Kimya Dergisi İNOVATİF Kimya Dergisi YIL:3 SAYI:22 MAYIS 2015 Osmanlılarda Kimyasal Maddelerin İsimlendirilmedisi Verim Hesabı Kenetlenme Reaksiyonlarında Homojen Katalizörler Serotonin in Akrabası Dopamin PolyMath ve Kimya Mühendisliği Doğanın Mucize Molekülleri Fenolik Bileşikler Fullerenler Haberler Faydalı Linkler Bulmaca Sözlük(İng-Trk) Element Tanıma
Önsöz Hakkımızda Sahibi : Yavuz Selim Kart İnovatif Kimya Dergisi Haziran 2013 te çalışmalarına başlayan Ağustos 2013 te ilk sayısını çıkaran, internet ortamda faaliyet gösteren, Kimya ve Kimya Sektörü hakkında yazılar yazılan, yazarlarını online ortamdan edinen bir e-dergidir. Dergimiz Kimya ile ilgili yazılarınızı online ortamda sizlerden alarak sizi tanıtmayı, sektörden olan arkadaşlara kimya dergisi okumanın keyfini yaşatmayı, kimya ile ilgili piyasada çok okunan bir dergi olabilmeyi kimyayı seven, kimyayı takip eden, kimya ile ilgili bildiklerini paylaşan bir kesim oluşturmayı hedef edinmiştir. Dergimizde kimya üzerine bölüm okuyan, mezun herkes bize yazabilir. Kimya ile ilgili bir bölüm bitirmiş olmanız yeterli. Dergimizde yazarlarımızın yazdığı yazılar kısmı, haber kısmı, bulmaca kısmı, elementleri tanıyalım kısmı, kimya sözlüğü kısmı ve faydalı web siteleri kısmı adlı bölümler vardır. Eğlenerek ve öğrenerek okumanız, bize yazmanız dileğimizle... İNOVATİF KİMYA Dergisi Yönetimi Genel Yayın Yönetmeni : Yayın Danışmanı : Dergi Editörleri : Haber Bölümü : Facebook Yönetimi ve Bilgi Araştırma : Twitter Yönetimi : Instagram Yönetimi : Dergi Tasarımı : Yavuz Selim Kart Yavuz Selim Kart Yavuz Selim Kart Ebru Çetinkaya Yavuz Selim Kart Ebru Çetinkaya Hatile Moumintsa Yavuz Selim Kart Hatile Moumintsa Yavuz Selim Kart Yavuz Selim Kart Yavuz Selim Kart
KURALLAR Dergimiz Hakkında 1. İnovatif Kimya Dergisi yazılarını herhangi bir makalenizde veya yazınızda kullanmak için yazısını aldığınız kişiye mail atarak haber vermek durumundasınız. Kullanmış olduğunuz bu yazıların kaynağını bu dergi olarak belirtmek zorundasınız. 2. Dergide yazılan yazıların sorumluluğu birinci derece yazara aittir. Bu konu hakkında bir sorun yaşıyorsanız ilk olarak yazara ulaşmalısınız. 3. Dergide yer alan bilgileri kullanarak başınıza gelebilecek felaketlerden ya da işlerden dergi sorumlu değildir. 4. Dergide yazarların kullanmış olduğu resimlerde kesinlikle kaynak belirtilmek zorundadır. Aksi durum olduğu zaman bunu yazarın kendisine ulaşarak hallediniz. Çünkü bizim yazarlarımızdan ricamız telif haklarına riayet ederek resimlerini dökümanlarına eklemeleri. Buradan çıkacak problemlerden doğrudan yazarlar sorumludur. Dergi sorumlu değildir. 5. Dergide benim de yazım olsun diyen yazarlarımız var ise. Yazılarınız için lütfen Yavuz Selim KART ile konuşun. Dergi ile iletişim kurmak için www.facebook.com/groups/147842018740235/ Grubu aracalığı iletişim kurabilirsiniz. Bu grup aracılığı ile bizimle iletişimde kalabilirsiniz. 6. Elimize çok yazı gelmediği takdirde her yazıyı yayımlamaya gayret edeceğiz. Amacımız hem yazan bir kesim sağlamak, hem bilgilerinizi 3. şahıslara yaymak hem de sizleri en iyi şekilde tanıtmaktır. 7. Sayfamızda yayınlanmasını istediğiniz yazıları inovatifkimyadergisi@gmail.com mail adresine göndermeniz rica olunur. Bu mail adresine gönderdiğiniz yazılarda bir eksiklik var ise editörlerimiz tarafından incelenecektir. Eksik kısımları var ise size geri dönüş yapılacaktır. Düzeltmeniz için tavsiyelerde bulunulacaktır. Lütfen geri dönüş yapılınca bunu kendinizi küçümsemek olarak görmeyin. Amaç daha güzel bir yazı ve daha güzel bir dergi. 8. Dergimize göndereceğiniz yazılar en fazla 6 sayfa olabilir. 6 Sayfayı geçmemeye çalışın. 9. Dergimize yapacağınız eleştirileri de arkadaşlarımıza saygısız bir biçimde değilde ölçülü bir biçimde sayfalarda yapmaya dikkat ediniz. Bu işi herkes gönüllü yapıyor. Lütfen saygıda kusur etmeyiniz. 10. Dergi ekibi gönüllü kişilerden oluşmuştur. Bu dergi ilk kurulduğu andan beri böyledir. Dergi ekibinde olan herkes bu kuralı kabul etmiş sayılır. Gelen herkese en başta bu kural söylenir. Görevini yapmayan, dergide anlaşmazlık çıkaran, huzur bozan, dergi yöneticisini dinlemeyen, ben kafama göre hareket ederim diyen herkes ekipten çıkarılır. 11. Dergimizde yazabilecceğiniz konular aşağıda listelenmiştir. * Akademik Makaleler * Endüstriyel Konular * Üniversite Hayatındaki Sıkıntılar Sorunlar (Kimya üzerine bölümler için) * İş Hayatındaki Sıkıntılar Sorunlar * Laboratuvar Üzerine Yazılar * Kimya Sanayi Uygulamaları * Teorik Kimya Üzerine Makaleler * Ülkemizdeki Kimya ile ilgili Kanunlar Üzerine Yazılar * Kimya Sektöründe Güvenlik Önlemleri ve Dikkat Edilecek Husular Üzerine Yazılar * Kimya Sektöründe Bilgisayar Uygulamaları Üzerine Yazılar temel konular bunlar. Bu konular ile ilgili bize yazıp gönderebilirsiniz. Göndereceğiniz şeyler Kimya Dünyası ile alakalı olmalı yoksa yayımlanmaz. 12. Dergide dini ve siyasi içerikli yazılar yayımlanmaz. Herhangi bir dini grubu temsil eden ya da herhangi bir siyasi grubu temsil eden söz ve kelimeler yazınızda olursa dergi o kısımları değiştirmeniz konusunda sizi uyarır. Değiştirmezseniz dergi yayımlamama hakkını elinde tutar. Bu konuda son söz dergi yöneticisine aittir. 13. Dergi tasarım ve yönetiminden sorumlu arkadaş buraya ek maddeler koyup değiştirme yetkisine sahiptir. 14. Dergiyi okuyanlar ve dergi ekibi bu kuralları kabul etmiş sayılırlar. İNOVATİF KİMYA Dergisi Yönetimi
Ekibimiz BİZ KİMİZ Yavuz Selim KART EBRU ÇETINKAYA Hatile MOUMINTSA Kimya Dergisi https://www.facebook.com/inovatifkimyadergisi https://twitter.com/inovatifkimya http://www.linkedin.com/profile/view?id=299289606 Instagram http://www.instagram.com/inovatifkimyadergisi
