HAYATIMIZDA KİMYA

1. HAYATIMIZDA KİMYA

2. Hayatımızda kimya dört gruba ayrılmaktadır. Bu sunumda sadece temizlik maddeleri ve yaygın malzemeler konu olarak işlenecektir.

3. Temİzlİkmaddelerİ • Temizlik maddeleri eski çağlardan bugünlere kadar kullanılan ve insan oğlunun vazgeçilmezleri arasında olan ürünlerdir ve üç sınıfa ayrılır.

4. Kİrlenme ve KİrlenmenİnGİderİlmesİ • İnsan vücudundaki metabolizma atıkları ter bez bezlerinden deri yüzeyine salgılanır. Deri yüzeyinde artık maddeler ve yağ salgıları birikir. Çevreden bulaşan toz, toprak gibi diğer maddeler yağ salgılarıyla kir tabakasınıoluşturur.Kir, deri dokusunun işlevini azaltır. Kir deri ve giyeceklerde mikropların çoğalmasına sebep olur. • Kiri temizlemede kullanılan maddelerin başında su ve sabungelir. Kirin uzaklaşması için yeterli miktarda su ve sabun gibi kimyasal maddeler kullanılmalıdır. Kirintemizlenmesinde sıcak su soğuk suya göre dahaetkilidir. • Temizlemede kullanılan başka bir madde de deterjandır.Sabuna göre temizleme gücü daha fazladır. Daha hijyenik ortamın sağlanmasında etkilidirler.

5. TemİzlİkMaddelerİSabun ve Deterjan • Sabun, bitkisel yada hayvansal (katı veya sıvı) yağların kuvvetli bazlarla (NaOH, KOH…) eritilmesiyle elde edilir. Bazik ortamda yağların hidrolizlenmesi sonucunda oluşan uzun zincirli ( )karboksilli asitlerin sodyum veya potasyum tuzlarına sabun, olaya da sabunlaşma denir. K içeren sabunlar suda çok çözünür ve yumuşaktır. (Jelimsi) • C17H35COO-K+ (Arap sabunu-potasyum stearat) Yapısında Na içeren sabunlar katıdır ve serttir. C17H35COO-Na+ (Beyaz sabun-sodyum stearat)

6. Sabun Oluşumu Gliserin Sodyum karboksilatlar Son olarak gliserin ve sabun oluşur ve bu sabunlaşma tepkimesi birçok sabun üretiminde kullanılır

7. SABUNLARIN ELDE YÖNTEMLERI • Geleneksel (klasik)Yöntem: • Yağ + NaOH → Beyaz sabun (Katı) + Gliserin • Yağ + KOH → Arap sabunu (Sıvı) + Gliserin • 2. Modern Yöntem • Yağ + Su → Yağ asiti + Gliserin • Yağ asiti + Baz → Sabun + Su

8. Sabun YapImIndaKullanIlan Maddeler YAĞLAR :Sabun yapımında kullanılan organik yağlar doğada serbest halde bulunan 12,14,16 veya 18 karbon içeren yağ asitleridir.18 karbondan büyüklerinin çözünürlüğü az olduğu için kullanılmaz. SU : Kullanılan suyun sertliği önemlidir. Sert sulardan yapılan sabunlardan tam verim elde edilemez. KİREÇ :Son sistemlerde kireç yerine sudkostik (soda) maddeler kullanıldığından kirecin önemi kalmamıştır. TALK : Sabun verimini artırmak için kullanılır. TUZ : Sabun çözeltisinde birikmiş sabunlar tuzla temizlenir. Kullanılacak tuz kaliteli olmalıdır. KCl :Arap sabunu yapımında kullanılır.Tuz ile aynı işlevi görür. SİLİKATLAR : Çamaşır sabunlarında verimi yükseltmek için kullanılır. Çünkü sodyum silikatın sabun gibi temizleme özelliği vardır. Arap sabununda potasyum silikat vardır. SODYUM PERBORAT : Sabun tozu yapımında kullanılır

9. Sabunların Temİzlemesİ • Sabunları oluşturan iki kısım vardır. bunlar suyu sevmeyen hidrofob yani kuyruk kısmı ve suyu seven hidrofil baş kısım olarak adlandırılır. • Kuyruk kısmı apolar baş kısmı polar yapılıdır.

