Danışma Kurulu. Düzenleme Kurulu

Transkript

1

2 Danışma Kurulu Prof. Dr. Zehra AKDENİZ - Piri Reis Üniversitesi Prof. Dr. A. Nihat BERKER - Sabancı Üniversitesi Prof. Dr. Bedia ERİM BERKER - İstanbul Teknik Üniversitesi Prof. Dr. Can Fuat DELALE - Işık Üniversitesi Prof. Dr. Levent DEMİREL - Koç Üniversitesi Prof. Dr. Gülay DERELİ - Yıldız Teknik Üniversitesi Prof. Dr. Sondan Durukanoğlu - Sabancı Üniversitesi Prof. Dr. Mustafa KESKİN - Erciyes Üniversitesi Prof. Dr. Ş. Erol OKAN - Trakya Üniversitesi Prof. Dr. Emin Özsoy - ODTÜ - Deniz Bilimleri Enstitüsü Prof. Dr. Yani SKARLATOS - Boğaziçi Üniversitesi Prof. Dr. Bilal TANATAR - Bilkent Üniversitesi Prof. Dr. Hasan TATLIPINAR - Yıldız Teknik Üniversitesi Prof. Dr. Mehmet TOMAK - Ortadoğu Teknik Üniversitesi Prof. Dr. İskender YILGÖR - Koç Üniversitesi Prof. Dr. Ersin YURTSEVER - Koç Üniversitesi Düzenleme Kurulu Prof. Dr. Zehra AKDENİZ - Piri Reis Üniversitesi Yrd. Doç. Dr. Gülşen AKIN EVİNGÜR - Piri Reis Üniversitesi Doç. Dr. Bayram DEMİR - İstanbul Üniversitesi Yrd. Doç. Dr. Zeynep Çiçek ÖNEM - İstanbul Üniversitesi Hanifi ARSLAN - Piri Reis Üniversitesi

3 PROGRAM 13 ARALIK 2013 Cuma 12:00 13:00 Kayıt 13:00 13:30 Açılış Konuşmaları Zehra Akdeniz (Sıvı Hal Sempozyum Koordinatörü, Piri Reis Üniversitesi) Opening Talk on Ionic Liquids Marcelle Gaune-Escard (Aix-Marseille Université, Faculté des Sciences, France) 13:30-14:00 Petrol döküntülerinin deniz ekosistemi ve atık sulardan uzaklaştırılması için tekrar kullanılabilir kauçuk sorbenti üretimi ve uygulaması Oğuz Okay (İstanbul Teknik Üniversitesi) :30 Biyokirlenmeye Dirençli Nanomateryaller İle Polimerik Düz Plaka Membranların Üretilmesi Ve Membran Biyoreaktörlerde (Mbr) Uygulanması Derya Y. Köseoğlu-İmer, İsmail Koyuncu (İstanbul Teknik Üniversitesi) 14:30-14:45 Perfloroalkil Ve Hidrokarbon Sıvı Zincir Uzunluklarının Kopolimer Yüzeylerin Oleofobik Davranışları Üzerine Etkisi Elif Özen Cansoy, Uğur Cengiz (Piri Reis Üniversitesi) 14:45-15:00 ARA 15:00-15:30 Piri Reis in Dünya Haritası nın 500. Yıldönümünde (UNESCO,2013) Piri Reis, Denizlerimiz ve Denizbilim Tarihi Emin Özsoy (ODTÜ-Deniz Bilimleri Enstitüsü) 15:30-16:00 Sıvı damla rezonatör temelli optofluidik mikrolazerler Alper Kiraz (Koç Üniversitesi) 16:00-16:20 Bulk Liquid Structure Calculations of ZnSe Sedat Şengül, Hülya Kes, Serap Şentürk Dalgıç (Trakya Üniversitesi) 16:20-16:40 Aşırı Soğuk Atomik Gazlarda Lokalizasyon Etkileri Serpil Cıkıt, Serpil Sucu, Zehra Akdeniz (Haliç Üniversitesi) 17:00 KOKTEYL

