Inovatif Kimya Dergisi Sayi 31

Kimya Dergisi

İNOVATİF Kimya Dergisi YIL:4 SAYI:31 ŞUBAT 2016

SALİSİLİK ASİT

ENSTRÜMENTAL ANALİZ VE ÖTESİ GC-MS POLİMERLERİN BİYOMALZEME OLARAK KULLANIMI İDEAL GAZ DENKLEMİ ELDESİ MARGARİN KİMYASI DÖRT YENİ KİMYASAL ELEMENT PERİYODİK TABLO’YA EKLENDİ

KİMYA SEKTÖRÜ İÇİN 2015 ZOR BİR YILDI PATLAMA RİSKİNİ ORTADAN KALDIRAN PİL PROF. DR. GALİP AKAY AKTİF PLASTİK MADDEYİ ÜRETTİ PETKİM YÜKSEK TEKNOLOJİ YERLİ PLASTİK ÜRETECEK

KURALLARIMIZ

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

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

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

4. Dergide yazarların kullanmış olduğu resimlerde, yazılarda kesinlikle kaynak belirtilmek zorundadır.

Aksi durum olduğu zaman bunu yazarın kendisine ulaşarak sormalısınız. Çünkü bize yazı gönderen yazarlarımızdan ricamız telif haklarına riayet ederek fotoğrafları dökümanlarına eklemeleri.

Buradan çıkacak problemlerden doğrudan yazarlar sorumludur. Dergi sorumlu değildir.

5. Dergide benim de yazım olsun diyen yazarlarımız var ise yazılarınız için Yavuz Selim KART ile konuşabilirsiniz. Dergi ile iletişim kurmak için ise iletisim@inovatifkimyadergisi.com adresine mail atabilirsiniz.

SOSYAL MEDYA

6. Dergimizde yayınlanmasını istediğiniz yazıları info@inovatifkimyadergisi.com mail adresine göndermelisiniz. Bu mail adresine gönderdiğiniz yazılarda bir eksiklik var ise editör tarafından incelenecektir. Eksik kısımları var ise size geri dönüş yapılacaktır. Düzeltmeniz için tavsiyelerde bulunulacaktır. Lütfen geri dönüş yapılınca bunu

kendinizi küçümsemek olarak görmeyin. Amaç daha güzel bir yazı ve daha güzel bir dergi.

7. Tarafımıza çok yazı gelmediği takdirde her yazıyı yayımlamaya gayret edeceğiz lakin başkalarının yazılarını kendi yazmış gibi gönderenler, kaynaksız yazı gönderenler, çok kısa yazı göndenlerin yazılarını maalesef yayımlamayacağız.

8. Dergide dini ve siyasi içerikli yazılar yayımlanmaz.

Herhangi bir dini grubu temsil eden ya da herhangi bir siyasi grubu temsil eden söz ve kelimeler yazınızda olursa dergi o kısımları değiştirmeniz konusunda sizi uyarır. Değiştirmezseniz dergi yayımlamama hakkını ya da yazının o kısmını değiştirme hakkını elinde tutar. Bu konuda son söz dergi yöneticisine aittir.

9. Bu dergide kimya ilmi üzerine okuyan, kimya ilmine meraklı, kimya ilmi ile ilgili araştırma yapmayı seven herkes yazabilir.

10. Dergi ekibimiz gönüllü kişilerden oluşmuştur.

Bu dergi ilk kurulduğu zamandan beri böyledir.

Dergi ekibinde olan herkes bu kuralı kabul etmiş sayılır. Gelen kişilere en başta bu kural söylenir.

Görevini yapmayan, dergide anlaşmazlık çıkaran, huzur bozan, dergi yöneticisini dinlemeyen kişiler ekipten çıkarılır.

11. Dergi tasarım ve yönetiminden sorumlu kişi buraya ek maddeler koyup değiştirme yetkisine sahiptir.

12. Dergiyi okuyanlar ve dergi ekibi bu kuralları kabul etmiş sayılırlar.

http://www.inovatifkimyadergisi.com https://www.facebook.com/InovatifKimyaDergisi https://twitter.com/InovatifKimya https://instagram.com/inovatifkimyadergisi http://inovatifkimyadergisi-blog.blogspot.com.tr https://www.youtube.com/channel/UCmIkYbQtd8LtCP6GVL0tVGQ https://plus.google.com/+Inovatifkimyadergisi https://www.linkedin.com/profile/view?id=AAIAABHWzAYBk8n_O2Xp0LJgn9bB-aLM6w0-3pw

Ekibimiz YAVUZ SELİM KART KİMYA MÜHENDİSİ KURUCU-YÖNETİCİ PELİN TANTOĞLU KİMYAGER FACEBOOK EDİTÖRÜ

HATİLE MOUMİNTSA KİMYA FACEBOOK EDİTÖRÜ TUBA ÜNÜGÜL KİMYA MÜHENDİSİ FACEBOOK EDİTÖRÜ

SİZ DE EKİBİMİZE KATILIN

EDİTÖRDEN

Merhabalar Öncelikle bize olan ilginiz için çok teşekkür ediyoruz.

2016 yılının ilk önemli gelişmelerinden biri olan periyodik tabloya 4 yeni element eklenmesi oldukça sevindiriciydi. Ülkemizde olan kimya alanındaki gelişmelerin dünyaya paralel gitmesi dileğimle.

Bu ay birçok konuda yazı geldi. Sektörden birçok haber de ekledik. Bu yazılarda çeşitli şeyler okuyarak bilgileneceksiniz. Yazı gönderen arkadaşlarımıza da ayrıca çok teşekkür ediyorum.

Bize her zaman sektör ya da kimya ile ilgili bir konuda yazıp gönderebilirsiniz.

Keyifle okumanız dileğimizle

İÇİNDEKİLER

ENSTRÜMENTAL ANALİZ VE ÖTESİ GC-MS

7

AB PLASTİK POŞET YASAĞINI NİSAN 13 AYINDA UYGULAMAYI PLANLIYOR BÜLENT ECEVİT ÜNİVERSİTESİ KİMYA 14 LABORATUVARINA YENİ NESİL CİHAZ POLİMERLERİN BİYOMALZEME 16 OLARAK KULLANIMI DÖRT YENİ KİMYASAL ELEMENT 24 PERİYODİK TABLO’YA EKLENDİ KTO KARATAY ÜNİVERSİTESİ’NDEN KİMYA 25 VE MALZEME BİLİMİ ALANINDA BİR İLK SALİSİLİK ASİT 27 PROF. DR. GALİP AKAY AKTİF PLASTİK MADDEYİ ÜRETTİ KİMYA SEKTÖRÜ İÇİN 2015 36 ZOR BİR YILDI

34

İDEAL GAZ DENKLEMİ ELDESİ 38 PATLAMA RİSKİNİ ORTADAN 42 KALDIRAN PİL PETKİM YÜKSEK TEKNOLOJİ YERLİ 43 PLASTİK ÜRETECEK MARGARİN KİMYASI 45 DÜNYADAKİ PLASTİK ATIK MİKTARI 5 MİLYAR TONA ULAŞTI RAFİNERİ VE PETROKİMYA YATIRIMLARININ ÖNÜ AÇILMALI POTASYUM

54

51 52

AYIN WEB SİTESİ

İÇİNDEKİLER

KİMYA BULMACA

55

56

KİMYA BULMACA ÇÖZÜMÜ KİMYA SÖZLÜĞÜ 58 YAZARIMIZ OLUN

59

57

ERMAN GİRGİN KİMYAGER GAZİ ÜNİVERSİTESİ MEZUN ermangirgin2006@yahoo.com

ENSTRÜMENTAL ANALİZ VE ÖTESİ GC-MS

R

utin bir gün olacağını düşünmüştüm.

Nereden bilebilirdim ki o günün hayatımda unutamayacağım bir anıya dönüşeceğini? Her zamanki saatte kalkmış, her zamanki saatte ofise gitmiş, günün ilk kahvesini yudumluyordum. Teknik servis olmanın en güzel yanıdır günün ilk telefonu. Ne kadar erken çalarsa o kadar sürpriz ve acillik barındırır içerisinde. Arayan Hasan Bey’di. Sakin ama telaşlı

bir sesle açmıştı telefonu. Farklı bir numune analiz edeceğini ve acilen gelmemi söylemişti. Şaşırsam da en kısa sürede yanında olacağımı söyleyerek kapattım telefonu. Müdürüme durumu bildirip kahvemi tek seferde bitirdim ve yola koyuldum.

Binaya ulaştığımda heyecanım gitgide artıyordu.

Hızlı adımlarla Hasan Bey’in yanına gittim. Ortada güvenlik güçlerinin bıraktığı, içeriği bilinmeyen bir toz vardı ve olay savcılığa intikal etmişti. Filmlerdeki gibi bir durumdu anlayacağınız. Numunenin Hasan Bey’e gelmesinin en önemli nedeni kendisinin kimyasal silahlarda kullanılan tehlikeli kimyasallar konusundaki uzmanlığıydı. Ben gelene kadar Hasan Bey gerekli hazırlıkları bitirmişti. Farklı

polaritelerdeki solventlerle maddeyi çözündürmüş, ön işlemlerden geçirmiş ve GC-MS cihazına enjekte etmeye uygun hale getirmişti. Ama hemen enjekte edemezdik. Daha önceki analizlerden kalma kirlilik veya sistemde bir problem olması durumunu göze alamazdık. Kalitatif bir analiz yapacağımız için başka analizden veya cihazın kendisinden gelecek pikler hem yanlış sonuç vermemize neden olacak hem de bize gereksiz yere zaman kaybettirecekti. Sistemin genel kontrollerini yaptık. Temizliğinden emin olduktan sonra ilk enjeksiyonumuzu verdik. Sonuç şaşırtıcıydı. İkinci enjeksiyon, üçüncü, dördüncü enjeksiyon sonunda piklerde yaptığımız kütüphane taramasında bulduğumuz kimyasal salisilik asitti.

Asetilsalisilik asit aspirinin etken maddesiydi fakat çözeltide kararsız olacağı ve yüksek sıcaklıktan dolayı bozularak salisilik aside dönüştüğünü tahmin ediyorduk. Sonuçlar su götürmezdi; ama Hasan Bey kristallendirme sonrası elde ettiği kristallerin pembe renkli olduğunu söylüyordu. Bu da aklımızı karıştıran bir detaydı. Benim artık ayrılma vaktim gelmişti. O gün akşama kadar aklımı kurcalayıp durdu bu konu. Rengi pembeydi ama sonuçlar maddenin aspirin olduğu yönündeydi. Durumu akşam bir arkadaşımla paylaştığımda verdiği cevap beynimde şimşeklerin çakmasına yetti. Evet sizler de tahmin ettiniz değil mi? Toz gerçekten aspirindi ama bebek aspirini, hani ufak, pembe renkli...

7

Bu ayki konumuz Quadrupol tipli Gaz KromatografiKütle Spektrometresi. Kısa adı ile GC-MS. Uçucu ve yarı uçucu madde analizlerinde kullanılan, gerçek anlamda yüksek teknoloji diyebileceğimiz ve düşük ppb (µg/kg) analizleri yapabildiğimiz ve bilgisayar yazılımında yüklü kütüphaneleri sayesinde elde ettiğimiz pikleri tanımlayabileceğimiz bir cihazdır.

Size anlattığım hikaye tipik bir kalitatif analiz örneğiydi. Peki bu çok yönlü cihazın çalışma prensibi nedir?

GC-MS cihazı, iki farklı cihazın kombine edilmesinden oluşur. Oto örnekleyici ile numune enjeksiyonu, numunenin buharlaştırılması ve madde ayrımının yapıldığı GC yani “gas chromatography” cihazı ve maddenin kalitatif veya kantitatif analizini sağlayan MS yani “mass spectrometer” cihazı.

Derginin 30. sayısında sizlere gaz kromatografisi hakkında bilgi vermiştim. Sadece detektör kısmını çıkartın ve madde ayrımının yapıldığı kolonun bir ucunun MS cihazına bağlandığını hayal edin.

turbo moleküler pompa, moleküllerin iyonlaşmasını sağlayan iyon kaynağı, nötral molekülleri uzaklaştıracak bir Q0 bölümü (opsiyoneldir), kütle ayrımı yapılan quadrupol bölümü ve yüklü iyonları sinyale dönüştüren elektron çoğaltıcı tüp tipli MS cihazı temel olarak 6 bölümden oluşur. Sistem içerisindeki ilk vakumu sağlamak amacıyla kullanılan detektör. bir ön pompa, yüksek vakumu sağlamak üzere

Ön Pompa

Hacmi düşük, yağlı vakum pompasıdır. Cihazın dışarısında bulunur ve metal yay destekli bir hortum ile MS cihazına bağlanır. MS cihazının içerisini hava ve nemden arındırmalı ve bir nevi uzay ortamı yaratmalısınız bu nedenle vakum pompaları büyük önem arz ederler. Ön vakum pompasının görevi MS cihazı içerisindeki yoğun havanın çekilmesi ve sistem içerisinde belirli bir vakum yaratarak turbo moleküler pompaya uygun ortam yaratmaktır. Bir müddet çalıştıktan sonra rölantiye geçer.

Turbo Moleküler Pompa

Yapı olarak oldukça hızlı dönen, çok sayıda çarktan oluşur. Sistemde yüksek vakum sağlamak amacıyla kullanılır. Havanın tamamen dışarı atılması ve nötral molekülleri uzaklaştırmak amacı ile kullanılır. MS cihazının içerisini 10-6 Torr gibi oldukça düşük basınçlara getirmek amacı ile kullanılır. MS sisteminde sadece iyonlaşmış moleküllerden sinyal sağlanır. Bu nedenle ortam nem ve havadan arındırılmalıdır ki iyonlar su veya hava molekülleriyle çarpışarak yüklerini kaybetmesin veya etkileşmesinler. Sistemde taşıyıcı gaz olarak kullanılan helyum gazı %99.999 saflıkta olsada nem,

8

hava ve hidrokarbon tutucu filtreler kullanılması tavsiye edilir. Sisteme günlük olarak kullanıcı tarafından hava nem testi yapılır. Bu sayede sistemde bir kaçak olup olmadığı test edilir.

İyon Kaynağı GC cihazında bulunan ve maddelerin birbirlerinden ayrılmasını sağlayan kolonun MS cihazına bağlandığı bölümdür. İki çeşit iyon kaynağı vardır.

Sert iyonizasyon modu olarak adlandırılan EI yani “Electron Impact” iyon kaynağı veya yumuşak iyonizasyon kaynağı olarak adlandırılan CI yani “Chemical Ionization” iyon kaynağı. EI iyon kaynağı rutin analizlerde kullanılan ve kütüphanelerden faydalanabildiğimiz kalitatif ve kantitatif analizlerde en yaygın kullanılan tiptir. Bu bölümün amacı kolondan çıkıp iyon kaynağına ulaşan nötral molekülleri iyonlaştırmaktır. Filament adı verilen parça bu görevi üstlenir. Filament parçasının farklı tipleri olsa da genel olarak renyum alaşımı veya renyum/itriyum alaşımlı bir teldir. Bu telden akım geçirildiğinde elektron üretir. Bu sayede kolondan çıkan moleküller elektron bombardımanına tutulur.

