun, cıva
gibi ağır metal katyonları içermemelidir.
İçme suyu nötral olmalıdır, (pH=7
olmalıdır).
Sularda Sertlik
Sertlik su içinde bulunan Ca2+, Mg2+, Fe2+, Sr2+ gibi metal
katyonlarının varlığı olarak tarif edilir.
Üç çeşit sertlik vardır:
i. Geçici sertlik-bikarbonat sertliği.
ii. Kalıcı sertlik-klorür, sülfat ve nitrat anyonları sertliği.
iii. Sertlik bütünü (Geçici sertlik + kalıcı sertlik)
ÜÇÜNCÜ HAFTA
Yemeklik yağlar-margarinler,
tereyağı, doymamış yağlar.
Bitkisel Yağlar
Genellikle yemeklik yağ olarak zeytin yağı ve
ayçiçeği yağı kullanılmaktadır. Bunlara son
yıllarda mısırözü yağı, fındık yağı, susam
yağı ve soya yağları da eklendi.
Yağlar genel tanım olarak gliserinin yağ asidi
esterleridir.
Yağ Asitleri
Doymuş ve doymamış yağ asitleri olarak
ikiye ayrılırlar:
1-Bazı doymuş yağ asitleri: Bütirik asit,
laurik asit, miristik asit, palmitik asit, stearik
asit, araşidik asit.
2-Bazı doymamış yağ asitleri: Oleik asit,
linoleik asit, linolenik asit, araşidonik asit,
erüsik asit.
Zeytin yağı %75 oranında oleik
asit içerir.
Ayçiçeği yağı %15 doymuş, %
75 oranında doymamış yağ
asitleri içerir. Doymamış yağ
asitlerini başlıca oleik ve linoleik
asit oluşturur. Gliserin esterinde
R1, R2, R3 yağın cinsine göre
doymuş veya doymamış yağları
göstermektedir.
Margarin
Sıvı yağların daha uzun ömürlü ve
tereyağına benzer halde kullanımı için
hidrojenasyonu ile yapılır.Böylece yarı
katılaştırılmış tereyağına benzer bir yağ
elde edilir ve margarin olarak kullanılır.
DÖRDÜNCÜ HAFTA
Gıda koruyucuları, antioksidanlar,
süt ve yumurta pastörizasyonu
GIDA KORUYUCULARI
Gıdaları taze halde saklayabilmek için kullanılan katkı
maddeleridir. Çoğu gıdalar hiç gıda koruyucusu olmaksızın
dondurarak, salamura yaparak ve teneke kutulara vakumlayarak
saklanabilmekle beraber çoğu gıdalara koroyucu katılmaktadır.
Koruyucular üç tiptir: i. Antimikrobiyaller, bakteri ve mayaların
gıda içinde büyümesini önlerler; ii. Antioksidanlar, yağların gıda
içinde oksidasyonunu yavaşlatırlar; iii.üçüncü tip koruyucular,
gıdanın içinde enzimatik reaksiyonları önler.
SO2 bu üç koruyucu özelliği aynı anda barındıran bir gıda
koruyucusudur.
Kükürt dioksit daha çok meyve korumada,
meyve sularının korunmasında kullanılır.
Organik karboksilli asitler-propiyonik asit,
benzoik asit, para hidroksi benzoik asit unlu
gıdaların ve içeceklerin, peynir, salata ve
etlerin korunmasında kullanılır.
Nitrit ve nitratlar paket içindeki etlerin
korunmasında kullanılır.
ANTİOKSİDANLAR
Hidroksi toluen ve hidroksi
anisolün butil türevleri, hidrokinon,
propil gallat oksijenin gıda
yapısına girip yükseltgeme
reaksiyonu sonucu parçalamasını
engeller. Özellikle doymamış
yağlar oksijenle peroksit ve hidro
peroksitler üzerinden aldehit ve
ketonların oluşumuna yol açabilir.
Bu nedenle antioksidan katılarak
muhafaza edilirler.
Enzimatik reaksiyonları önleyici
olarak sitrik asit ve askorbik asit
katılır.
Askorbik asit
(C-vitamini)
Enzimler eser miktarda metal katyon
gereksinimi duyarlar. Metal katyonların
ortamdan uzaklaştırılması halinde enzimler
kendiliğinden bloke edilmiş olur. Etilen diamin
tetra asetik asit metal katyonları şiddetle
tuttuğu için enzim aktivitesini engellemede
kullanılır.