4 14 Aralık 2013 Cumartesi 10:30 11:00 A New Interatomic Potential For Cu-Ni Alloys And Its Applications: Thermodynamical Properties Of Cu-Ni Alloys Berk Onat, Sondan Durukanoğlu (İstanbul Teknik Üniversitesi) 11:00-11:30 Growth of Cu-Ni Nanostructures on Cu(111): A Molecular Dynamic Study Berk Onat, Sondan Durukanoğlu (Sabancı Üniversitesi) 11:30-12:00 An upper-bound on the discontinuity at the nematic-smectic A transition in octylcyanobiphenyl (8CB) liquid crytals: A highresolution birefirngence study Haluk Özbek, Mehmet Can Çetinkaya, Sevtap Yildiz, Patricia Losada-Pérez, Jan Leys, Jan Thoen (İstanbul Teknik Üniversitesi) The Levantine Sea Coupled Modeling and Forecasting Experience 12:00-12:20 Emin Özsoy, Ali Aydoğdu, Hazem Nagy, Adil Sözer, Murat Gündüz (ODTÜ-Deniz Bilimleri Enstitüsü) 12:30-14:00 ÖĞLE YEMEĞİ Modelling the Bosphorus Strait Hydrodynamics: Hydraulically Controlled Turbulent Exchange Flows 14:00-14:20 Adil Sözer, Emin Özsoy (ODTÜ-Deniz Bilimleri Enstitüsü) 14:20-14:35 Application of Combined Hartree-Fock-Roothaan Theory to Evaluate Wave Function of Water Molecule B.A. Mamedov, I.M. Askerov, E. Çopuroglu, S.A. Aliyev (Gaziosmanpaşa Üniversitesi) 14:35-14:50 Cu25x75 (X=Ni, Pd,Pt) İkili Düzensiz Alaşımlarının Termodinamik Özellikleri: MD Simülasyonu İncelemesi Ülkü Bayhan, Ç. Ş. Güçlü, S. Özdemir Kart (Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi) 14:50-15:05 Performance Analysis Of Parallel Algorithms Used In Sımulatıons Of (7,7) Metallic Single Wall Carbon Nanotubes G.Dereli, Ö.Eyecioğlu, N.Vardar, B.Süngü Mısırlıoğlu, İ.Arı (İstanbul Gelişim Üniversitesi) 15:05-15:20 ARA 15:20-15:35 PAAm- NIPA Copolymer: Drying, Swelling, and Elasticity with various NIPA Contents Gülşen Akın Evingür, Önder Pekcan (Piri Reis Üniversitesi) Chemical Short Range Order in Ni x Ti 1-x (x=0.50, 0.68) liquid alloys 15:35-15:50 Hülya Kes, Serap Şentürk Dalgıç (Trakya Üniversitesi) 15:50-16:05 16:05-16:15 16:15-16:25 16:30 KAPANIŞ Tln X m( n 1, m 4) Nano Kümelerinin Denge Durum Yapıları M. Çalışkan, D. Mavigöz, S. Şentürk Dalgıç (Trakya Üniversitesi) Part I. A Cross-Linking Of Skin Collagen Hilal Özdemir, Selahattin Dinç, F. Gülay Acar (İstanbul Teknik Üniversitesi) Part II. The Effect Of Fractional Lazers with 5-ALA and Riboflavin Selahattin Dinç,Hilal Özdemir, F. Gülay Acar (İstanbul Teknik Üniversitesi)

5 Opening Talk on Ionic Liquids Marcelle Gaune-ESCARD (Aix-Marseille Université, Faculté des Sciences, France)

6

7 Petrol döküntülerinin deniz ekosistemi ve atık sulardan uzaklaştırılması için tekra-kullanılabilir kauçuk sorbenti üretimi ve uygulaması Oğuz OKAY İstanbul Teknik Üniversitesi, Kimya Bölümü, Polimerik Jeller Araştırma Laboratuvarı, Maslak Istanbul Tanker ve kargo gemilerinin yol açtığı kazalar sonucu büyük hacımlarda petrol denize akmakta olup, kaza riski özellikle yoğun deniz trafiğinin yaşandığı dar boğazlarda artmaktadır. Akdeniz ile Karadeniz arasında bağlantı sağlayan tek deniz ulaşım yolu olan Türk Boğazlar Sistemi, Süveyş Kanalının üç misli yoğun bir deniz trafiği altındadır. Bu nedenle, denize dökülen petrol ve petrol ürünlerinin uzaklaştırılması yurdumuz için ciddi bir problemdir. Sulardan petrol döküntülerinin uzaklaştırılmasında mevcut teknikler arasında en etkini sorbentlerin kullanılmasıdır. Ancak mevcut ticari sorbentler tekrar kullanılamamakta, dolayısıyla kendileride bir atık oluşturmaktadır. İTÜ Polimerik Jeller Araştırma Laboratuvarımızda, yeni ve tekrar kullanılabilir bir petrol sorbenti çeşitli kauçukların organik çözücülerdeki donmuş çözeltilerinden kriyojelleşme tekniği uygulanarak elde edilmiş ve ham petrol, petrol ürünleri, ve bitkisel yağlar için emme kapasiteleri tayin edilmiştir. 1-5 Kauçuk sorbentin tüm bu kirleticileri etkin bir şekilde sulardan uzaklaştırdığı ve kapasitelerinin ticari sorbentlere göre çok yüksek olduğu saptanmıştır. Kauçuk sorbenti sıkıştırarak emdiği kirleticiyi geri vermekte ve bu şekilde tekrar kullanılabilmektedir. Kauçuk sorbenti ayrıca asenaften ve piren gibi PAH ları da etkin bir şekilde deniz sularından uzaklaştırmakta olup uzun süreli olarak denizlerdeki PAH seviyelerini izlemek amacıyla pasif örnekleyici olarak kullanılabileceği de saptanmıştır. Bu konuşmada, laboratuvarımızda petrol sorbenti konusunda yapılan ve halen devam eden çalışmalar sunulacaktır. 1. O. Okay, D. Ceylan, T. C. Patent, TR (2007) 2. O. Okay, I. Karakutuk, D. Ceylan, O.S. Okay, T. C. Patent, TR (2009) 3. D. Ceylan, O. Okay, Macromolecules 40, 8742 (2007) 4. D. Ceylan, S. Dogu, B.Karacik, SD. Yakan, OS. Okay, O. Okay, Environ. Sci. Technol. 43, 3846 (2009) 5. I. Karakutuk, O. Okay, React. Funct. Polym. 70, 585 (2010)