Editörden Merhaba İNOVATİF KİMYA Dergisi Okuyucuları Değerli Okuyucularımız; Gönüllülük esasına göre işleyen dergimizde sizlerin gönderdiği yazılarla 22. sayıyı çıkarmanın mutluluğunu yaşıyoruz. Her geçen gün daha da büyüyoruz. Desteklerinizi esirgemediğiniz için çok teşekkür ederiz. Nisan ayında bilim dünyasının saygıdeğer hocalarından, ülkemizin yetiştirdiği ender şahsiyetlerden biri olan Prof. Dr. Oktay Sinanoğlu nu kaybettik. Yakınlarına ve sevenlerine başsağlığı diliyoruz. İnovatif Kimya Dergisi bu ay ve bundan sonraki aylar da geçerli olmak üzere ücretsiz kimya ve kimya sektörü üzerine etkinliklere destek verecek. Birçok konuda ilkleri elinde bulunduran e-dergimiz bu konuda da aktif bir rol almayı kendine görev edindi. Bu konuda Nisan ayında facebook, twitter, linkedin ortamlarında çeşitli duyurular yaptık ve yapmaya devam edeceğiz. Ayrıca önceden bize haber edildiği takdirde e-dergide de bu tür etkinliklere destek olacağız. Ücretsiz etkinlikleri kaçırmamanızı öneriyoruz. Bu ay E-Dergimizde 8 farklı yazı bulunmakta. Bize bu ay gönderilen yazılar. Osmanlılarda Kimyasal Maddelerin İsimlendirilmesi yazısı, Osmanlı döneminde kimya hakkında ilgi çekici bir yazı. Kenetlenme Reaksiyonlarında Homojen Katalizörler yazısı, Düzce Üniversitesi Öğretim Üyesi Hocamızın yazısıdır. Doğanın Mucize Molekülleri Fenolik Bileşikler yazısı, Fenolik Bileşikler ve Gıda üzerine hoş bir yazı. Kırmızı Savaşçı Likopen yazısı, bu ayın kapak konusu. Serotonin in Akrabası Dopamin yazısında ise değişik şeyler öğrenmeye devam edeceksiniz. Verim Hesabı yazısı, kimya sektöründe okuyan, çalışan meslektaşlarımız için ilgi çekici bir yazı. Fullerenler yazısı, fullerenlerin yapılarını anlatan özlü bir yazı. PolyMath ve Kimya Mühendisliği yazısında ise her ay olduğu gibi bu ay da kimya ile ilgili bilgisayar programı hakkında bir yazı sizlere sunuldu. Element Tanıma kısmınında bu ay sırada Neon Elementi var. Yurttan ve Dünyadan Kimya Haberleri ile de gündemi takip edeceksiniz. Her ay web siteleri kısmı ile bu ay da birçok web sitesi keşfedeceksiniz. Sözlük kısmında İngilizce-Türkçe Kimya kelimelerini öğreneceksiniz. Bulmaca kısmında ise hem eğlenip hem öğreneceksiniz. Umarız zevk alarak okursunuz. Bize yazı gönderen emek harcayan meslektaşlarımıza, takipçilerimize, sevenlerimize teşekkürü bir borç biliyoruz. Kimya üzerine bölüm okuyan, çalışan her kesimden ve sektörden bilgilendirici yazılar bekliyoruz. Bir sonraki ay görüşmek üzere. Sevgiyle kalın. Yavuz Selim Kart Dergi Editörü
IÇINDEKILER Osmanlılarda. Kimyasal Maddelerin Isimlendirilmesi 7 Kenetlenme Reaksiyonlarında Homojen Katalizörler 11 Doganın Mucize Molekülleri Fenolik Bileşikler 14 Kırmızı Savaşçı Likopen 19 Serotonin in Akrabası Dopamin Verim Hesabı Fullerenler 27 PolyMath ve Kimya Mühendisligi Element Tanıyalım Sözlük (Ing-Trk) Haberler 35 Faydalı Siteler Kimya Bulmaca 47 25 33 Sizde Yazarımız Olun 34 46 22 Kimya Bulmaca Çözüm (Önceki Ay) 49 29 48
Mehmet Refik BAYRAM mrefikbayram@hotmail.com OSMANLILARDA KİMYASAL MADDELERİN İSİMLENDİRİLMESİ Yüksek Kimyager (Van Bilim ve Sanat Mrkz. Yönetici) İLE BUGÜNÜN TÜRKÇESİNDE KULLANILAN İSİMLENDİRME YÖNTEMLERİYLE KARŞILAŞTIRILMASI Bu çalışmada; Osmanlı Dönemi nde kullanılan ve geliştirilen kimyasal terimler, madde formülleri, element sembolleri ve kimyasal madde isimlendirmelerinin bugün ki kimya terminolojisiyle karşılaştırılması yapılmıştır. 2014 yılında Milli Eğitim Bakanlığı Şura Toplantısı nda alınan tavsiye kararına göre liselerde Osmanlıca eğitimi verilmesi planlanmaktadır. Verilmesi planlanan bu eğitim sayesinde öğrencilerimiz, daha küçük yaşta Osmanlıca yı öğrenme fırsatını bulacaklar ve bu sayede atalarımızın bilime, sanata, spora verdikleri katkıları araştırma ve inceleme şansına sahip olacaklardır. Lise eğitiminde yeni bir dönem olacağından bu çalışmamız liseye devam eden öğrenciler için önemli bir yol gösterici olacaktır. Dönemin büyük bir gücü olan Osmanlı Devleti nin askeri alandaki ihtiyaçları nedeniyle kimyayı bir uğraşı alanı olarak mevcut kılmıştır; ama buna rağmen basılı kaynak sayısı oldukça azdır. Osmanlılarda kimyasal simgeler, sembol, formül ve isimlendirmeleri derlemek, o dönemin kimya bilimini bugüne taşımak ve bu konuda eksiği bulunan basılı kaynaklara ve bilimsel araştırmalara katkıda bulunmak bu çalışmanın amacını oluşturmaktadır. Osmanlılarda kimyasal simgelemeler ve formüllerle ilgili çalışmalar incelendiğinde Latin alfabesi dışındaki alfabeleri kullanan ulusların tümü, Latin harflerinden türeme kimyasal simgeleri değiştirmeden almışlar, yalnızca Osmanlılar, Arap harfleri ile yeni bir kimyasal simge sistemini geliştirmişler.(e. Dölen, Türkiye de Kimya-II: Osmanlılarda kimyasal semboller ve Formüller (1834-1928), TMMOB/KMO/İst. Şb.yayınları., İstanbul,1996.) Bu sistem Kırımlı (Kırımi) Aziz Bey (1840-1878) tarafından 1868-1871 yılları arasında iki cilt halinde yayımlanan Kimyayı-yı Tıbbı (Tıbbi Kimya) adlı eserde ortaya konmuştur. Söz konusu eser, başta Adolph Wurtz un ki (1817-1884) olmak üzere çeşitli Fransız kimya kitaplarına dayanır. Hekimbaşı Mustafa Behçet Efendi (1774-1834) gaz terimini 1803 yılında basılmamış eserinde kullanmışsa da Baş Hoca İshak Efendi hava terimini yeğ tutmuş ve zaman zaman da buhar ve duhan (duman) terimlerini aynı çerçeve de kullanmıştır. Kimyager Derviş Paşa (1817-1879), oksit formüllerinde element simgesinin üzerine oksijen atomu sayısı kadar nokta koymuş ve bu şekilde formül yazma yoluna gitmiştir. Bu formüllerinde Arap harfleri karışıklığa sebep olabileceğinden Latin harfli simgeler tercih etmiştir. 7
8 Kırımlı Aziz Bey, Derviş Bey tarafından geliştirilmiş kimya terminolojisini daha da geliştirip sistemleştirilmiştir. Ancak Latin harflerinin yerine Arapça harfler kullanmış, Arap harflerinden oluşan simgeleri türetirken temel olarak elementin adının ilk harfini almış, aynı harfle başlayan elementler için Arap harflerinin, sözcüğün başında, ortasında ve sonunda olmasına göre aldığı farklı biçimleri kullanmıştır. Bunun da yetmediği durumlarda iki farklı simgeler kullanmıştır. Kırımlı Aziz Bey, Latin harfli kimyasal simgeleri kullanmış olduğundan, kimyager Derviş Paşa yı eleştirmiştir. Osmanlı Türkçesi nin liselerimizde okutulmasına başlamasıyla bu tür bilimsel çalışmalarının önemi artacaktır. Bu anlamda önemli olduğunu düşündüğüm Osmanlı da kimya terminolojisinde geçen sembol, formül ve kavramlar araştırıldı ve bugünkü kimya terminolojisiyle karşılaştırıldı. Aşağıdaki terminoloji listesinde, ilk isimlendirme bugün kullanılan isimlendirme olup Sodyum Klorür: Klor-i Sodyum Kaya tuzu: Milh-i Cebeli, Milh-i Sahri Deniz tuzu: Milh-i bahri, Nemek-i Derya Sodyum Karbonat: Karboniyet-i Sodyum, Milh-i Kali Boraks: Boraks, Tenkar Potasyum Nitrat: Azotiyet-i Potasyum, Azotiyet-i Potas Amonyum Klorür: Klor Amonyum Kalsiyum Oksit: Tiz Kireç Kalsiyum Sülfat: Kıbriyet-i Kalsiyum Kalsiyum Karbonat: Karboniyet-i Kalsiyum Çinko Sülfat: Kıbriyet-i Tutya