10. Kirler genellikle yağ ve benzeri APOLAR maddeleri içerirler. Su polar olduğundan bunları çözemez. Bundan dolayı ortama sabun eklendiğinde sabunun hidrofobik (apolar) kısmı yağ ile etkileşir ve onu sarar. Sabun bazik olduğu için kiri yumuşatır. Diğer taraftan sabunun polar kısmı su ile kuvvetli bir şekilde etkileşir yağ ile temasa girmez. Ortamdaki su karıştırıldığında yağ tanecikleri birbirinden ayrılır ve sabun molekülleri tarafından sarılır.Kiri bulunduğu ortamdan çekerek suya geçmesini ve çözünmesini sağlar. Böylece kir çamaşırdan ayrılmış olur. Sert sularda bulunan Mg+2 ve Ca+2 iyonları ile sabundaki anyon olan kısımlar birleşerek suda çözünmeyen tuzlar (Kalker tuzları) oluştururlar. Bundan dolayı köpürme olmaz.Bu yüzden sert sularda temizlik zordur. Sert sulardaki bu iyonlar ortamdan uzaklaştırıldıktan sonra temizleme işlemi başlar. Kuru temizlemede ise yağlı kirlerin susuz ortamda benzin veya tri klor etilen ile temizlenmesi işlemi yapılır.

11. Deterjan • Petrol türevlerinden elde edilen , arıtma özelliği olan toz, sıvı veya krem durumunda olan kimyasal maddelerdir. Katı maddeleri ağartıcılar, beyazlatıcılar, dezenfektanlar ve kompleksleştiricilerdir. Sodyum Lauril Sülfat (en çok bilinen deterjan )

12. Kir sökücü anlamına gelmekte ve sabun dışındaki temizleyicilerin tümünü kapsamaktadır. Yüzey aktif özelliğiolan deterjanlarda hidrofob kısmı genelde 8-18karbon içeren düz veya dallanmış zincirlidir. Yapıda bazen benzen halkası da bulunabilir. Bunlara alkil benzen sülfonat (ABS) da denir. • Deterjanlar sabunun yaptığı birçok işi yapmaktadır. Ancak her alanda deterjan kullanılmamaktadır. El,yüz ve vücut temizliğinde deterjan kullanılmaz. Deterjanların en önemli özelliği sert sularda bile köpürebilmesidir. • Lauril alkol sülfürik asitle tepkimeye girmesinde lauril hidrojen sülfat elde edilir. Elde edilen lauril hidrojen sülfat hidroksitletepkimesinden deterjan oluşturur.Deterjanlar katı ve sıvı olarak üretilebilmektedir.Toz deterjanlarda deterjanın ana maddesinin yanında köpük arttırıcı, yapıcı ve düzeltici maddeler kullanılır.

13. Sabun ve Deterjan ArasIndakİFarklIlIklar Sabunların istenmeyen etkisi sulardaki ve ve iyonlarının sabundaki ve iyonlarıyla yer değiştirerek çökelek oluşturmasıdır. Deterjanlar bu iyonlarla çökelek oluşturmaz. Deterjanlar sert sularda bile temizleme özelliği gösterir. Deterjanın yapısında bulunan benzen halkası mikroorganizmalar tarafından parçalanmaz.Bundan dolayı çevre kirlenmesine etkisi sabundan daha fazladır. Günlük hayatta kullanılan deterjanlar sabun tozu, klor, boraks gibi ağartıcılar taşır.

14. Deterjan ve Sabunun KİrİTemİzlemesİ • Kir ve su molekülleri yapı olarak birbirine benzedikleri için karışmazlar. Çünkü su polar yapıda kir ise apolar yapıdadır.Bu yüzden kiri temizlemek için sadece su yeterli değildir.Polar olan su molekülleri hidrojen bağları ile birbirine bağlandıklarından yağ molekülleri tarafından oluşturulan apolar yüzeye etki etmezler. Sabunun temizleme etkisi uzun apolar alkil zinciri ve uca sahip olmalarından kaynaklanmaktadır. • Kirli çamaşırların bulunduğu suya sabun eklendiğinde sabun çözünür. • Sabunun kiri etkili bir şekilde çözebilmesi için • ->Kimyasal enerji(sabundan gelir.) • ->Isı enerjisi(sıcak sudan gelir) • ->Mekanik enerjiye(Elleri ovuşturmaktan gelir.)