8 Biyokirlenmeye Dirençli Nanomateryaller ile Polimerik Düz Plaka Membranlarin Üretilmesi ve Membran Biyoreaktörlerde (Mbr) Uygulanması* Derya Y. KÖSEOĞLU-İMER a,b ve İsmail KOYUNCU a,b a İnşaat Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, İstanbul Teknik Üniversitesi 34469, Maslak, İstanbul, Türkiye b Ulusal Membran Teknolojileri Araştırma Merkezi (MEMTEK), İstanbul Teknik Üniversitesi 34469, Maslak, İstanbul, Türkiye * address: imerd@itu.edu.tr, koyuncu@itu.edu.tr Membran biyoreaktör sistemleri (MBR), evsel ve endüstriyel atıksuların arıtımında yaygın olarak kullanılan, aktif çamur sistemi ile biyolojik parçalanmanın, membran filtrasyonu ile katı-sıvı ayırımının gerçekleştirildiği kombine arıtma sistemleridir. Son yıllarda, MBR sistemleri, klasik biyolojik arıtım sistemlerine alternatif oluşturmaktadır. Bunun yanında gelişen teknoloji ile yeni reaktör tasarımları da geliştirilmekte ve atıksu arıtımında başarıyla uygulanabilmektedir. Membran biyoreaktör teknolojisinin klasik arıtma sistemlerine göre birçok avantajı vardır. Alan ihtiyacının az olması, yüksek çıkış suyu kalitesi (dolayısıyla bazı durumlarda dezenfeksiyona ihtiyaç duyulmaması), yüksek hacimsel ve farklı organik yüklemelere izin vermesi, çamur üretiminin az olması ve çöktürme tankına ihtiyaç duyulmaması en önemli avantajlarıdır. Bu sistemlerin en büyük dezavantajı ise membran kirlenmesi problemidir. Membran kirlenmesi, çözünmüş ve partiküler maddelerin membran yüzeyinde ve içinde birikmesi dolayısıyla membran performansının düşmesi ve filtrasyon zamanının artmasıdır. MBR sistemlerindeki biyolojik materyallerin çok farklı ve değişken özelliğe sahip olması nedeniyle kirlenme problemi bu sistemlerde oldukça karmaşıktır. Son 20 yılda, literatürde bu konu ile ilgili birçok çalışma yapılmış olmasına rağmen, değişken sayısının farklılığı nedeniyle membran kirlenmesini önleyecek bir yaklaşım henüz tam olarak belirlenememiştir. Membran, maddeleri seçici olarak ayıran ince bir bariyerdir. Membranlar çeşitli organik (polimerler) ve inorganik maddelerden (karbon, zeolit) üretilebilirler. Günümüzde ticari membranların çoğu polimerlerden yapılmaktadır. En yaygın kullanılan polimerlerden bazıları Tablo 1 de listelenmiştir. Bir membranın özellikleri membranın malzemesi ve yapısıyla kontrol edilebilir. İyi ayırım yapan bir membranın genellikle aşağıdaki özelliklere sahip olması istenir; 1) Yüksek akı 2) Yüksek seçicilik

9 3) Yüksek mekanik dayanıklılık 4) Kirlenmeye karşı dirençli 5) Sıcaklık değişimlerine dayanıklı 6) Yeniden ve kolay üretilebilen 7) Düşük üretim maliyetli 8) Yüksek yüzey alanlı modüllerin içine paketlenebilme. Tablo 1: Membran Yapımında Kullanılan Polimerik Maddeler Ve Kullanıldıkları Membran Prosesler [1] Polimerik materyal Membran prosesi Selüloz nitrat (SN) MF Selüloz asetat (SA) GA, TO, D, UF, MF Poliamid (PA) TO, NF, D, UF, MF Polisülfon (PS) GA, UF, MF Polietersülfon (PES) UF, MF Polikarbonat (PC) GA, D, UF, MF Polieterimid (PEI) UF, MF Poliimid (PI) GA Polivinildenflorid (PVDF) UF, MF Politetrafloretilen (PTFE) MF Polipropilen (PP) MF Poliakrilonitril (PAN) D, UF, MF Polivinilalkol (PVA) PV Polidimetilsilikon (PMS) PV, GA MF: Mikrofiltrasyon, UF: Ultrafiltrasyon, NF: Nanofiltrasyon, TO: Ters osmoz, D: Dializ, GA: Gaz ayırımı, PV: Pervaporasyon Son yıllarda, mevcut durumdaki ticari membran materyallerinden çok daha yüksek geçirgenliğe ve tutunuma sahip özgün polimerler kullanarak laboratuvar ölçeğinde membran üretiminde kayda değer ilerlemeler kaydedilmiştir. Fakat, bu özgün membran üretiminin sadece çok küçük bir kısmı ticari ve endüstriyel ölçeğe taşınabilmiştir. Yeni membran materyallerinin ticari ölçeğe oldukça yavaş adaptasyonunun sebebi, yukarıda listelenen membranların taşıması gereken özelliklerin, hepsinin ticari ölçeğe geçme aşamasında sağlanamamasıdır. Özellikle mekanik mukavemet, termal stabilite ve kimyasal direnç, membran malzemesinin pratik kullanımını için dikkate alınması gereken özelliklerdir. Gözenekli membranlar genellikle daldırma-çöktürme (immersion-precipitation) yöntemiyle üretilirler. Membran çözeltisi, polimer ve solvent içeren ikili bir çözeltiden yapılmaktadır. Bu çözelti solvent olmayan bir sıvının içine daldırıldığında gözenekli veya gözeneksiz üst tabakalı asimetrik bir yapı oluşur. Daldırma-çöktürme işleminde, evre dönüşümü solventin buharlaşması ve/veya