Gümüş Nitrat: Azotiyet-i Fıdda Demir (II) Sülfat : Kıbritiet-i Hadid Oksijen: Hava-yı Hayati, Yaşam Havası Azot: Hava-yı Memati, Öldürücü Hava Basit Cisimler: Ecsam-ı Basit Bileşik Cisimler: Ecsam-ı Mürekebe Asit: Hamız Oksit: Humz Civa Amalgamı: Hamur Sitrik Asit: Hamız-ı Limon Malik Asit: Hamız-i Tuhafi Kamforik Asit: Hamız-i Kafuri Gallik Asit: Hamız-i Mazi Atom: Cuz-i Ferd Cevher-i Ferd: Molekül Kimyasal Terimler: Istılahat-ı Kimyeviye Ametaller: Şıbh-i Maadin Metaller: Maadin Kimyasal Simgeler: Rumuzat-i Kiyeviye Anorganik Kimya: Kimya-yı Gayr-ı Uzvi Analitik Kimya: Kimya-yı Tahlil Organik Kimya: Kimya-yı Uzvi Biyokimya: Kimya-yı Hayati Eczacılık Bilimi: Fenn-i İspençiyari Spektral Analiz: Tahlil-i Tayfi Radyoaktif Maddeler: Radyoaktif Maddeler Nadir Toprak Metalleri: Maadin-i Turabiye-i Nadire Periyodik Cetvel : Cümle-i Devriye Anasır Optik İzomeri: Mütesaviu l Terkib-i Hikemi Veya Besari Asimetrik Karbon: Gayr-i Mütenazır Karbon Homologluk: Müşabehet-i Ecsam
P 2 O 5 : Hamız-i Fosfor P 2 O 3 : Hamız-i Fosfor P 3 O 4 : Hamız-i Taht-I Fosfori P 2 H 3 : Müvellidu l-mai Fosfori-i Evel P 2 O 5 +3H 2 0.H 3 PO 4 : Hamız-i Fosfor-i Adi P 2 O 5 +2H 2 O..H 4 P 2 O 7 :Hamız-i Pirofosfor O: Müvellidü l Humuza I: İyod Na :Sodiyum NaI : İyod-i Sodiyum Sülfürik asit: Hamız-i kibrit KCl: klor-i potasyum K 2 O: Potas S: Kibrit HgS:Kibrit-i zibak HgO: Humz-i Zibak PbSO 4 :Kibritiyet-i Kurşun PbO: Humz-ı Kurşun CO: Humz-ı Karbon AlCl 3 :Klor-ı Aliminyum Al 2 0 3 :Humz-ı Alüminyum: BaCl: Klor-i Baryum BaS:Kibritiyet-i Baryum FeS:Kibrit-i Hadid MnO 2 :Humz-i Sani-i Manganez Osmanlı Türkçesi nde bileşik formülleri adlandırılırken bugün ki adlandırmanın aksine ikinci elementin adı önce, birinci elementin adı ise sonra okunmuştur. NaCl; Klor-i Sodyum, NH 4 Cl: Klor Alüminyum gibi. Asit, baz, tuz ve oksitler isimlendirilirken bugünkü isimlendirmenin aksine bileşik türü önce yazılır. Sülfürik asit, Asit Sülfürik olarak isimlendirilmiştir. 9 Osmanlılar, bitkisel kökenli asitleri, elde edildikleri bitkilere göre adlandırmışlar; örneğin hamız-ı limoni (Sitrik asit), Hamız-ı mazı (mazı asiti, yani galik asit) gibi. Oksijen ve azot gazların insan ve havyan yaşamına etkileri dikkate alınarak isimlendirilmiştir. Oksijen: hava-yı hayati, (Yaşam havası) şeklinde isimlendirilirken, Azot ise Hava-yı memati (öldürücü hava) şeklinde isimlendirilmiştir. Kükürt Elementi Kibrit olarak isimlendirilmiş ve bileşiklerinde de Kibrit olarak okunmuştur. Kaynaklar : 1.E. Dölen, Türkiyede Kimya-II: Osmanlılarda Kimyasal semboller ve Formüller (1834-1928), TMMOB/ KMO/İst.Şb. Yay., İstanbul, 1996. 2.F. Gunergun, 14-17. Yüzyıllarda Osmanlı imparatorluğunda Kullanılan Anorganik ilaçlar, İstanbul, 1986. 3.Kimya ve Sanayi (Türkiye Kimya Cemiyeti Yayın Organı). Cilt XIX, sayı: 85-86. Mart-Haziran 1971.s:7-24 4.M.P.Crosland,Kimya dili üzerine tarihsel incelemeler,ankara,2000. 5. (http://www.meleklermekani.com/threads/kimya-bilimine-hizmet-etmis-osmanli-donemi-kimyagerleri-hakkinda-bilgi.207576/20.12.2015) 6. http://www.labmedya.com/haberdetay.aspx?haber=83. Tarih 30.12.2014)
Haydar GÖKSU adar_gok@hotmail.com KENETLENME REAKSİYONLARINDA HOMOJEN KATALİZÖRLER Kimya Ögretmeni (Düzce Üni Yard. Doç. Dr.) Katalizörlerin sıklıkla kullanıldığı ilaç-kozmetik endüstrisi, gıda ve polimer sanayinde ihtiyaç duyulan temel ligandlardan biri fosfindir. Fosfin yapısındaki fosfor atomu üzerindeki bağ yapmamış elektron çiftleri sayesinde geçiş metaline koordine olmaktadır. Geçiş metali ile fosfin arasındaki bağlanma özelliği elbette diğer ligand-metal arasındaki etkileşimde de olduğu gibi sterik yapıya ve elektronik özelliklere bağlı olarak değişkenlik göstermektedir.1 Özellikle aminofosfin gibi çok dişli ligandların geçiş metal kompleksleri kararlı olup çeşitli karbon-karbon veya karbon-heteroatom bağ oluşumunu sağlayarak organik sentezlerde önemli bir yere sahiptir. Literatürdeki bir çalışmada, furfuril amin gibi bir çıkış materyali kullanılarak elde edilen aminofosfin-pd(ii) kompleksinin X-ray görüntüsü alınmıştır ve bu kompleks Suzuki Çapraz Kenetlenme Reaksiyonları nda bir katalizör olarak kullanılmıştır O NH 2 Ph 2 PCl NEt 3, THF O N(PPh 2)2 [PdCl 2( cod )] THF cod: 1,5-siklohekzadien O N PPh 2 Ph 2 P f urf uril amin aminof osf in aminof osf in-pd(ii ) kompleksi Cl Pd Cl 11 katalizör ( kat. ) B(OH)2 Br R R Cs 2 CO 3, 60 o C fenilboronik asit aril bromür kenetlenme ürünü 10-60 dk, %58-96 verim Şekil 1 : Aminofosfin-Pd(II) kompleksi sentezi ve Suzuki Çapraz Kenetlenme Reaksiyonu
Başka bir çalışmada güçlü bir ligand sınıfında olan N-heterosiklik karben türevleri sentezlenmiştir. N-heterosiklik karben türevleri; geçiş metal kimyasında, transfer hidrojenasyon reaksiyonlarında, rutenyum katalizli furan sentezinde ve paladyum katalizli çapraz kenetlenme reaksiyonlarında kullanılan güçlü bir ligand sınıfındadır. Sentezlenen N-heterosiklik karben türevlerinin PdCl 2 ve piridin eşliğinde oluşturulan kompleksler NMR spektroskopisindeki kimyasal kayma değerleriyle ve kütle spektroskopisindeki verilerle tanımlanmış ve bu kompleksler bir sonraki adımda Suzuki-Miyaura Çapraz Kenetlenme Reaksiyonları için katalizör olarak kullanılmıştır. Dimetil formamid (DMF) gibi bir çözücü ortamında ve ılıman şartlarda gerçekleştirilen çapraz kenetlenme reaksiyonları 3 saatte %55 ile %99 arasında değişen verimlerde gerçekleşmiştir. Reaksiyon verimleri arasındaki bu fark aril halojenür moleküllerindeki R grubunun elektronik yapısına bağlı olarak değişkenlik göstermektedir (Şekil 2). 4 H N N benzoimidazol KOH, RX Etanol, reflux N N R 1-alkilbenzoimidazol RX DMF R N X N R benzoimidazolyum PdCl 2, K 2 CO 3 80 o C, 10 h R N N R Cl Pd N Cl N tuzu N-heterosiklik karben-pd(ii) - piridin kompleksi katalizör ( kat. ) B(OH)2 Cl R R DMF/H 2 O K 2 CO 3, 3 h f enilboronik asit aril klorür kenetlenme ürünü 12 %55-99 verim Şekil 2 : N-heterosiklik karben-pd(ii)-piridin kompleksi sentezi ve Suzuki-Miyaura Çapraz Kenetlenme Reaksiyonu Kaynaklar : 1. Lapointe, A. M., 1999. J. Comb. Chem. 1, 101-104. 2. Aydemir, M., Baysal, A., Sahin, E., Gumgum, B., Ozkar, S. 2011. Inorg. Chim. Acta, 378, 10-18. 3. Nobre, S. M., Monteiro, A. L., 2009, J. Mol. Catal. A: Chem. 313, 65. 4. Yaşar, S., Sahin, C., Arslan, M., Ozdemir, I., 2015. J. Organomet. Chem. 776, 107-112.
