fbpx
Bizi Takip Edin

Kimya

Alev Nedir

Yayınlandı

üzerinde

Ateşin, hızlı yanma eylemine geçebilmesi için, yanıcı maddenin yanma sıcaklığına ulaşması ve tepkime için oksijen ile temasa geçmesi gerekmektedir. Bir kibritin yanabilmesi için, yanıcı bir yüzeye sürterek, sürtünmenin enerjisi ile kibrit başını yanma ısısına ulaştırıyoruz. Sonucundaysa, alevli yanma tepkimesine vararak alevi görüyoruz. Pekala, herhangi birine “Alev nedir?” sorusunu yönelttiğimiz zaman, eğer kimyasal bilgiye sahipse, bize bir alevli yanma tepkimesinin formülünü söyleyebilir. Fakat, bizi tatmin edecek cevap bu değil. Biz, alevin tarifini değil, onun ne olduğunu öğrenmek istiyoruz. Etrafına nasıl ışık ve ısı saçar, neden koni şeklindedir, nasıl o şekilde, “dans eder” gibi hareket eder, neden turuncumsu renktedir? Şahsen, asla tatmin edici bir cevap alamadığım basit sorulardı, bunların hepsi. Şimdi, kısa ve sade bir dille, benim gibi bu fenomeni merak edenler için açıklamalarını yapacağız.

Yanmanın tarifi, CH4+2O2⟶CO2+2H2O budur. Uygun şartlarda, uygun ortamda girdiler ile, alevli yanma sonucu karbondioksit ve su meydana gelir. Peki, bunu sağlayan, büyüleyici, harika ışık ve ısı şöleni nasıl bir dinamiğe sahip? Belli sıcaklığa ulaşan maddeler, ışınır. Kızılötesi, morötesi yahut görünür ışıkta ışık saçarlar. Bu ışınımı belirleyen etkenler, yanma tepkimesine giren maddelerin kimyasal kişiliğine, ışınım sonucu meydana çıkan renklerse, yanmanın derecesine bağlıdır.
Siyah cisim ışımasına girmeden, yanan alevin derecesine bağlı olarak, hangi renklerde ışındığından bahsedelim. Her zaman, mavi ve tonlarının soğuk, kırmızı ve tonlarının da sıcak renklerden olduğu söylenir. Fakat, fizik açısından pek de öyle değil. Bir mum yahut kibrit alevinin en sıcak olduğu nokta, dibidir. Farkedildiği üzere, o en sıcak noktalar da mavi renkte parlar. 1000-1400 °C’lik bir skaladadır. Buradaki tepkimelerde, moleküler bazda titreşim aşırıdır. Bu yüzden, yaydıkları dalgaboyu daha dar ve mora yakındır, mavi renkte parlar. 800-1000 °C’lik, alevin gövde kısmı ise daha turuncumsudur. Titreşim daha az olduğu için, kırmızıya, yani daha geniş dalgaboyuna yakındır. Bizden uzaklaşan yıldızların, kırmızıya kayması kabaca bu yüzdendir. Işığın katedeceği yol arttığı üzere dalgaboyu da açılarak kırmızıya kayar. Alevin, ucuna doğru rengin iyice koyulaştığı ve soluklaştığı görünür.

Kibritin ucundaki kükürt ve potasyum klorat, kibrit kutusunun yanındaki cam tozuyla kırmızı fosfor karışımına sürttürülerek ısınım hedeflenir. Potasyum klorat, kükürtü alevleyecek oksijeni barındırır. Aksi takdirde, iki yüzey sürtünürken aşırı temasa uğradığından ötürü oksijenle temas edemez, boğulur ve bozunur. Kükürt, potasyum klorat ve biraz da sürtünmeyi arttıran cam tozu hava içerisindeki oksijenle temas ederek, alevi sürdürür. Alev, içerisinde milyonlarca kimyasal tepkime barındırır. Genellikle mum alevinde, mumun çöpü ile mavi ışınım yapan bölge arasında boş, alevsiz bir alan oluşur. Bu alan, ısı ile buharlaşan mumun, çöpün daha yanmadığı alandır. Yani, o alevsiz kısım sürekli olarak buharlaşma yaratarak alevi besleyen yakıtı, yanan kısıma ulaştırır. Akabinde, alevsız alandaki hava sürekli buharlaşarak oksijen teması yaratamaz.