10 solvent/nonsolvent değişimi ile gerçekleşir. Tipik olarak, daldırma-çöktürme işleminde membran oluşumu birkaç saniye gibi çok kısa bir zaman ölçeği içinde gerçekleşir. Daldırma-çöktürme işlemindeki termodinamik ve kinetik değişkenlerin kontrol edilmesiyle farklı membran yapıları elde edilir. Karışık termodinamik ve kinetik süreçlerin modellemesinde ilerlemeler kaydedilmiştir. Fakat bu modellerin öngörü yetenekleri sınırlıdır ve bu nedenle daldırmaçöktürme ile yapılan membranların optimizasyonu hala öncelikli olarak ampirik protokollere dayanmaktadır. Daldırma-çöktürme yöntemi ile üretilen ticari membranların çoğu polimer, solvent, nonsolvent ve/veya katkı maddeleri içeren çok-bileşenli çözeltilerinden oluşur. Birçok durumda, döküm çözeltisine nonsolventlerin (alkoller, karboksilik asitler, yüzey aktif maddeler vb.), inorganik tuzların (LiN03, LiCl vb.) veya polimerlerin (polivinilpirolidon, polietilen glikol vb.) eklenmesiyle gözeniklilik, gözenek boyutu ve üst tabakanın kalınlığı değiştirilebilir. Yüksek performanslı membranların geliştirilmesi, uygun membran malzemesinin seçimi ve bu malzemenin istenilen membran yapısını oluşturmasının sağlanmasıyla gerçekleşir. Bununla birlikte, çoğu zaman membran performansını arttırmak için membran malzemesinin veya yapısının değiştirilmesi gerekmektedir. Genel olarak, modifiye edilen membranların modifikasyonlarındaki amaçlar şunlardır : (i) akı ve/veya seçiciliğin arttırılması ve (ii) kimyasal direncinin (solvent direnci, şişme veya kirlenme direnci) arttırılması. Polimerik membran üretiminde nanoparçacık kullanımı son yıllarda özellikle akının iyileştirilmesi ve tıkanmanın önlenmesi konularında oldukça önem kazanmıştır. Polimerik membran sentezi sırasında boyutları nm arasında değişen nanoparçacık ve nanotüp ekleme girişimlerinin başarılı olduğu literatürdeki birçok çalışmada belirtilmektedir. Bu nanomateryallerin tıkanmanın azalmasında, süzüntü suyu karakterinin iyileşmesinde ve akının artmasında çok önemli rol oynadıkları bildirilmiştir. Titanyum, alumina, silika, gümüş, zeolit, demir ve karbon nanotüp gibi nano materyaller en çok tercih edilen malzemelerdir. Literatürde membranlarda kirlenmeyi önlemek amacıyla en çok kullanılan nanomateryallerin özellikleri aşağıda sıralanmıştır [2]. Gümüş (nag): Gümüş kimya, gıda ve tekstil sanayisinde antibakteriyel ürün olarak birçok alanda kullanılmaktadır. Bu antibakteriyel etki, gümüşün bakteriyel proteinin yapısında bulunan thiol grupları ile reaksiyona girerek elektron taşıma zincirine ve DNA nın yapısına zarar vermesinden kaynaklanmaktadır. Aynı şekilde virüslerin yapısına da zarar verirler. Gümüş nanoparçacıklar, selüloz asetat, poliimid, poliamid gibi membranlar ile birlikte laboratuar ölçeğinde üretilmiştir. Membranın polimer matrisinin yapısına katılarak membrana anti bakteriyel özellik kazandırdığı belirtilmiştir. Fakat gümüşün membran yapısındaki mekanizması tam olarak belirlenememiştir. Özellikle, uzun süreli ve gerçek çamur ortamında performans çalışmaları henüz yapılmamıştır [2].

11 Alüminyum oksit (Al 2 O 3 ): Al 2 O 3 nanoparçacıklarının stabilitesi yüksek olduğu için membranların mekanik yapısını güçlendirirler. Maliyetinin düşük olması, toksik olmaması, yüksek aşındırma özelliği ve kimyasal temizleme sırasındaki indirgenme-yükseltgenme reaksiyonlarına karşı direncinin yüksek olması en büyük avantajlarındandır [3]. Titanyum (Ti): Genellikle membran hazırlama aşamasında TiO2 formu kullanılır. Sahip olduğu fotokatalitik etki nedeniyle organik kimyasalları parçalar ve bakterileri öldürürler. Bunun yanında membranların hidrofilik özelliklerini arttırırlar. Membranların dayanıklılığını azaltan aşırı boşluklu yapının oluşumunu önlerler [2]. Silika (SiO2): Kimyasal ve termal olarak oldukça stabil inorganik nanomateryallerdir. Yüksek yüzey alanına ve sulu çözeltide homojen dağılıma sahiptir. Çevresel olarak inert bir maddedir. Membran üretiminde kullanılması, organik-inorganik kompozit membran oluşumunu sağlar. Boyutları genellikle nm aralığındadır. Polimerik zincirlerin serbest hareketini sınırladığı için membranların gerilme dirençlerini arttırırlar. Diğer nanomateryallere benzer şekilde membranların boşluk oranını ve hidrofilikliğini arttırırlar. Özellikle yağlı atıksuların arıtımında kirlenme açısından yüksek performans göstermişlerdir [2]. Karbonnanotüp (CNT): CNT ler ilk olarak 1991 yılında Lijima [4] tarafından keşfedilmiş ve kısa sürede kullanım alanı artmıştır. CNT her iki ucu kapalı tüp şeklindedir ve çok değişik boyutlara sahiptir. Tek katlı CNT ler (SWCNTs) tek bir graphene yapısına, çok katmanlı CNT ler birden fazla graphene yapısına sahiptir. Polimerik membran üretiminde kullanımlarından önce mutlaka uygun solventler ile aktifleştirilmeleri gerekir. Bu konuyla ilgili çok fazla çalışma olmamasına rağmen özellikle protein kirlenmesini önleme de avantaj sağladığı belirtilmiştir [5]. Nanoparçacık kullanımının temel amacı genellikle akının arttırılması ile birlikte, tıkanmanın hafifletilmesidir. Nanoparçacıkların etkili olabileceği iki tıkanma türü vardır: organik çözünmüş madde kaynaklı tıkanma ve biyolojik materyal kaynaklı tıkanma. İkincisinin giderilmesi genellikle literatürde titanyum ve gümüş kullanılarak yapılmıştır. Reaktör şartlarından bağımsız olarak, membran malzemesinin özelliklerini nanoteknolojik materyaller ile modifiye etmek, membran kirlenmesini önlemek ve etkisini azaltabilmek için uygun bir yöntem olarak literatürde yer almaya başlamıştır. Biyolojik materyalin (SMP veya EPS) üretimini azaltacak şekilde giriş atıksuyunun özelliğini değiştirmek veya çamur yaşı gibi işletme parametrelerini değiştirmek kirlenmeyi önlemede kalıcı çözümler üretmemektedir. Kirlenmenin meydana geldiği membran malzemesinin kirlenmeye karşı dayanıklılıklarının arttırılması uygulamada daha pratik bir çözüm sağlamaktadır. *Bu çalışma TUBİTAK-ÇAYDAG 111Y095 nolu proje kapsamında gerçekleştirilmiştir.