15. sabun deterjan BUNLARI BİLİYORMUYDUNUZ!!! -Bitkisel ya da hayvansal yağlardan elde edilirler. -Doğal olduklarından,insan vücuduna etkileri yoktur. -Doğal yollarla kolaylıkla parçalanırlar. -Su kirliliğine sebep olmazlar. -Çevreye zararları yoktur. -Zamanla temizleme gücünü kaybederler. -Sert sularda bulunan metal iyonlarıyla çökelek oluştururlar. -Kıyafetlere zararları vardır. -Sıcak sularda daha etkili temizlerler. -Binlerce yıldır kullanılmaktadır. -Petrol türevlerinden sentetik olarak elde edilirler. -İnsan vücuduna tesir ederler. -Kolay kolay bozunmazlar. -Su kirliliğine sebep olurlar . -Çevre kirliliğine sebep olurlar. -Değişik amaçlar için özel formüller vardır. -Sert sulardaki iyonlardan çok az etkilenirler. -Soğuk suda bile iyi temizlerler. -Kıyafetleri fazla yıpratmazlar. -50-60 yıldır yaygın olarak kullanılmaktadır.

16. ÇamaşIr Suyu Etilen maddesi NaCIO’dur. Çamaşır suyu renkli maddelerin moleküllerinde C atomları arasında ki çift bağları parçalayarak tekli bağa dönüştürür. Bu dönüşümden dolayı renk yapıcının ışığı soğurma etkisi kaybolur. Ayrıca çamaşır suları maddelerle klor kökleri oluşturarak oksijen açığa çıkarır.Böylece beyazlatma ve ağartma işlevi gerçekleşmiş olur. Saf klor renkleri beyazlatır.

17. ÇamaşIrSularI Klorlu Çamaşır Suyu:Sodyum Hipoklorit in % 5 lik çözeltisidir. 1. Beyazlatıcı ve parlatıcı özelliğine sahiptir. 2. Mikrop öldürücü özelliğine sahiptir. 3. Ucuzdur. 4. Renkli çamaşırlarda kullanılmaz. Oksijenli Çamasır Suyu:Bunların en önemlileri sodyum perborat (NaBO3 3H2O) ve sodyum perkarbonat (2Na2CO3.3H2O2) tır. Bu çamaşır sularının klorlu çamaşır sularına göre bir çok üstün yönleri vardır. 1. Daha pahalıdır. 2. Pamuklu ve keten kumaştan üretilmiş kumaşlarda kullanılır. 3. Her renk kumaşta kullanıla bilir. 4. Kumaşları fazla yıpratmazlar.

18. ÇamaşIr suyunun ağartma özellİğİ • Renkli maddelerin moleküllerinde karbon atomları arasında çift bağ vardır.Çamaşır suyu bu çift bağları parçalayarak beyazlatma ve ağartma işlemini gerçekleştirir.Bu dönüşümden dolayı renk yapıcının ışığı soğurma etkisi yok olur. Saf klor gazı renkleri beyazlatır.Çamaşır suları maddelerle klor kökleri oluşturarak oksijen açığa çıkarır ve beyazlatma işlemini gerçekleştirmiş olur.

19. ÇamaşIrSodasI • Çamaşır sodasının adı sodyumkarbonattır.Bazen yapıda kristal halde iken su da bulunabilir, buna sodyum karbonat dekahidrat denir. • Sodyum karbonatın en önemli özelliği sularda sertlik yapan iyonları karbonatları halinde çöktürüp ortamdan uzaklaştırdığı için sert sularda bile temizleme özelliği göstermesidir. • Van gölü suyu; çamaşır sodası çözeltisidir. Saf hâlde de • Beypazarı’nda bulunur. • Doğada; beyazımsı renksiz, şeffaf, saf taş şeklinde bulunur. • Piyasadakiler, sodanın toz edilmişidir. • Çamaşır sodasına, trona da denir. • Van gölündeki çamaşır sodası, dünyanın ihtiyacını karşılayacak • kadar çoktur. • Formülü, Na2CO3’tür. • İleride sabun ve deterjanın yerini alacak kıymette bir • kaynağımızdır. • Yalnız “soda” dendiğinde, çamaşır sodası anlaşılır; yemek sodası • anlaşılmaz.

