TEMİZLİK MADDELERİ

İnsanlar eski çağlarda sabunu bulana kadar çeşitli malzemeleri temizlik maddesi olarak kullanmışlardır. Fenikeliler sabundan önce temizlik amacıyla süt, bitki özleri, kül ve kili temizlik amacıyla kullanıyorlardı. Temizlik amacıyla sabunun kullanılması M.Ö. 200'lü yıllara dayanır. Sabun keşfedildikten sonra insanlar arasında değerli bir takas aracı olarak, ilaç olarak ve temizlik malzemesi olarak kullanılmıştır. Kullanım alanı ortaçağda genişlemiş olan sabun, çamaşırların temizlenmesinde ve bulaşıcı hastalıklara karşı dezenfektan olarak kullanılmıştır. 1800'lü yılları öncesine kadar sabunun, yağ ve alkalinin mekanik bir karışımı olduğu sanılmaktaydı. 18. yüzyılda Fransız kimyager Eugene Chevreul, sabun oluşumunun bir kimyasal tepkime olduğunu göstermiştir. Buhar makinalarının bulunmasıyla sabun üretimi hızlanmıştır. 19. yüzyılda sabun yapımı, çok büyük bir sektör haline gelmiştir. 1907 yılında bir alman firması, sabunda bulunan maddelere ilave olarak sodyum perborat içeren deterjanı piyasaya sürmüştür. Sabunun sert sularda yeterince köpürememesi nedeniyle deterjan üretimi bundan sonraki yıllarda hız kazanmıştır. 

SABUN

• SABUN KİRİ NASIL TEMİZLER

DETERJAN

YAYGIN MALZEMELER

KİREÇ

• KİREÇ ELDESİ 
• HARÇ  VE SIVANIN ELDESİ 
• BETON ELDESİ

CAM VE BİLEŞENLERİ

• CAM ÇEŞİTLERİ

SERAMİK

• PORSELEN

BOYALAR VE BİLEŞENLERİ

SABUN

    SABUN

   Yağ asitlerinin Na veya K tuzuna sabun denir. Çok eski çağlardan beri kullanılan en önemli temizlik maddeleridir.

Yağ asitlerinin Na tuzlarına beyaz sabun, K tuzlarına arap sabunu denir.
Na tuzları katı sabun, K tuzları genellikle jel şeklinde olur. 
            

     Suda çözünebilen(yumuşak sabun) ve çözünemeyen(sert sabun) iki sabun çeşiti vardır. Suda çözünebilenler, yağ asitlerinin sodyum ve potasyum tuzlarıdır. Temizlik işlerinde kullanılan sabunlardır. Potasyum ile oluşmuş sabunların erime noktaları düşüktür ve yumuşaktır. Yumuşak sabunlar sıvı sabun yapımında ve traş kremlerinde kullanılmaktadır. Suda çözünmeyen sert sabunlar, aluminyum, kalsiyum, magnezyum, baryum, lityum, çinko, kurşun, kobalt ve bakır gibi katyonları içeren yağ asiti tuzlarıdır. Suda çözünmedikleri halde organik çözücülerde çözünebilirler. Lityum sabunları yüksek sıcaklığa dayanıklı makina yağlarında ve greslerde kullanılır. Sabun, hareketli metal parçalarıyla yağın temas etmesini sağlar. Makinada sadece yağın bulunması durumunda, zamanla yağ harcanır ve hareketli parça korunamaz. Sabun, temizlemenin yanında kozmetik sanayinde ve endüstride kullanılır. Losyon, krem, sprey, ilaç yapımında; boya, plastik döküm, metal çekme işlemlerinde; kauçuk ve plastik imalatında, su geçirmez tekstil üretiminde, metallerin paslanmasını önleyici yardımcı malzeme yapımında sabun kullanımı söz konusudur.  