12 Referanslar [1] I. Pinnau and B. D. Freeman, Formation and Modification of Polymeric Membranes: Overview, In Membrane Formation and Modification, ACS Symposium Series, American Chemical Society, Washington, DC, 1999 [2] Ng, L. Y., Mohammad, A. W., Leo, C. P., Hilal, N., Polymeric membranes incorporated with metal/metal oxide nanoparticles: A comprehensive review, Desalination xxx, xxx xxx (2010). [3] Wang, X. M., Li, X. Y., Shih, K., In situ embedment and growth of anhydrous and hydrated aluminum oxide particles on polyvinylidene fluoride (PVDF) membranes, Journal of Membrane Science, 368, (2011). [4] Lijima, S., Helical microtubules of graphitic carbon, Nature, 354, 56-58, [5] Qiu, S., Wu, L., Pan, X., Zhang, L., Chen, H., Gao, C., Preparation and properties of functionalized carbon nanotube/psf blend ultrafiltration membranes, Journal of Membrane Science 342, (2009).

13 Perfloroalkil Ve Hidrokarbon Sivi Zincir Uzunluklarinin Kopolimer Yüzeylerin Oleofobik Davranışları Üzerine Etkisi C. Elif ÖZEN CANSOY a ve Uğur CENGİZ b a Piri Reis Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Kimya Birimi, İstanbul, Türkiye ecansoy@pirireis.edu.tr b Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, Çanakkale, Türkiye ucengiz@comu.edu.tr Yüzeylerin ıslanabilirliklerinin kontrolü endüstriyel birçok uygulama için oldukça önemlidir ve son yıllarda ilgi çeken araştırma konuları arasında yer almaktadır. Katı bir yüzeyin ıslanabilirliği direkt yöntemlerle ölçülememekte ve indirekt olarak denge, ilerleyen ve gerileyen temas açılarının ölçülmesiyle karakterize edilmektedir. İdeal yani düz yüzeylerde ölçülen denge, ilerleyen ve gerileyen temas açıları birbirine eşittir. Yüzeyin kimyasal olarak heterojen veya pürüzlü olması ölçülen temas açılarının birbirinden farklı çıkmasına neden olmaktadır ve ilerleyen ve gerileyen temas açıları arasındaki fark temas açısı karmaşası olarak adlandırılmaktadır. Temas açısı karmaşası yüzeyin kimyasal heterojenliğinin ve pürüzlülüğünün bir ölçüsüdür 1. Düşük yüzey gerilimine sahip sıvılara (örneğin yağ damlaları; oktan, dekan vs) karşı itici özellik gösteren yüzeyler süperoleofobik olarak adlandırılırlar. Süperoleofobik yüzeyler üzerinde yağ damlaları 150 ve daha yüksek temas açısı değeri verirler, bu tip yüzeylerin temas açısı karmaşası değerleri de oldukça küçüktür. Süperoleofobik yüzeylerin sentezi düşük yüzey gerilimli sıvılarla katı yüzey arasında adezyon kuvvetli olacağından oldukça zordur 2-4. Bu çalışmada, hidrokarbon sıvı zincir uzunluğu ve ayrıca perfloro alkil içeriği ile yüzeylerin oleofobiklikleri arasındaki ilişki araştırılmıştır. Bu amaçla kütlece farklı % lerde perfloroetil alkil metakrilat (Zonyl-TM) içeren perfloroetil alkil metakrilat-metil metakrilat p(zonyl-tm-ran-mma) kopolimerleri sentezlenmiş ve bu yüzeyler üzerinde oktan, dekan, tetradekan ve hekzadekan gibi farklı zincir uzunluklarına sahip hidrokarbon sıvılarının temas açısı ölçümleri yapılmıştır. p(zonyl-tm-ran-mma) kopolimerlerinin hidrokarbon sıvıları tarafından ıslatılabilirliklerinin kopolimer bileşimindeki perfloroetil alkil metakrilat miktarına oldukça bağlı olduğu bulunmuştur. Ayrıca, temas açısı ölçümünde kullanılan hidrokarbon sıvılarının zincir uzunluklarındaki artışın kopolimer yüzeylerde ölçülen temas açısı değerlerini arttırdığı bulunmuştur. Düşük zincir uzunluğundaki sıvılar (örneğin oktan ve dekan), kopolimer yüzeyler üzerinde kuvvetli adezyon gösterdikleri için temas açısı değerleri de küçüktür. Yüzeylerde hesaplanan temas açısı karmaşası değerlerinin sıvı zincir uzunluğu ve