Yanıcı madde ile ısınmış oksijen atomları birbirine çarparak kendilerini yeniden düzenlerler. Bu düzenleme sonucu karbondioksit, su yahut kül gibi yeni oluşumlar ortaya çıkar. Bu, kimyasal bozunumdur. Yanma içerisinde, kaosta kalan atomların elektronları uyarılmış düzeye geçerek yörünge atlarlar. Ardından bu atlama enerjisini vererek, eski yörüngelerine geri düşerler. Bu esnada, atlama enerjisi ışık ve ısı olarak çevreye yayılır. Uyarılma enerjisi ne kadar yüksekse, çevreye verilen ısı paketçiği o kadar sıcak ve ışık paketçiğinin dalgaboyu da o kadar maviye yakındır. Alevin dibinin mavi olması, bundan dolayıdır. Alev esnasında ortaya çıkan her karbon atomu yahut karbon bazlı molekül karbondioksite dönüşmez. Kimileri, alevin içerisindeki kaostan, bir araya gelerek isi, kurumu meydana getirir. Bir mum alevine, metal çubuk sokulduğu zaman, çubukta kalan o siyah leke, oluşan islerdir. Bu isler, alevin gövdesinde meydana gelir ve çevreden aldıkları enerji ile turuncumsu skalada parlarlar. Alevin gövdesinin rengi, bundan dolayı meydana gelir. Dış bir etken, mesela soğuk bir metal çubuk, isin oluştuğu gövdeye sokulduğu zaman, bu parlak is soğuk metale yapışarak ısı enerjisini demire paylaşıp ışınımı keser. Bu yüzden de, o parlak is parçacıkları kendi rengine, siyaha dönüşür. Yerçekimi, soğuk havayı aşağıya çekerek, sıcak havanın yukarı çıkmasını sağlar. Sıcak hava balonları, bu şekilde uçarlar.

Alevin çevresinde, aşağı çekilen soğuk hava ile, yukarı çıkan sıcak havanın devir daimi, alevin gövdesinden ucuna doğru sıkıştırarak aleve, o karakteristik dansını ve şeklini verir. Akabinde bu devir daim, karbondioksit ile su buharını da yukarı çekerek, is oluşan parlak gövdeyi ortada bırakır ve uca doğru parlaklığın solmasına neden olur. Yerçekimsiz ortamda, tahmin edileceği üzere alev, küresel bir şekilde yanar. Zira, alevin enerjisi tepkimeye girdiği bölgede bahsettiğimiz olayları gerçekleştirir. Alevin yakıtı, merkezde oluşur ve enerji, herhangi bir yerçekimi etkisi olmaksızın, eşit bir şekilde dağılarak her türlü yanıcıyı tüketene kadar küresel biçimde büyür. Evinizde dahi, alevin farklı kısımlarında neler olduğunu keşfedebilirsiniz. Bir mum yakın ve soğuk bir demir kaşığı elinize alın. Soğuk kaşığı, mum alevinin biraz üzerine tutun. Kaşığın sırtında, yoğunlaşan su buharını görebilirsiniz. Kaşığı tekrar soğutun ve alevin gövdesine sokup çıkarın, orada da isi görebilirsiniz. Kaşığı soğutup, bu sefer de mum alevinin dibinden geçirin. Daha yanmamış mumun buharını, kaşığın sırtında yoğunlaştığını görebilirsiniz. İnsanoğlunun, kendini bildi bileli çevresinde gördüğü, ezici, yıkıcı ve yaratıcı kudrete sahip, hem korkutucu, hem büyüleyici bu tepkimeyi tarifinden öteye gidip inceledik. Alevin, asıl merak ettiğimiz kısımlarını öğrendik, nasıl parladığını, nasıl ısı ve enerji saçtığını, fazla tekniğe boğulmadan anladık. Çevremizdeki, en ilkel kuantum fiziği merkezi. Etrafa, kuantum paketçikleriyle ısı ve ışık saçıyor ve hipnotize edici bir güzellik sağlıyor. Görüldüğü üzere alev, büyüleyici bir doğaya sahip.

Reklam Alanı

Bilim

Hamam böceğinden radyasyon geçirmez yelek üretildi

Yayınlandı

üzerinde

Yazan

Kimya Öğretmeni Pınar Sabaz, Alperen Berberoğlu birlikte radyasyon geçirmeyen yeleğin üretim aşaması ile ilgili yaptığı açıklamada, “Öğrencim Alperen Berberoğlu ile birlikte yapmış olduğumuz bir çalışma var. Bor bileşikleri ve hiposan adı verilen malzemeyle birlikte radyasyondan koruyan kumaş dolgu malzemesi ve sıvı ürettik.