Elektron ile çarpışan molekül parçalara ayrılır ve yüklü hale getirilir. Moleküllerin farklı parçalara ayrılması esasından yola çıkılarak ticari kütüphaneler oluşturulmuştur. 70 eV’da hızlandırılmış elektronlar esas alınarak oluşturulan bu kütüphaneler sayesinde maddelerin kalitatif tayini mümkündür. Çünkü her molekül kendine has şekilde, hep aynı veya çok yakın şekilde parçalanır. Bu parçalanma ürünlerinin tamamına molekül spektrumu denilir. Parçalanma ürünleri yani spektrum, o molekülün kendi parmak izidir. Elde edilen yüklü iyonlar, iyon kaynağında bunulan lensler sayesinde hızlandırılarak opsiyonel olarak q0 veya direk olarak quadrupol bölümüne gönderilir. İyon kaynakları arasındaki temel fark; EI modunda moleküller direk olarak elektron bombardımanına tutularak iyonizasyon ve parçalama

sağlanırken, CI modunda moleküller daha önceden iyonize edilmiş bir molekül bulutu (örnek: Metan gazı) ile çarpıştırılarak iyonizasyon ve parçalama sağlanır. CI modunda ana yapının bir kısmı parçalanmadan kalır ve bu sayede molekül ağırlığı tahmin edilebilir. Bunun yanında halojen içerek moleküllere karşı oldukça hassastır.

Q0

Ticari olarak çok farklı tipleri bulunur veya kullanılmayabilir. Her Firma patenti kendisine ait bir teknoloji kullanır. Buradaki amaç iyon yolunun açısını değiştirmek veya ön filtreleme yaparak nötral molekülleri uzaklaştırmak, ve/veya iyonları bir araya toplayarak düzene sokmaktır. 90 derece veya s şekli gibi farklı açılar, hexapole tipli (6’lı çubuk) veya ön quadrupol(4’lü çubuk) tipli ön filtreler birkaç örnektir. Bu bölümlerde manyetik alan

oluşturularak istenmeyen nötraller veya istenmeyen kütledeki iyonların sistem dışarısına atılması sağlanır. Açı değiştirmekteki amaç yüklü iyonları bu yoldan geçirerek quadrupole ulaştırmaktır. Nötral moleküller ise manyetik alandan etkilenmezler ve bu yolu dönemeyerek sistem dışarısına atılırlar.

9

Quadrupol Bu bölüm sisteme ismini veren bölümdür. Temel anlamda bir kütle filtresidir. Dört adet karşılıklı konumlandırılmış metal veya kaplamalı çubuktan oluşur. Karşılıklı olarak + ve – olarak kutuplandırılır.

Bu çubuklarda karma olarak RF ve DC potansiyelleri oluşturulur. RF potansiyeli düşük kütleli iyonlar üzerinde etkili olurken DC potansiyeli yüksek kütleleri saptırmada etkilidir. Burada oluşturulan manyetik alan sayesinde bu yolu sadece belirlenen kütle aralığındaki iyonların (Örnek: 125 m/z – 350 m/z aralığı) veya sadece belirlenen kütleye sahip iyonun (Örnek: 367 m/z) geçmesi sağlanırken, istenmeyen iyonlar sistem dışarısına atılır.

Dedektör

Firmaların kendine has patentli dedektörleri olsa da tip olarak elektron çoğaltıcı tüp kullanırlar.

Dedektör öncesi hızlandırıcı, iyon toplayıcı özellikli lens kullanan firmalar yada dedektörleri farklı açı ile yerleştirerek nötral moleküllerin dedektöre ulaşmasını engelleyen teknoloji kullanan firmalar vardır. Dedektöre ulaşan iyonlar dedektörün iç yüzeyine çarparak elektron koparırlar. Şimdiye

Analiz edilebilecek kütle aralığı cihazdan cihaza değişmektedir. İyonların, iyon kaynağından quadrupole veya quadrupolden dedektöre minimum kayıpla ulaşmaları için lens kullanılabilir veya quadrupolun kendisinin başlangıç ve bitiş bölümleri ön ve arka filtreler olarak kullanılabilir. Rutin olarak her ay yapılacak autotune ile quadrupol kalibrasyonu yani kütle kalibrasyonu yenilenir. Autotune sırasında özel bir solüsyon kullanılır. Bu karışımda farklı molekül ağırlıklı maddeler vardır ve bu sayede sistem kendini test eder ve quadrupol voltajlarını ayarlayarak kütle seçimini kusursuz hale getirir.

kadar hep iyonların öneminden bahsettik; fakat bu filtrelenmiş yüklü iyonların amacı dedektöre ulaşan sayıları kadar dedektör iç yüzeyinden elektron kopartmaktır. Bu kopan elektronlar dedektör içerisinde her karşı duvara vurduğunda daha çok elektron koparır ve bu sayede elektronlar gitgide çoğalır ve nihayetinde elektronik kart sayesinde sinyale, bilgisayar yazılımı sayesinde kromatograma dönüşür. Bu dedektör tipine elektron çoğaltıcı tüp denmesinin nedeni de budur. Rutin olarak her ay yapılacak autotune ile dedektör voltajı tespit edilir.

Dedektör voltaj testi önemli bir işlemdir çünkü dedektör, yapısı gereği ömürlü bir malzemedir ve kullanım durumuna bağlı olarak ömrü değişir. Belirli bir seviyeden sonra artık iş yapamaz duruma gelecek ve değişimi gerekecektir.

Sistem kabaca bu prensibe göre çalışır ve gördüğünüz gibi çok farklı patentler ve yüksek teknoloji parçalar bu sistemler içerisinde kullanılır. Kromatagrafi sistemlerinde sistemin kalitesi, S/N (signal to noise) dediğimiz sinyal/gürüntü oranına göre belirlenir.

Geliştirilen teknolojilerde iki amaç vardır ya sinyali arttırmalısınız yada gürültüyü düşürmelisiniz. Bu nedenle her firma farklı teknoloji ve patent kullansa da amaçları aynı, yöntemleri farklıdır. GC ve HPLC cihazları kendi aralarında yapı olarak büyük oranda birbiriyle aynı olduğu ve teknolojik olarak neredeyse zirveyi zorladığı günümüzde MS cihazları firmalar arası büyük teknoloji savaşlarına neden olmaktadır. Savaş dediğime bakmayın tatlı bir savaş aslında, sadece son 15 seneye bakmak bile ne demek istediğimi gösterecektir.

10

GC-MS cihazları seçimli iyon tarama yöntemi (Örnek: sadece 272 m/z iyonu) sayesinde oldukça hassas ve düşük dedeksiyon limitlerinde kantitatif analiz yapabilmektedir. GC cihazındaki dedektörler belirli gruplara karşı spesifiktirler veya dedeksiyon limitleri ppm seviyelerindedir.

Fakat GC-MS cihazı neredeyse bütün uçucu ve yarı uçucu maddelerin düşük konsantrasyon (ppb) analizlerinde kullanılabilir. Genel olarak 50 m/z den başlayıp analiz edilecek maddenin molekül ağırlığı arasındaki iyonlar ile yapılacak bir tarama ile ne olduğu billinmeyen bir maddenin isimlendirilmesi

yapılabilir. Kütüphaneler size belkide yüzden fazla seçenek sunacak ve bunların arasında puanlama ve eşleştirme yöntemiyle gerçekçi sonuçları ön plana çıkaracaktır. Elbette sadece bu bilgi yeterli olmayacaktır. Kesin sonuç için CI modu ile yapılan bir analiz, eğer numune uygun ise FT-IR analiz sonucu veya NMR cihazından alınacak sonuçlar ile desteklenmelidir. GC-MS cihazı gıda, çevre, ilaç, su, kriminal, aroma, petrol ve daha birçok alanda yaygın olarak kullanılan analiz kapasitesi yüksek bir üründür.

11

Tabi ki bu yazımda size anlattığım sadece Quadrupol tipli GC-MS cihazıydı. Bunun iyon tuzaklı (Ion Trap) GC-MS’i var, GC-MS/MS cihazı var, CI mode lu GC-MS’i var... Bu liste uzar gider. Başka bir yazımda sizlere bu cihazlardan ve yaygın olarak bilinmeyen

farklı çalışma modlarından bahsetmek istiyorum ancak mart ayı için spektroskopi grubunun lokomotif sayılabilecek bir cihazı ile karşınızda olacağım.

12

Haber Yabancı

AB PLASTİK POŞET YASAĞINI NİSAN AYINDA UYGULAMAYI PLANLIYOR Avrupa ülkelerinde gereksiz plastik poşet tüketimini önlemeye dönük önemli bir yasanın uygulanması 3 aylığına ertelenecek.

Avrupa ülkelerinde gereksiz plastik poşet tüketimini önlemeye dönük önemli bir yasanın uygulanması 3 aylığına ertelenecek. 1 Ocak’tan itibaren mağazaların müşterilerine plastik poşet vermesini yasaklayan yasa, bazı hukuki sorunların giderilebilmesi için 1 Nisan’dan itibaren uygulamaya geçirilecek.

çok kullanımlı alışveriş çantalarını tercih etmesi hedefleniyor. Son yıllarda yapılan düzenlemeler ile plastik poşetler ücretli hale getirilmiş ve daha çok resikle edilebilir poşetler de tercih ediliyordu.

Avrupa ülkeleri, dünya ortalamasına oranla plastik poşet ve ambalajların yeniden kullanımında öncü rolü oynuyorlar. AB’nin hedefi ise, halen yaklaşık kişi başına yıllık 200 olan plastik poşetlerin sayısını 2025 yılında kişi başına 40’ın altına düşürmek.

Dünya genelinde ise yılda 1 trilyona yakın olan plastik poşetlerin sadece yüzde 10’unun yeniden değerlendirilebildiği raporlara yansımıştı.

508 milyon nüfuslu ve 28 üyeli Avrupa Birliği (AB) içerisinde her yıl yaklaşık 100 milyar plastik poşet tüketilirken, bunların yüzde 89’u tek kullanımdan sonra çöpe atılıyor. Çevreye büyük zararlar veren bu tüketime son vermek amacıyla AB’nin daha önce aldığı ‘mağazalarda plastik poşetleri’ yasaklama kararı, 1 Ocak yerine 1 Nisan 2016’dan itibaren yürürlüğe girecek.

Bu ertelemeye gerekçe olarak, AB Komisyonu’nun yasağa ve uygulanmasına ilişkin bazı hukuki detaylar için zamana ihtiyacının olması gösteriliyor.

Okyanuslara atıldıkları için on milyonlarca deniz canlısının yaşamını tehlikeye atan plastik çöplerin yanı sıra karadaki plastik çöpler de çevrecilerin hedefindeydi. Doğaya karışması 400 yıl kadar bir zaman alan plastik çöplerin en çok kullanıldığı kıtaların başında da Avrupa geliyordu.

AB genelinde kullanılan plastik çöplerin sayısı yılda 100 milyara ulaşırken, yasakla birlikte bireylerin

13

Yerli

Haber

BÜLENT ECEVİT ÜNİVERSİTESİ KİMYA LABORATUVARINA YENİ NESİL CİHAZ

berrak çözeltide yüzde yüz iken bulanıklığın koyuluğuna göre ışık geçirgenliği azalıyor ve tam çökme halinde yüzde bire kadar düşebiliyor.

Isıtmalı bu UV-VIS cihazında sıcaklık kontrollü olarak yükseltilirken ışık geçirgenliği de bir grafik şeklinde monitörden takip ediliyor. Yeni elde edilmiş olan uyarıya duyarlı polimer türünün hangi en düşük kritik çözelti sıcaklığına sahip olduğunu bilmek birçok uygulama için polimerin kullanılabilirliğini ortaya koymak bakımından Prof. Dr. Baki Hazer, cihazların özelliklerini anlattığı çok önemlidir. Agilent Technologies Cary 60 açıklamasında şunları söyledi: UV-Vis cihazıyla ısı duyarlı polimerlerin sıcaklık değişimiyle ışık geçirgenliği ölçülerek karakterize “Günümüzde akıllı materyalleri olarak tanımlanan edilebilmektedir. Özellikle sıcaklığa duyarlı nano jellerin karakterizasyonunda kullanılması akıllı polimerler, çevresel değişiklikler karşısında büzülme, şişme, optik veya elektriksel özelliklerini planlanan bu cihazın Nano Teknoloji Mühendisliği değiştirme yeteneğine sahip maddelerdir. Dış alanındaki çalışmalar için çok yararlı olmasını bekliyoruz. Bir diğer yeni cihazımız ise İnce Film uyarılar, sıcaklık, pH, çözücü, iyon, ışık, iyonik cihazı. Çok geniş bir yelpazede kullanım alanına güç, elektrik, manyetik alan ve mekanik etki sahip olan ince filmlerden elde edilen kaplamalar, olarak ortaya çıkmaktadır. Bütün çevresel elektronik ve optik aygıt teknolojisi gibi değişik uyaranlar içinde sıcaklık etkisi ilginçtir ve bazı polimerler oda sıcaklığında berrak bir sulu çözelti uygulama alanlarında kullanılmaktadır. Kalınlığı birkaç mikrometreden, birkaç ?’a kadar olan ince halindeyken oda sıcaklığının hemen üzerinde suda çözünmez hale gelip suda çökmeye başlıyor film kaplamalar farklı buharlaştırma teknikleri ile üretilebilir. Bunlardan en yaygın olarak ve çözelti bulanık hale geliyor. Işık geçirgenliği Bülent Ecevit Üniversitesi (BEÜ) bilimsel araştırmalarda kullanılan son teknoloji ürünü cihazlarına yenilerini Fen Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü öğretim üyesi Prof. Dr. Baki Hazer tarafından yürütülen proje kapsamında Üniversiteye kazandırılan Agilent Technologies Cary 60 UV-Vis ve İnce Film cihazları, Hazer’in polimer kimyası alanında yürüttüğü çalışmalara önemli katkılar sağlayacak.

14

kullanılanı fiziksel buharlaştırma tekniğidir.

Kaplanacak malzeme, herhangi bir şekilde ısı etkisi ile buharlaştırılır ve buharlaşan atomlar, substrat (kaplanan malzeme) üzerinde giderek yoğunlaşırlar. İşlem 1.10-6 T basınçlı vakum ortamında yapılır. Buharlaşmanın ısı rezistansı ile yapıldığı durumda rezistans teli sarılmış yüksek sıcaklığa dayanıklı pota içerisinde kaplama malzemesi ısıtılmaktadır. Kaplanacak malzeme üzerine buharlaşmış maddenin yoğunlaşması sağlanarak ince bir film tabakası elde edilmektedir.

Nano Teknoloji Mühendisliğinin temel üretim cihazlarından olan bu ince film cihazının çalışır vaziyete getirilmesi desteği nedeniyle Rektör Prof.

Dr. Mahmut Özer’e en içten teşekkürlerimizi sunuyorum.”

