TEMİZLİK MADDELERİ SABUN: Yağ asitlerinin Na ve ya K tuzuna sabun denir. Çok eski çağlardan beri kullanılan en önemli temizlik maddeleridir. Yağ asitlerinin Na tuzlarına beyaz sabun, K tuzlarına arap sabunu denir. Na tuzları katı sabun, K tuzları genellikle jel şeklinde olur. C 17 H 35 COONa : Sodyum Stearat. Beyaz sabun (Katı) C 17 H 35 COOK : Potasyum Stearat. Beyaz sabun (jel) SABUNLARIN ELDE YÖNTEMLERİ 1. Geleneksel Elde Yöntemi: Yağ + NaOH Beyaz sabun (Katı) + Gliserin Yağ + KOH Arap sabun (jel) + Gliserin Sabunlar yüzey aktif maddelerdir. Sabun yapımında kullanılan mono karboksilli asitlerin en önemlileri 12,14,16 veya 18 karbon içeren yağ asitleridir. Sabun yapımında en çok kullanılan yağlar iç yağ dediğimiz hayvansal yağlar, hidrojenlenmiş yağlar ve balina yağıdır. Bu yağlardan elde edilen sabunlar katı ve suya dayanıklıdır Hindistan cevizi, pamuk, yer fıstığı ve mısır yağından (bitkisel) yapılan sabunlar suda kolay çözünür ve bol köpüklüdür. Not: sabunun yapısındaki karbon sayısı 18 den fazla olduğu zaman molekülün polarlığı azalacağından suda az çözünür. Bu yüzden sabun yapımı için tercih edilmez. SABUN KİRİ NASIL TEMİZLER: Sabun suda çözündüğünde bazik bir çözelti oluşturur. Oluşan baz kiri yumşatır. C 17 H 35 -COONa C 17 H 35 -COO - + Na + Sabun molekülü iki kısımdan oluşur. Uzun bir hidrokarbon zinciri olan kısma hidrofobik (su sevmeyen), iyonik uç taşıyan kısma hidrofilik ( su seven) kısım denir. Sabun molekülleri karboksilat yapısına sahip olduğundan suyla etkileştiğinde ortama bazik özellik kazandırır. Bazik ortam kiri yumuşatır. Yumuşayan bu kirler sabunun hidrofobik kısımlarına bağlanır. Hidrofobik kısma bağlanan kirler hidrofilik kısım ile su içinde karışır ve ortamdan uzaklaşır. Suyu seven kısım molekülün baş kısmını, sevmeyen kısmı da kuyruk kısmını oluşturur. Anlaşıldığı gibi baş kısım, polar; kuyruk kısmı da a polardır. Kirler, genel olarak a polar yapıda olan yağlardır. Sabun ile su karşılaştığında sabunun polar ucunu, su molekülleri çeker. Ancak sabunun apolar ucu da elbisede yumuşamış olan apolar kiri sarar. Su molekülleri sabunun anyon kısmını çeker ve böylece kir ortamdan çözeltiye geçmiş olur. NOT: sert sularda özellikle Mg +2 ve Ca +2 iyonları vardır. Sabunlardaki anyon kısmı bu katyonlarla bileşik oluşturarak çökerler. Bu sebeple sabunun önemli kısmı çökmüş olur. Yumuşak sularda sabun daha fazla temizler. Abdullah SİVARİ
DETERJAN Uzun C atomu zincirinden oluşan bir alkil yada arilin SÜLFAT yada SÜLFONAT tuzudur. Sabunlarda bulunan karboksilat grubu deterjanlarda bulunmaz. Deterjanlarda bunun yerine sülfonik asit veya sülfat grubu bulunur. Deterjanlardaki sülfat grubu içeren organik kısım (hidrofobik kısım) sert sularda bulunan Ca 2+ ve Mg 2+ iyonları ile çökelti meydana getirmez. Deterjanlarda bulunan alkil kısmı ( organik kısım) düz zincirli olması gerekir. Organik kısım dallanmış yapıya sahip ise bu moleküller doğada parçalanamazlar. Bu yüzden önemli bir çevre kirleticisidirler. sodyumdodesil sülfat Deterjanların yapısında benzen halkası taşıyan türleri vardı. Benzen halkası formülde gösterilmiştir. Bu tür deterjanlara; alkil benzen sülfonat deterjanları denir. SABUNLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ 1. Bitkisel ya da hayvansal yağlardan elde edilirler. 2.Doğal olduklarından,insan vücuduna etkileri yoktur. 3. Yapıları doğal yollarla kolaylıkla parçalanırlar. 4. Su kirliliğine sebep olmazlar. 5. Çevreye zararları yoktur. 6. Zamanla temizleme gücünü kaybederler 7. Sert sularda bulunan metal iyonlarıyla çökelek oluştururlar. 8. Kıyafetlere zararları vardır. 