Bunun test sonuçlarına göre de yüzde 98 oranında radyasyondan koruma sağladığını gördük. Dolayısıyla da bu çalışmayı geliştirerek bunu patent noktasına getirdik ve patent başvurusunu gerçekleştirdik. Çalışmanın ilk aşamasında öğrencim hamam böceklerinin radyasyonun zararlı etkilerinden hiçbir şekilde olumsuz etkilenmediğini fark etmiş ve bununla ilgili ‘bunun nedeni ne olabilir’ diye araştırırken hamam böceğinin kabuğunda bulunan kitosan maddesinden kaynaklandığını keşfettik. Bu kitosanın içerisine de milli değerimiz olan, dünya rezervlerinin yüzde 72’sinin ülkemizde bulunduğu bor bileşiğini ekleyerek radyasyon zırhı üretmeyi başardık. Bu malzeme yüzde 98,25 oranında radyasyona karşı koruma sağlıyor. Biz bununla da ilk önce TÜBİTAK Projelerine başvurduk. İlk etapta TÜBİTAK Projesi Bölge Sergisine katıldık. Sonra bölge birincisi olarak Türkiye finaline katıldık. Bu projenin daha ileriye götürülerek geliştirilebilmesi için de yaptığımız çalışmayla ilgili bir patent başvurusunda bulunduk. Bu başvurunun da olumlu bir şekilde sonuçlanmasını bekliyoruz” diye konuştu.

Hem ucuz hem hafif
Bilim ve Sanat Merkezi 4. sınıf proje öğrencisi Alperen Berberoğlu da hamam böceklerinin radyasyondan etkilenmediğini öğrendikten sonra çalışmalara başladığın belirterek, “Bu projeyi iki yıldır yürütüyorum.  Proje aklıma şu şekilde geldi; öncelikle Çernobil gibi radyoaktif sızıntılarda çoğu canlının hayatını kaybetmesine ve zarar görmesine rağmen içerisinde kitosan bulunduran hamam böcekleri gibi kabuklu canlıların zarar görmediğini fark ettim. Bundan yola çıkarak içinde kitosan ve ayrıca milli değerimiz olan bor bulunan bir polimer üretmek istedim.

Ardından polimerle ne yapabileceğimizi düşündüm ve bununla hastanelerde röntgen cihazlarını kullanan radyoloji teknikerlerinin gördüğü zararı minimuma indirmek amacıyla üç farklı bor bileşiğini bulunduran yelek dolgusu tasarladık. Yaptığımız yeleğin içerisinde yapmış olduğumuz dolgu var. Ayrıca polimerleştirici malzeme olarak kitosan bulunuyor. Bu da asetik asitte çözünmüş biçimde. Bunun yanında bir de sıvı ürettik. Bunları da hastanelerde şu anda duvarlarda kurşun bloklar kullanılıyor. Onların yerine kullanmak amacıyla ve maliyeti minimuma indirmek amacıyla bu sıvıları ürettik. Ayrıca kurşun yeleklerin maliyetine göre çok daha ucuz ve kurşun yeleklerin ağırlığına göre çok daha hafif bir materyal ürettik. Kurşun yeleklerin maliyeti yaklaşık 600 TL civarında ancak bizim ürettiğimiz bu kumaşla birlikte içindeki dolgu malzemesini 20 TL civarında mal edebiliyoruz. Ayrıca kurşuna göre çok daha hafif olma avantajı var. Bu proje geliştirilerek ileride savunma sanayisinde ve sağlık sektöründe kullanılabilir” dedi. Kaynak: (İHA)

Devamını Oku

Kimya

Nobel Kimya Ödülü sahiplerini buldu

Yayınlandı

üzerinde

Yazan

Nobel Kimya Ödülü, ABD’li Frances H. Arnold ile ABD’li George P. Smith ve İngiliz Gregory P. Winter arasında paylaşıldı. Nobel Kimya Ödülü bu yıl, evrim biyolojisi alanındaki çalışmalarından ötürü bilim insanları Frances H. Arnold ile George P. Smith ve Gregory P. Winter arasında paylaştırıldı. İsveç Kraliyet Bilimler Akademisinden yapılan açıklamada, 2018 Nobel Kimya Ödülü’nün yarısının ABD’li Frances H. Arnold’a verildiği, ödülün diğer yarısının ise ABD’li George P. Smith ile İngiliz Gregory P. Winter arasında paylaştırıldığı belirtildi.