Bülent Ecevit Üniversitesi Rektörü Prof. Dr. Mahmut Özer, Üniversitede sürdürdüğü bilimsel çalışmalarda akademisyenler tarafından ihtiyaç duyulan cihaz ve ürünlerin alınması ile ilgili desteklerinin devam ettiğini belirterek şunları söyledi:

başarılı araştırma çalışmaları ile Üniversitemizin adını ulusal ve uluslararası düzeyde duyurmaya devam ediyorlar. Bu noktada biz de Bilimsel Alt Yapı Projeleri (BAP) kapsamında bu çalışmaları destekliyoruz. Son yıllarda sağladığımız bu ve benzeri desteklerle laboratuvarlarımıza modern teknoloji ürünü cihazlar kazandırdık.

Bu cihazların en önemli kazanımlarından biri de lisansüstü eğitimlerdeki araştırmalarda kullanılmaları. Öğretim üyelerimizi yeni nesil teknolojiye sahip cihazlarla yetiştiriyoruz. Kimya Bölümü öğretim üyemiz Prof. Dr. Baki Hazer’in yürüttüğü projeler kapsamında aldığımız Agilent Technologies Cary 60 UV-Vis ve İnce Film cihazları da Nanoteknoloji Mühendisliği alanındaki araştırmalarında kullanılan modern teknolojinin ürünleridir. Dünya çapında araştırmaları ile Üniversitemizin en yüksek h-index’ine (28) sahip Hocamız Prof. Dr. Hazer’in bu cihazlarla başarılı çalışmalara imza atarak Üniversitemizi gururlandırmaya devam edeceğine inanıyorum.”

“Akademisyenlerimiz alanlarında sürdürdükleri

15

AHMET ÇETİNKAYA YÜKSEK KİMYAGER YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DOKTORA ÖĞRENCİSİ a.cetinkaya@msn.com

POLİMERLERİN BİYOMALZEME OLARAK KULLANIMI

P

olimerler; çok sayıda aynı veya farklı atomik grupların kimyasal bağlarla, az veya çok düzenli bir biçimde bağlanarak oluşturduğu

uzun zincirli-yüksek molekül ağırlıklı bileşiklerdir.

Polimerler “monomer” denilen birimlerinin bir araya gelmesiyle oluşmaktadır.

Stiren

Polistiren

Polimerler neden bu kadar yaygın olarak kullanılmaktadır?

• Hafif ve kolay şekillendirilebilir, özellikleri istekler doğrultusunda değiştirilebilir.

• Hijyeniktirler.

• Kimyasal etkilere ve atmosferik koşullara karşı dayanıklıdırlar.

• Mekanik dayanımları yüksektir.

• Yalıtkandırlar, elektrik, ısı ve sesi iletmezler.

• Optik özellikler çeşitlidir (şeffaflık, matlık).

• Düşük Maliyetlidirler (hammadde ve imalat).

16

Biyomalzemeler • Biyomalzemeler, insan vücudundaki canlı dokuların işlevlerini yerine getirmek amacıyla kullanılan doğal yada sentetik malzemelerdir.

• Temel olarak tıbbi uygulamalarda kullanılmakla birlikte biyoteknoloji alanında da kullanılmaktadırlar.

• Medikal alanda önemli bir yere sahiptirler. İnsan vücudunun çeşitli yerlerinde çok değişik amaçlarla kullanılmaktadırlar. Sürekli olarak veya belli bir süre için vücut içinde akışkanlar ile temas halindedir.

Vücudun bu malzemelere karşı verdiği tepkiler son derece faklıdır.

Şekil : Farklı Kullanım Alanlarına Göre Temel Biyomalzemeler

Biyouyumluluk • Kullanım sürecinde malzemenin, vücut sistemine uygun cevap verebilme, vücutla uyuşabilir, kendini çevreleyen dokuların normal fonksiyonlarına engel olmama ve iltihaplanma oluşturmama yeteneği olarak tanımlanmaktadır.

• Son yıllarda, biyomalzeme/doku etkileşimleri üzerine önemli çalışmaların yapıldığı ve bu çalışmalar ışığında, vücudun doğal dokularını yeniden yapılandırmaya yönelik biyouyumlu

malzemelerin (vücut sıvıları ile uyumlu) geliştirildiği görülmektedir.

Kullanılmakta olan biyouyumluluğu yüksek biyomalzemeler; metalik biyomalzemeler, biyoseramikler, polimer biyomalzemeler ve biyokompozitlerdir.

17

Şekil : Biyouyumlu Malzemeler ve İnsan Vücudunda Kullanıldığı Bölgeler

Polimerlerin Biyomalzeme Olarak Kullanımı * Polimerlerin, sert, yumuşak, hidrofilik, hidrofobik, esnek, gözenekli, gözeneksiz gibi çeşitli yapılarda olması değişik organlar ile uyum sağlayabilmesini kolaylaştırır. * Komplike malzemeleri üretmek kolaydır.

* Biyopolimerler, biyomalzeme olarak geniş bir kullanım alanına sahiptir. Monomerlerin birbirlerine eklenmesiyle oluşan uzun zincirli büyük molekül ağırlıklı bileşiklerdir. Doğal polimerlerin yanında, bugün için sentetikleri de mevcuttur.

* Biyoçözünürlük özelliği vardır

18

* Biyopolimerlere örnek olarak verilen polietilen (PE), poliüretan (PU), politetraşoroetilen (PTFE), poliasetal (PA), polimetilmetakrilat (PMMA), polietilenteraftalat (PET), silikon kauçuk (SR), polisülfon (PS), poliaktik asit (PLA) ve

poliglikolik asit (PGA) gibi çok sayıda polimer, tıbbi uygulamalarda kullanılmaktadır. Polimerler, çok değişik bileşimlerde ve şekillerde (lif, film, jel, boncuk, nanopartikül) hazırlanabilmektedir.

Polimer Nükleik asitler (DNA ve RNA)

Monomer Nükleotidler

Proteinler

Aminoasitler

Polisakkaritler

Şekerler

Polihidroksialkonatlar

Yağ asitleri

Polifenoller

Fenoller

Polifosfatlar

Fosfatlar

Polisülfatlar

Sülfatlar

Fonksiyonları Tüm organizmalarda bulunan genetik bilgi taşıyıcıları Biyolojik katalizörler (enzimler), büyüme faktörleri, reseptörler, yapısal materyaller (ipek, yün, saç), hormonlar, toksinler, antikorlar Bitkisel, yapısal materyaller ve yüksek organizmalardan üretilen (kitin, selüloz), enerji depolama malzemeleri (nişasta, glikojen), bakteriyel salgılar, moleküler tanınma (kan tipleri) Mikrobiyal enerji depolayan materyaller Bitkisel yapısal malzemeler (lignin), toprak yapı (humikler), bitki savunma mekanizmaları (tanninler) İnorganik enerji depolama malzemeleri İnorganik enerji depolama malzemeleri

Tablo : Biyopolimerler tiplerinin monomerik birimlerinin kimyasal yapıları ve organizmadaki fonksiyonları

Polimetilmetakrilat (PMMA) Sentezi

19

Polimetilmetakrilat (PMMA) • Protez komponentlerini kemiğe sabitlemek için kullanılır. Bir nevi kemik çimentosudur.

• Kemik çimentosu kompresyona karşı oldukça dayanıklı iken gerilime ve makaslama kuvvetlerine karşı dayanıksızdır

• Kemiğe yakın elastik modülü ile, kemik ve bu kompenentler arasındaki kısmı doldurur ve proteze ulaşan kuvvetlerin protez yüzeylerinden kemik yüzeylerine aktarılmasını sağlar.

• Polimetilmetakrilat (PMMA) :

kararlılığının yerinde olması nedeniyle, göz içi lenslerde ve sert kontakt lenslerde kullanımı yaygındır.

• Işık geçirgenliğinin iyi olması, sertliği ve

Çok Yüksek Molekül Ağırlıklı (UHMW) Polietilen • UHMWPE çok uzun zincirli polietilendir. Üretimde, genellikle metallosene katalizörler kullanılır.

• UHMWPE, yoğunluğu 0.930–0.935 g/cm3 arasında değişen ve molekül ağırlığı milyonlar (2-6 milyon) seviyesinde olan bir polietilen grubudur.

Yüksek molekül ağırlıklarının anlamı polimer

zincirlerinin kristal yapı içinde çok sıkı bir biçimde yerleştiği veya paketlendiğidir, polimer çok serttir ve termoplastik malzemeler arasında en yüksek darbe direncine sahiptir.

20

• Uzun zincirler moleküller arası etkileşimi kuvvetlendirerek yükün polimer iskeletine daha etkin bir şekilde transferine olanak verir. Bu hal, herhangi bir yüksek darbe dirençli termoplastiğe kıyasla daha dayanıklı ve sert bir yapı oluşmasını sağlar.

• Moleküller arasındaki Van der Waals kuvvetleri oldukça zayıftır, ancak moleküller çok uzun olduğundan molekülden moleküle büyük kayma (shear) kuvvetli taşınır. Her bir zincir diğerlerine çok miktarda Van der Waals kuvvetiyle bağlandığından tüm molekül-arası kuvvet çok yüksek olur.

• Yük binen yüzeylerde metal veya seramikler ile eklemleşmek üzere kullanılır.

• Kemik ve kıkırdağınkine yakın olan elastik modülü nedeniyle şok yüklenmeler esnasında bu şoku azaltıcı bir rol oynar.

• Metal veya seramiklerle karşı karşıya kullanılması durumunda metal-metal eklemleşmesine göre çok daha düşük bir sürtünme katsayısı sağlanmaktadır

Polimerlerin ortopedik alanda mekanik dayanımları zayıftır. Polietilenin çekme dayanımı ise, 20-30 MPa

civarındadır.

Biyoçözünür Polimerler * Polilaktik asid polimerleri (PLA) * Poliglikolik asid polimerleri (PGA)

21

• Kırık sabitlenmesinde.

• Antibiyotik ve büyüme faktörü taşıtılabilir.

• Kemik defektlerinin doldurulmasında kullanılabilirler.

• Rezorpsiyon (emilim) ikinci cerrahi girişim gerekliliğini ortadan kaldırır.

• Yük taşıma özelliği yoktur.

Polilaktik Asit

• Laktik asit her insanın vücudunda oluşan tabii organik bir bileşiktir, kas, kan ve vücudun değişik organlarında bulunur. Laktik asit insanda ya da hayvanda kas dokularıyla ilişkili olduğu için vücudun doğal metabolizmasıyla çözünürler. Vücuttaki laktik asit pruvik asite çevrilir, karbondioksit ve su sağlamak için trikarboksilik asit döngüsüne girer.

Böylece çözünme sonucunda organlarda herhangi bir kalıntıya rastlanmaz. Laktik asit bu döngüyü gerçekleştirmesiyle, biyo uyumluluk özelliğini kazanmış olur. Laktik asidin polimerleşmesiyle oluşan poli(laktik asit)’in en çok ve en geniş uygulama alanı, tıp alanındaki cerrahi dikişlerdir.

• Uzun süre mukavemet gerektiren uygulamalarda bu bağ doku, tendon yapıları, vasküler ve ürolojik lifler tercih edilmiştir. Tercih edilen bu uygulamalar cerrahi için olan stent uygulamalarıdır.

22

Medikal Uygulamalarda Kullanılan Diğer Polimerler • Amalgama alternatif olarak dişçilikte kullanılan kompozit ve yapıştırıcı elemanlar (A Glisid Metakrilat ve Uretan di Metakrilat).

• Politetrafloroetilen (PTFE), Teflon ticari adıyla bilinir. PE benzeri yapıda olup, PE’deki hidrojenlerin, flor atomlarıyla yer değiştirilmesi sonucu sentezlenir.

PTFE, hem ısısal, hem de kimyasal açıdan çok kararlı Gore-Tex olarak bilinen hidrofobik formu, damar protezlerinde kullanılır.

• Polivinilklorür (PVC), tıbbi uygulamalarda tüp formunda kullanılır. Bu uygulamalar, kan nakli ve

diyaliz olabilir. PVC, sert ve kırılgan bir malzeme olmasına karşın, plastikleştirici ilavesiyle yumuşak ve esnek hale getirilebilir. PVC, uzun-dönem uygulamalarda, plastikleştiricinin yapıdan sızması nedeniyle problemlere yol açar.

• Polidimetilsiloksan (PDMS) karbon ana zinciri yerine silisyum-oksijen ana zincirine sahiptir. Özelliği diğer kauçuklara nazaran sıcaklığa daha az bağımlı olmasıdır. Bazı damar protezlerinde ve yüksek oksijen geçirgenliği nedeniyle membran oksijenatörlerde (solunum cihazları) kullanılır.

Kaynaklar : • Biehl, V., Breme, J., 2001,Metallic biomaterials, Mat.- wiss.u.Werkstofftech. 32, 137-141.

• Bilçen, M., Kurt, M. 2005, Kırık kemik tedavilerinde kullanılan fiksatörlerin mekanik özellikleri ve üç değişik malzemeden yapılmış halk tipi fiksatörlerin mekanik testleri, Mühendis ve Makine, Cilt 46, Sayı: 543, 29-38.

• Internet, Biocompatibility, http://en.wikipedia.org/wiki/ Biocompatibility • İnternet,Biyouyumluluk,http://www.baskent.edu.tr/~mustafak/BMEBiyouyumluluk 201/dokumanlar/ ppt. pdf • Corces, A., 2004, Metallic alloys, Medicine Instant Access to the Minds of Medicine, Section 1 of 11.

Gümüşderelioğlu, M., 2002, Tıbbın geleceği biyomalzemeler, Bilim ve Teknik Dergisi, 2-4.

23

Haber Yabancı

DÖRT YENİ KİMYASAL ELEMENT PERİYODİK TABLO’YA EKLENDİ

ABD, Japonya ve Rusya’dan bilim insanlarının keşfettiği dört yeni kimyasal element, resmen Periyodik Tablo’ya eklendi. Böylece tablodaki yedinci periyot da tamamlanmış oldu.

113, 115, 117 ve 118 numaralarını alan kimyasallar 30 Aralık günü, kimya alanında ölçüm ve adlandırma konusunda otorite konumunda olan ABD merkezli Saf ve Uygulamalı Kimya Uluslararası Birliği (IUPAC) tarafından resmen yeni elementler olarak kabul edildi.

Habere göre 115, 117 ve 118 numaralarını alan yeni elementlerin Rusya’daki Dubna Nükleer Araştırmalar Enstitüsü ile California’daki Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı tarafından keşfedildiği, 113 numaralı yeni elementin ise Japonya’daki Riken Enstitüsü’nden bilim insanlarınca bulunduğu belirtildi.

Riken Enstitüsü Başkanı, Nobelli kimyager Ryoji Noyori ise, “Bu keşifler bilim insanları için Olimpiyatlarda altın madalya almaktan bile daha büyük bir önem taşıyor” dedi.

IUPAC’ın İnorganik Kimya Bölümü Başkanı Profesör Jan Reedijk konuyla ilgili yaptığı açıklamada, “IUPAC şu an için geçici olarak ununtrium (Uut), ununpentium (Uup), ununseptium (Uus) ve ununoctium (Uuo) adları verilmiş olan elementleri resmen isimlendirme sürecini başlattı” dedi.