PASTÖRİZASYON
Tüm bakterileri yok etmek için ültra
pastörizasyon işlemi gerçekleştirilir. Bunun için
süt 1 veya 2 saniye 140oC ta su buharına
tutulur. Bu ısıtma anlıktır. Hemen soğutulur. Bu
soğutma süt üzerine vakum uygulayıp kısa bir
süre buharlaştırma yoluyla yapılır.
Yumurtanın pastörize işlemi 128 ile 138.5oC
arasında
BEŞİNCİ HAFTA
Sağlık ve vücut dış görüntü
kimyasalları-kremler, dudak boyaları,
ojeler ve saç boyaları.
Cildin yaşlanmasını önleyen kimyasallar
Alfa-hidroksi asitler-glikolik asit, laktik asit.
;
Glikolik Asit
Laktik asit
Eosin, dihidroksi aseton, etil hekzil sinnamat,
hidrokinon, risinoleik asit, lipitler, bor nitrür (BN)
ve titan dioksit (TiO2) de güzellik kremlerinde
kullanılan kimyasallardır.
Risinoleik asit: 12-hidroksi
oktadek-9-enoik asit
Lipozom: Lipit
nanoparçacıklardır.
Lipit, yağda çözünür doğal olarak
oluşan hidrofobik moleküllerdir. Lipit
daha çok yağda çözünen kolesterol,
fosfolipidler, yağ asitleri ve yağ
asitlerinin mono-, di- ve tri gliseritlerinin
özel adıdır.
DUDAK BOYASI
Kastor yağı, risinoleik
asit (bitkisel yağ)
Lanolin (koyun yünü
ekstraktı)
Vazelin (petrol rafinerisi
yan ürünü)
Silikon polimeri
Dudak boyası içeriği
Boya
TiO2
Yağ
Wax
Yumuşatıcı
%
5
10
40
20
25
OJE
Nitro selüloz uygun bir
çözücüde renk verici
kimyasallarla karıştırılarak
hazırlanır. Çözücü olarak
aseton veya asetonitril
kullanılır. Tırnak sağlığı için
oje içine E-vitamini gibi
vitaminler de katılır.
SAÇ BOYAMA
Kalıcı boyaların esas maddesi
kurşun(II) asetattır. Saçın kütikül
tabakası açılıp kurşun tuzu içeri nüfuz
eder ve proteinin kükürt atomu ile saça
koyu renk veren PbS oluşturur.
%6 lık hidrojen peroksit sulu çözeltisini
içeren; amonyak ve diaminobenzen ile
fenilen diamin türevleri içeren farklı
ürünler vardır.
ALTINCI HAFTA
Şampuanlar ve sabunlar.
Diş beyazlatıcılar. Ciklet.
ŞAMPUANLAR
Saçları kıvıcık, düz, hacimli ve kuvvetli
yapmak şampuanlarla yıkayarak mümkün
olmaktadır. Şampuan bir yüzey aktif
madde, köpük yapıcı, bir temizleyici, bir
olgunlaştırıcı (poli alkol, oleil alkol, veya
kuaterner amonyum tuzu) bol su içinde
karıştırılarak hazırlanabilir.
Yüzey aktif maddeler
Şampuan hazırlamada en önemli rolü
üstlenirler. Yüzey aktif maddeler anyonik,
katyonik, noniyonik veya amfoter olabilirler.
Anyonik yüzey aktif maddelere sodyum lauril
eter sülfat örnek verilebilir ve şampuanın
başlıca köpük yapıcı ve temizleyici ajanıdır.
Katyonik yüzey aktif maddeler saça bir olgunluk
verir. Aynı zamanda şampuanın vizkozitesini
artırır. Olealkonyum klorür, distearil dimonyum
klorür katyonik yüzey aktif maddelerdendir.
Amfoter yüzey aktif maddeler, kokamidopropil
betain örnek verilebilir, köpük dayanıklılığını
artırıcı ve viskoziteyi artırıcı olarak etki ederler.
İyonik olmayan yüzey aktif maddeler,
polietilenglikol stearat ve laurat esterleridir.
Vizkozite artırıcı ve yıkama etkisini artırıcı etkileri
vardır.
Şampuana katılan olgunlaştırıcılar aynı zamanda
elektriklenmeyi de önlerler.
Şampuanın pH sı 5.5 ile 6.5 arasında olmalıdır.
SABUN
Yağ asidi sodyum tuzu. Trigliserit olan yağların
bazik ortamda hidroliz edilmesiyle elde edilir.