Tugba TÜRKEN tugba_turken@hotmail.com DOĞANIN MUCİZE MOLEKÜLLERİ FENOLİK BİLEŞİKLER Yüksek Kimya Mühendisi (Kalite Güvence Müh.) 14 Fenolik bileşikler, gıda maddelerinin görünüş, tat ve lezzet gibi tüketim açısından önemli olan kalite özellikleri üzerine etkileri ve doğal antioksidan olarak insan sağlığı üzerine olumlu etkileri nedeniyle önemli bileşenlerdir. Fenolik bileşikler gıdaların acılık ve burukluk gibi lezzet unsurları üzerine etki ettiğinden dolayı, özelliklede meyve sebzeler ve bunlardan elde edilen ürünler için çok önemlidirler. Meyvelerin rengini etkileyen antosiyaninler fenolik bileşiklerin geniş bir grubunu oluşturmaktadır. Antosiyaninlerin meyve ve ürünlerine verdiği renk, tüketici tercihleri ve kalite özellikleri açısından önemlidir. Antosiyaninler, gıda endüstrisinde doğal renklendirici olarak kullanılmaktadır. Ayrıca, fenolik bileşiklerin bir kısmı da doğal tatlandırıcı olarak kullanılmaktadır. Sağlık açısından, sentetik antioksidanların toksik ve kanserojen etkileri nedeniyle doğal antioksidan özellik gösteren fenolik bileşiklere olan ilgi her geçen gün artırmaktadır. Antioksidan olarak fenolik bileşikler kanser, kalp hastalıkları, katarakt, göz hastalıkları, yaşlılık hastalıkları vb. birçok hastalığı engelleyebildiği ifade edilmektedir. Bu nedenle fenolik madde içeriği yüksek olan meyve ve sebze tüketimi hastalıklara yakalanma riskini azaltmakta ve sağlık üzerine olumlu etkide bulunmaktadır. Fenolik bileşikler yapılarındaki fenol halkalarına göre ve bu halkaların birbirlerine bağlanmalarına göre farklı sınıflara ayrılırlar; fenolik asitler(hidroksibenzoik asit, hidroksisinamik asit), flavonoidler(flavonoller, flavonlar, flavanoller(kateşinler), flavanonlar, izoflavonoidler, proantosiyanidinler), stilbenler ve lignanlardır. Yapısal farklılıklar ise fenolik asitler, flavonoidler, stilbenler ve lignanlar arasında olur.
Flavonoidler Flavonoidler fenolik benzopiran yapısına sahip moleküllerdir. Fenolik bileşikler içerisinde en önemli grubu oluşturan flavon (2-fenol-benzo-dihidro-piran) türevleridir. Yapısal olarak kendi içinde altı gruba ayrılırlar. Bunlar: Flavanoller Flavonlar Flavanonlar İzoflavonlar Flavonoller Antosiyanidinler Flavonoidler ve diğer bitki fenolikleri genelde bitkilerin yaprak, çiçek ve gövde kısımlarında bulunurlar. Bunlar bitkilerin normal büyüme ve olgunlaşmalarının yanı sıra onarılmasında ve enfeksiyonlara(zararlılara) karşı savunulmasında da önemli rol oynar. Ayrıca bitkilerin yaprak, çiçek ve meyvelerindeki renklerin oluşum ve korunmasını sağlarlar. Günümüzde bitkilerde 4000 den fazla flavonoid bulunduğu belirtilmektedir. Bu rakam gün geçtikçe artmaya devam etmektedir. Flavonoller: Flavonoller gıdalarda en yaygın bulunan flavonoid türüdür. Flavonollerin en yaygınları ise kemferol ve kuersetindir. Gıdalarda glikozit formunda bulunurlar. Kuersetin çok güçlü bir aktioksidandır. Flavonlar: Flavonoller kadar yaygın değillerdir. Açık sarı renkli bileşiklerdir. En çok bulunanları luteolin ve apigenindir. Flavanonlar: Flavanonlar domateste ve nane gibi aromatik gıdalarda bulunurlar. Fakat turunçgillerde daha yüksek konsantrasyonlarda bulundukları bilinmektedir. En yaygın olanları naringenin, hesperidin ve eriodisitoldur. İzoflavonlar: İzoflavonlar soya fasulyesinde yaygın olarak bulunan flavonoidlerdir. Bunun yanı sıra bazı baklagillerde de bir miktar bulunurlar. İnsan beslenmesi için soya ve soya bazlı ürünler temel izoflavon kaynağı olarak kullanılabilirler. 15 Flavanoller: Flavanoller hem monomer(kateşin) hem de polimer(proantosiyanidin) formunda bulunabilirler. Kateşinler hemen her meyvede bulunmaktadırlar. Kateşin ve epikateşin en yaygın bulunan flavanollerdendir. Bunun yanı sıra gallokateşin, epigallokateşin ve epigallokateşin galat gibi flavanollerde bazı bitkilerin tohumlarında bulunur. Proantosiyanidinler: Proantosiyanidinler, kateşinlerin flavan-3-ol yapısının kimyasal veya enzimatik olarak dimer, oligomer ve polimerlere kondensasyonu ile oluşan bileşiklerdir. Kateşin monomerlerinin kondensasyonu genellikle C 4 C 8 (bazen C 6 ) bağları ile gerçekleşir. Proantosiyanidinler üzümsü meyvelerde bulunan temel polifenollerdendir. Fenolik Asitler Fenolik asitler benzoik asit ve sinamik asit türevleri olmak üzere iki grupta incelenirler. Hidroksibenzoik asitler, hidrolize taninler gibi kompleks yapıdaki bileşiklerdir. Hidroksibenzoik asitler, hidroksisinamik asitlerden yağ asitlerinin β-oksidasyonu ile anolog olan bir reaksiyon zinciri sonucunda oluşmaktadır. Hidroksisinamik asitler gıdalarda, hidroksibenzoik asitlere oranla daha yaygın bulunurlar. Bunlar; ferulik asit, p-kumarik asit, kafeik asit ve sinapik asittir. Hidroksisinamik asitler genellikle asit türevleri halinde bulunduklarından, serbest halde pek bulunmazlar. Lignanlar Lignanlar iki fenilpropan ünitesinden oluşurlar. Keten tohumu, sekoisolarikiresinol (3,7 g.kg-1) ve azda olsa metairesinol içeriği bakımından lignanlarca en zengin besin kaynağı olarak bilinir. Diğer hububat, tahıl, meyve ve sebzelerde az miktarda lignan bulunur.