14 ayrıca kopolimerin kütlece perfloroetil alkil metakrilat içeriğine bağlı olarak değiştiği de ayrıca bulunmuştur 5. Referanslar 1. H.Y. Erbil, Surface Chemistry of Solid and Liquid Interfaces, Blackwell Publishing, Oxford, UK, A. Tuteja, W. Choi, M. Ma, J.M. Mabry, S.A. Mazzella, G.C. Rutledge, G.H. McKinley, R.E. Cohen, Designing superoleophobic surfaces, Science 318 (2007), M. Nicolas, F. Guittard, S. Geribaldi, Synthesis of stable super water and oil repellent polythiophene films, Angew. Chem. Int. Ed. 45 (2006) U. Cengiz, M.Z. Avci, H.Y. Erbil, S.A. Sarac, Superhydrophobic terpolymer nanofibers containing perfluoroethyl alkyl methacrylate by electrospinning, Appl. Surf. Sci. 258 (2012) C.E. Cansoy, U. Cengiz, The effect of perfluoroalkyl and hydrocarbon liquid chain lengths on oleophobic behaviors of copolymer surfaces, Coll. Surf. A: Phys. And Eng. Asp. 441 (2014)

15 Piri Reis in Dünya Haritası nın 500. Yıldönümünde (UNESCO, 2013) Piri Reis, Denizlerimiz ve Denizbilim Tarihi Emin ÖZSOY * Institute of Marine Sciences, Middle East Technical University, Mersin, Turkey * address: ozsoy@ims.metu.edu.tr Özet. UNESCO tarafından kutlama ve anma yılı olarak tanınan Piri Reis in Dünya Haritası nın 500. yıldönümünde, bölgemizde denizin kullanımı ve denizbilimin öncüleri ve tarihçesi tanıtılmakta, tarihten geleceğe uzanan perspektifte ele alınmaktadır. Anahtar Kelimeler: Piri Reis, Marsili, Akdeniz, Karadeniz, denizbilim ESKİ DÜNYA DENİZLERİ VE ORTA ÇAĞ DA BİLİM Eski dünya uygarlıkları Akdeniz, Marmara Denizi, Karadeniz ve Hazar Denizi ni içeren ara bölgede gelişmiştir. Avrupa, Asya ve Afrika kıtaları ile Atlas ve Hint Okyanusları arasındaki deniz ve kara iklimlerinin bütününe sahip bu bölgeye Eski Dünya Denizleri bölgesi demek uygun düşmektedir. Nüfusu artan eski dünyada yeni doğal kaynaklara ve ticaret olanaklarına kavuşmak için yapılan seyahat ve fetihler, Okyanus un keşfine yol açmıştır. Haçlı seferlerinden beri kültürel ve maddi zenginliği ilgi çeken doğu dünyası hakkındaki bilgiler Hristiyan Avrupa da rağbet bulmuş, 13. yüzyılda Marco Polo nun uzak doğu ya seyahati bu ilgiyi artırmıştır te İstanbul un fethi batıdaki toplumlara büyük etki yapmış, ve İpek Yolu ticaretini kontrol eden Osmanlı yı atlayarak Asya ya ulaşmak için alternatif deniz yolları aranmıştır. Hint ülkesini arayan Kristof Kolomb (Cristoforo Colombo) 1492 de Amerika ya ulaşmıştır. Bundan önce 1474 te Sakız Adası na yaptığı seferde ve diğerlerinde Akdeniz in rüzgar ve akıntı sistemleri üzerinde deneyim kazanmıştır. Orta Çağ ın en güçlü devleti olan Osmanlı Devleti (Seydi, 2007), İpek Yolu nun kontrolü için deniz hakimiyetinin taşıdığı önemi kavramıştır. 15. Yüzyıldan itibaren ortaya çıkan Isolario larda (ada kitapları), Akdeniz yolculuklarında derlenen, adalar, kale ve şehirlerle, uzaklıklarla ilgili bilgiler, haritalar, halk kıyafetleri ve adetlerinin resimleri bulunur (Harley ve Woodward, 1987) ve

