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.