Stilbenler İnsan beslenmesinde yeri çok az olan bir fenolik bileşiktir. Bilinen en yaygın stilben resverotroldür. Tıbbi bitkiler ile çalışırken antikanserojen etkisi olduğu keşfedilmiştir. Çok eser miktarda kırmızı şarapta bulunduğu belirtilmektedir. Ancak normal besinler ile alınan miktarların herhangi bir koruyucu etki göstermesi mümkün olmadığı ileri sürülmektedir. 16 TÜR KAYNAĞI POLİFENOL İÇERİĞİ (mg.kg-1/ mg.l-1) FLAVONOLLER Soğan 350-1200 Kuersetin Karalahana 300-600 Kaemferol Pırasa 30-225 Mirisetin Domates 15-200 Brokoli 40-100 Yaban Mersini 30-160 Kayısı 25-50 Elma 20-40 Fasulye 10-50 Siyah Üzüm 15-40 Siyah Çay 30-45 Yeşil Çay 20-35 FLAVONLAR Maydanoz 240-1850 Apigenin Kereviz Sapı 20-140 Luteolin Kırmızı Biber 5-10 FLAVANONLAR Portakal Suyu 215-685 Hesperidin Greyfurt Suyu 100-650 Naringenin Limon Suyu 50-300 İZOFLAVONLAR Soya Unu 800-1800 Daidzein Soya Fasulyesi 200-900 Genistein Soya Mantarı(Miso) 250-900 Glisitein Soya Peyniri 80-700 Soya Sütü 30-175 MONOMERİK Çikolata 460-610 FLAVANOLLER Kateşin Fasulye 350-550 Epikateşin Kayısı 100-250 Kiraz/Vişne 50-220 Üzüm 30-175 Şeftali 50-140 Böğürtlen 130 Elma 20-120 Yeşil Çay 100-800 Siyah Çay 60-500
ANTOSİYANİNLER Patlıcan 7500 Siyanidin Böğürtlen 1000-4000 Pelargonidin Frenk Üzümü 1300-4000 Peonidin Yaban Mersini 250-5000 Delfidin Siyah Üzüm 300-7500 Malvidin Kiraz/Vişne 350-4500 Ravent 2000 Çilek 150-750 Erik 20-250 Mor Lahana 250 Hidroksibenzoik Asitler Böğürtlen 80-270 Protokateşik asit Ahududu 60-100 Gallik asit Frenk Üzümü 40-130 p-hidroksibenzoik asit Çilek 20-90 Hidroksisinamik Asitler Yaban Mersini 2000-2200 Kivi 600-1000 Kiraz/Vişne 180-1150 Erik 140-1150 Patlıcan 600-660 Elma 50-600 Armut 15-600 Enginar 450 Patates 100-190 Mısır Unu 310 Un(pirinç,buğday,yulaf) 70-90 Kahve 350-1750 17 Çizelge 1 : Bazı gıdaların polifenol içerikleri (Manach et al., 2004) Kaynaklar : ** Manach, C., Scalbert, A., Morand, C., Remesy, C. & Jimenez, L. (2004). Polyphenols: food sources and bioavailability. American Journal of Clinical Nutrition, 79, 727 747. ** Gharras El Hasna, (2009). Polyphenols: food sources, properties and applications-a review, İnternational Journal of Food Science and Tech., 44, 2512-2518.
Volkan SAHIN sahinvolkan@outlook.com.tr KIRMIZI SAVASÇI LIKOPEN Bazı Kimyager (Ögrenci) zamanlar kahvaltı sofralarımızda, bazen bir yemeğin içerisinde veya mükemmel bir sebze salatasını kırmızı parlak rengiyle süslerken görür ve bir güzel yeriz. Peki bir çırpıda yediğimiz domatesin organizmamızdaki etki mekanizması ve faydaları hakkında ne kadar bilgi sahibiyiz? Domates içerisinde likopen adı verilen ve bir karotenoid olan savaşçılar barındırır. Bu yazıyla domates ve onun savaşçıları (likopen) hakkında biraz fikir edineceğiz. İsterseniz başlayalım. 19 Likopen tüm karotenoidlerde olduğu gibi asiklik C 40 H 56 yapısından türemiştir. 11 konjuge ve 2 konjuge olmayan çift bağlı açık zincirli bir hidrokarbondur. Molekül formülü C 40 H 56, molekül ağırlığı 536.873 g/mol ve IUPAC sistematik adlandırmaya göre kimyasal adı (6E,8E,10E,12E,14E,16E,18E,20E,22E,24E,26E)2,6,10,14,19,23,27,31-Oktametildotriakonta -2,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24,26,30-tridekaen olan likopen parlak kırmızı bir karotenoid pigmenttir. Sekiz izopren birimden meydana gelmiş bir tetraterpendir. İnsan vücudunda bulunan en yaygın karotenoiddir ve en güçlü antioksidanlardan birisidir. Likopenin rengi onun eşlenik (konjuge) karbon çift bağlarından kaynaklanır. Her bir çift bağ elektronların bir üst enerji seviyesine çıkmaları için gereken enerjiyi azaltır, böylece molekülün gittikçe daha büyük dalga boylarında görünür ışık soğurabilmesini sağlar. Likopen görünür spektrumun çoğunu soğurduğu için kırmızı görünür. Likopen yükseltgenirse (oksitlenirse) karbon atomları arasındaki çift bağlar parçalanır, molekül daha küçük parçalara bölünür, bunların her biri bir oksijen atomuyla çift bağ kurmuş olur. Bu C=O bağları da ışığı soğursalar da soğurdukları ışığın dalga boyu bu moleküllerin renkli görünmesi için yeterli değildir. Likopen indirgendiği zaman da benzer bir sonuç olur, indirgenme sonucu çift bağlar tek bağa dönüştüğü için görünür ışığı soğuramaz. Günlük yaşamımızda tükettiğimiz ve içerdiği likopen oranı yüksek meyve sebzeler arasında domates, karpuz, pembe greyfurt, pembe guava, ve kuşburnu bulunur.
Domatesin pişirilmesi sonucu kullanılabilir likopen oranı artar. Likopen suda çözünmediği için ve bitkisel liflere bağlı durumda olduğundan domatesin yemek için hazırlanması (parçalanması, yağ ile karıştırılması, pişirilmesi) likopenin vücut tarafından kullanılabilirliğini artırır. Likopen yağda çözündüğü için yağ onun sindirim sistemi tarafından emilmesini büyük ölçüde artırır. Likopen içeren yiyeceklerdeki likopen miktarları yaklaşık olarak: Kaynak Likopen miktarı (mg/100 g) Domates 8.8-42 Domates suyu 86-100 Domates sosu 63-131 Ketçap 124 Karpuz 23-72 Pembe Greyfurt 3.6-34 Pembe guana 54 Papaya 20-53 20 Lezzetli mi lezzetli domatesin kırmızı rengini veren likopen bir antioksidandır. Ve çeşitli kanser türlerinde etkin olduğu gözlemlenmiştir. Peki antioksidanlar nedir? Antioksidanlar, çeşitli hastalıkların oluşmasında tetikleyici rol oynayan "oksidatif stres" sonucu açığa çıkan serbest radikallerin üretilmesini engellemekle görevlendirilmişlerdir. Sebze ve meyveler aracılığıyla vücuda alınan likopenin, hücrelerde oluşan serbest radikallerin uzaklaştırılmasında rol aldığı bulunmuştur. Birçok hastalığın ortaya çıkmasını tetikleyen serbest radikallerin zararsız hale getirilmesinde görev alır. Fakat asıl önemli olan, likopenin kanser hücrelerinde kontrolsüz çalışan büyüme hormonu reseptörlerine bağlanarak, kanser hücresinin normal hücre durumuna geri dönmesini uyarmasıdır. Likopenin diğer vazifeleri arasında; kolesterol yapımının azaltılması, vücuda giren yabancı cisimlere karşı savunma mekanizmalarının aktive edilmesi, siklooksijenaz isimli enzimin aktivitesinin düzenlenmesi ve dolayısıyla romatizmaya yol açan reaksiyonların önlenmesi vardır. Ayrıca likopenin, dokulardaki lipoproteinlerin oksidatif stresten korunmasında, bazı kanser türlerinde, apoptozis denen programlı hücre ölümünün tetiklenmesinde rol aldığına dair araştırmalar vardır.