16 seyahatler çoğunlukla İstanbul da sonlanırdı. 15. Yüzyılda hristiyan Avrupa da Roma ve Doğu Roma (Bizans) eski topraklarına duyulan ilgi, 16 ve 17 nci yüzyıllarda ise Osmanlı ile Venedik Cumhuriyeti ve Habsburg İmparatorluğu arasındaki siyasi ve ticari rekabet, bu literatürün artışını açıklamaktadır. Orta çağdaki üstün güce rağmen kitap basımında geç kalan Osmanlı İmparatorluğu hakkında, Avrupa da 15. ve 17. Yüzyıllar arasında basılan kitap sayısı, o tarihlerde yeni keşfedilen Amerika hakkındaki kitaplardan iki misli daha fazladır (Atkinsons, 1935). Yazımından bir yüzyıl sonra basılan Isolario da Gilles (1561), 5. Yüzyılda yaşamış Byzantion lu Dionysios un Anaplous Bosporou adlı eserine dayanarak, İstanbul Boğazı nın tarihin yükünden etkilenmemiş, dokunulmamış doğal güzelliğine dikkat çekmiştir. Karadeniz den güneye doğru olan yüzey akıntısının Sarayburnu (Byzantion) çıkıntısına çarpıp İstanbul Halici ne (Keras) girmesi ile Palamut sürülerinin de burada kolaylıkla avlandığı belirtilmiştir, ki bunun tarihsel olarak bölgeye zenginlik katan balık ticaretinin önemli bir kaynağı olduğu bilinmektedir (Bursa, 2010; Tekin, 2010). Tarif edilen Beşiktaş güneyindeki akıntı çevrimi dışında, Çengelköy, Bebek-Akıntıburnu (Şeytan akıntısı), Yeniköy, Beykoz, Umuryeri ve Büyükdere gibi koylarda oluşan çevrimler ve ters akıntılar ile daralma bölgelerinde oluşan hızlı akımlar bugün de gemi kazalarının başlıca nedenlerindendir. Aynı kaynaklarda anlatılan İstanbul Boğazı nda derindeki ters yönlü akıntılar ise, balıkçıların deneyimleriyle aslında çok önceden bilinmektedir ve 6. Yüzyılda Procopius tarafından kaydedilmiştir (Gill, 1982; Deacon, 1982; Korfmann and Neumann, 1993). PİRİ REİS ( ) Piri Reis ( ), Osmanlı İmparatorluğu nun altın çağında, Akdeniz den Hint Okyanusu na ulaşan deniz gücüne ve bilgi dağarcığına önemli katkılarda bulunan büyük denizcilerden biri olmasına rağmen, ileri yaşında Kahire de hapsedilmiş ve boynu vurulmuştur. Kolomb un Amerika haritası ile bilgi parçalarını birleştirerek elde etmeyi başardığı ve sadece batı yarısı günümüze ulaşmış olan 1513 tarihli meşhur dünya haritası, Amerika, Grönland ve Antarktika dahil o tarihte bilinen kara ve denizlerini hayret uyandırıcı bir doğrulukla gösterir. Piri Reis in meşhur haritasının yanı sıra Akdeniz ve Karadeniz (Eski Dünya Denizleri) ile kuzey Avrupa denizlerini gösteren haritası modern bir atlastan çıkmış gibidir (Şekil 1) da yazdığı ve 1524 te Sultan Süleyman a hediye ettiği Kitab-ı Bahriye, batıdaki Isolario geleneğinde olduğu gibi, pek çok liman ada vs. için ayrıntılı coğrafi bilgileri ve toplam 290 adet haritayı içerir; akıntı ve dalgalar, sığlık ve geçitler, demir alanları ve yıldızlarla seyir yöntemleri hakkında batıdaki benzerlerinden belki de daha ayrıntılı bilgiler verir, ayrıca Kolomb ve Vasco de Gama nın keşiflerine de atıfta bulunur.

17 Şekil 1. Piri Reis in Eski Dünya Denizleri bölgesi haritası. Piri Reis in Kitab-ı Bahriye sinde göze çarpan en şaşırtıcı gerçek ise, gelgit devirlerinin ayın hareketlerine bağlı olduğu gerçeğini gözlemleyerek kaydetmiş olmasıdır (Ülkekul, 2009). Ayın birinci periyodunda gelgit akıntılarının artarak ikincisinde azaldıkları Tunus ta Gabes Körfezi, Cerbe adasında yapmış olduğu gözlemleri arasındadır (Zaimeche, 2002; Ülkekul, 2009). Bugünkü bilgiler, Akdeniz in tümünde gelgitlerin en fazla cm genlikte olmasına karşın, Gabes Körfezi nde, özellikle Cerbe adası yakınında, tüm Akdeniz deki en büyük su seviyesi değişimi olan 2 metre genliğe ulaştığını göstermiştir (Şekil 2). Burada, yerel bir rezonans sonucunda, 6 saatlik (ebb / flood) gelgit döngüsü ve gelgit eşitsizliği de denilen (spring / neap) gelgitleri daha büyük genliğe sahip olduğu için kolay gözlemlenebilmektedir (Sammari ve diğ., 2006). Piri Reis ten çok sonra yaşayan Galileo Galilei ( ), 1616 da ayın etkisinin anılmadığı dünya merkezli bir gelgit teorisi ortaya koymuştur. Galileo, çağdaşı Kepler in ( ) gelgitlere ayın neden olduğu yönündeki görüşünü yararsız bularak reddetmiştir. Gelgitlerin dünya ve ayın birlikte yarattıkları yerçekimi etkileri ile oluştuğu, çok sonra, 1778 de Pierre-Simon Laplace ( ) tarafından geliştirilen kuramla açıklanabilmiştir.

18 Şekil 2. Sicilya Boğazı ve Gabes Körfezi nde M2 gelgiti harmonik genlikleri (5 cm aralıkla, noktalı çizgiler) ve UT referanslı faz aralıkları (derece, kesik çizgiler). (Sammari ve diğ., 2006). LUIGI FERDINANDO MARSILI ( ) Bugünkü anlamıyla oşinografi veya deniz-biliminin temeli, genç bir bilimci olarak Venedik elçisiyle birlikte İstanbul a gelen Luigi Ferdinando Marsili tarafından yıllarında, İstanbul Boğazı nda atılmıştır. Marsili (1681), Galileo nun mirası olan bilimsel yöntemi ilk kez kullanarak denizin ölçülebilirliğini kanıtlamış, geminin yolu üzerinde ve İstanbul Boğazı nda yoğunluk, akıntı ölçümleri ve daha sonra Roma da gerçekleştirdiği deneyle, boğaz akımlarının fiziksel nedenlerini açıklamayı başarmıştır. İstanbul Boğazı nda alt ve üst tabakalarda ters yönlerde olan iki tabakalı akım Marsili tarafından kanıtlandıktan tam üç yüzyıl sonra bilimsel literatürde yerini bulabilmiş, geçen yüzyılın başında Möller (1928) tarafından yapılan ölçümlerle gösterilmiştir. Öte yandan ülkemizde önceki yıllarda yapılan araştırmalar yetersiz kaldığı için deniz-bilim araştırmalarının başladığı 1980 lere kadar konuya şüpheyle yaklaşılmış, son yarım yüzyılda gözlemler ve model sonuçları ile kanıtlanmıştır (Ünlüata ve diğ., 1990; Özsoy et al., 2001; Sözer, 2013).