C17H35COONa : Sodyum Stearat.  Beyaz sabun (Katı)
C17H35COOK : Potasyum Stearat.  Beyaz sabun (jel)

SABUNLARIN ELDE YÖNTEMLERİ

1.       Geleneksel Elde Yöntemi:
Yağ + NaOH → Beyaz sabun (Katı) + Gliserin
Yağ + KOH → Arap sabun (jel)  + Gliserin

Hayvansal ya da bitkisel yağlar, kuvvetli bazlarla aynı ortamda ısıtılır. Bu olay sonunda sabun ve gliserin elde edilir.

2.       Modern metotlarla sabun eldesi:
Yağ +Su  →  Yağ Asidi +Gliserin
Yağ Asidi +Baz   →   Sabun + Su

SABUN KİRİ NASIL TEMİZLER:
       
   Sabun suda çözündüğünde  bazik bir çözelti oluşturur.  Oluşan baz kiri yumşatır.

 C17H35-COONa      →   C17H35-COO- + Na+

     Sabun molekülleri 2 kısımdan oluşur.
Suyu seven kısmı, suyu sevmeyen kısmı.
Suyu seven kısım molekülün baş kısmını, sevmeyen kısmı da kuyruk kısmını oluşturur. Anlaşıldığı gibi baş kısım, polar; kuyruk kısmı da apolardır.
Kirler,  genel olarak apolar yapıda olan yağlardır.
Sabun ile su karşılaştığında  sabunun polar ucunu, su molekülleri çeker. Ancak sabunun apolar ucu da elbisede yumuşamış olan apolar kiri sarar.
Su molekülleri sabunun anyon kısmını çeker ve böylece kir ortamdan çözeltiye geçmiş olur.

 Kir tabakasinin Misel'lerin yardımıyla sökülüp atılmasını gösteren bir şema.(Kahve rengli olan kısım yağ yada katı bir kir tabakasıdır.)

NOT: Sert sularda özellikle Mg+2 ve Ca+2 iyonları vardır. Sabunlardaki anyon kısmı bu katyonlarla bileşik oluşturarak çökerler. Bu sebeple sabunun önemli kısmı çökmüş olur. Yumuşak sularda sabun daha fazla temizler

DETERJAN

DETERJAN: 

     Kir sökücü maddedir. Deterjanlar petro-kimya ürünlerinden elde edilen, temizleme ve arıtma gibi işlemlerde kullanılan, toz, sıvı ya da krem şeklinde kimyasal maddelerdir. Deterjan sabunun yaptığı her işi yapmasına rağmen sabun, kullanım alanında deterjanın yerini alamamaktadır. Deterjanın en önemli özelliği sert sularda bile köpürebilen bir yapıya sahip olmasıdır. Deterjanlar uzun karbon atomu zincirinden oluşan bir alkil ya da arilin sülfat ya da sülfonat tuzlarıdır. En çok bilinen deterjan, Lauril alkolden elde edilen sodyum lauril sülfattır.

sodyumdodesil sülfat

            Deterjanın temizleme prensibi sabunla aynıdır. C sayısı 10-14 arasında olan alkollerin sülfatlarının sodyum tuzudur.

C₁₂H₂₅-OH + H₂ SO₄ →   C₁₂H₂₅-O-SO₃H + H₂O (Lauril alkolün, sülfirik asitle tepkimeye girer)

C₁₂H₂₅-OSO₃H + NaOH → C₁₂H₂₅-OSO₃Na + H₂O  (Laurilsülfat, NaOH la tepkimeye girerer)

C₁₂H₂₅-OSO₃Na → C₁₂H₂₅-OSO₃^- + N a⁺ (Sodyum lauri (dodesil)l sülfat suda çözündüğünde Na⁺ iyonunu salar)

C₁₂H₂₅-OSO₃^-  anyonunun OSO₃^-  tarafı su tarafından C₁₂H₂₅- ucu, kir tarafından çekilir.