Açıklamada, Arnold’un enzimlerin biyolojik evriminin yönetilebileceğini ortaya koyduğu, Smith ve Winter’ın ise bunun pratik alanlarda uygulanmasını sağlayan laboratuvar yöntemlerini geliştirdikleri için ödüle layık görüldüğü ifade edildi. ABD’nin Pittsburg şehrinde 1956 yılında doğan Arnold, kimyasal tepkimelerin katalizörü olan protein enzimlerin evriminin yönetilebileceğini gösteren çalışmalarından ötürü ödüle layık görüldü. Keşif, enzimlerin biyolojik evriminin koşullanmasıyla üretilen yeni protein ve antikorların biyo-yakıtlardan ilaç üretimine kadar geniş bir alanda kullanılmasının önünü açtı. Smith ve Winter ise bir virüsün bir bakteriyi etkileyerek yeni enzimlerin oluşmasını sağladığı “bakteriofaj” olarak tanımlanan yöntemin geliştirilmesine katkı sağladı. 1941 yılında ABD’nin Norfolk şehrinde doğan Smith’in bakteriofaj tekniğiyle yeni proteinler geliştirken, 1951 yılında İngiltere’nin Leicester şehrinde doğan İngiliz bilim insanı Winter aynı tekniği yeni ilaçlar üretmek için kullandı.

Enzimlerin biyolojik evriminin koşullanmasıyla üretilen antikorlar otoimmün hastalıkların ve kanserin tedavisinde kullanılıyor. Halen ABD’de Cal-tech Üniversitesinde çalışmalarını sürdüren Arnold, Nobel Kimya Ödülü’nü kazanan beşinci kadın oldu. Arnold, Smith ve Winter ödülün yanı sıra 9 milyon İsveç Kronu (yaklaşık 1 milyon dolar) para armağanının da sahibi oldu.
Nobel Kimya Ödülü
Nobel Ödülleri’nin verilmeye başladığı 1901’den bu yana 108 kez Nobel Kimya Ödülü verildi. Toplam 175 kişiye layık görülen ödüllerden 63’ü tek bir kişiye verilirken 23’ü 2 kişi, 22’si de 3 kişi arasında paylaştırıldı. Nobel Kimya Ödülü’ne şimdiye kadar sadece 4 kadın layık görüldü: Marie Curie (1911) , Curie’nin kızı Irene Joliot-Curie (1935), Dorothy Crowfoot Hodgkin (1964) ve Ada Yonath (2009). Nobel Kimya Ödülü’nü alan en genç bilim insanı Frederic Joliot oldu. Joliot, 1935’te eşi Irene Jolio-Curie ile ödülü kazandığında 35 yaşındaydı.

Nobel Kimya Ödülü verilen en yaşlı bilim insanı ise 2002’de 85 yaşındayken ödüle layık görülen John B. Fenn oldu. Frederick Sanger, 1958 ve 1980 yıllarında iki kez Nobel Kimya Ödülü’ne layık görülerek, alanında iki kez Nobel kazanan tek bilim insanı olma özelliğine sahipti. Nobel Kimya Ödülü’nü 2015 yılında Türk bilim adamı Aziz Sancar kazanmıştı. Sancar Nobel Ödülü kazanan ilk Türk bilim insanı olmuştu.
Kaynak: https://edition.cnn.com/2018/10/03/europe/nobel-chemistry-prize-2018-intl/index.html