Sodyum oleat-bir sabun örneği
DİŞ BEYAZLATICILAR
Diş minesi vücudun en sert kısmı olup
hidroksi apatitten oluşmuştur. Sararan dişleri
sürtünme etkisi ile temizlemede diş macunu
içine alüminyum oksit, kalsiyum fosfat, silis,
kalsiyum karbonat katılır. Diş tabakasının
içine kadar beyazlatma etkisini sağlamak için
hidrojen peroksit kullanılır.
CİKLET
Ağaç özsularından oluşan reçinemsi maddenin sakız
olarak çiğnenmesi çok öncelerden bilinmektedir.
Günümüzde sakızın üç ana bileşeni var: bir polimerik
madde, tatlandırıcı ve meyankökü. Polimerik madde
olarak halen daha ağaç özsuyundan elde edilen
reçineler kullanıldığı gibi sentetik polimerler de
kullanılmaktadır. Sentetik polimer olarak stirenbutadiyen kauçuğu, polietilen, poli vinil asetat
kullanılmaktadır.
YEDİNCİ HAFTA
Deterjanlar, asitler ve
temizleme tozları.
DETERJANLAR
Genel olarak sabun dışındaki temizleme
maddelerine verilen addır. Deterjan, alkil
veya aril benzen sulfonatlar ın genel adı
olarak sadece yüzey aktif madde anlamında
da kullanılmaktadır. Sabunun temizleme
özelliğini kaybettiği sert sularda üstün
temizleme etkisi ile bilinir. Yağ asidi sodyum
tuzu olan sabun sert sularda ağır metal
katyonları ile çöker ve temizleme görevini
yapamadan ortamdan ayrılır.
Çamaşır deterjanı sabun dışında temizleme
maddelerinin bir karışımıdır. Temizlemede
yüzey aktif bir madde kullanılır. Çamaşır
deterjanında beyazlatıcı olarak peroksit esaslı
sodyum perborat, sodyum perkarbonat veya
hipokloritler kullanılır. pH ayarlayıcı olarak
sodyum karbonat veya sodyum bikarbonat
katılır. Ağır metal katyon giderici olarak
sodyum tripolifosfat, etilen diamin tetra asetik
asit, iyon değiştiriciler kullanılır. Güzel koku
vermesi için parfüm katılır. Böylece her türlü
suyla başarılı bir temizleme sağlanmış olur.
ASİTLER ve Çamaşır Suyu
Temizleme amacıyla tuz ruhu adıyla % 18 lik
HCl kullanılmaktadır. Lavoba, banyo ve tuvalet
temizliğinde kullanılmaktadır. Nitrik asit çözeltisi
de bu amaçla-kezzap adı altında kullanılır
ancak her iki asitle de temizlik yapılırken çıkan
buharları koklamamalıdır çünkü insan sağlığına
çok zararlıdır.
Çamaşır suyu sodyum hipoklorit çözeltisidir.
Banyo temizliğinde kullanılır, çok zararlı
olduğundan temizlik esnasında
koklanmamalıdır.
Toz deterjanlar (Vim, Cif)
Dış yüzey temizliğinde aşındırma ile kullanılan
temizleme aracıdır. Toz halinde anyonik yüzey
aktif madde, sodyum fosfat, sodyum hidroksit,
peroksit beyazlatıcı ve parfüm karışımından
ibarettir.
Anyonik yüzey aktif bir madde:
C12H25OH + SO3
C12H25OSO3H NaOH C12H25OSO3-Na+
Katyonik yüzey aktif bir madde:
C12H25Cl + N(CH3)3
C12H25N(CH3)3+Cl-
SEKİZİNCİ HAFTA
Plastik boyalar, mürekkepler,
vücut dövmeleri.
Duvar Boyaları
Plastik boyalar günümüzde temiz ve güzel
görünüm bakımından geniş çapta
kullanılmaktadır. Yüzey örtücü olarak kullanılan
plastik bir madde uygun bir çözücü ile karıştırılır.
Kullanım esnasında suyla seyreltilerek
uygulanır. Suyu seven tipte polimer
malzemelerin kullanılması sürüldükten sonra
havada daha ileri polimerleşerek sudan
etkilenmemesi önemlidir.
MÜREKKEPLER
Mürekkepler baskı mürekkepleri ve yazma
mürekkepleri olarak iki kısımda incelenir.