NOT: Deterjanlar, sert suda çökelek oluşturmazlar. Sert sularda daha iyi temizlerler.

NOT: Deterjanlara köpük düzenleyici katkı maddeleri ilave edilir.

NOT: Deterjan ve sabunun sıcak suda daha iyi temizlerler.

NOT: Deterjanların yapısında benzen halkası taşıyan türleri vardı. Benzen halkası formülde gösterilmiştir. Bu tür deterjanlara; alkil benzen sülfonat deterjanları denir.

SABUNLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ

DETERJANLARIN  GENEL ÖZELLİKLERİ

1.  Bitkisel ya da hayvansal yağlardan elde edilirler. 2.Doğal olduklarından,insan vücuduna etkileri yoktur. 3. Yapıları doğal yollarla kolaylıkla parçalanırlar. 4. Su kirliliğine sebep olmazlar. 5.  Çevreye zararları yoktur. 6. Zamanla temizleme gücünü kaybederler 7. Sert sularda bulunan metal iyonlarıyla çökelek oluştururlar. 8. Kıyafetlere zararları vardır. 9.Sıcak sularda daha etkili temizlerler 10.Binlerce yıldır kullanılmaktadır.

1. Petrol türevlerinden sentetik olarak elde edilirler. 2. İnsan vücuduna tesir ederler. 3. Kolay kolay bozunmazlar. 4.Su kirliliğine sebep olurlar . 5. Çevre kirliliğine sebep olurlar. 6. Değişik amaçlar için özel formülleri vardır. 7.Sert sulardaki iyonlardan çok az etkilenirler. 8.Soğuk suda bile iyi temizlerler. 9. Kıyafetleri fazla yıpratmazlar. 10. son 50-60 yıldır yaygın olarak kullanılmaktadır.

YAYGIN MALZEMELER : KİREÇ

YAYGIN MALZEMELER

  

  KİREÇ:

 Yapı malzemelerinde yapıştırıcı ve sertleştirici özelliğinden dolayı kullanılan kalsiyum oksit (CaO) halk arasında kireç ya da sönmemiş kireç olarak bilinir.

· Kirecin ham maddesi kireç taşıdır. Kireç taşı bileşiminde %90 kadar CaCO3 içerir.

· Genellikle kireç taşı içinde kil bulunur.

· Kireçler içindeki kil miktarına göre havada veya hem havada hem suda katılaşabilirler. Evlerde çaydanlıkların dibinde biriken madde kireç taşı olarak bildiğimiz CaCO₃ tür. Kalsiyum karbonata tabii kireç de denir.

 KİREÇ ELDESİ Kireç eldesi iki aşamada gerçekleşir.

.

  1. SÖNMEMİŞ  KİREÇ:

CaCO_3(k)  900-1000 ⁰C ısıtılırsa,  CaO ve CO₂ ye parçalanır. Burada CaO sönmemiş kireç olarak bilinir.

CaCO_3(k)      →   CaO   +    CO₂

Kireç taşı         Kireç        Karbon dioksit

 Sönmemiş kirecin bağlayıcı özelliği yoktur. Bu nedenle sönmemiş kirecin söndürülmesi gerekir.

2. SÖNMÜŞ KİREÇ:

CaO_(k) + H₂O_(s) → Ca(OH)₂ +ısı

Sönmemiş kirecin su ile tepkimesinden sönmüş  (Ca(OH)₂)  kireç elde edilir.

HARÇ  VE SIVANIN ELDESİ

Sönmüş kireç, havada bulunan CO₂ gazı ile tepkime vererek zamanla sertleşir.

Ca(OH)₂ + CO₂  →CaCO₃ +H₂O

CaCO₃: Kireç taşı  

HARÇ= Ca(OH)₂ + Kum+su

· Agrega tanelerinin boyutuna göre harçlar İnce harç, orta harç, kaba harç şeklinde sınıflandırılır.