Elementler mitolojik konseptler, mineraller, yer adları, konut adları ve bilim insanı adlarından esinlenilerek isimlendirilebiliyor.

Periyodik Tablo’ya yapılan bundan önceki son ekleme, 2011 yılında 114 ve 116 numaralı elementler bulunduğunda gerçekleşmişti.

Japonya’daki Riken Enstitüsü’nde 113 numaralı elementin keşfiyle sonuçlanan araştırmayı yürüten Kosuke Morita, İngiliz Guardian gazetesine yaptığı açıklamada “Şimdi 119 numaralı element ve onun ötesindekileri bulmak için çalışmalarımızı sürdüreceğiz” dedi.

24

Yerli

Haber

KTO KARATAY ÜNİVERSİTESİ’NDEN KİMYA VE MALZEME BİLİMİ ALANINDA BİR İLK

laboratuvarlarında ise çok sayıda araştırmacı yetiştiriliyor.

Konya Ticaret Odası (KTO) karatay Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Hüseyin Bekir Yıldız, kimya ve malzeme bilimi dalında yürüttüğü aynı zamanda alanında bir ilk olan projesi ile su bütününü, oksijen ve hidrojen gazlarına ayrıştırabiliyor.

Hidrojen Geleceğin Enerji Taşıyıcısıdır

Proje ile ülkede yüksek maliyetler gerektiren nanoteknolojik çalışmaların daha yaygın hale getirilmesi hedefleniyor.

Konya Ticaret Odası Karatay Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Hüseyin Bekir Yıldız ve çalışma grubu suyu fotoelektrokimyasal olarak ayrıştırarak aynı anda hidrojen ve oksijen gazı üreten, yüksek kuantum veriminde çalışan özgün boya bazlı güneş hücrelerinin yapımı ile ilgili bir proje üzerinde çalışıyor. Doç. Dr. Hüseyin Bekir Yıldız’ın yürütücülüğünü yaptığı çalışma TÜBİTAKAB COST projesi ile destekleniyor. Çalışma, su bütününü oksijen ve hidrojen gazlarına ayrıştırabilen fotoelektrokimyasal güneş hücresiyle kimya ve malzeme bilimi alanlarında yürütülen ilk projelerden biri olma özelliğini taşıyor. Proje ile ülkede yüksek maliyetler gerektiren nanoteknolojik çalışmaların daha yaygın hale getirilmesi hedefleniyor. Proje kapsamında oluşturulan sentez ve fotoakım

Dünyada enerji ihtiyacının artması, kaynakların azalması ve bir gün biteceği gerçeği insanları alternatif enerji kaynaklarına yöneltiyor. Alternatif enerji kaynaklarından olan hidrojen enerjisi 21. yüzyılın en önemli enerji kaynakları arasında gösteriliyor. KTO Karatay Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Hüseyin Bekir Yıldız hidrojenin geleceğin enerji taşıyıcısı olarak kullanılacağını söyleyerek, “Hidrojen geleceğin enerji taşıyıcısı olarak görülmektedir.

Hidrojen günümüzde büyük miktarlarda fosil yakıt olan doğalgazdan üretilmekte, çevreye sera gazı ve diğer iklim değiştirici emisyonların yayılmasına neden olmaktadır” ifadelerini kullandı.

Sürdürülebilir En İleri ve Tek Enerji Kaynağı Güneş ve Hidrojen Enerjisi Sistemidir Dünyanın giderek artan enerji ihtiyacını çevreyi

25

kirletmeden, sürdürülebilir olarak sağlayabilecek tek enerji kaynağının güneş ve hidrojen sistemi olduğuna dikkat çeken Yıldız, “Hidrojen eğer dünyanın en büyük enerji kaynağı olan güneş tarafından üretilebilirse ve güvenli bir şekilde saklanıp taşınılabilirse gelecekte fosil olmayan yakıt türü olarak ihtiyaçları karşılama potansiyeline sahiptir.

Güneş enerjisinin dönüşümü ve depolanması için yapılan araştırma ve geliştirme çalışması küresel

enerji problemini çözmek için etkin konulardan birisidir. Güneş aracılığıyla hidrojen ekonomisinin hayata geçirilmesi için bilimsel zorluklara anahtar olabilecek çözümlere ihtiyaç vardır” şeklinde konuştu.

26

AKIN ÖZDEMİR KİMYAGER DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MEZUN ozdmrakin@gmail.com

SALİSİLİK ASİT

SALİSİLİK ASİT VE SALİSİLİK ASİDİN BİTKİLER ÜZERİNE ETKİSİ

1.1. SALİSİLİK ASİT NEDİR?

T

icari üretim şekli asetilsalisilik asit (ASA) olan salisilik asit (SA), yüksek bitkiler ve bazı mikroorganizmalar tarafından sentezlenen bitkide mantar, bakteri ve viral enfeksiyonlara karşı sistemik kazanılmış (SAR) direnci uyaran ve bazı bitkilerde kuru madde miktarını arttırması ve nitrat redüktaz aktivitesi gibi fizyolojik etkilere neden olan hormondur.

Salisilik asit (SA), bitkilerde birçok metabolik ve fizyolojik cevabı oluşturan ve dolayısıyla bitki büyüme ve gelişmesini etkileyen içsel bir bitki büyüme düzenleyicisidir.

SA, lokal patojen saldırısına karşı bitki savunma cevaplarında önemli rol oynamaktadır.

Bitkilerde hastalık direncini sağlayabilen SA, birçok stres durumuna karşı bitki cevaplarını da düzenleyebilmektedir.

2. SALİSİLİK ASİDİN BİYOSENTEZİ SA bitkilerde, primer metabolit olarak korizmat gerektiren iki farklı enzimatik yol aracılığı ile oluşturulabilmektedir (Garcion and Métraux 2006). Korizmat-kökenli L-fenilalanin, ilk olarak fenilalanin amonyum liyaz (PAL) ile katalizlenen bir seri enzimatik reaksiyonlarla hem kumarik asit yoluyla hem de benzoat ara ürünleriyle SA'ya dönüştürülebilmektedir (Şekil 1). PAL enzimi farklı biyotik ve abiyotik stresler tarafından teşvik edilerek, çok fonksiyonlu fenoliklerin farklı tiplerinin

ortaya çıkmasına neden olan fenilpropanoid yolunun anahtar düzenleyicisidir (Yalpani et al.

1991). Korizmat, izokorizmat sentaz (ICS) ve izokorizmat pirüvat liyazın (IPL) yer aldığı iki basamaklı reaksiyonla izokorizmat aracılığıyla SA'ya dönüştürülebilmektedir (Şekil 1) (Strawn et al. 2007).

27

Şekil 1 : Salisilik asit biyosentezi yolağı PAL, fenilalanin amino liyaz; ICS, izokorizmat sentaz; IPL, izokorizmat pirüvat liyaz; BA2H, benzoik asit-2-hidroksilaz; SA, salisilik asit; SAGT, SA glukozil transferaz; aa, amino asit; SAMT, SA metil transferaz; SABP2, SA-bağlayıcı protein 2;

MES, metil esteraz; SGE, SA glukoz esteri; SAG, SA O-beta-glukozid; MeSA, metil salisilat; MeSAG, metil salisilat o-beta-glukozid (Vlot et al. 2009'dan değiştirilerek).

3. SALİSİLİK ASİDİN BİTKİLER ÜZERİNE ETKİSİ Salisilik asit (SA), birçok bitkide doğal bir üründür. SA, bitki bünyesinde bulunabildiği gibi, dışarıdan da uygulanabilmektedir. SA, büyümeyi düzenleyici olarak görev yapmasının yanısıra, hastalık ve zararlılara karşı bitkinin savunma mekanizmasında sinyal görevi yapmakta ve dayanıklılığı arttırmaktadır. Bitkinin çiçek açmasını ve tohumların çimlenmesini etkiler. Ayrıca eksojen SA; PR proteinlerin birikmesini aktive ederek, bitkiyi patojene karşı korumaktadır.

SA, birçok bitkide oluşan fenolik bir bileşiktir.

Fenolik bileşikler, bitkinin büyümesini hızlandırmakta ve gelişmesinde önemli bir rol oynamaktadır. Örneğin, fenolik bileşikler bitki hücre duvarında önemli bir parça olan lignin

biyosentezinde gereklidir. Özellikle, fıtoaleksin gibi fenolik bileşikler, böcek, mikroorganizmalar ve diğer herbivorlara karşı kimyasal savunmada önemli rol oynamaktadırlar.

Son yıllarda bitkilerde salisilik asidin biyolojisi ile ilgili yapılan çalışmaların sonucunda, salisilik asidin diğer birçok fenolik bileşik gibi, bitki büyümesinin düzenlenmesi, gelişimi ve diğer organizmalarla etkileşiminde temel rol oynadığı görüşü ortaya çıkmıştır (Harborne, 1980). Triptofan, tirozin ve fenilalanin gibi temel amino asitlerin oluşumuna yol açan metabolik çatallanma, bitkilerde farklı etkilere sahip fitohormonların biyosentezinde de önemli rol oynamaktadır (Kefeli, 1978). Metabolik çatallanmada, triptofan biyosentezi, tüm yüksek

28

bitkiler için her düzeyde büyüme ve gelişme olaylarını teşvik eden temel hormon olan indol3-asetik asitin, yani oksinin biyosentezine yol açmaktadır.

asit, artık günümüzde bitkisel hormonlar arasındaki yerini almış bulunmaktadır.

Serbest SA aktif olarak taşınmadıkça ve metabolize olmadıkça, ilk sentezlendiği noktadan uzaktaki dokulara hızlı bir şekilde taşınmaktadır. Tarımsal açıdan önemli bitki türlerinin salisilik asit düzeyleri üzerinde yapılmış çalışmalar, bitkilerde bu bileşiğin her zaman ve her yerde dağılmış olabileceğini ortaya çıkarmıştır (Raskin, 1995). En yüksek SA seviyesi pirinç bitkisinin yapraklarında saptanmıştır.

Söz konusu metabolik çatalın, fenilalanin üzerinden sinnamik asit oluşumuna giden yolu üzerinde, büyüme ve gelişmeyi engellemenin yanı sıra, düzenleyici rollerde yüklenen ve bazen bitkilerde türe özgü olan fenolik bileşikler de sentezlenmektedir. Şikimik asit yolunun bir ara ürünü olan sinnamik asitten türevlenen salisilik

Şekil 2 : En yüksek SA seviyesinin olduğu besin maddesi Salisilik asitin ilk olarak tütünde çiçeklenmeyi uyarıcı ve sürgün oluşumunu teşvik edici etkisi bulunmuştur (Eberhard ve ark. 1989). Salisilik asit uygulamalarının arpa köklerinde fosfat, yulaf köklerinde ise potasyum alımını engellediği (Glass 1973, 1974), indol asetik asit ile birlikte köklenmeyi uyardığı, absisik asit uyarımlı yaprak dökülmesini engellediği, elmada etilen sentezini bloke ettiği (Romani ve ark. 1989), fasulyede tane verimini arttırdığı (Ramanujam 1998) bulunmuştur. Fasülyede yapraktan uygulanan salisilik asitin bitkinin büyüme (kök boyu, kök ve gövde yaş ve kuru ağırlık) ve azot metabolizması üzerinde uygulanan doza bağlı olarak olumlu etkisi olduğu bildirilmiştir (Türkyılmaz ve ark. 2005).

uygulanan salisilik asitin gözenek yoğunluğu ve transpirasyonu, ayrıca yaprak alanı ve bitki kuru ağırlığını arttırdığını, ancak bitki boyu ve kök uzunluğunu etkilemediğini Khan ve ark. (2003) bildirmişlerdir.

Kum darıda salisilik asit uygulamasının bitki boyu ve tane sayısını arttırdığı bildirilmiştir (Datta ve Nanda 1985). Jain ve Srivastava (1981), Ramanujam ve ark.

(1998), salisilik asitin düşük konsantrasyonlarda özellikle baklagil bitkilerinde nodül oluşumunu arttırdığı, vejetatif gelişmeyi hızlandırması yanında, çiçeklenmeyi teşvik etmesi ve bakla sayısını arttırması nedeniyle tane verimini de olumlu yönde etkilediğini bildirmişlerdir.

Maş fasülyesinde yapraktan 7.2 ve 72 µM salisilik asit uygulamasının bitkide bakla sayısı ile tane verimini kontrole göre artan dozlara doğru orantılı olarak % 19 ve 46 oranında arttırdığı Singh ve Kaur (1980) tarafından bildirilmiştir. Mısır ve soyada yapraktan

29

Salisilik asit aynı zamanda, tuzluluk, yüksek ve düşük sıcaklık, su, ağır metal, don ve kuraklık stresi gibi abiyotik stres şartlarında bitkilerin toleransını artırmaktadır. Yapılan çalışmalar, buğdayda tuz (Shakirova ve Bezrukova 1997) ve su stresine (Singh ve Usha 2003, Bhupinder ve Usha 2003), çeltikte ağır metal stresi (Mishra ve Choudhuri 1999, Pal ve ark. 2002), fasulye ve domatesde kuraklık ve don (Senaratna ve ark. 2000) stresine salisilik asit uygulamalarının bitkilerde toleransı arttırdığı bildirilmiştir.

Tohum çimlenmesinde SA'nın rolü ile ilişkili çalışmalar çelişkili olup; SA'nın ya çimlenmeyi

Şekil 3 : Salisilik asidin bitki üzerine etkisi

inhibe ettiği ya da tohum canlılığını arttırdığı ileri sürülmüştür (Xie et al. 2007; Lee et al. 2010).

Bildirilen bu etkiler, uygulanan SA konsantrasyonları ile ilişkili olabilmektedir. Arabidopsis thaliana'da, 1 mM'ın üzerindeki SA konsantrasyonlarının çimlenmeyi geciktirebildiği veya hatta inhibe edebildiği bildirilmiştir (Rajjou et al. 2006). Tohum çimlenmesinin negatif bir regülatörü olarak SA'nın etkisi, muhtemelen SA-teşvikli oksidatif stresten kaynaklanmaktadır. SA'nın büyümeyi stimüle edici etkileri soya fasulyesi (Gutierrez-Coronado et al.

1998), buğday (Shakirova et al. 2003), mısır (Gunes et al. 2007) ve papatyada (Kovácik et al. 2009) rapor edilmiştir.

30

4.SALİSİLİK ASİDİN ETKİLERİ Salisilik asit ve onun yakın analoğu olan aspirinin bitkiler üzerindeki diğer düzenleyici etkilerini aşağıdaki gibi sıralayabiliriz: • Yaralanma tepkilerini engellemek, • Hızlı membran depolarizasyonunu uyarmak ve transmembran elektrokimyasal potansiyelini ortadan kaldırmak, • Etilen biyosentezi ve tohum çimlenmesini engellemek, • Nastik yaprak hareketlerini uyarmak, • Yapraklarda ve epidermis tetranspirasyonu azaltmak,

• Absisik asit (ABA) uyarımlı stoma kapanmasını tersine çevirmek, • Büyümeyi engellemek, • Köklerde absorbsiyon ve membran taşınım mekanizmasını engellemek, • Mısır fidelerinde antosiyan üretimini uyarmak, • Baklagillerde simbiyotik azot fiksasyonunda etkili olan kök nodül oluşumunu arttırmak, • İn vivo’da nitrat redüktazın aktivitesini arttırmak, • Fasulyelerde verimi ve tohum zarfı sayısını arttırmak, • Vegetatif gelişmeyi hızlandırmak (Aktaş, 2001).