Renkli baskılar keten tohumu yağı, soya yağı veya
çözücü olarak yüksek kaynayan petrol destilatı ile
organik boya pigmentinin karışımını kullanır. Organik
boya pigmentleri çok halkalı azot bileşikleri,
ftalosiyanin yeşili, diarilid kırmızısı gibi bileşiklerdir.
İnorganik boya pigmentleri, krom yeşili (Cr2O3),
Prusya mavisi (Fe4[Fe(CN)6]3), kadmiyum sarısı
(CdS) ve molibdat kırmızısı (kurşun kromat, molibdat
ve sulfat karışımı) olarak sıralanabilir.
Siyah mürekkep, karbon siyahından yapılır.
Titan dioksit, beyaz pigment ile siyah tonları
ayarlanır.
Mürekkebe yağ, mum, yüzey aktif madde ve
kuruyan yağlar katılarak istenen özellikler
ayarlanabilir.
Yazma mürekkepleri dolma kalemlerden
tükenmez kaleme geçiş nedeniyle daha
viskoz, ince tüpte tutulabilen, kalem ucunu
tıkamayan mürekkep karışımlarını gerektirir.
VÜCUT DÖVMELERİ
Lawsonia inermis ağacının yapraklarından
hazırlanan bir çeşit mürekkep kullanılır.
Koyu rengi veren bileşik 2-hidroksi-1,4naftokinon dur.
Toz edilmiş kuru asidik henna yaprakları
limon suyu ile yoğurulur. Değişik yağ ve
bitki katılarak özel vücut boyaları
hazırlanabilir. Yaklaşık 3 gün kalıcı özelliği
vardır.
DOKUZUNCU
HAFTA
Yapıştırıcılar-plastik yapıştırıcılar
ve doğal ürünlü yapıştırıcılar.
YAPIŞTIRICILAR
Yapıştırıcılar sıvı halde sürüldükten sonra makul
bir süre sonunda sertleşip iki ayrı parçayı
yapıştıran maddelerdir. Bir polimer madde
çözeltisinde çözeltinin buharlaşması, erimiş sıvı
polimerin soğuyup katılaşması, sıvı monomer
karışımının sürüldükten sonra polimerleşip
katılaşması şeklinde yapışma olayının değişik
uygulamaları vardır.
Esas olarak sentetik ve doğal reçineli
yapıştırıcılar olarak sınıflandırılabilir.
Sentetik yapıştırıcılar
Polivinil asetatın sulu karışımı hızlı kuruyan
bir yapıştırıcıdır.
Kauçuk lateks emülsiyonları da önemli
termoplastik yapıştırıcılardandır.
Ayakkabı imalatında kullanılan yapıştırıcılar
polistirenin benzen çözeltisi idi ve çözücü
benzenin kanserojen oluşu nedeniyle
yasaklandı.
İnorganik yapıştırıcı-su camı
Sodyum silikatın sulu karışımlarıdır.
Kuruyunca geride cam tabaka bırakırlar,
mikroorganizmalara ve neme karşı
dayanıklıdır.
Sıcakta eriyen (hot-melt) yapıştırıcılar
Reçine, polimer ve balmumu karışımlarıdır.
Çözücü yoktur. Eritilip sıvı halde uygulanır ve
kısa süre içinde katılaşıp yapışma
gerçekleşir.
DOĞAL YAPIŞTIRICILAR
Nişasta, protein ve hayvansal ürünlerden elde
edilen yapıştırıcılardır.
Nişasta esaslı yapıştırıcılar
Islatılmış nişasta yapıştırıcı olarak kullanılır.
Cama etiket yapıştırmada yaygın olarak
kullanılmaktadır. Selüloz da yapıştırıcı olarak
benzer şekilde kullanılır. Cama yapılan
çıkartmalar bu tip yapıştırıcılardandır.
Hayvansal ürün esaslı yapıştırıcılar
Hayvan kanı; hayvan kemikleri ve postlarının
suda kaynatılması ile elde edilen proteinlerdir.
Katı protein eritilip sıvı halde-genellikle
mobilya yapımında yapıştırıcı olarak kullanılır.
Blık kılçığı ve derisinin kaynatılmasıyla elde
edilen protein yapıştırıcılar çok şeffaftır.
Sütten elde edilen protein (kazein) yapıştırıcı
da hayvansal esaslı bir yapıştırıcıdır.
ONUNCU HAFTA
Plastik torbalar, PVC su boruları ve penler.
Yatak süngeri ve plastik oyuncaklar.
Plastik Torbalar
Süpermarketlerde kullanılan plastik torbalar
(naylon torba!) polietilen ve polipropilen esaslıdır.