· Çimento ile elde edilen harca beton denir. Beton binaların iskeletinin oluşturulmasında taşıyıcı eleman, duvarlara uygulamasında ise dekoratif eleman olarak uygulanır.

 · Harcın yüzey üzerinde tutunmasına sıva denir.

BETON ELDESİ

Harç ve sıvanın eldesinde ince kum kullanılır.

Betonda harçtan farklı olarak; çimento, kalın taşlar, demir gibi başka maddelerde bulunur.

BUNLARI BİLİYORMUYUZ?

MADDE	FORMÜLÜ
Kireç Taşı	CaCO3
Sönmüş Kireç	CaO
Sönmüş Kireç	Ca(OH)2
Harç	Ca(OH)2 +Kum +Su
Beton	Ca(OH)2 +Kum +Su+Demir+Taş
Kum	SiO2
Çamaşır Sodası	Na2CO3

CAM VE BİLEŞENLERİ

CAM VE BİLEŞENLERİ

SİO2

Camlar teorik olarak akışkanlığı çok düşük olan sıvılardır. 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 sabitleştiricilerdi

· 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 0 C kadar 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. Cam kimyasal açıdan birçok maddeye karşı dayanıklıdır. Yalnızca hidroflorik asit (HF) ve bazı bazik çözeltiler camı etkiler.

   

   Camların yapısında temel bileşen SiO₂ tir.  SiO₂ tabiatta oldukça çok bulunan, zincirleme kovalent bağ içeren  ucuz bir maddedir. Günümüzde cam üretimi dört aşamada gerçekleştirilir.

   1. Cam hamurunun hazırlanması: Cam hamurları SiO2(kum), B2O3, Al2O3 gibi oksitlerle CaCO3, Na2CO3, Na2SO4, gibi karbonat ve sülfatların uygun karşımlarının fırınlarda eritilmesiyle(1300-1500oC) elde edilir. Adi cam(pencere camı) hamurunu elde edebilmek için kum(SiO2), kireçtaşı(CaCO3) ve soda(Na2CO3 veya Na2SO4) karışımı eritilir. Fırına giren hammaddelerin oluşturdukları kimyasal tepkimeler aşağıdaki gibi gerçekleşir.

     Na2CO3 + SiO2 → Na2SiO3 + CO2

     CaCO3 + SiO2 → CaSiO3 + CO2

 _________________________________________________

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

2. Cam hamurunun işlenmesi(şekil verme):Cam el ile veya otomatik çalışan makinelerle şekillendirilir. Şekillendirme işlemi yapılacak olan malzemeye göre değişir.

3. Camın tavlanması: Şekillendirme sırasında oluşan gerilmeleri gidermek için cam eşyaları tavlamak gerekir. Fırın içerisinde hareket eden taşıyıcı bantların üzerine yerleştirilen cam malzemeler, belirli bir sıcaklıktan oda sıcaklığına kadar yavaş yavaş soutulur. Bu işleme tavlanma adı verilir.

 4. Bitirme ya da sonlandırma: Tavlanmış olan cam ürünleri temizleme, yüzey silme ve parlatma, kesme, kum püskürtme, emayeleme, sınıflandırma ve ölçme gibi işlemlere tabi tutularak bitirme işlemi gerçekleştirilmiş olur.

SiO₂ +Na₂CO₃ +Ca CO₃  (1300-1500 ⁰C) → Na₂SiO₃ +CaSiO₃+CO₂

SiO₂= Kum 

Na₂CO₃ = çamaşır sodası

Ca CO₃  = Kireç taşı

CAM ÇEŞİTLERİ:

CAMIN ADI	BİLEŞİMİ	KULLANMA ALANLARI
Soda Camı	%70-75 SiO2, % 5-15 CaCO3,   % 12-18 Na2CO3,  % 5 CaO, % 1-3 Al2O3	*Pencere camları * Şişeler …….. Cam üretiminin % 90 ının oluşturmaktadır.
Borosilikat cam	%80  SiO2,  %13 B2O,  % 13 B2O3	Yüksek ısı gerektiren  yerlerde, fırınlarda kullanılır.
Kurşun camı (Optik cam)	Yapısında % 24 kurşun içerenler camlara kristal cam.                     % 24 ten fazla kurşun içerenlere de tam kristal olarak bilinirler.	X ve gama ışınlarından korunmak amacıyla ve süs eşyası olarak tasarlanırlar.
Silisyum camı	Tamamına yakını SiO2 dir.	Güneş ışığını % 100 e yakın geçirirler. Bu amaçla kullanılır.
Germenyum Camı (Elektronik Cam)	GeO2 ten yapılır	Kızıl ötesi ışınları geçirme özelliği olduğu için gece görüş dürbünlerinde, fiber optik kablolarda kullanırlar.
Alüminyum Silikat Camı	%29 Al2O3 içerir.	750 0C nin üzerinde ısıya dayanıklı camlardır.
Cam Mozeikler	Sb2S3ya da kriyolit (Na3AlF6) katılan camlar	Opak yapıdadır. Işığı çok az geçirir ve görüntü vermez. Duvar ve döşeme kaplama malzeme yapımında kullanılır.
Cam köpüğü	Camın saf karbonla ısıtılarak köpük haline getirilerek elde edilir.	Buhar geçirmezlik, yanmazlık, alev geçirmezlik, haşarattan etkilenmezlik, kimyasal etkenlere dayanıklılık, işlenebilirlik, hafiflik ve yüksek ısı tutuculuk. Isı yalıtım malzemesi olarak kullanılmaktadır.

BUNLARI BİLİYORMUYUZ?

MADDE

1.        Camların, ham maddeleri bol ve oldukça ucuzdur. 2.        Geri dönüşümleri kolaylıkla yapılmaktadır. 3.        Oldukça sağlıklı ve çevre dostudur. 4.        Soda-Kireç Camı; en yaygın olarak kullanılan cam türüdür. 5.        Cam üretim aşamasında borik asit kullanıldığında, sıcaklık etkisiyle daha  az genleşen ve ısıya oldukça dayanıklı olan “borcam” elde edilir. 6.        Cam tabakalarının arasına bazı plastik maddeler konularak, yüksek basınç altında  sıkıştırılmasıyla  elde edilen camlar, yüksek darbeler karşısında kırılmazlar. Daha çok güvenlik amaçlı kullanılır. 7.        Camın üretim aşamalarında Baryum Oksit ve Lantan Oksit  gibi bazı maddeler  belirli oranda katıldığında cama farklı özellik kazandırır.“Optik camlar” denilen bu camlar diğer  camlara göre daha homojendir ve ışığa karşı daha duyarlıdır. Daha çok mercek ve prizmalarda, gözlük, fotoğraf makinalarının merceklerinin yapımında kullanılır. 8.        Pencere camı üretiminde; kireç yerine-kurşun oksit; ve sodyum oksit yerine-potasyum oksit kullanıldığında oluşan cama “kristal cam”denir.  Yontularak işlene bilir özelliğe sahiptir. Normal cama göre oldukça pahalıdır. 9.        Cam kimyasal açıdan birçok maddelere karşı dayanıklıdır. Yalnızca hidroflorik asit (HF) ve bazı bazik çözeltiler camı etkiler. 10.     Camların bileşenine az miktarda metal oksit ilave edildiğinde, cam bu metal oksitin rengini alabilmektedir. 11.     Buzlu cam yapmak için cam hamuru içerisine “kalsiyum florür” veya “kemik küfü“gibi saydam olmayan beyaz maddeler karıştırılır. 12.     İçeriden dışarıyı gösteren, dışarıdan içeriyi göstermeyen camların yüzeyleri çok ince gümüş tabakayla kaplanır.