20. Doğal bir mineraldir. Su ile hidrolizlenerek bazik ortam oluşturur. • Na2CO3 + H2O → NaOH + NaHCO3 • Kirin yapısındaki yağ, bazik ortamda sabunlaşır ve çözünür hale gelir. • Çamaşır sodası sabun gibi sert sulardaki iyonları çöktürdükten sonra temizleme işlemini sabun gibi yapar.

21. BUNLARI BİLİYORMUYDUNUZ!!! • Sodyum karbonat olarak bilinen bazik tuzdur. • Suya atıldığında, NaOH bazını oluştururlar. • Oluşan NaOH yağ ile tepkimeye girerek,sabun ve gliserin oluşturur. • Sadece yağ ile tepkimeye girerek yağın yapısını değiştirirler. Çevreye zarar vermezler. • Sodyum hipoklorit olarak bilinir.Beyazlatıcı olarak kullanılırlar. • Camaşır suları oksidasyon yoluyla tepkimeye girerler. • Klorlu olanları Hipoklorit Asitin % 5 i dır. Ucuzdur. Renklilerde kullanılmazlar Tepkimeye girerler. • Oksijenli olanları pahalıdır. Yıpratma yapmazlar ve renklilerde kullanılırlar. ÇAMAŞIR SODASI ÇAMAŞIR SUYU

22. Bu bölümde kireç, harç, alçı, cam, porselen, seramik elde edilişleri ve kullanım alanlarından bahsedilecektir. YaygIn Malzemeler

23. Sönmemiş ve Sönmüş Kireç • Kalsiyum oksit bileşiği (CaO) kireç olarak adlandırılmıştır. • Kireç yataklarında, kireçtaşının (Kalsiyum karbonat,CaCO3) fırınlarda yüksek sıcaklıklarda ısıtılmasıyla kireç elde edilir. Fırınların dış kısmı çelik iç kısmı ateş tuğlası ile döşelidir. Kireç taşından kireç elde edilmesinin tepkimesi aşağıda verilmiştir. CaCO3 CaO+CO2 Kirece halk arasında sönmemiş kireç denir.Birçok alanda kullanılır. Eskiden beri yapı malzemesi olarak kullanılmaktadır.

24. Sönmemiş kirece su eklendiğinde sönmüş kireç elde edilir.Bu olayda suyu kaynatabilecek derecede ısı açığa çıkar. CaO+H2O  Ca(OH)+ısı • Sönmemiş kireçten, sönmüş kireç elde edilmesi olayına kireç söndürmedenir. • Kirecin yapı malzemeleri için en önemli özelliği yapıştırıcı olmasıdır.Kum ,çimento ve su karıştırıldın da harçelde edilir.Harç içerisinde bulunan Ca(OH)2 havada bulunan CO2ile birleşerek CaCO3 haline dönüşür.Harç sertleşerek betonadönüşür.Olayın denklemi: Ca(OH)2+CO2 CaCO3+H2O • Harç büyük oranda kum(SiO2) içerir.

25. Beton Köprü

26. BUNLARI BİLİYORMUYDUNUZ!!!

27. Cam ve Bİleşenlerİ • Camların yapısında temel bilesen SiO2 tir. SiO2tabiatta oldukça çok bulunan, zincirleme kovalent bağ içeren ucuz bir maddedir. • SiO2 +Na2CO3 +Ca CO3 (1300-1500 0C) Na2SiO3 +CaSiO3+CO2 • SiO2= Kum • Na2CO3 = çamaşır sodası • CaCO3 = Kireç tası SIO2