-(-CH2-CH2-)-
polietilen
-(-CH2-CH-)-
polipropilen
CH3
Naylon adı amidleşme reaksiyonları üzerinden
oluşan poliamidlerin genel adıdır.
Plastik torba üretimi için kullanılan polietilen
genellikle etilen gazının oksijen ile basınç altında
polimerleştirilmesiyle elde edilir. Bu şekilde elde
edilen polietilen alçak yoğunluklu polietilendir.
Anorganik kompleks katalizörlerle daha düşük
basınç altında elde edilen polietilen yüksek
yoğunluklu polietilendir.
Propilenin Ziegler-Natta katalizörleri ile
polimerleştirilmesiyle polipropilen elde edilir.
Plastik pencere çerçeveleri
Vinil klorür monomeri peroksit başlatıcıları ile serbest
radikal polimerizasyonu üzerinden polimerleştirilerek
poli vinil klorür elde edilir:
CH2=CH
Cl
Vinil klorür
- CH2-CHCl
Poli vinil klorür (PVC)
Polietilen (PE), polipropilen (PP), polivinil klorür
(PVC) gibi polimer ürünler fabrikadan granül veya
toz şeklinde paketlenerek satışa sunulur. Toz veya
granül şeklindeki saf polimer; renk verici,
plastikleştirici ve antioksidan gibi katkı maddeleri ile
karıştırılarak ekstruderde eritilerek karıştırılır ve
istenen plastik parça şeklindeki kalıplara basılarak
eşya olarak kullanıma sunulur.
POLİÜRETANLAR
Poliüretanlar ev eşyalarından oturma ve yatak odası eşyalarının
yapımında büyük bir atılım yapmış, sağlıklı ve refah seviyesini
yükseltici ve önemli oranda kullanım kolaylığı sunan bir hayat
standardı ortaya koymuştur.
Poliüretanlar poliollerle diizosiyanatların zincir uzama
reaksiyonlarından elde edilir:
O
HO-P-OH + O=C=N-R-N=C=O
PEG
bir diizosiyanat
HO-(-P-O-C-NH-R-)-N=C=O
POLİÜRETAN
Plastik oyuncaklar
Birçok polimer; polistiren,
polimetilmetakrilat, polietilen, polipropilen,
stiren-butadien kauçuğu, akrilonitrilbutadien kauçuğu, poli vinil klorür…ve
benzerleri her türlü plastik eşyanın
yapımında kullanılmaktadır. Polimer ürün
eritilip ekstruderlerde dolgu maddeleri ile
karıştırılarak istenilen oyuncak şekli
verilerek piyasaya sürülür.
ONBİRİNCİ HAFTA
Dericilik ve deri işleme kimyasalları.
DERİCİLİK
Hayvan postları ilkel olarak fıçılarda kireç,
amonyak ve güvercin gübresi ile muamele
edilir. Bu işlem ilave edilen kimyasal
maddelerle halen daha kullanılmaktadır. Bu
kimyasal maddeler deriye işleyerek çürümesini
önler, neme karşı direncini artırır ve onu esnek
ve dayanıklı kılar.
Posttan deri eşyaya gelene kadar en az onbeş işlem
gerekir ve bu işlemlerin tümüne birden taninleme
işlemi denir.
Taninleme işlemi önce tuzlama ile başlar, deri
temizlenir. Postu deriye çevirmede yağların,
proteinlerin ve yüzey kirliliklerinin çıkartılması ilk ve
en önemli adımdır.
Temizlenmiş post deterjan, bakteri öldürücüler
ve bazı protein enzimleri bulunan çözeltiye
daldırılarak temizlenir. Postu kıllarından
temizlemek için temizlenmiş deri kalsiyum oksit
banyosuna batırılır. Bu banyo kıllardaki kıllardaki
keratin olarak bilinen fibroz proteinleri kırarak
temizleyen sodyum sülfür veya sodyum bisülfür
içerir. Ayrıca deriyi tutkal ve kabuk gibi yapan
proteinler de sülfür bileşikleri ile kırılarak giderilir.
Kalsiyum hidroksitle muamele işlemi derinin
kollajen liflerini gevşeterek çözücü ile
şişmesine yol açar. Böylece taninleme
kimyasalları bu boşluklara kolayca ulaşırlar.
Kireçleme akabinde amonyum klorür ile
nötralleştirilir. Daha sonra deri sopalarla
dövülür. Dövme ile deriye esneklik ve
yumuşaklık kazandırılır.