Şekil 4 : Bitkide SA, JA ve ABA ilişkisi SA, Salisilik asit: JA, Jasmonik asit: ABA, Absisik asit

31

Kaynaklar : -Berthon, J. Y.; M. J. Battraw; T. Gaspar and V. Boyer, 1993. Early Test Using Phenolic Compounds and Peroxidase Activity to Improve in vitro Rooting of Sequoiadendron giganteum (Lindl.). Bucholz, Saussurea, 24, 7-13.

-Davies, P. J., 1995. Salicylic Acid, Plant Hormones, Physiology, Biochemistry and Molecular Biology. Kluwer Acad. Pub., London, 833 p.

-Eberhard, S.; N. Doubrava; V. Marta; D. Mohnen; A. Soutwick; A. Darvill and P. Albersheim, 1989. Pectic Cell Wall Fragments Regulate Tobacco Thin-CellLayer Explant Morphogenesis. Plant Cell, 1, 747-755.

-Harborne, J. B., 1980. Plant phenolics. In: Secondary Plant Products. E. A. Bell, B. V. Charlwood (ed.), Springer Verlag, Berlin, 329-402 p -Meeuse B. J. D. and I. Raskin, 1988. Sexual Reproduction in The Arum lily Family, with Emphasis on Thermogenicity. Sex. Plant Reprod., 1, 3-15.

-Oota, Y., 1972. The Response of Lemna gibba G3 to A Single Long Day in The Presence of EDTA. Plant Cell Physiol., 13, 575-580.

Raskin, I.,1995. Salicylic Acid. In: Plant Hormones, Physiology, Biochemistry and Molecular Biology. Davies (ed.), Kluwer Acad. Pub., London., 188-205 p.

-Seo, S.; K. Ishizuka and Y. Ohashi, 1995. Induction of Salicylic Acid β-Glucosidase in Tobacco Leaves by Exogenous Salicylic Acid. Plant Cell Physiol., 36 (3), 447-453.

-Tang, W., 1987. Heat Production in Cycad Cones. Bot. Gaz., 148, 165-174.

-Tomoya, N.; M. Ichiro; S. Shigemi; O. Norihiro and O. Yuko, 1998. Antogonistic Effect of Salicylic Acid and Jasmonic Acid on The Expression of Pathogenesis-Related (PR) Protein Genes in Wounded Mature Tobacco Leaves. Plant Cell Physiology, 39 (5), 500-507.

-Van der Krieker, W. M.; J. Kodde; M. H. M. Visser; D. Tsardakas; A. Blaakmeer; K. de Groot and L. Leegstra, 1997. Increased Induction of Adventitious Rooting by Slow Release Auxins and Elicitors. In: Biology of Root Formation and Development. A. Altman and Y. Waisel (Eds.), Plenum Press, New York., 95-104 p.

Eberhard, S., N. Doubrava, V. Marta, D. Mohnen, A. Southwick, A. Darviell and P. Albersheim. 1989. Pectic cell wall fragments regulate tobacco thin-cell layer explant morphogenesis. Plant Cell 1: 747-755.

Glass, A. D. 1974. Influence of phenolic acids upon ion uptake. III. Inhibition of potassium absorption.

Chemistry and physiology of salicylic acid J. Exp. Bot. 25: 1104–1113.

Romani, R. J., B. M. Hess and C. A. Leslie. 1989. Salicylic acid inhibition of ethylene production by apple disks and other plant tissues. J. Plant Growth Regul. 8: 63–69.

Ramanujam M. P., V. A. Jaleel and G. Kumaravelu, 1998. Effect of salicylic acid on nodulation, nitrogenous compounds and related enzymes of Vigna mungo Biologia Plantarum 41: 307-311.

Datta, K. S. and K. K. Nanda. 1985. Effect of some phenolic compounds and gibberellic acid on growth and development of cheena millet (Panicum miliaceuin L.). Indian J. Plant Physiol. 28:298-302.

32

Mishra, A. and M. A. Choudhuri, 1999. Effects of salicylic acid on heavy metal-induced membrane deterioration mediated by lipoxygenase in rice. Biol Plant 42: 409 – 415.

Xie, Z., Zhang, Z.-L., Hanzlik, S., Cook, E. and Sjen, Q.J., 2007. Salicylic acid inhibits gibberellin-induced alphaamylase expression and seed germination via a pathway involving an abscisic-acidinducible WRKY gene. Plant Molecular Biology, 64, 293–303.

Rajjou, L., Belghazi, M., Huguet, R., Robin, C., Moreau, A., Job, C. and Job, D., 2006. Proteomic investigation of the effect of salicylic acid on Arabidopsis seed germination and establishment of early defense mechanisms. Plant Physiology, 141, 910–923.

Kawano, T., Furuichi, T. and Muto, S., 2004. Controlled free salicylic acid levels and corresponding signaling mechanisms in plants. Plant Biotechnology, 21, 319– 335.

33

Haber Yabancı

PROF. DR. GALİP AKAY AKTİF PLASTİK MADDEYİ ÜRETTİ

Prof. Akay, madde ağırlığının 30 katına su tutan ve su da ileri götürme ve uygulamaya koyma amacıyla ve Samsun Ondokuz Mayıs Üniversitesi (OMÜ), Canik ve gübre kaybını önleyen ‘SRS’ maddesini üretti.

Başarı Üniversitesi ve Koç Üniversitesi`ni içine alan bir proje hazırlandı. Newcastle Üniversitesi`nden İngiltere’de yaşayan Türk bilim insanı Prof. ayrılan Prof.Dr. Akay çalışmalarını sürdürmek için Dr.Galip Akay, Newcastle Üniversitesi`nde yaptığı Eylül 2015`de Samsun`a geldi. Samsun Canik Başarı araştırmalar sonucunda toprak süngeri veya Üniversitesi`nde öğretim üyesi olarak görev yapmaya yapay kök olarak adlandırılan `SRS` aktif plastik başladı. maddeyi üretti. Tohum veya fidanla birlikte ekim aşamasında toprağa yerleştirildiğinde, madde Aynı zamanda proje yürütücüsü olan Prof.Dr. ağırlığının 30 katına kadar su tutarak bitki için verilen suyun ve gübrenin kaybını önlüyor. Geçen Akay, araştırmalarına Canik Başarı Üniversitesi ve OMÜ Karadeniz İleri Teknoloji Araştırma ve Eylül ayında Samsun`a gelen Prof.Dr. Akay, Uygulama Merkezi`nde başladı. Daha sonra Koç Türkiye`deki 3 üniversitenin desteğiyle bu madenin Üniversitesi`nde de çalışmalar yapılacağı belirtildi. de içinde olduğu tarım, kimya ve enerjiye dönük 2 yıl sürecek proje kapsamında 11 kişilik bir ekiple çeşitli teknolojilerin geliştirilmesi ve fabrikasyon aşamasında üretimini sağlamak için çalışma başlattı. araştırma çalışmalarının yapılacak. İngiltere`deki Unilever Araştırma Merkezi ve Newcastle Üniversitesi`nde görev yapan Kimya ve İşlem Mühendisi Prof.Dr. Galip Akay, yaptığı bilimsel çalışmalar sonucunda kendi ağırlığının 30 katına kadar su tutma özelliğine sahip SRS maddesini buldu. Toprak süngeri veya yapay kök olarak adlandırılan biyo-aktif plastik maddenin yapımı ve kullanımını kapsayan, aralarında ABD, Avrupa, Çin ve Hindistan`ın da bulunduğu birçok bölgede 12`den fazla patentlerini de aldı. SRS maddesinin ayrıca enerji ve azot gübresi üretiminde de kullanılabileceği belirtildi.

Prof. Dr. Akay`ın geliştirdiği çeşitli teknolojileri daha

Kimya ve İşlem Mühendisi Prof.Dr. Galip Akay, özellikle su ve gübre kullanımını minimuma indiren SRS maddesinin biyo-aktif plastikten yapılma süngere benzediğini belirterek, `Bu ürünün arazide toprak altına konulmasının ardından dikili olan fidanların veya tohumların kökleri özellikle bu ürünün içinden geçer. Bu ürün o bölgedeki suyu ve gübreyi adeta bir sünger gibi çekerek kendisine toplar, kaybını önler. Daha sonra da kökler vasıtasıyla bitkiye verir. Bu ürün her türlü çorak, taşlık ve verimsiz arazide ve hatta çölde rahatlıkla kullanılabilir. Toprak içinde bulunan ve bitki için gerekli olan mikro-organizmaların SRS maddesi içine konulup onları koruduğunda, bitkiye gübre

34

verilmesine bile gerek kalmıyor. Çünkü bitki kendi gübresini kendisi üretebiliyor. Biz bunu çeşitli bitkilere uyguladık. Bunların arasında çimen, bezelye, soya ve hızlı büyüyen ağaç çeşitleri var.

Verilen su veya gübre miktarı yüzde 50-70 azaltılsa bile normal bir ekim sonrası elde edilen verime eşdeğer oluyor` diye konuştu.

az su ve gübre ile gıda üretimi yapılmasını sağlayacak SRS maddesinin hem kritik, hem de stratejik öneme sahip olduğunu söyleyerek, `Kısa bir süre içinde projenin diğer kuruluşların da ilgisini çekmiş olup, Orta Doğu merkezli bir Arap firması ve Londra merkezli bir İngiliz finansman kuruluşu ile görüşmeler başlatılmıştır` diye konuştu.

SRS maddesinin katma değeri yüksek olan üzüm, fındık ve zeytin gibi ürünlerde, fidecilikte ve ormanlaştırmada kullanımını öngördüklerini dile getiren Prof.Dr. Akay, `Yani az masrafla, az su ve gübre ile çok ürün alınması artık mümkün olacak. Tarım, tıp, biyo-teknoloji ve kimya işleriyle uğraşan dünya genelinde şubeleri olan büyük bir Japon-Amerikan firmasının temsilcileri bu proje için Samsun`a geldi. Onlar çalışmalarımızı yakından biliyorlar. Ardından bu firma ile 1 Şubat 2016 da başlayacak bir araştırma-geliştirme ve fabrikasyon anlaşması yapıldı. Buna göre araştırma ve geliştirme çalışmaları Türkiye ve Kaliforniya`da yapılacak, SRS maddesinin üretimi ise Türkiye, Çin ve Amerika`da planlanmaktadır.

Kaliforniya ve Türkiye`de büyük arazilerde tarım denemelerine başlanacak` dedi.

Prof. Dr. Galip Akay`ın proje kapsamında yapılacak araştırma grubunda yer alan OMÜ Fen edebiyat Fakültesi Öğretim Üyesi Prof.Dr.Canan Kazak da projenin hem Samsun hem de Türkiye için çok önemli olduğunu dile getirerek, `2008-2009 döneminde TÜBİTAK projesiyle İngiltere de sayın Prof.Dr.Galip Akay`ın araştırma grubunda bulundum. Sağlık, mühendislik, tarım, enerji, malzeme gibi birçok alanlarda araştırma yapan ve `İşlem Yoğunlaştırılması` diye tanımlanan ve dünyada artık kabul edilmiş bir teknolojinin bulucusu ve geliştiricisi olan Prof.Dr. Akay ile çalışmalarımız bu zamana kadar çeşitli dönemlerde devam etmiştir. Bugün Türkiye`de ve Samsun`da çalışmalarımızı devam ettiriyoruz.

Birçok alanda büyük çalışmalara imza atmış Prof.

Dr. Akay`ın ürettiği bu ürünün geliştirilmesiyle ilgili projenin büyük bir kısmının OMÜ`de yapılacak olması bizleri heyecanlandırıyor` dedi.

Prof.Dr. Akay küresel ısınmanın etkileri, enerji, su kıtlığı, kuraklık gibi tehlikeler göze alındığında daha

35

Yerli

Haber

KİMYA SEKTÖRÜ İÇİN 2015 ZOR BİR YILDI

İKMİB Yönetim Kurulu Başkanı Akyüz, ‘2015 gerek ihracatçılarımız gerek sanayicilerimiz açısından kolay olmayan bir yıldı’ dedi.

Kimya sektörü, 2015 yılını 15,5 milyar dolarlık ihracatla tamamladı. Konuyla ilgili açıklama yapan İKMİB Yönetim Kurulu Başkanı Akyüz, “2015 gerek ihracatçılarımız gerek sanayicilerimiz açısından kolay olmayan bir yıldı. Ancak, tüm bu yaşananlara rağmen kimya halen Türkiye’nin en fazla ihracat yapan üçüncü sektörü olmayı sürdürüyor” açıklamasını yaptı.

Singapur’a ihracat yüzde 245 arttı Ülkelere daha yakından bakıldığında yıl genelinde Singapur’a yapılan ihracatın yüzde 245 yükselişle 178 milyon dolara ulaştığı görüldü. Bu dönemde Avrupa ülkelerine yapılan ihracat yüzde 34, 8 artarak, toplam kimya ihracatının 4,9 milyar dolarlık kısmını oluşturdu.

2015 yılının son ayında özellikle Avrupa ülkelerine olan ihracatta dikkat çekici gelişmeler yaşandı. İlk üçte Mısır, Almanya ve İtalya yer alırken, bu ülkeleri Suudi Arabistan, Yunanistan, Irak, İran, ABD, Hollanda, Birleşik Arap Emirlikleri takip etti.

İstanbul Kimyevi Maddeler ve Mamülleri İhracatçıları Birliği’nden (İKMİB) yapılan açıklamaya göre, ekonomik ve siyasi belirsizliklerin olumsuz Yunanistan önceki yılın aynı ayına göre yüzde 115 etkisini yıl boyunca hisseden kimya ihracatçısı zorlu artış hızıyla öne çıkan ülkeler arasında yer aldı. bir yılı geride bıraktı.

Yunanistan’a yapılan ihracat 53 milyon dolara yükseldi. İtalya’ya yüzde 64, Hollanda’ya yüzde 63, 2015 yılını 15 milyar 469 milyon dolarlık ihracatla Suudi Arabistan’a ihracatta yüzde 49 artış yaşandı. tamamlayan sektör, otomotiv ile hazır giyim ve konfeksiyonun ardından üçüncü sırada yer aldı.

Diğer yandan ABD’ye olan ihracat ise yüzde 41 Kimya ihracatı bir önceki yıla göre değerde yüzde yükseldi ve 45 milyon dolar olarak gerçekleşti.

13,28 azalırken, miktarda yüzde 12,59 artarak 17,3 Singapur, aralık ayında da yüzde 581 ihracat artış milyon tona ulaştı. hızıyla rekor kırdı.