Ayrıca likopen tekli (singlet) oksijeni etkisiz kılan en güçlü karotenoiddir. Mor ötesi ışınların meydana getirdiği tekli oksijen deri yaşlanmasının başlıca nedenidir. Kozmetik endüstrisinde bazı cilt bakım ürünleri, koruma faktörlü güneş kremleri üreten markaların likopen içerikli kremler ürettiği bilinmektedir. Likopenin sık kullanımının kalp damar hastalığı, kanser (özellikle prostat kanseri), diyabet, osteoporoz ve hatta erkeklerde kısırlık riskini azalttığı yönünde bulgular vardır. Likopenin farmakokinetik özellikleri tam olarak anlaşılmadan kanseri önlemek amacıyla farmakolojik dozlarının kullanılmasını tavsiye etmek için henüz yeterli veri yoktur. Likopenin saflaştırılmış formlarının spesifik yararı hakkında daha kesin veriler elde edilinceye kadar domates ve domates bazlı ürünleri de içeren, çeşitli sebze ve meyvelerce zengin bir diyetin insan sağlığına faydaları vurgulanmalıdır. Kaynaklar : 1)T.C. Sağlık Bakanlığı Şişli Etfal Eğitim ve Araştırma Hastanesi Biyokimya ve Klinik Biyokimya Bölümü uzmanlık tezi-yasemin Tuba AŞICIOĞLU-2005 İstanbul 2) www.onkder.org / Türk onkoloji dergisi 3) www.wikipedia.com / Lycopene 4) Kenneth L. WILLIAMSON, Organic Experiments, ninth edition, page 600-601, isolation of lycopene and b-carotene 21
Hatile MOUMINTSA hatile_m@hotmail.com Serotonin in Akrabası Dopamin Kimya (Mezun) 22 Değerli okuyucularımız bir önceki sayılarımızdan bir tanesinde serotonini anlatmıştım. Bu sayıda da sizlere dopaminden bahsedeceğim. Kendiside aynı zaman da mutluluk hormonu diye anılsa da aynı zamanda dopamin insanlarda ve hayvanlarda birçok fonksiyona sahiptir. Bunlardan bazıları şunlardır: Hareket Hafıza Haz Veren Ödül Davranış Kavrama (İdrak) Dikkat Prolaktin Üretimini Engelleme Uyku Duygu Durumu (Ruh Hâli) Öğrenme Dopamin, vücutta doğal olarak üretilen bir kimyasaldır. Beyinde, dopamin reseptörlerini aktive ederek nörotransmiter olarak görev yapar. Dopamin, ayrıca, hipotalamustan da salgılanır ve kana karışarak nörohormon görevi yapar. Nörohormon olarak görevi hipofizin ön lobundan prolaktin salgılanmasını baskılamaktır. Dopamin molekülü aşağıdadır: Kendinizi aç mı hissediyorsunuz? üzgün ve keyifsizmi? kormayın bunun sebebi siz değilsiniz. Kim olabilir peki hep beraber görelim. Açlığı, kendimizi üzgün,yalnız veya keyifsiz hissettiğimizde ortaya çıkan duruma sebep olur.dopamin heyecan ve mücadelelerle ilişkili beyin kimyasalıdır.dağda kayak yaparken, romantik bir randevuya giderken ya da yabancı bir ülkeyi ilk defa ziyaret ettiğimizde dopamin seviyemiz yükselir.sağlıklı bir dopamin seviyesine sahip olduğumuzda hayat bize eğlenceli ve ilginç gelir; sık sık heyecan hissederiz. Düşük olduğunda ise sıkıcı ve içinden çıkılmaz bir hayata hapsolmuş gibi keyifsiz ve mutsuz hissetmeye meyilliyizdir.
Düşük dopamin seviyesi bizi aceleci yapabilir, kestirme yiyecek ve davranışlara yöneltebilir.çünkü ihtiyacımız olan zihinsel ve biyokimyasal kaynaklara sahip değilizdir ve çok yağlı bir abur cuburun veya uyarıcı bir davranışın bizi geçici de olsa çöküntüden kurtaracağını ve rahatlama yaratacağını biliriz. Yüksek oranda yağ içeren yiyecekler beynimizin sürdürülemez miktarda dopamin salgılamasına neden olur, bu da heyecan ve zevk patlaması yaşamamıza yol açar; aynı zamanda yemek bağımlılığının da temelini hazırlar. Dopamin ve beyin fonksiyonlarını ayrı ayrı inceleyelim. Dopamin ve Hareket (İstemli Hareket) Beynin bazal gangliya adlı bölümü hareketi düzenler. Ama bazal gangliyanın iyi çalışabilmesi için belli bir miktar dopamine ihtiyacı vardır. Beyinde dopamin eksikliği oluştuğunda, hareketlerde gecikme ve koordinasyonsuzluk meydana gelir. Öte yandan, dopaminde aşırılık olduğunda, beyin vücudun tekrarlanan tikler gibi gereksiz hareketler yapmasına neden olur. Dopamin ve Ödül (Haz) Bekleyen Davranış Dopamin beyinde haz duygusuna aracılık eder. Haz verebilecek durumlar esnasında salgılanır. Bu yüzden kişinin haz verecek aktiviteler veya işler aramasına sebep olur. Haz verecek şeyler yiyecek, seks veya uyuşturucu olabilir. Dopamin ve Bağımlılık Sigara, kokain ve amfetaminler dopaminin sinir hücreleri tarafından tekrar emilmesini engeller. Böylece sinir uçları arasında dopamin birikir. Dopamin fazlalığını haz olarak hisseden beyin bu maddelerden yine ister. Bu da kişide bağımlılık hâlini alır. Dopamin ve Hafıza Beyindeki dopamin düzeyleri, özellikle prefrontal korteksteki, kısa süreli hafızanın iyileştirilmesini sağlar. Bununla birlikte dopamin seviyesinin hassas bir aralığı vardır. Dopamin çok fazlalaştığında ya da azaldığında hafıza zarar görür. 23 Dopamin ve Dikkat Dopamin odaklanmayı ve dikkati artırır. Dopamin belli bir bilgiye verilecek cevabı temel alarak kısa süreli hafıza neyin kalacağına karar verir. Prefrontal korteksteki dopamin azlığının dikkat eksikliğine neden olduğu düşünülmektedir. Dopamin ve Kavrama Beynin ön loblarındaki dopamin bilginin beynin diğer bölgelerine akışını kontrol eder. Dopamin eksikliğinde nöro-kognitif fonksiyonlarda düşüş meydana gelir, özellikle hafıza, dikkat ve problem çözme yeteneğinde. Sosyal Fonksiyonlar Dopamin eksikliğinin sosyal anksiyete ve sosyal fobiyle ilişkili olduğu saptanmıştır. Öte yandan bipolar bozukluk hastalarının da aşırı sosyal olduğu gözlenmekte ve bunun sebebinin de dopamin miktarındaki artış olduğu düşünülmektedir. Dopamini doğal yollarla arttırmanın yolu Dopamin miktarını doğal yollarla artırdığınızda daha mutlu, daha tatmin edici bir yaşam sürmeniz mümkün. Çünkü dopamin ruh hâlinin düzenlenmesinde çok önemli bir rol oynar. Dopamin azlığı ise depresyon, tatminsizlik, enerjisizlik ve bunalım olarak kendini gösterir.
Dopamin seviyesini doğal yollarla artırmak için şu yolları deneyebilirsiniz. 1. Egzersiz Yapın 2. Sağlıksız Yiyeceklerden Uzak Durun 3. Dopamin Seviyesini Artıracak Gıdaları Seçin 4. C Vitamini Tüketin 5. Güneş Işığına Çıkın 6. Sizi Mutlu Yapan Aktiviteler, Hobiler Bulun 7. Hedefiniz Olsun Dopamin seviyesini arttıran gıdalar Dopamin seviyesinin doğal olarak yükselmesini sağlayacak yiyecekler var. Muz bu açıdan istisnai bir yiyecek. Çünkü dopamin üretiminde rol oynayan tirozin adlı bir madde içeriyor. Taze meyve ve yiyecekler genelde dopamin seviyesini yükseltecek bileşenler bulundurmaktadır. Ayrıca şu besinlerde de bulunur Avoka,Badem,Baklagiller, Balık,Buğday tohumu, Ceviz, Çilek, Kabak çekireği,ördek, Pancar kökü, Peyni,Susam,Süt,Tavuk, Yumurta. Kaynaklar : http://tr.wikipedia.org/wiki/dopamin http://www.onikibilgi.com/dopamin-iceren-yiyecekler/ http://tr.wikipedia.org/wiki/dopamin#/media/file:dopamin_-_dopamine.svg 24
Anıl Yasin AKDOGAN anil_yasin_akdogan@hotmail.com VERİM HESABI Kimya Teknikeri (Mezun) Kimyasal madde üretimi yapan fabrikalarda kimyagerlerin ve kimya mühendislerinin en önemli işlerinden biri, reaksiyona giren maddelerin tamamen ürüne dönüşmesini sağlamaktır. Bir stokiyometri probleminde teorik olarak hesaplanan ürün miktarı, gerçekte elde edilen miktar ile genelde aynı değildir. Çünkü reaksiyon sırasında yan ürün oluşabilir ve ürün tamamlanamayabilir veya ürünün bir miktarı deneysel koşullara bağlı olarak kaybolabilir. Bu faktörlerin hepsi sonuçta ürün miktarında azalmaya sebep olur. Reaksiyon verimliği de saflık gibi % ile ifade edilir. % 50 verimin anlamı şudur ; 100 gram ürün oluşması gerekirken 50 gram ürün oluşmuş olmasıdır. Bir reaksiyon sonucunda elde edilen ürün saflaştırıldıktan sonra tartılır, bu nicelik reaksiyonun gerçek verimidir. Teorik verim ise hesaplama ile bulunan miktardır. Gerçek verimle, teorik verim % olarak ifade edilirse, yüzde verim olarak adlandırılır. Örneğin bir reaksiyonda hesaplanan teorik verim 9.0 gramdır. Ancak elde edilen ürün 7.2 gram gramdır. Buna göre % verim? 25 Buna günlük bir olaydan örnek vermek gerekirse ; Ayşe, kimyasal madde üretimi yapan bir fabrikada kimyager olarak çalışmaktadır. Ayşe den ısıtma suyu sistemlerinden çözünmüş oksijenin uzaklaştırılmasında ve pestisitlerin üretiminde kullanılan N 2 H 4 (hidrazin) üretmesi istenmiştir. Ayşe, yaptığı araştırma sonunda Rasching yöntemine göre Cl 2, NaOH ve NH 3 tan N 2 H 4 üretildiğini bulmuştur. Rasching yönteminde, aşağıdaki üç basamak vardır.