Deri derişik sodyum klorür çözeltisine batırılarak
bekletilir. Bu çözeltiye sülfürik asit katılarak
pH=3 e ayarlanır. Bu olgunlaştırma yardımıyla
taninleme kimyasallarının deri tarafından daha
iyi absorblanması sağlanır.
Taninleme
Taninleme işleminde deri ağaç
kabuklarından ekstrakte edilen tanin ile veya
krom(III) bileşikleri ile muamele edilir. Bitkisel
esaslı ağaç kabuğundan elde edilen taninle
işlenen deriler ayakkabı ve bavul yapımında
kullanılır. Krom tuzları ile taninlenmiş deriler
yüksek moda aksesuarı ayakkabı ve çanta
yapımında kullanılır.
Daha sonra pH yükseltilerek nötralleştirilir.
Taninleme sonrası işlemleri için deri hazırlanır.
Bütün bu işlemler çok büyük bir atığa sebep
olur. Bir ton post işlemler sonrasında 250-300
kg işlenmiş deri verir. Bunun yanında 600 kg
çamur içeren katı atık bırakır.
ONİKİNCİ HAFTA
Doğal gaz, motor yağı,
karbonun önemi.
DOĞAL GAZ
Doğal olarak bakteriler tarafından oksijensiz
ortamda organik maddelerin bozunmasından metan
üretilir. Bataklıklarda ve çamurlu göllerde oluştuğu
için bataklık gazı olarak da adlandırılır. Sığır gibi
büyükbaş hayvanların sindirim ürünlerinde de
metan büyük oranda oluşur.
Metan özellikle üniversitemize adını veren
karaelmas-kömür madenlerinde de oluşur.
Hava yerine metan kaplamış madenlerde
dikkatsizlik havasızlıktan boğulmaya neden
olabilir. Hava oksijeni ile karışımı çok şiddetli
patlayıcıdır. Bu karışıma grizu adı verilir ve
bu grizu patlaması madenlerde büyük
kayıplara sebep olur.
Petrol yataklarında da doğal gaz birikir. Bu doğal
gazın yaklaşık % 80 i metandır. Geri kalanı ise
daha yüksek karbonlu alkanlardır.
Evlerde kullanılan doğal gaz renksiz, kokusuz bir
gaz karışımıdır. Gaz kaçağının kolay anlaşılması
için keskin kokulu bir gaz (genellikle etil merkaptan)
karıştırılır.
Doğal gaz çok temiz bir yakıttır ve bu nedenle
ülkelerde kullanımı hızla yaygınlaşmaktadır.
Borularla veya -160oC ta sıvılaştırılmış halde
taşınmaktadır. 1 m3 sıvılaştırılmış doğal gaz 1
atmosfer basınçta 600 m3 gaza eşittir.
MOTOR YAĞI
Motor metal parçaları arasında sürtünmeyi azaltmak ve
aşınmayı önlemek için motor yağı kullanılır.
Motor yağı C16 ile C50 arasında değişen yüksek
karbonlu hidrokarbonlardır.
Motor yağları beş ana grupta incelenir. Bir, iki ve
üçüncü gruptakiler normal petrol fraksiyonlarından elde
edilen hidrokarbonlardır.
Dördüncü grup olefinlerin polimerizasyonuyla elde
edilen yağlardır. Beşinci grup ta sentetik olarak elde
edilen poliol esterleri ve poli alkilen glikollerdir.
Motor yağına viskoziteyi artırmak için yüksek molekül
ağırlıklı poli metil metakrilat veya etilen-propilen
kopolimeri katılır.
Alkil-fenoksidin sodyum tuzu (i) yağdan gelecek
sülfür bileşiklerinden oluşabilecek asitleri
nötralleştirmek için, (ii) çökelmeye sebep olabilecek
hidrokarbon oksidasyonunu önlemek için, (iii) yağdaki
is ve parçacıkları çözmek veya sürükleyip filtreye
taşıyıp temizlik görevi için yağa katılan önemli bir
katkı maddesidir.
Çinkoalkil ditiyofosfat sürtünme sebebiyle aşınmayı
önleyici olarak ve antioksidan olarak motor yağına
katılır.