Türkiye ekonomisinin lokomotifi kimya sektörü, Yavaşlamanın olumsuz etkisini geçen yıl en fazla ihracatı Mısır, Irak ve Almanya’ya hissettik gerçekleştirdi. Birleşik Arap Emirlikleri, İtalya, İran, İspanya, Suudi Arabistan, Yunanistan ve İngiltere ilk Akyüz, belirsizliklerin yıla damgasını vurduğunu 10’da yer alan diğer ülkeler olarak sıralandı.

36

ifade ederek 2015 yılını değerlendirdi.

2015’in gerek ihracatçılar gerek sanayiciler açısından kolay olmadığını belirten Akyüz, şöyle devam etti: “Küresel ekonomideki yavaşlamanın olumsuz etkisini yıl boyunca hissettik. Miktar bazında ihracatımızdaki yükselişe karşın avro-dolar paritesinin etkisiyle değer bazında düşüş yaşadık.

Ancak, tüm bu yaşananlara rağmen kimya halen Türkiye’nin en fazlla ihracat yapan üçüncü sektörü olmayı sürdürüyor. 2016 yılında da yine çok bilinmeyenli bir denklemle karşı karşıya kaldık.

Bilinmeyenleri en aza indirmemiz gereken bir yıla girdik.

Sahra Altı Afrika, Uzakdoğu ve Asya gibi pazarlar yakın takibimizde. Türkiye olarak hiç ürün satmadığımız yerler var. Alt sektörler bazında potansiyelin yüksek olduğu ülkeleri araştırıyoruz. 2016 yılında da gerek fuarlar gerekse ticaret heyetleri ile firmalarımızı bu ülkeler ile buluşturmaya devam edeceğiz.”

Özellikle Irak, Mısır ve Rusya cephelerindeki gelişmeler bizi yakından ilgilendiriyor. Ortadoğu ve Çin sadece kimya değil diğer sektörler için de tehdit oluşturuyor. Dış kaynaklı tüm olumsuzluklara rağmen hedef odaklı ihracat stratejimize devam ediyoruz. Güney Amerika,

37

ANIL YASİN AKDOĞAN KİMYA TEKNİKERİ BALIKESİR ÜNİVERSİTESİ MEZUN anil_yasin_akdogan@hotmail.com

İDEAL GAZ DENKLEMİ ELDESİ

G

azların bulundukları şartlar, yani ideal veya gerçek gaz olmaları haline göre çeşitli gaz kanunları geliştirilmiştir. Biz bu yazıda ideal gaz kanunlarını işleyip birleşik gaz kanunundan ideal gaz denklemi elde edeceğiz. İdeal gaz denklemi fizikokimyada çok büyük öneme sahiptir. Çünkü termodinamik de kullanılan pek çok bağıntıyı elde etmek için ideal gaz denklemi kullanılır. Fizikokimya daima termodinamik ile başlar. Termodinamiğin anlaşılması için maddenin katı ,sıvı ve gaz olmak üzere 3 hali bulunduğu bilinmektedir. Maddenin hallerini her zaman kesin sınırlar içinde ayırmak mümkün değildir.

Kritik sıcaklık da sıvı ve buhar fazlarının özellikleri birbirinin aynıdır. Yani kritik sıcaklık da sıvı ve buhar basıncı birbirinden ayrılmaz. P , V , T bu değişkenlerden herhangi biri sabit tutulduğunda diğer iki değişken maddenin hallerini belirlemek için yeterlidir.

tanecikler olarak kabul edilir. Kritik basınç üzerinde ki sıcaklıkta ve basınçta daima buhar halinde bulunurlar. Kritik basıncın altına kadar sıkıştırılıp, kritik sıcaklığın altına kadar soğutulursa sıvılaşırlar.

Gazlar düşük basın ve yüksek sıcaklık da ideal olarak davranış gösterirler. (P

T

)

Bu şartlarda birim hacimde bulunan tanecik sayısı azdır. Çok az olduğundan tanecikler arası mesafe çok büyüktür. Yani birbirlerine herhangi bir çekim kuvveti uygulamazlar. Ayrıca taneciklerin kendi hacimleri, işgal ettikleri hacmin yanında çok küçük olduğu için taneciklerin hacimleri ihmal edilebilir.

Gazlar çok yüksek hızlarla gelişi güzel hareket eden

38

P

T taneciklerin birbirleri üzerine çekim kuvveti uygulamadığı ve kendi hacimleri , işgal etikleri hacmin yanında yok sayılan gazlara ideal gazlar denir.

Yukarıda da belirttiğim gibi gazların bulundukları şartlar, yani ideal veya gerçek gaz olmaları haline göre çeşitli gaz kanunları geliştirilmiştir. Biz bu

yazıda sadece ideal gaz kanunlarını işleyip birleşik gaz kanunundan ideal gaz denklemi elde edeceğiz.

1-BOYLE KANUNU

denemde bulduğu sonucu bir kanun olarak ifade edilmiştir.

Robert boyle 1662 de yayınladığı sabit sıcaklıkta gazların basınç ve hacimleri arasında ki ilişkiyi bulduğu deneyi şu şekilde gerçekleştirmiştir;

Sabit sıcaklıkta belirli miktarda ki gazın hacmi basınç ile ters orantılıdır.

J eklinde bir cam tüpü almış ve tüpün açık ucundan Hg ( civa ) ilave ettikçe tüpün kapalı ucunda ki gazın hacminin küçüldüğünü gözlemlemiştir. Bu denemeler sabit sıcaklıkta gerçekleşmiştir. Boyle bu

2-CHARLES KANUNU Belirli bir miktarda ki gazın hacminin sabit basınçta sıcaklıkla değişimini Gay Lussac tarafından yayınlanmıştır. N , O , H gibi kararlı gazlarla yapmış olduğu çalışmalar sonucunda bütün gazların sıcaklığının 1°C arttırılması sıonucunda

hacimlerinin x ile gösterilen bir sabit kadar arttığını tespit etmiştir. Bu sabitin değerini de 1/267 ye eşit olduğunu bulmuştur. Daha sonra yapılan çalışmalar kanunun doğru olduğunu ve x sabitinin 1/267 ye değil 1/273,15 e eşit olduğu bulunmuştur.

CHARLES VE GAY LUSSAC 1

Sabit basınçta çizildiğinden dolayı izobar adı verilir.

İngiliz kimyacı Charles ve Fransız kimyacı Lussac birbirinden bağımsız olarak şekil 1 de ki sonuca varmıştır. Charles bulduğu sonuçları yayımlamadığı halde Lussac 1802 de yayımlamıştır. Bu nedenle genellikle Gay Lussac yasası olarak geçer.

Buna göre molar miktarları ve basınçları aynı olan ideal gazların sıcaklarının aynı ölçüde değiştirilmesi için ısıtılarak yada soğutularak hacimlerinin de aunı ölçüde değişmesi gerekmektedir.

39

CHARLES VE GAY LUSSAC 2

yada soğutularak basınçlarının da aynı ölçüde değişmesi gerekmektedir.

Sabit hacimde çizildiği için izokar adı verilir. Buna göre molar miktarları ve hacimleri aynı olan gazların sıcaklarının aynı ölçüde değiştirilmesi için ısıtılarak

3- AVOGADRO KANUNU Aynı sıcaklık ve basınç altında değişik gazların eşit hacimlerinde eşit sayıda molekül vardır. Bu ifade avogadro ilkesi olarak bilinmektedir. Buna göre avogadro ilkesi “herhangi bir maddenin 1 molünde avogadro sayısı kadar molekül vardır“ şeklinde ifade eldir. Avogadro sayısı N: 6,02x1023 molekül. mol -1 °C ve 1 atm basınç altında ki 1 mol gazın hacmi V: 22,414 L / mol olarak bulunmuştur.

Yani 0 °C 1 atm basınç altında 22,414 litre gaz içerisinde N: 6,02x1023 molekül vardır.

BİRLEŞİK GAZ KANUNU Şu ana kadar 4 hal değişkeni arasında 2 bağıntı elde edildi. Bunlardan biri sabit mol sayısı ve sabit sıcaklıkta basınç ve hacim arasında ki ilişkiyi veren BOYLE KANUNU , diğeri ise sabit mol

Bunun için belirli miktar da ki ideal bir gazın ilk durumunda ki sıcaklığı T1 , basıncı P1 hacmi V1 olsun. Daha sonra aynı gazı bu ilk hallerden sıcaklığı T2 , basıncı P2 ve hacmi V2 olacak şekilde

sayısı ve sabit basınçta hacim ile mutlak sıcaklık arasında ki ilişkiyi veren CHARLES kanunudur.

Bu iki bağıntıdan mol sayısının sabit olduğu haller için diğer 3 hal değişkeni de ihtiva eden genel bir denklemde türetilebilir.

değiştirelim. Bu işlemi yaparken yukarıda verilen şemada gösterildiği gibi gazı önce T1 sıcaklığında sabit tutup basıncını P1 den P2 ye değiştirelim.

40

Burada gazın hacmi Vx olsun. Bu kademede sıcaklık sabit tutulduğundan boyle kanunu geçerli olur.

Daha sonra yani 2. kademede gazın basıncını, P2 sabit tutup sıcaklığını T2 ye değiştirelim. Bu

durumda gazın hacmi de V2 ye ulaşacaktır. P2 sabit tutulduğundan Charles kanunu geçerli olacaktır.

Her iki eşitlikteki Vx büyüklüğü birbirine eşitlenirse

P.V=k.T

Birleşik gaz kanunu

Bu ifade BOYLE ve CHARLES kanunlarının her ikisini de içine alır. Daha sonra yapılan çalışmalarda ‘k’ sabitinin gazın cinsine bağlı olmadığı miktarına bağlı olduğu bulunmuştur. Buna göre k sabiti için k= n.R bağıntısı yazılır. Burada n , m gazın ağırlığı ve MA mol tartısı olmak üzere hesaplanır. R ise bütün gazlar için aynı değere sahip olan bir mol gaz için

verilmiş bir sabittir. Denklemde k yı yerine koyarsak ;

|P.V=n.R.T|

denir.

bu denkleme ideal gaz denklemi

Kaynaklar : • BAÜ FİZİKOKİMYA DERS NOTLARI ( KONU ANLATIMI ) • http://taner.balikesir.edu.tr/dersler/fiziksel_kimya/birlesik_gaz_yasasi.htm

41

Haber Yabancı

PATLAMA RİSKİNİ ORTADAN KALDIRAN PİL

Fazla ısındığı zaman alev alma tehlikesi bulunan ve bu yüzden de son dönemde haberlere epey konu olan lityum iyon piller, yeni geliştirilen bir teknoloji sayesinde artık çok ısındığında kendi kendini kapatabilecek. Özellikle son dönemde sıklıkla rastlanan patlayan hoverboard haberlerinin de sebebi olan lityum iyon piller, aşırı ısındığı zaman alev alabiliyor. Hatta taşınabilir harici bataryalar veya fotoğraf makinesi gibi cihazların pilleri, uçakların kargo bölümüne de alınmıyor. Stanford Üniversitesi bilim insanları tarafından geliştirilen yeni bir teknoloji ise bu duruma bir son vermeyi hedefliyor. Stanford’da kimya mühendisliği profesörü olan Zhenan Bao, lityum iyon pillerin alev alma sorununa pek çok farklı çözüm yolları aradıklarını ifade ederek geliştirdikleri yöntemle pilin performansından ödün vermeden patlama riskini ortadan kaldırdıklarını belirtiyor.

Bao ve ekibinin projesinde, aşırı ısınan lityum iyon pil kendi kendine kapanıyor. Yani sıcaklık belli bir derecenin üzerine çıktığı anda bataryadaki elektrik akımı durduruluyor. Nihayetinde de pil kendi kendine eski ısısına dönüyor. Bu teknoloji sayesinde sadece istenmeyen kazaların önüne geçmekle kalınmıyor aynı zamanda aşırı ısınan pilin kullanılmaz hale gelmesi de önleniyor. Şarj edilebilir ürünlerin ömrü de uzamış oluyor.

42

Yerli

Haber

PETKİM YÜKSEK TEKNOLOJİ YERLİ PLASTİK ÜRETECEK

Petkim, otomotiv, savunma ve medikal gibi sektörlerin kullandığı yüksek teknolojili ürünleri üretecek.

Türkiye’de 60’a yakın petrokimyasal hammadde üreten Petkim Holding A.Ş., Türkiye’de ağırlığı ithal edilen mühendislik plastikleri ve ileri teknoloji kimyasalları üretecek yeni bir şirket kurdu. Petkim Specialities unvanı ile faaliyete başlayan şirket, ambalaj, plastik, otomotiv, savunma, medikal, bilgi teknolojileri gibi sektörlere hitap eden yüksek katma değerli ürünlerde uzmanlaşacak. Türkiye’de yaklaşık 850 milyon dolarlık büyüklüğündeki bu pazar ithal ürünlerin hakimiyetinde. Petkim Specialities,Petkim bünyesinde 14 bin ton üretim kapasitesiyle yer alan Plastik İşleme Fabrikası’nı alıyor. Bu kapasiteye ek olarak 10 bin ton kapasiteli yeni makine ekipman yatırımı ile şirketin kapasitesi 24 bin tona çıkarılacak.

Petkim Specialities, yeni tesislerini ise yılın ikinci yarısından itibaren inşa etmeye başlayacak. İlk etapta mevcut yatırımlara ek 5 milyon dolar tutarında bir yatırımla yılın son çeyreğinde şirketin teknolojik plastikler üretmesi planlanıyor.

Petkim’in yüzde 100 iştiraki olan Petkim Specialities Mühendislik Plastikleri Sanayi ve Ticaret AŞ, 24 bin ton kapasiteyle Türkiye’de ağırlıklı olarak ithalat yoluyla karşılanan ve ambalaj, plastik,otomotiv,

savunma, medikal, bilgi teknolojileri gibi sektörlere yönelik üretilecek katma değeri yüksek (masterbatch, compound) ürünler konusunda uzmanlaşacak.

Bu ürünlerin Türkiye’de çok az miktarda üretimi olduğuna dikkat çeken Petkim Genel Müdürü Sadettin Korkut, “Biz çok geniş çapta ve yüksek kapasitede üretimini amaçlıyoruz. Bununla ilgili çalışmalara başladık. Şirket kuruldu ve ilk etapta mevcut yatırımlara ek 5 milyon dolarlık yatırım yapılacak. Şu an mevcut altyapımızdan bazı tesisleri bu şirkete aktardık. Yeni makineler geliyor, gelmeye devam edecek. Yeni tesisler ise yılın ikinci yarısında gelecek. Bu şirketimiz katmadeğeri yüksek ürünleri, ayrıca müşterilerimizin daha kakaliteli ürünler üretmesine imkan sağlayan ürünleri üretecek. Zirai plastiklerden, otomotive kadar birçok alanda kullanılıyor. Örneğin; otomotiv tamponlarında darbe dayanımını arttıran özel katkı maddesi, veya sera plastik örtülerde güneş ışığına dayanımı 3 yıla çıkaran özel katkı maddeleri gibi çok sayıda ürün olacak” diye konuştu. Petkim Specialities şirketinin özel üretimi ile müşterilerine ideal çözümler sunacağını belirten Korkut, “ Müşterilerimizin büyük bölümü bu ürünleri ithal ediyor. İthal edilen bir ürünü Petkim gibi değerli bir kaynaktan tedarik etmiş olacaklar. Ticari açıdan da ülke ekonomisi açısında da pozitif etki sağlayacak. Bu

43

yılın son çeyreğinde üretime başlamış olacağız” dedi.