Devamını Oku

Bilim

Türk bilim insanlarından, fındık atıklarından kemoterapi ilacı etken maddesi

Yayınlandı

üzerinde

Yazan

Düzce Üniversitesi Bilimsel ve Teknolojik Araştırmalar Uygulama ve Araştırma Merkezi bünyesindeki akademisyenler, fındık atıklarından kemoterapi ilaçlarının etken maddesini elde ederek pilot üretim aşamasına getirdi. Düzce Üniversitesi Bilimsel ve Teknolojik Araştırmalar Uygulama ve Araştırma Merkezi (DÜBİT) bünyesindeki akademisyenler, TÜBİTAK desteğiyle yaklaşık 2 yıl boyunca laboratuvar ortamında yürüttükleri çalışma sonucu fındık atıklarından kemoterapi ilaçlarının etken maddesini elde ederek pilot üretim aşamasına getirdi. Türkiye’de yaklaşık 500 bin ton tarımsal atık olarak bulunan fındık dış kabuğu, çotanak ve yaprakları üzerinde çalışmalar yapan akademisyenler, bilimsel araştırma ve deney hayvanları üzerindeki denemeler sonucunda, dünyadaki ticaret hacmi 2 milyar dolar olan üç kemoterapi ilacının etken maddesini elde etti. Daha sonra farklı aşamalarda denemeler yapan bilim adamları, ilacın üretimi için yatırımcı görüşmeleri gerçekleştirdi. Fındık atıklarından elde edilen etken maddenin ilgili firmalar tarafından ilaca dönüştürülerek kanser tedavisinde kullanılması hedefleniyor.

“Projemiz, milli ilaç hedefimize yaklaşmamızı sağlıyor”
DÜBİT Müdürü Prof. Dr. Halil İbrahim Uğraş, AA muhabirine yaptığı açıklamada, iki yıl önce TÜBİTAK desteğiyle fındık atıklarında bulunan kemoterapi ilaçlarının etken maddesinin elde edilmesine ilişkin başlatılan projenin tamamlandığını söyledi. Uğraş, projede mikro seviyede etken maddenin saflaştırılmasının tamamlandığını aktararak, “Çalışmamız mikro seviyede 3 kemoterapi ilacının tedavisini sağlayan molekülün öncü bir molekülünü sağlamış oldu. Bu çalışma yatırıma döküldüğünde 3 ilacı elde edilir hale geliyoruz. Çalışmamızda bu molekülün nasıl elde edileceğini, elde edildiğinde fındık kabuğu tonundan ne miktarda çıkarılabileceğini hesapladık.
Şu aşamadaki durumumuz, pilot seviyede bu ilaçları elde edebilmek için yatırıma geçmek. Artık TÜBİTAK ve üniversiteden aldığımız desteğin yanında yatırımcıya ihtiyaç var ve görüşmeler gerçekleşiyor.” diye konuştu. Fındığın, Türkiye’nin en önemli tarımsal ürünlerinden olduğunu anlatan Uğraş, şöyle devam etti: “Yaklaşık 3 milyar dolarlık bir ticaret hacmi var. Bu sadece görünen faydası. Görünmeyen faydası ise atıkları. Fındığın sert kabuğu, yeşil dış kabuğu ve yaprakları. Projemiz her üçüne de odaklanmıştı ve sert kabuk, yeşil kabuk üzerinde çalışmalar yaptık. Bu ikisinin yıllık 500 bin ton atığı oluşuyor. Sert kabuk yakılarak değerlendirilirken, yeşil kabuk tam anlamıyla bir çevre problemi olarak atıl oluyor. Projemiz, hem bu atıkların değerlendirilmesini hem de milli ilaç hedefimize yaklaşmamızı sağlıyor.

Bu, vatandaşlar tarafından kabukların kaynatılıp içilmesi anlamına gelmesin. Bu kesinlikle bilgi gerektiren, doktorların ileri seviyede kanser teşhisi koymuş ve kemoterapide kullanılacak bir ilaç. Ancak doktorların gözetiminde kullanılması gerekir. Biz bu ilaçların kimyasal deneylerini yaptık. Kesinlikle vatandaşlarımız ‘kabuğu kaynatayım suyunu içeyim’ anlamı çıkarmasın. İlaç firmasında, ilaç normuna getirildikten sonra doktor tavsiyesinde kullanılıyor.”
“İhracat yapacak konuma geliriz”
Uğraş, elde edilecek ilacın kanser tedavisinde kullanılacağını dile getirerek, “İlaç, özellikle göğüs ve yumurtalık kanserlerinde kullanılacak. Hastanelerde uzman hemşire ve doktorlar tarafından uygulanan bir ilaç sınıfındadır. Elde edilen molekülden dünyada 3 ilaç üretiliyor. Bu ilaçların dünyadaki ticaret hacmi 2 milyar dolar civarında. Ülke olarak bu ilaçlara ödediğimiz para ise yaklaşık 100 milyon lira olarak karşımıza çıkıyor. Fındık kabuğu atıklarını ele aldığımızda, uygun bir yatırımcıyla bunu ekonomiye kazandırdığımızda, sadece ithalatın önüne geçmiş olmayız, ihracat yapacak konuma geliriz.” şeklinde konuştu.
Kaynak: (AA)

Devamını Oku

Öne Çıkanlar