Karbonun önemi
Dünyamızda karbon olmasaydı ayın yüzeyi gibi
verimsiz çorak bir arzi olurdu. Karbon içeren
bileşikler insan vücudundan çıkarılırsa tamamen
su, çok kırılgan bir iskelet ve az bir inorganik
artığı kalırdı. Canlı organizmanın esas
bileşenleri karbohidratlar, yağlar, proteinler,
nükleik asitler, enzimler ve hormonlar hep
organik maddelerdir. İnsanın günlük
yaşantısının esas gereksinimleri hep organiktir;
yakıt, yiyecek ve giyim eşyaları.
Birçok günlük kullanımda elimizin altında olan
eşyalar da organik maddelerdir, karbon
esaslıdır: Kurşun kalem, aslında grafitten
yapılır. Silgi kauçuk esaslıdır. Odun, kağıt,
mürekkep, yapıştırıcı… ve benzeri hep karbon
esaslıdır. Karbonun önemi özetle volkanik
kayalıklardan ibaret ay ile yeşilliklerle örtülü
dünya yüzeyini karşılaştırarak daha iyi
anlaşılabilir.
ONÜÇÜNCÜ HAFTA
Böcek öldürücüler, havuz kimyasalları.
BÖCEK ÖLDÜRÜCÜLER
Böcek öldürücü olarak anında etkili organo fosfatlar
ve karbamatlar yıllarca kullanıldı. Fakat kötü koku,
az uçuculuk ve diğer canlılar üzerinde yan
etkilerinden dolayı yeni kimyasallar geliştirildi.
Pyrethroidler bugün yaygın olarak kullanılmaktadır.
Birçok marka tetrametrin (bir pyrethroid esteri),
fenoksibenzil siklopropan karboksilat ve/veya klorlu
karboksilatları kullanır.
Sokan böcek öldürücüler
için tralomethrin,
bromlanmış pyrethroid
ester ve allethrin karışımı
kullanılır. Bu etkin
maddeler % 0.05
derişimden daha fazla
kullanılmazlar. Bunlar
aynı zamanda karınca ve
örümcek öldürücüler
olarak da aynı dozda
kullanılır. Bunlar yaklaşık
6 metreden etkili
kimyasallardır.
Piperonil butoksit sivrisineklere karşı etkin bir
böcek öldürücüdür. Aynı zamanda bite karşı da
etkin bir maddedir.
İlginç olarak nane esansı da böcek öldürücü
olarak kullanılır; böceğin nefes alma yollarını
tıkayarak öldürür.
Çevre dostu doğal böcek öldürücüler kekik yağı,
susam yağı gibi bitkisel yağlardır. Bunların
memelilerde bulunmayan ve sadece böceklerde
bulunan sinir ağlarını tıkaması ile böceğin
hareketini ve metabolizmasını durdurur.
Sivrisinek ısırmasından korunmak için,
sivrisinek giderici olarak %20 den fazla
DEET (N,N-dietil-m-toluamid) içeren
karışımlar kullanılır. Sürüldükten sonra 5
saat kadar koruma sağladığı
bilinmektedir.
HAVUZ KİMYASALLARI
Havuz suyu sert ve aşındırıcı olursa havuz
cihazını aşındırır, betonu çözer, havuz cidarına
anorganik çökmeler yapar. Çözünmüş metaller
lekeye sebep olur, çözeltide bakır iyonları
fazlalığı yüzenlerin saçlarını yeşile boyar.
Kimyasal dezenfektan katılmaması halinde
havuz cidarı yeşil, sarı ve siyah yosunla
kaplanır ve havuzu yapışkan ve kaygan yapar.
Klor
Klor dezenfektan olarak havuz suyuna katılan
kimyasalların başında gelir. Klor kokan
havuzlarda gerçekte o kokan klor gazı değil
hipokloritin protein kirliliğiyle reaksiyona
girmesiyle oluşan klor amindir. Eğer yeteri
kadar klor katılmışsa klor kokusu olmaz.
Maksimum dezenfektan etkiyi sağlamak için sodyum
bikarbonat (uygun pH aralığı: 7.2-7.6 için) ve
triklorosiyanurik asit (HOCl oluşturmak için) katılır:
Oluşan siyanürik asit, güneşin ultraviyole ışınlarını
tutarak HOCl nin dezenfektan görevini yapamadan
ultraviyole ışınlarla bozunmasını da önler.
Kalsiyum hipoklorit veya lityum hipoklorit tablet
halinde havuza katılmaktadır. Klor içermeyen brom
veya polihekzametilen biguanid gibi dezenfektanlar
da vardır.
Suyun pH sını 7.4-7.6 da tutmak için asit olarak
derişik klorür asidi veya sodyum bisülfat, baz olarak
da sodyum karbonat kullanılır.