Petkim’in 50 yıllık birikimi teknolojik ürünlere kaydırılıyor 50 yıllık bilgi birikimi ve tecrübeli insan kaynağına sahip Petkim’in son dönemde kapasite artışının yanı sıra katma değerli ürünlere odaklandığını belirten Sadettin Korkut, bunu farklı alanlarda büyüme stratejisiyle bir araya getirdiklerini söyledi. 2016 yılı başında işletmeciye teslim edilip hizmet vermeye başlayacak olan ve toplam yatırımı 400 milyon dolara ulaşan Petlim’in (Petkim Konteyner Limanı) de Petkim’e değer katan işlerden biri olduğunu hatırlatan Korkut, “Petkim Specialities’i de bu şekilde bağımsız bir yapı olarak kurguluyoruz.

Buradan sağlayacağımız değer Petkim’in toplam gelir ve EBITDA artışını çeşitlendirecek.

Hedefimiz müşteriden gelecek taleplere en hızlı şekilde cevap verebilecek çözümler üretebilecek bir yapı oluşması. Şirket hammadde olarak kendi

ürünlerimizi de kullanıp değeri yüksek özel ürünlere dönüştürecek. Ar-ge ve ileri teknoloji isteyen ürünler ortaya çıkacak.” dedi.

17 milyar doların yüzde 5’i büyüklükte Petrokimyada geleneksel ürünlerden özel ürünlere geçişin öne çıktığını kaydeden Sadettin Korkut, özel malzemelerin ambalaj, plastik, otomotiv, savunma, medikal, bilgi teknolojileri gibi sektörlerde kullanıldığını dile getirdi. Türkiye’de 17 milyar dolara ulaşan plastik sektörü içinde mühendislik plastiklerinin yüzde 4-5 paya sahip olduğunu anlatan Korkut, “Dünyada bu alanda büyük oyuncular var.

Türkiye pazarında ağırlığı ithal ürünler alıyor.

Güçlü bir yapıya sahip Petkim’in yerli üretici olarak bu pazarda yer alması bu yönüyle önem taşıyor. Toplam 15 fabrikamızdaki üretimimizde olduğu gibi burada da sanayicilerimiz için tedarik güvenliği, sürekliliği, yenilikçilik, ürün ve hizmet kalitesi önceliğimiz olacak” ifadelerini kullandı.

44

YAVUZ SELİM KART KİMYA MÜHENDİSİ CUMHURİYET ÜNİVERSİTESİ MEZUN kim_muhselim@hotmail.com

MARGARİN KİMYASI

M

argarin, tereyağının yerine kullanılmak üzere üretilmiş olan, çeşitli bitkisel ve hayvansal yağlardan doğal veya kimyasal olarak elde edilen yağ çeşididir. 1869 yılında tereyağ yerine ilk kez üretilen margarin, Latince “Margarita” (inci anlamında) isminden türetilmiş bir kelimedir. Fransa-Prusya savaşı arifesinde gemilerde iyi bir şekilde depolamak amacıyla tereyağına gerek duyuluyordu. Sanayi devrimini tamamlamış Avrupa’da Fransız Kralı III. Napolyon, ciddi boyutta olan beslenme sorununa çözüm amacıyla tereyağına benzer mamüllerin üretimi için bir yarışma açtı. Kimyager Mège Mouries don yağı adı verilen hayvansal orijinli yağı, mide özsuyu ve süt ile muamele edip soğuttuktan sonra “Oleo Margarine (inci tanesi)” adını verdiği ilk margarini üretti. Önceleri ilkel yöntemlerle üretilen margarin, 1909 yılında hidrojenasyon tekniğinin bulunması ile çok önemli bir aşama kaydetmiştir. 1926 yılında A ve D vitaminleri katılması zorunluluğu ortaya çıkmış, 1945’den itibaren de tamamen bitkisel margarin üretimi mümkün olmuştur.

Türkiye’ye girişi daha sonraki yıllarda olmuştur. Ülkemizde 1948 yılına kadar zeytinyağı, tereyağı ve sadeyağ kullanılıyordu. Ancak bu yağların hızla artan nüfusun ihtiyacını karşılayamaması nedeniyle doğal olarak yeni alternatifler oluştu. 1948’de Balkanlar’dan ayçiçeği bitkisi Türkiye’ye girdi. Ekimine ve sonrasında yağ olarak tüketimine başlandı. 1952 yılında ise gerçek anlamıyla margarin Unilever tarafından, o günün en iyi teknolojisiyle üretilmeye başlandı. Yani margarinin Türkiye’ye gelişiyle giderek artan yağ ihtiyacı daha ekonomik koşullarda karşılanmış oldu.

Türk Gıda Kodeksinde margarin için “İnsan tüketimine uygun bitkisel ve/veya hayvansal yağlardan elde edilen, süt yağı içeriğine göre tanımlanan, temel olarak yağ içinde su emülsiyonu tipinde, süt ve/veya süt ürünleri içerebilen, şekillendirilebilen üründür.” tanımlaması yapılmıştır.

Margarin Sektörü ve Türkiye Margarin sektörü ülkemizde ilk defa 1932 yılında İzmir’de kurulmuş olan fabrika ile gelişmeye başlamıştır. Hidrojenasyon yöntemi olarak yöntem ile ülkemizde 1932 yılında İzmir Turyağ tesislerinde kullanılmaya başlanmış ancak gerçek margarinin

45

1960 yılından itibaren insan sağlığına verilen önemin artmasıyla margarinlerdeki doymuş yağ oranı azaltılmaya başlandı, daha yumuşak margarin yapmak için 1970’lerde kase margarin üretimine geçildi. Hidrojenasyon yöntemiyle margarin üretilirken yaklaşık % 8- 10 kadar trans yağ oluşuyordu. Fakat 1995’e gelindiğinde; bilim dünyasının Harward Üniversitesi üzerinden yaptığı açıklama ile trans yağların kardiyovasküler risk

taşıyabileceği söylendi. Bunun üzerine üretim teknolojileri değişti, hidrojenasyon yerine fraksiyon ve interesterifikasyon teknikleri kullanılarak trans yağsız margarin üretimi başarıldı. Türkiye’de ise 2000 yılından itibaren yapılan büyük yatırımlar sonucunda 2007 yılında bütün firmalar tamamen trans yağsız üretime geçti.

Margarin üretiminde kullanılan bitkisel yağlar

• Margarinin verdiği enerji, aynı miktar sıvı yağdan % 30 -40 daha azdır

Ayçiçek yağı, mısır yağı, soya yağı, pamuk yağı, palm yağı, zeytinyağı, Hindistan cevizi yağı, badem yağı, fındık yağı margarin üretiminde kullanılan yağlardır.

145 yıllık bir ürün olan margarin, geçirdiği evreler sonucu ulaştığı bugünkü noktada ‘Modern Margarin’ olarak tanımlanmaktadır.

Trans yağ nedir?

Margarinin Özellikleri • Tamamen bitkisel yağlardan üretilir • Bitkisel olduğundan kolesterol içermez • Doymuş yağ oranı neredeyse sıvı yağlar düzeyindedir. Örneğin; zeytinyağında %15 -17, kase margarinde %14-16 doymuş yağ bulunur.

• Trans yağ içeriği % 1’in altındadır. ( Trans yağ içermez beyanı yapılabilir)

Hidrojenasyon ve biyohidrojenasyon sırasında, sıvı yağlardaki bazı doymamış yağ asitlerinin yapısal değişikliğe (trans izomerasyona) uğraması sonucu ortaya çıkan yağlara denir. Trans yağlar, yağların kısmi hidrojenasyon prosesi sırasında bir miktar oluşan yağlardır. 1995 yılında trans yağları kullananlarda kardiyovasküler risk taşıyabileceği ortaya çıkmıştır. Trans yağın sağlığa negatif etkisi doymuş yağların etkisinden çok daha fazladır.

46

Margarin üretimi sırasında kimyasal işlem uygulanır mı?

Genel olarak “sızma zeytinyağı” dışında bütün yağlar fiziksel veya kimyasal rafinasyon işleminden geçerler. Örneğin; Türkiye’de yılda 1 milyon 600 bin ton yağ tüketilmekte olup, bunun sadece 15 – 20 bin tonu sızma zeytinyağıdır. Ancak yanlış olan kimyasal işlemlere öcü gibi bakılmasıdır. Halbuki tüm yağ sanayinde uygulanan işlemler doğadan gelen kirliliklerin temizlenmesi yönündedir. Ve bu tür kimyasal maddeler görevini yaptıktan sonra ortamdan giderilerek ürün içinde kalmaz.

Margarin üretim teknolojisi

Renk, lezzet ve yapı olarak aynen tereyağı’na benzeyen bir emülsiyon ürünü olup; bitkisel yağ, süt, su ve diğer katkı maddelerden oluşur.

Değişik yağ miktarları (%40, %60, %70, %82),

kompozisyonları ve değişik üretim yöntemi ile farklı amaçlara uygun yağ üretmek mümkündür. Üretim süreci bu yağların saflaştırılması ile başlar.

47

1-) Saflaştırma Yabancı maddelerden, tat ve kokulardan arındırma işlemidir.

Bu üç aşamalıdır: • Nötralizasyon: Serbest Yağ asitleri ve bazı kirlilikler ortamdan uzaklaştırılır.

• Ağartma: Renk veren maddeler uzaklaştırılır.

• Deodorizasyon: İstenmeyen aroma maddeleri ortamdan uzaklaştırılır.

2-) Su ve Yağ Fazı Hazırlama Su Fazı : Su fazı suda çözünen katkıları içerir.

- Tuz - Süt, Süt tozu, Peynir altı suyu tozu - Asitlik düzenleyici (sitrik asit) (Sitrat iyonlu buffer sistem oluşturarak, ürün pH’sını dengelerler) - Aroma (Tereyağ lezzeti verirler) - Antimikrobiyal maddeler (Potasyum sorbat)

Yağ Fazı : Yağ fazı yağda çözünen katkıları içerir.

- Emülgatör (Monogliserid) (Yağ ve suyun birbiri ile karışmasını sağlarlar.)

- Lesitin (Sıçramayı önlerler, emülsiyon stabilitesi sağlarlar.)

- Renklendirici (Beta karoten) - Aroma - Vitamin (A, D)

48

3-) Emülsiyon Hazırlama

oranlarına göre birbirleri ile homojen bir şekilde karıştırılırlar.

Su ve yağ fazları, son üründe istenen yağ ve su

4-) Soğutma, Kristalizasyon Yoğurma ve Ambalajlama

yağ vardır. Bu yapıya bir kuvvet uygulandığında kristallerin birbirine doğru hareket ettiği görülür.

Dolayısıyla bu kütle aynen terayağında olduğu gibi bir davranış sergiler.

Su/Yağ emülsiyonunun hazırlanması işlemini kristalizasyon işlemi takip eder. Bu işlem modern margarin üretiminde MPU (Margarin Proses Unitesi) veya Volator adı verilen ünitelerde sürekli çalışan kristalizatörlerle yapılır.

Böyle bir özelliğe ulaşabilmek için:

Yağlar kendi halinde soğutulmaya bırakıldıklarında kumsu, homojen olmayan bir yapı oluşur. İlk önce doymuş trigliseridler kristalleşir ve daha sonra büyüyerek homojen olmayan bir kütle meydana gelir.

Amaç, görüntüsü, stabilitesi, yapısı fonksiyonuna uygun yağ üretmektir. Dolayısı ile sertleşmeyi sağlamak için sadece soğutmak yeterli değildir. İstenilen özelliklere sahip bir yağ elde etmek için kontrollü kristalizasyon prosesi uygulanmalıdır.

Margarinler yağ/su emülsiyonu olduğu için yağ fazı içinde dağılan su fazı damlacıklarının boyutları homojenizasyon işlemi ile küçültülmektedir.

• Katı ve sıvıdan oluşan iki faz, • Kütleyi bir arada tutabilmek için katı faz sıvı faz içinde homojen olarak dağılmalıdır.

• Her iki faz arasında belli bir oran olmalıdır.

Yağlar homojen bir yapıda görünmelerine rağmen mikroskopik incelemelerde birbirine kilitlenmiş küçük kristaller ve bunların arasına yerleşmiş sıvı

49

Yağlar soğutulduklarında organize kristalizasyon aşamalarından geçerler; bu işlem son kristal formuna ulaşıncaya kadar devam eder. Bu işlem yukarıda bahsedilen MPU’larda gerçekleştirilir.

Bu aşamalarda geriye dönüş yoktur. Yani dönüşüm tamamlandığında ancak yağ eritilir ve soğutma prosesi tekrarlanırsa düşük formları elde etmek mümkündür. Yapının özelliği oluşan kristal formu ile belirlenir.

Emülsiyon soğutulması ve kristalizasyonu için soğutma silindirleri kullanılır. Soğutucu olarak amonyak veya freon kullanılır.

silindirlerinin yüzeyinde emülsiyon hızla soğutulur ve kristalleşir. Kristalize olan emülsiyon hızlı dönen bıçaklarla kazınır. Bu, birkaç aşamadan oluşan bir prosestir. En son aşamada ürün, dinlenme silindirinden geçirilerek, homojen yapının sabitlenmesi sağlanır ve ürün ambalaj içine doldurulur. Üretim çıkışından tüketicinin mutfağına ulaşana kadar; kalitenin bozulmaması için; ürünlerin depolama ve dağıtımı uygulama sıcaklığının hemen altında bir sıcaklıkta yapılmalıdır.

Sıcak emülsiyon yüksek basınç pompası vasıtasıyla soğutma silindirlerine gönderilir. Soğutma Kaynaklar : https://www.facebook.com/notes/kimya-bilgi-bankasi/margarin-hakkinda-her%C5%9Feyzararli-mifaydalimi/141995682525237/ http://www.gidagundemi.com/modern-margarinin-sektor-ve-hayatimizdaki-yeri-r4.html http://w3.balikesir.edu.tr/~ismet/zeytin/Margarin.pdf http://www.bilgiustam.com/margarinin-icadi-ve-uretimi/ http://www.eryag.com.tr/margarinler_hakkinda.asp

50

Haber Yabancı

DÜNYADAKİ PLASTİK ATIK MİKTARI 5 MİLYAR TONA ULAŞTI

Dünyadaki plastik atık miktarının 5 milyar tona ulaştığı ve dünyayı sarabilecek kadar plastik atık bulunduğu bildiriliyor. The Guardian‘ın haberine göre toplam plastik atık miktarı 5 milyar tona ulaştı.

Bu atıkların dünyayı sarmaya yetecek miktarda olduğu söylenirken, yapılan araştırma bu kirliliğin büyük sonuçları olabileceğini gösteriyor.

Aynı zamanda deniz kuşlarının da yavrularına plastik yedirdiği bildiriliyor. Yılda üretilen plastik miktarının 300 milyon tonu bulduğu ve bu rakamın giderek arttığı söyleniyor.