Ayşe, yukarıdaki tepkimelere dayalı olarak fabrikada N 2 H 4 üretimine başlamış ancak yan ürün olarak N 2 ve NH 4 Cl de elde ettiğini görmüştür. Bu maddelerin nasıl oluştuğunu merak eden Ayşe, yaptığı çalışmalar sonunda bir ara ürün olan NH 2 Cl in, N 2 H 4 in ile reaksiyona girdiğini ve reaksiyonun Rasching yönteminin üçüncü basamağı ile yarıştığını saptamıştır. Yan tepkimeden kaynaklanan ürünlerin oluşmasını engelleyemeyen Ayşe, damıtma, kristallendirme gibi saflaştırma yöntemlerinden yararlanmış ve N 2 H 4 i % 98 saflıkta elde etmiştir. Tüm bu işlemler sonunda işin maliyetini belirleyebilmek için verim hesabı yapan Ayşe, N 2 H 4 in % 60 verimle üretilebildiğini bulmuştur. Kimyasal reaksiyonlara dayalı üretimlerde % 100 verim elde edememenin pek çok nedeni vardır. Bunlardan ilki yukarıdaki örnekte Rasching yönteminde de vurgulandığı gibi aynı koşullarda iki reaksiyonun birbiriyle yarışmasıdır. Yarışmalı reaksiyonlara osilasyonlu reaksiyon denir. Osilasyonlu reaksiyonların en bilineni Briggs Rauscher reaksiyonudur. Eğer yarışmalı reaksiyonlar olursa reaktantlar farklı ürünlere dönüşür yani gerçek verim düşük çıkar. Verimin az olmasının diğer bir nedeni, reaksiyonun % 100 tamamlanmaması yani denge reaksiyonu olmasıdır. Denge reaksiyonlarında reaktantların hepsi ürüne dönüşmez. Dolayısıyla ürün verimi % 100 den düşük olacaktır. 26 Kimyasal reaksiyonlarda verimin düşük çıkmasının başka bir nedeni ise saflaştırma işlemlerinde madde kaybının olmasıdır. Örneğin Rasching yöntemiyle hidrazin üretimi yapılırken oluşan hidrazin yanında NH 4 Cl, NaCl, NaOH bulunabilmektedir. Hidrazinin bu maddelerden ayrılabilmesi için kristallendirme, buharlaştırma, süzme gibi saflaştırma yöntemleri kullanılır. Her bir saflaştırma işleminde bir miktar hidrazin kaybolabilir. Dolayısıyla verim düşmüş olur. Kaynaklar : http://kimyaca.com/ Megep
Kadir Mert EFEOGLU kadir_mert41@hotmail.com Fullerenler Karbonun üçüncü yapısal şekli Fulleren veya Buckminster fulleren (diğer ismiyle "Buckyballs") Fulleren iletken bir karbon allatropudur. Ancak,elektronların serbest hareket biçimleri karbonun diğer allatroplarındakinden farklıdır. Kartepe Teknik ve Endüstri Meslek Fullerenler,karbonlu bileşiklerin yanmasıyla meydana gelmektedir.bu moleküller kırılgandır ve normal şartlarda birbirlerinden ayrılarak, is gibi maddeler oluştururlar. En küçük ve en basit fullerende 60 karbon atomu vardır. Formülü C 60 olan bu fulleren 1985 yılında keşfedildi ve Richard Buckminster ("Bucky") Fuller'in jeodezik kubbe tasarımına çok benzediği için, "buckminsterfulleren" olarak adlandırıldı. Birbirine benzeyen tüm kırılgan yapılarına fulleren dense de C 60 molekülü "bucky küresi" olarak bilinir. Bucky küresi ve diğer fullerenlerde her karbon atomu üç karbon atomuna bağlanarak grafik tabakalardaki gibi çoğunlukla altıgen, bazen de beşgen şeklinde dizilir. Birbiriyle bağlantılı bu altıgen ve beşgen tabakaları, bir küre biçiminde büyüktür. Elmas ve grafitin aksine fullerendeki karbon atomları dördüncü bağ yapamaz.bunun yerine,her atomun bağlanmamış elektronu tüm atomlar arasında ortak kullanılır.böylece küre yüzeyine eşit olarak dağılan bir elektron "bulutu" oluşur.bu buluttaki elektronlar serbest hareket eder ve elektrik akımı iletebilirler. Lisesi Kimya Teknisyeni (Ögrenci) 27 Pek çok alanda faydalı olacağı öngörülen fullerenler,günümüzde nanotüp biçiminde üretilebiliyor. Fullerenler belki de ilerde çok küçük makineler için boru ve tel şeklinede getirelecekler. Fullerenler, içi boş bir yapıya sahip oldukları için atomları bünyelerinde tutabilir ancak bu atomlarla bağ yapamazlar. Bu nedenle bir fulleren ile içerisinde yer alan atomlar bileşik oluşturmaz. Atomların böyle dizilimlerini ifade etmek için kimyacıların yeni bir yöntem kullanmaları gerekmiştir.bu yöntemde bir bucky küresi içerisinde bulunan bir helyum atomuda He@C 60 şeklinde ifade edilir. (Nano Tüp hakkında bilgi Resim 1 de yer almaktadır.) Fullerenler üzerine ilk yayın Japon kimyager Eiji Osawa tarafından 1970 yılında yapıldı. Eiji Osawa teorik yöntemler ile Fullerenlerin kararlı olabileceklerini tahmin etti.eiji Osawanın yayınları Japon dilinde olduğu için, dünya çapında tanınmadı. 15 yıl sonra 14 Kasım 1985 Nature dergisinde Robert F. Curl, Jr (ABD), Sör Harold W. Kroto (İngiltere) ve Richard E. Smalley (ABD) araştırmacılar tarafından yayınlanan yayın dünya çapında ilgi görmüştür. Bunlar 1996 Nobel Kimya Ödülü'nü kazanırken, Osawa gözardı edildi.
28 Resim 1 : Nano tüpler hakkında bilgi 2010 yılında fullerenlerin varlığı Hubble Uzay Teleskobu Spitzer ile gezegenimsi bulutsu Tc 1'de kızılötesi görüntüleri ile tespit edildi. Fullerenler böylece dünyadışı en büyük kanıtlanmış moleküller olarak kayıtlara geçti. Kaynaklar : wikimedia:r.buckminster fuller wikimedia:robert Curl wikimedia:richard smalley wikimedia:harold Kroto http://tr.wikipedia.org/wiki/karbon http://tr.wikipedia.org/wiki/fulleren Tübitak Bilim Kitapları
Yavuz Selim KART kim_muhselim@hotmail.com PolyMath ve Kimya Mühendisliği Kimya Mühendisi (Mezun) Merhaba sevgili İnovatif Kimya Dergisi okurları, 21 Sayı boyunca kimya ile ilgili programlar anlattım. 22. Sayıda da yine sizlere böyle bir programdan bahsedeceğim. Anlatacağım program, PolyMath programıdır. Bu programın kimya mühendisliği uygulamaları üzerine yönünden sizlere bahsedeceğim. Ayrıntılı, içerikli bir programdır. PolyMath programı ile diferansiyel denklem çözebilir ve çözümlerin grafik halinde çıktılarını alabilirsiniz. Kimya mühendisleri için oldukça yararlı olabilecek bu programı bir örnek üzerinden giderek sizlere açıklamaya çalışacağım. Resim 1 de kütle denkliği sorusu görmektesiniz. 29 Resim 1 : Akış Şemamız Resim 1 de bizden istenenler. 1000 kg/h K kristali üretimi için a) KS ünitesinde buharlaşan su miktarını (kg/h) b) Geri döngü akımı kütle akış hızını (kg/h) c) Kurutucudan akan havanın miktarını bulunuz. A,b,c şıklarına bakarsak birçok denklem kurup çözmemiz gereken bir sistem. Burada şimdi yazıp çözebiliriz neden programa ihtiyaç duyalım gibi sözler söylüyor olabilirsiniz lakin daha büyük, daha geniş sistemler ile çalıştığımızı düşünelim. İş büyüdükçe zaman kavramı daha önemli hale gelecektir. Bu yüzden her zaman bu programları kullanmasanız da az çok nerede ne kullanacağınızı bilmeniz de yarar var. Burada denklemleri ilk başta yazalım. Resim 2 ve Resim 3 de bu denklemleri görmektesiniz.