Suyun belirli bir kalsiyum sertliği olması gerekir. Bunu
ayarlamak için kalsiyum klorür katılır veya dışarıdan
su ile seyreltilir.
Temel dezenfeksiyon yanında pH
ayarlanması, kalsiyum ayarlanması, biyo
kirliliklerin oksitlenmesi, tortu önleyiciler,
berraklaştırıcılar, hacimli çöktürücüler, yüzey
temizleyiciler, metal gidericiler, köpük
önleyiciler de kullanılmaktadır. Sağlık
merkezlerinde bunlara ilaveten yumuşatıcılar
ve koku esansları da katılmaktadır.
ONDÖRDÜNCÜ HAFTA
Havai fişekler, zımpara kağıdı
HAVAİ FİŞEKLER
Çin’de 1000 yıl önce ilk havai fişek benzerini
yaptılar. Daha sonra bu karışım barut karışımı
olarak da kullanılan kükürt, kömür tozu ve
potasyum nitrattan ibaretti. Akkor hale gelmiş katı
parçacıklar büyük oranda portakal rengi yayarlar.
Modern havai fişeklerin göz alıcı yeşil ve kırmızı
renkleri uyarılmış gaz halindeki moleküllerin
yaydığı ışımalardır.
Baryum klorür yeşil, stronsiyum klorür kırmızı,
bakır klorür mavi renk üretir. Bu tuzlar şiddetli
higroskopiktir, nemli iken yanmazlar. Onun için
bu tuzlar metal ve klor gazı olarak karışıma
katılır, yanma esnasında tuzlar oluşur ve daha
sonra molekülün elektronları yüksek sıcaklık
etkisiyle uyarılarak renkli ışımalarını yaparlar.
Tipik bir havai fişek bu nedenle bir yakıt ve bir
oksitleyici, bir metal tozu ve klor üreten bir
bileşik içerir.
Potasyum klorat yükseltgeyici olarak kullanılabilir
ancak kükürt karışımlarında sürtünmeye çok
hassa olduğundan çok tehlikeli patlamalara
sebebiyet verir. Bu yüzden daha az aktif olan
potasyum perklorat kullanımı daha yaygındır.
Havai fişeklerde kullanılan bakır aseto arsenit,
cıva-1-klorür ve arsenik sülfür gibi birçok kimyasal
çok zehirlidirler.
Baryum klorat; metali, klor vericiyi ve
oksitleyiciyi bir bileşikte toplamış parlak koyu
yeşil renk veren bir bileşiktir. Ancak burada da
kloratın kötü şöhreti nedeniyle doğrudan
kullanımı çok tehlikelidir. Yeni yöntemde bu
havai fişek türü baryum nitrat, stronsiyum
karbonat veya nitrat, sodyum okzalat ve bakır
karbonatlardan hazırlanmaktadır.
Magnezyum-alüminyum alaşımının (Magnalium)
kullanımıyla havai fişek üretiminde yeni bir atılım
yapılmıştır. Kendi kendilerine magnezyum ve
alüminyum gümüş renkli kıvılcımlar saçarak
yanarlar. Magnalium mor, sarı, kırmızı, yeşil,
floresan ve mavi ışımalarla yıldız şeklinde yanar.
Zımpara kağıdı
Yine Çinliler 13. yüzyılda deniz hayvanları
kabuklarını öğüterek bir zamk ile parşömen
kağıdına yapıştırarak zımpara kağıdını ilk olarak
ürettiler.
20. yüzyılda sentetik alüminyum oksit ve silisyum
karbür aşındırıcı olarak kullanılmaya başlandı.
Taşların boyutu polen boyutunda-1mm den 2 mm
ye kadar değişebilir.
Aşındırıcı olarak borkarbür de çok serttir fakat
çoğu metalle reaksiyona girer.
Yapıştırma esnasında elektrostatik olarak
yönlenmeyi sağlayacak şekilde parçacıklar bir
elektrik alandan geçirilerek kağıt yüzeyine
yapıştırılırlar.
Yapıştırıcı olarak, hayvansal ve plastik
yapıştırıcılar kullanılabilir. Alüminyum oksit ve
üre-formaldehit reçinesinden hazırlanmış
zımpara kağıtları ağaç işleme için çok uygun
iken sünek polyester tabanlı zımparalar otomotiv
metal işlerinde daha kullanışlıdır. Çinko stearat
ve sodyum alüminyum florür zımparanın
dökülmesini önler