28. Camlar teorik olarak akışkanlığı çok düşük olan sıvılardır (fakat amorf katılar grubunda sınıflandırılırlar) . Camın kimyasal yapısı incelendiğinde ana bileşenin kum (SiO2) olduğu görülür. Bunun dışında çeşitli metal oksitleri bünyesinde barındıran bir maddedir. • Camın bileşimini oluşturan üç madde vardır. Bunlar; oksitler, eriticiler ve sabitleştiricilerdir. • Camın ana bileşenleri SiO2, B2O3, P2O5 gibi yarı metal ya da ametal oksitleridir. Bu maddeler ısıtıldıklarında ağ örgülü yapı oluşturmaktadır. • Cam üretiminde yaygın olarak kullanılan eriticiler Na2O, K2O, ve Li2O ’dir. Bu maddeler safsızlık oluşturarak erime sıcaklığını 200 0Ckadar düşürmektedir. • Camın kimyasal maddeler karşısında bozunmasını engellemek, kırma indisini ayarlamak, elektriklenme özelliğini kontrol etmek için gerekli maddelere sabitleştirici denir. Bunlar; CaO, BaO, PbO,MgO, ZnO tir.

30. Özel camlar

31. Cama katılan bazı yardımcı maddeler • MnO2 : Camın rengini acar • As2O3 : Renk verir • Fe+2 : Mavimsi yeşil • Fe+3 : Sarımsı yeşil • Cu : Yeşilimsi mavi • Ni : Dumanlı gri • Cr : Yeşil • KNO3 : Camın saydamlığını giderir.

32. Seramİk • Seramikler bir veya birden fazla metalin, metal olmayan element ile birleşmesi sonucu oluşan anorganik bileşiklerdir. Genellikle kayaların dış etkiler altında parçalanmasıyla oluşan kil, kaolin ve benzeri maddelerin yüksek sıcaklıkta pişirilmesi ile meydana gelir. Bu açıdan halk arasında “pismiş toprak” esaslı malzeme olarak bilinir. • Örneğin: Cam, tuğla, kiremit, fayans, porselen, seramik grubuna girer. • Seramiğin ana malzemesi kil ve su dur. Kili oluşturan maddeler sulu alüminyum silikattır. Formülü mAl2O3. nSiO2.pH2O dur. Killi toprak saflaştırıldığında KAOLINIT adını alır. Seramik üretiminde toz haline getirilmiş kaolinitler kullanılır.

33. ELDESI: • Kil saflaştırılarak, kaolinit haline dönüştürülür. • Kaolinitler toz haline getirilerek su ile karıştırılır ve yumuşak ve kıvamlı bir madde haline gelene kadar karıştırılır. • Elde edilen hamur buradan alınarak islenmeye başlanır. • Sekil verilen hamur, 1100-1300 0C ye kadar ısıtılır. • Fırından çıkan madde ince isin yapılması için laboratuarlara götürülerek boyanır. • Boyanmış ya da sırlanmış mamul tekrar 900-1100 0C ye kadar ısıtılır. KULLANIM ALANLARI: • Mutfak malzemeleri • İnşaat sektörü • Çanak ve çömlek yapımı.

34. SeramİkÖrneklerİ

35. Porselen Porselenler seramik olarak tanımlanan ürünlerin en üst özelliklerine sahip maddelerdir. Porseleninin temel malzemeleri: 1. Kaolin (Çim Kili) Kolay yoğurulmayı 2. Kum (Silisyum dioksit) Sert yapı kazanmasını 3. Feldspat (Alüminyum silikat) Camsı yapıyı kazandırır. PORSELEN IMALATI: 1. Kaolin+Kum+Feldspat önce bir dizi işlem sonunda toz haline getirilir. 2. Sekil verildikten sonra bisküvi kıvamına gelinceye kadar ısıtılır. (1000-1500 0C) 3. Gerekli sıralama işlemleri yapılır. 4. Sıralanmış porselen tekrar yüksek sıcaklığa kadar ısıtılır ve son ürün elde edilir.

36. Kullanım alanları

37. Farkları

39. hazırlayan Dilek Doğan Atatürk Üniversitesi Kazım Karabekir Eğitim Fakültesi OFMA/ Kimya Öğretmenliği