Resim 2 : Kütle Denkliği-1 30 Resim 2 de kütle denkliği işlemlerini kurmaya başladık. Resim 3 de devam ediyoruz. Resim 3 : Kütle Denkliği-2
Şimdi çözümü PolyMath işlemi ile nasıl yapacağız. PolyMat ile 8x8 bir matris açıyoruz. Balans eşitliklerinin katsayılarını tablo değerlerine giriyoruz. Resim 4 de bunu görmektesiniz. 31 Resim 4 : PolyMath Programına Verilerin Girilmesi Yazdığımız matrise göre Polymath in çıkardığı denklikler aşağıdaki gibi olacak. Resim 5 : PolyMath programının çıkardığı denklikler Bu işlemlerden sonra Pembe kısma basarak sonuç raporunu alıyoruz. Resim 6 da bu işlemi görmektesiniz.
32 Resim 6 : PolyMath programında işlemin raporlu sunumu Kısacası siz gerekli bilgileri girdiğiniz takdirde sonucu çok kısa bir zaman içinde PolyMath ile alabiliyorsunuz. Program içerikli bir program diye en başta belirtmiştim. Program ile reaksiyon problemlerinizi de çözdürebilirsiniz. Programın web sitesi http://www.polymath-software.com/ adresidir. Programı satan firma fiyatları öğrenciler için uygun tutmaya çalışmış. Kısa süreli denemek için sitesinden yararlanmanızı öneriyoruz. Başka yerlerden indirip virüs yemeyin.umarım faydalı bir yazı olmuştur,bir sonraki sayıda buluşmak üzere. Sağlıcakla kalın Kaynaklar : https://canercankurt.files.wordpress.com/2013/02/odev1.pdf
ELEMENT TANIYALIM Neon Simgesi: Ne Grubu: 8A (Soygaz) Atom numarası: 10 Bağıl atom kütlesi: 20,1797 Oda sıcaklığında: Gaz Erime noktası: -248,447 C Kaynama noktası: -245,904 C Yoğunluğu: 0,9 g/cc Keşfi: 1898 - Sir William Ramsey, M.W. Travers Atom çapı: 0,51 Å Elektronegatifliği: Yok Elektron dizilimi: 1s 2 2s 2 p 6 Yükseltgenme basamağı (sayısı): 0 Neon (Ne), periyodik tablonun 8-A grubunda yer alan soy gazdır. Doğada dağılmış olarak ve çok küçük yüzdelerde, yalnızca atmosferde değil, aynı zamanda yeraltından çıkan doğal gazların bileşiminde de bulunur.kuru havanın, hacim olarak %0,0018 ini oluşturur. Renksiz bir gazdır. En dış yörüngesinin sekiz elektron içermesi nedeniyle çok kararlı bir yapıya sahip olan neon, kimyasal bağlar ve bileşikler oluşturmaz. Değerliliği sıfırdır. Neon atomu on proton, on nötron ve on elektrona sahiptir. Soy gazlardandır ve herhangi bir kimyasal bağ yapamaz. Neon 1898 yılında William Ramsay ve Morris Travers tarafından keşfedilmiştir. 33 Neonun Elde Edilmesi Ticari amaçla, sıvılaştırılmış havadan ayrıştırılır. Neon,havanın sıvılaştırılmasıyla,diğer soygazlar ile birlikte ele geçer. Sıvılaştırılmış havanın, sıvı oksijenle yıkanmasıyla saf halde elde edilirler. Günümüzde laboratuvarlarda aktif kömürle yapılan adsorbsiyon ile soygazların atom ağırlıklarına göre ayrılabilmeri mümkün olmaktadır Kullanım Alanları Akla gelen ilk kullanım alanı renkli reklam aydınlatmaları olsa da; yüksek voltaj göstergelerinde, paratonerlerde, dalga metre tüplerinde ve televizyon tüplerinde de neon kullanılır. Gaz lazerlerinin yapımında, helyumla birlikte kullanılır. Sıvı neon, günümüzde ticari olarak elde edilebilmekte ve soğutucu olarak kullanılmaktadır. Çoğunlukla aydınlatmada kullanılır. Neon gazı içeren bir tüpte düşük basınç altında oluşturulan elektrik dolaşımı, parlak turuncu bir ışığın salınmasına neden olur. Bu nedenle neon gazı, argon, kripton ve ksenon gibi öbür soy gazlarla beraber reklam amacına yönelik aydınlatıcı tüplerinin doldurulmasında kullanılır. Aydınlatma tüplerinin, uzunlukları büyük, çapları küçük olup, yüksek gerilimle beslenirler.
SÖZLÜK Ingilizce-Türkçe 34 Spatula Spirit Sulfation Tearing Test Resin Rubber Viscous Vinyl Vessel Working Pressure Wet Steam Stream Flow Rotameter Alkyd Activity Constitution Nitrometer Decay Constant Dyestuff Vitreous Glass Diameter Spatül İspirto Sülfatlama Yırtma Deneyi Reçine Kauçuk Viskoz Vinil Kap Çalışma Basıncı Yaş Buhar Akış Akmak Akış ölçer Alkit Aktiflik Bağ Yapısı Azot ölçer Bozunma Sabiti Boyarmadde Camsı Cam Çap
HABERLER Yurttan Kimya Haberleri BOR PİLLERİ GELİYOR Osmangazi Üniversitesi (ESOGÜ) Plazma Fiziği ve Teknolojileri Araştırma Laboratuarında yapılan çalışmalarda, 15 yıl sonra neredeyse tüm enerji depolama sistemlerinde kullanılacağı düşünülen bor madeni içeren pil tasarlanıyor. ESOGÜ Fen Edebiyat Fakültesi Fizik Bölümü Öğretim Görevlisi Doç. Dr. Suat Pat, yeni projelerinden biri olan bor madenli pilin gelecekte özellikle teknolojik aletlerin kullanımında vazgeçilmez olacağını söyledi. 35 Doç. Dr. Pat, Yeni projelerimizden birisi ise borun enerji sistemlerin kullanımıyla alakalı bir çalışma ve onun üzerinde geliştirme çalışmaları devam etmektedir. Planladığımız bor pil çalışmasının amacı, gelecek yıllarda karşımıza çıkacak tüm enerjinin depolandığı sistemlerde kullanılabilecek bir yapıda olmasıdır. Bu yapıların en büyük özelliği, uzun yıllar bozulmadan kullanılabilmeleridir. Tehlike oluşturmamaktadırlar ve çok güvenlidirler. En güzel yanı da ülkemizde çokça çıkan bor madenini yeni bir uygulama alanına açmış olacağız. Tahmin ediyoruz ki, önümüzdeki 10 ila 15 yıl içerisinde neredeyse tüm enerji depolama sistemlerinde bor piller karşımıza çıkacaktır. Bununla ilgili araştırma çalışmalarını ortaya koymaktayız dedi. İnsan Saç Telinin 100 Katı İnceliğinde İnsan saç telinin 100 katı inceliğinde üretilecek pilin daha da geliştirilebileceğini kaydeden Doç. Dr. Pat, Bordan yaptığımız pilin nano kalınlıkta, yaklaşık 200 ya da 300 nanometre kalınlığında, yani insan saç telinin 100 katı inceliğinde bir yapı inceliğinde üretmeyi amaçlıyoruz. Hedefimize ulaştığımızda görebileceğimiz bir takım ekstra bulgular da olacaktır. Bunların arasında bor kullandığımızda pil kapasitesinin arttığını, enerji veriminin arttığını göreceğiz. Bu da bize önümüzdeki yıllarda teknoloji adına çok büyük bir kazanç sağlayacak. Ayrıca ülkemiz adına büyük bir getiri olacak. Çünkü bu tür pillerin ham maddesi tamamen yurt dışına bağımlıdır. Biz ise bunu yurt içindeki kaynaklarla geliştirmeyi hedeflemekteyiz şeklinde konuştu.