Leicester Üniversitesi’nden Jan Zalasiewicz tarafından yönetilen araştırmaya göre atık plastiklerin okyanusun dibinden en uzak adalara kadar her yerde bulunabileceği belirtiliyor.

Zalasiewicz, insanlığın ürettiği plastiğin çeşitliliğinden ve miktarından haberdar olduklarını, ancak plastiğin gittiği yerlerin kendilerini şaşırttığını aktardı.

Plastiğin yalnızca dünyayı kirletmediğini, aynı zamanda besin zincirinin parçası haline geldiğini söyleyen uzmanlar, denizdeki balıkların önemli bir kısmının plastiği yiyecek zannederek yediğini ve bu balıklarda plastik bbulunduğunu söyledi.

51

Yerli

Haber

RAFİNERİ VE PETROKİMYA YATIRIMLARININ ÖNÜ AÇILMALI

Adana Büyükşehir Belediye Başkanı Hüseyin Sözlü, Ceyhan Enerji İhtisas Endüstri Bölgesi’ne yatırım yapmak isteyen kuruluşların önünün açılması durumunda Adana’nın yeniden Türkiye’nin lokomotif şehirden biri haline getireceğini söyledi.

Adana’da faaliyet gösteren çok sayıda sivil toplum kuruluşunun oluşturduğu ve her ay farklı bir konu ve konukla bir araya gelen Adana Ekonomi Platformu, Çukurova GİAD’nin ev sahipliğinde toplandı.

Platformun son konuğu Adana Büyükşehir Belediye Başkanı Hüseyin Sözlü oldu.

Ev sahibi Çukurova GİAD Başkanı Ömer Faruk Sakarya ile Platform Dönem Başkanı MÜSİAD Adana Şube Başkanı Suat Yahşi’nin açılış konuşmalarının ardından söz alan Başkan Hüseyin Sözlü, Adana’yı ekonomik anlamda sıçratacak ve yeniden ülkenin ilk 4 büyük ekonomik gücü arasına girmesini sağlayacak gücün, Ceyhan Enerji İhtisas Endüstri Bölgesi’ne yatırım yapılmasıyla ortaya çıkacağını söyledi.

Yatırım Talepleri Geri Çevrildi Başkan Sözlü, “Ceyhan Enerji İhtisas Endüstri Bölgesi’nin ivedi olarak faaliyete geçirilmesi gerekmektedir. Bunu uzun yıllardır dile

getiriyorum. 13 Haziran 2006’den bu yana petrol akıyor. Petrolün transit geçişinin dışında bölge ekonomisine yapabileceği katkıyı oluşturacak, katmadeğer sağlayacak bir işin içine girilemedi.

Siyaseten bununla ilgili çok vaatte bulunuldu ancak bir türlü yerine getirilemedi, halkımızın bununla ilgili artık heyecanı kalmadı. BTC Boru Hattı, dönemin Türkiye, ABD, Gürcistan ve Azerbaycan liderlerinin katıldığı törenle açıldı. Projenin her aşamasını bizzat yaşadık. O zamandan bu zamana dünyanın en verimli ve önemli transit petrol geçiş hattı olarak çalışıyor.

Burada yatırıma talip olan Azerbaycan SOCAR şirketi İzmir Aliağaya yönlendirildi, Doğan Grubu rafineri yapmak istedi, lisans verilmedi.

Türkiye’de faaliyet gösteren TEKFEN’e (Rafineri yapımında dünya markasıdır) lisans verilmedi.

Garipoğlu Ailesi Ceyhanlıdır, müracaat ettiler fakat onlara lisans verilmedi. Bunun gibi çok sayıda şirket bölgede yatırım yapmak istediği halde izin verilmedi. Çalık Grubu’nun 5 milyar dolarlık katılımla bir yatırımı olacaktı ancak bu da gerçekleşmedi. 10 yıldır petrol akıyor, biz bakıyoruz” dedi.

Vaatler Hayata Geçmeli Başkan Sözlü, şunları söyledi:

52

“Ceyhan Enerji İhtisas Endüstri Bölgesi’nin hayata geçirilmesi, şehrimiz ve bölgemiz için hayati önem taşımaktadır

koyduğu zenginliktir. Üretip ihracat ikamesini yerine getiren üreticiler, ülke zenginliğini inşa eden gerçek velinimetlerimizdir. Onlara samimi bakmak gerekir. İnsanımızın refah toplumunun bir parçası olmasını istiyorsak böyle bakmalıyız.

Petrokimya tesisleri, rafineriler, bunları desteleyecek lojistik altyapı yatırımları noktasında Ceyhan Enerji İhtisas Endüstri Bölgesi’yle çok büyük fırsatlar var. BTC’de 10 yıl doldu, 25 yıl ilgili hükümet üzerine düşeni yaparsa sıçrama dolunca Azerbaycan’ın hakkı artacak, taşınacak gerçekleştiririz, aksi halde yine bir 10 yıl daha bekleriz. Ceyhan’ı Sarımazı üzerinden Enerji petrolde Türkiye’nin payı da artacak. BTC için İhtisas Endüstri Bölgesi’ne bağlayan, Karayolları imzalanan anlaşma 25 yıllık ve 10 yıl geride kalmasına rağmen bölgemizle ilgili vadedilenlerin standardında bir yol yapılması gerektiğini her 6 Ocak’ta (Ceyhan’ın Kurtuluşu) söylerdim. Bu henüz 1 tanesi bile gerçekleşmediyse sorun var demektir.” yolu arzu ettiğimiz kalite ve genişlikte şimdi yapıyoruz. Yarıdan fazlası bitti. Enerji İhtisas Endüstri Bölgesi’ne inancımla, vatandaşlarımızın Yeniden Türkiye’nin Lokomotifi da kamulaştırma konusundaki desteğini alarak 28 kilometrelik, 25 metre geniliğinde bölünmüş Oluruz yolumuzu yapıyoruz. Yaz başlangıcında açılışını yapacağız. Ceyhan Enerji İhtisas Endüstri Bölgesi Adana’nın zaman zaman Gaziantep’le, Kayseri ve ilçe ölçeğinde Ceyhan’ı kurtarır, Adana’yı sıçratır.

Konya’yla kıyaslandığını hatırlatan Başkan Sözlü, Adana’yı geçmişte olduğu gibi ekonomik açıdan “Yerimizde saymıyoruz ama ivmesi düşmüştür Adana’nın. Türkiye çapında etkili olacak işletmeler, ülkenin ilk dört ilinden biri yapar. Akdeniz yöneticiler burada hala mevcuttur. Ben Ceyhan’dan ölçeğinde Akdeniz Bölgesi’ni kalkındırır. bu yana sanayicimizin, üreticimizin önünü açıyor, Petrokimya tesisleri, refinerilerle Mersinİskenderun arasındaki bölgede ekonomik canlılık büyümeleri için elimden geleni yapıyorum. sağlanır. Bu tip yatırımların etkisi kümülatiftir.

Adana’nın ekonomik anlamda büyümesi Oluşan sinerjiyle ekonomik büyüme katlanarak için yatırımcımızın işini kolaylaştırmamız artar. Yıllık 3-4 milyar dolarlık yatırım alırız gerek. Sermaye tasnifi yapmadan, kimseyi ve bunun 2-3 milyar doları yabancı kaynaklı siyaseten ayırmadan sanayicimizi, üreticimizi yatırım şeklinde gelebilir. Adana’yı yeniden Türk desteklememiz gerek. Kendi ihtisas alanında ekonomisinin lokomotif şehirlerinden biri yapar. üreterek zengin olanlar, ülkenin gerçek Bu konuda hükümete iş düşüyor” diye konuştu. zenginleridir. İnşaat yaparak bir sanayiciyi mal varlığı açısından geride bırakabilirsiniz fakat ülke açısından gerçek zenginlik, üreten insanın ortaya

53

POTASYUM

Simgesi: K Grubu: 1A (Alkali metal) Atom numarası: 19 Bağıl atom kütlesi: 39,0983 Oda sıcaklığında: Katı Erime noktası: 63,35°C Kaynama noktası: 759°C Yoğunluğu: 0,862 g/cc Keşfi: 1807 - Sir Humphrey Davy Atom çapı: 2,77 Å Elektronegatifliği: 0,82 2 2 6 2 6 2 Elektron dizilimi: 1s 2s p 3s p 4s Yükseltgenme basamağı (sayısı): 1

Potasyum, bir kimyasal elementtir. Simgesi K (Arapça: al qalija → Latince: kalium) ve atom numarası 19 dur.

Potasyum adını izole edildiği Potas olarak da bilinen potasyum karbonattan almıştır. Potasyum yumuşak, gümüş-beyaz renkli alkali bir metaldir. Doğada deniz suyunda ve pek çok mineralde diğer elementlere bağlı olarak bulunur. Havada hızla oksitlenir ve suya karşı da çok aktiftir. Potasyumun pek çok açıdan sodyuma kimyasal olarak benzese de yaşayan organizmalarda, özellikle de hayvan hücrelerinde, sodyumdan farklı muamele görür. Potasyum bıçakla kesilebilecek kadar yumuşaktır. Taze kesilen potasyumun parlak yüzeyi havayla temas ettiğinde matlaşır. Potasyum, metal oksit oluşumu ve hidroksit korozyonunun önlenmesi için havasız ortamlarda saklanmalıdır. Bu nedenle potasyum örnekleri genelde kerosen gibi indirgen ortamlarda depolanır. Potasyum, diğer alkali metaller gibi su ile şiddetli reaksiyona girip hidrojen gazı açığa çıkarır.

Potasyum’un Elde Edilmesi Doğada en bol bulunan 7. elementtir. Başlıca silvit (KCL), karnalit (KMgCl36H2O) ve öteki karışık tuzlar hâlinde bulunur. Son derece aktiftir. Ergitilmiş potasyum hidroksit çözeltisinden elektroliz yöntemiyle elde edilir.

Kullanım Alanları Bitkilerin gelişimi için çok önemli bir element olan potasyum, çoğu toprak tipinin bileşiminde yer alır ve gübrelerin yapısına da katılır. Cam, sabun, lens ve benzeri maddelerin yapımında, ayrıca yanıcı-patlayıcı maddelerin bileşiminde kullanılır. Sodyum ve potasyum alaşımı (NaK), iyi bir ısı ileticidir. Potasyumun çoğu tuzu, hem kimyasal hem de ticari açıdan önem taşır: örneğin, potasyum nitrat, potasyum karbonat, potasyum sülfat, vs.

54

Ayın Web Sitesi

Türkçe Bilim Terimleri Sözlüğü Projesi Kapsamında Hazırlanan Mühendislik Terimleri Sözlüğü Sitesi. On yılı aşkın süredir, iki yüzün üzerinde bilim insanının ortak çabaları ile oluşturulmuş bir site. Endüstri, araştırma ve ticaret pratiğinde kullanılan 30.000 terimden oluşan siteyi incelemenizi öneriyoruz.

http://www.tubaterim.gov.tr

55

KİMYA BULMACA

1

3

5

2

4

6

7

8 9

10

Soldan Saga 4. Canli bünyesinde gerçeklesen kimyasal tepkimeleri hizlandiran bilesik 5. Bir cismin bir yüzeye baglanmasi.

8. Benzer element veya bilesiklerin üçlü grubu.

9. Enzimin üzerinde islerlik kazandigi molekül. Tepkimeye giren madde.

10. Ayni iki molekülün moleküller arasi baglarla birlesmesi sonucu olusan molekül

Yukaridan Asagiya 1. Grafik üzerinde ayni sicakliga karsi gelen noktalardan geçen çizgi.

2. Okyanus ve denizlerde bulunan polihalojen bilesiklerinden biri.

3. Açik hava basincini ölçmek için kullanilan düzenek 6. Uluslararasi birim sistemi.

7. Bir maddeyi digerlerinden ayirmada kullanilan maddelere denir

56

KİMYA BULMACA (GEÇEN AYIN ÇÖZÜMÜ)

1

D B E G

2

F

A

O

Z

S

Ö

6

F

O

3

E 4

F

R M Ü

O

Z

R

Y 8

E

O

S

L

5

Z E

7

F

O

P I

R M Ü

L

L K

S

I

N

T

T

A N 9

S

i

C

A

K

L

i

Soldan Saga

K Yukaridan Asagiya

1. Dubniyum simgesi. [DB] 6. Bilesikteki elementlerin sembollerini ve bu bilesigin bir molekülündeki atomlarin kaçar tane oldugunu gösteren sayilari içeren basit ifadedir [FORMÜL]

1. Dogrudan buhar temasi ile suyu isitarak içindeki çözünmüs oksijeni gidermek için kullanilan bir besi suyu isiticisi [DEGAZÖR]

7. Asiri doymus çözeltilerde kati fazin ayrilmasi. [FORMÜL] 8. Oksijenin soygazlar ve flor haricindeki elementlerle yaptigi bilesikler [OKSIT] 9. Termal iliski içindeki maddeler arasinda meydana gelen isi akisini tanimlayan fiziksel özellik [SiCAKLiK]

2. Bir maddenin uyarilmasi sonucu ortamdan uyarici kaldirilsa da bir süre daha isima yapmasi [FOSFORESANS] 3. Gaz moleküllerinin küçük bir delik araciligiyla bir kaptan, daha düsük basinçli ortama yayilmasi [EFÜZYON] 4. Dogal sodyum alüminyum silikat [ZEOLIT] 5. Kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüstüren düzenek.

[PIL]

57

İNGİLİZCE-TÜRÇE KİMYA SÖZLÜĞÜ Sensitive

Duyarlı

Solute

Çözünen

Melamine

Melamin

Yeast

Maya

Quantity

Miktar

Molecular

Moleküler

Continuous

Kesiksiz

Colloid

Kolloit

Xenon

Ksenon

Critical

Kritik

Crystal

Kristal

Blank Test

Kör deney

Dry Gas

Kuru Gaz

Inert Cell

Kuru Pil

Sulfur

Kükürt

Bulk

Kütle

Volume

Hacim

Molar Solution Moisture Oxygen Bond Wood Chemistry

Molar Çözelti Nem Oksijen Bağı Odun Kimyası

Nuclear

Nükleer

Oxalate

Oksalat

58

YAZARIMIZ OLUN

KOŞULLAR 1-) KİMYA VEYA KİMYA SEKTÖRÜ İLE İLGİLİ BİR KONUDA KAYNAKLARINIZI BELİRTEREK YAZIN 2-) HER AYIN 20. GÜNÜNE KADAR info@inovatifkimyadergisi.com adresine AD-SOYAD SIK KULLANDIĞINIZ MAİL ADRESİ BİTİRDİĞİNİZ/OKUDUĞUNUZ OKUL İSMİ PROFİL FOTOĞRAFI YAZINIZIN WORD FORMATI İLE GÖNDERİN. BİR SONRAKİ AY BİLGİLERİNİZ İLE YAZINIZI YAYIMLAYALIM

59

REKLAM İÇİN iletisim@inovatifkimyadergisi.com

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

BİNLERCE KİŞİYE ULAŞIN