19 DENİZ-BİLİM VE UYGARLIK Roma İmparatorluğu nun Akdeniz için kullandığı Mare Nostrum (bizim denizimiz) iddiası, Roma nın mirasçısı olduğunu iddia eden İtalyan faşizmince kullanılmak istenmiştir. Osmanlı İmparatorluğu, altın çağında Akdeniz i bir Türk gölü olarak sahiplenmiştir. Günümüzde ise çevresinde yaşayan bütün halkların ortak mirası olan Akdeniz medeniyeti (ör. Braudel, 1996), eski dünya kültürünün bütünleyici bir parçasıdır. Önceki uygarlıkları özümseyerek, Akdeniz e bir kısrak başı gibi uzanan ülkemizin ve çevre denizlerimizin değerini bilebilmemiz için, ortak medeniyetin ve bilimin içindeki yerimizin gösterilmesi ve toplumca algılanması gerekir. Oysa, Montreaux, Barcelona ve Bükreş Sözleşmelerine aykırı Kanal İstanbul çılgınlığı ile kendi denizlerimizi ve çevre güvenliğini bu kadar rahat elden çıkarır, kendi denizlerimize ilgi gösterilmediği için ülkenin gereksinimi olan deniz-bilim strateji ve politikasını, deniz yönetişimini oluşturamazken, üstelik bir de son zamanlarda pompalanan Antarktika macerasına kapılmanın haklarımızı savunmayı daha da zorlaştıracağı öngörülebilir. Bunlar apayrı tartışmaların konularıdır; burada Piri Reis e ve deniz-bilime haksızlık etmemek için kısaca değinilmiştir. Toplumca haklarımızı savunmak ise ancak bilimi ve medeniyeti sahiplenmek ve paylaşmakla olanaklıdır. KAYNAKLAR [1] Atkinsons, G. (1935). Les nouveaux horizons de la renaissance francaise, Geneve, Droz, [2] Braudel, F. (1996). The Mediterranean and the Mediterranean World in the Age of Philip II, University of California Press. [3] Bursa, P. (2010). Antikçağ da Anadolu da Balık ve Balıkçılık, Türk Eskiçağ Bilimleri Enstitüsü Yayınları, 28, 60s. [4] Deacon, M. (1982). Modern Concepts of Oceanography, Hutchinson Ross, 385 s. [5] Gill, A. E. (1982). Atmosphere-Ocean Dynamics, Academic Press, 662 s. [6] Gilles, P. (1561). De Bosporo Thracio, book 3, Leuven, Gulielmum Rouillium. [7] Harley, J. B. ve D. Woodward (editörler), (1987). The History Of Cartography, Cartography in Prehistoric Ancient, and Medieval Europe and the Mediterranean, V. 1, The University of Chicago Press, 656 s. [8] Korfmann, M. ve J. Neumann, Subsurface countercurrent in the Bosporus already known to 6th century A. D. Byzantine fishermen, Ocean Dynamics, , [9] Marsili, L. F. (1681). Osservazioni Intorno al Bosforo Tracio overo Canale di Constantinopoli, Rappresentate in Lettera alla Sacra Real Maestá Cristina

20 Regina di Svezia da Luigi Ferdinando Marsigli. Nicoló Angelo Tinassi, Roma. [10] Möller, L. (1928). Alfred Merz hydrographische Untersuchungen im Bosphorus und Dardanellen. Veröffentlichungen des Instituts für Meereskunde an der Universität Berlin, 18 (Neue Folge A), 284. [11] Pinardi, N. (2009). Misurare il mare. Luigi Ferdinando Marsili nell'egeo e nel Bosforo , Bononia University Press (collana Grandi opere), 83 s. [12] Sammari, C., Koutitonsky, V. G., and M. Mahmoud (2006). Sea level variability and tidal resonance in the Gulf of Gabes, Tunisia, Continental Shelf Research, 26(3), [13] Seydi, S. (2007). An Outline of 2000 Years of Turkish History, Ministry of Culture and Tourism of the Republic of Turkey, 128 s. [14] Soffientino B. and M. E. Q. Pilson (2005). The Bosphorus Strait. A Special Place in the History of Oceanography, Oceanography, 18(2), [15] Sözer, A. (2013). Numerical Modeling of the Bosphorus Exchange Flow Dynamics, Institute of Marine Sciences, Middle East Technical University, Erdemli, Mersin, Turkey (Doktora tezi). [16] Tekin, O. (2010). Eskiçağ da İstanbul da Balık ve Balıkçılık, Arkeoloji ve Sanat Yayınları, 72 s. [17] Tolmazin, D., (1985). Changing Coastal Oceanography of the Black Sea, II. Mediterranean Effluent, Prog. Oceanogr., 15, [18] Ülkekul, C. (2009). Türk Seyir, Hidrografi ve Oşinografi Çalışmalarının 1909 Öncesi Tarihi, Seyir, Hidrografi ve Oşinografi Dairesi Başkanlığı, 146 s. [19] Ünlüata, Ü., Oğuz, T., Latif, M. A., and E. Özsoy, (1990). On the Physical Oceanography of the Turkish Straits, in: The Physical Oceanography of Sea Straits, L. J. Pratt (editor), NATO/ASI Series, Kluwer, Dordrecht, [20] Zaimeche, S. (2002). Piri Reis s World Maps and Kitab-ı Bahriye (the Book of Sea Lore), Foundation of Science, Technology and Civilization, Manchester, UK, 11 s.