9.Sıcak sularda daha etkili temizlerler DETERJANLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ 1. Petrol türevlerinden sentetik olarak elde edilirler. 2. İnsan vücüduna tesir ederler. 3. Kolay kolay bozunmazlar. 4.Su kirliliğine sebep olurlar. 5. Çevre kirliliğine sebep olurlar. 6. Değişik amaçlar için özel formülleri vardır. 7.Sert sulardaki iyonlardan çok az etkilenirler. 8.Soğuk suda bile iyi temizlerler. 9. Kıyafetleri fazla yıpratmazlar. ÇAMAŞIR SODASI: Na 2 CO 3 Çamaşır sodası Sodyum Karbonat olarak bildiğimiz, bazik bir tuzdur. Sodyum Karbonatı suya attığımızda: Na 2 CO 3 +H 2 O NaOH +NaHCO 3 şeklinde çözünürler. Yukarıda oluşan Sodyum Hidroksit: Yağ + NaOH Sabun +Gliserin NOT: Çamaşır sodası yağlar için önemli bir temizleyicidir. 2
ÇAMAŞIR SULARI: Formülü NaClO(sodyum hipoklorit) dır. Çözelti olarak genellikle seyreltik soda çözeltisinden klor gazı geçirilmesiyle hazırlanır, En kuvvetli yükseltgen maddedir. Bu özelliği sayesinde renkli maddelerdeki rengi sağlayan molekülleri yükseltgeyerek suda çözünebilen maddelere dönüştürür ve böylece yıkanan giysilerin ağarmasına neden olur. Çamaşır suyu, oksidizasyon yoluyla bu etkileri yapan bir kimyasal maddedir. Bilinen beyazlatıcılar (ağartıcılar), hidrojen peroksit (H 2 O 2 ), sodyum hipoklorit (NaOCl) dir. YAYGIN MALZEMELER KİREÇ: Bağlayıcı maddelerden en eski bilinen malzeme kireçtir. Evlerde çaydanlıkların dibinde biriken madde kireç taşı olarak bildiğimiz CaCO 3 tür. Kalsiyum karbonata kireç te denir. SÖNMEMİŞ KİREÇ: CaCO 3(k) 900-1000 0 C ısıtılırsa, CaO ve CO 2 ye parçalanır. Burada CaO sönmemiş kireç olarak bilinir. CaCO 3(k) CaO + CO 2 Kireç taşı Sönmemiş Kireç Karbon dioksit SÖNMÜŞ KİREÇ: Sönmemiş kirecin su ile tepkimesinden sönmüş (Ca(OH) 2 ) kireç elde edilir. CaO (k) + H 2 O (s) Ca(OH) 2 +ısı Sönmüş kireç HARÇ VE SIVANIN ELDESİ Sönmüş kireç, havada bulunan CO 2 gazı ile tepkime vererek zamanla sertleşir. Ca(OH) 2 + CO 2 CaCO 3 +H 2 O CaCO 3 : Kireç taşı HARÇ= Ca(OH) 2 + Kum+su BETON Çimento, su, agrega (çakıl, kum karışımı), kimyasal ve mineral maddelerin homojen olarak karıştırılmasından oluşan, şekil verilebilen ve belli süre sonra sertleşip dayanıklılık kazanan yapı malzemesidir. Betonda harçtan farklı olarak; çimento, kalın taşlar, demir gibi başka maddelerde bulunur. MADDE FORMÜLÜ Kireç Taşı CaCO 3 Sönmemiş Kireç CaO Sönmüş Kireç Ca(OH) 2 Harç Beton Ca(OH) 2 +Kum +Su Ca(OH) 2 +Kum +Su+Demir+Taş Kum SiO 2 Çamaşır Sodası Na 2 CO 3 Abdullah SİVARİ
CAM VE BİLEŞENLERİ Camların yapısında temel bileşen SiO 2 tir. SiO 2 tabiatta oldukça çok bulunan, zincirleme kovalent bağ içeren ucuz bir maddedir. SiO 2 +Na 2 CO 3 +Ca CO 3 (1300-1500 0 C) Na 2 SiO 3 +CaSiO 3 +CO 2 SiO 2 = Kum Na 2 CO 3 = çamaşır sodası Ca CO 3 = Kireç taşı Cam kimyasal maddelere karşı dayanıklılığı fazladır. Zayıf asit olan HF ve bazı bazlara karşı dayanıklılığı azdır CAM TÜRLERİ Soda kalsik Camı Dünyada üretilen camların %90 ı soda kalsik camıdır. Kolayca eritilebilir, ucuzdur ani sıcaklık değişimlerine ve kimyasal maddelere karşı dirençleri azdır. Normal elektrik ampulü, flüoresan ampulleri, pencere camları v.b. malzemelerin üretiminde kullanılırlar. Yapısında %5 oranında CaO vardır. Kurşun Camı (Kristal Cam) Soda kalsik camında kirecin yerini PbO aldığında kurşun camı elde edilmiş olur. Yapısında yaklaşık %80 kurşun oksit bulundurur. Aynalar ve süs eşya yapımında da kullanılır. Borosilikat Camı Ani sıcaklık değişimlerine karsı yüksek miktarda dayanıklılık sağlayan büyük bir genleşme katsayısı, su ve asitlere karşı çok iyi direnç göstermesi ve üstün elektriksel özellikleri vardır. Bu sebepten laboratuar camı olarak kullanılmaktadır. Mutfak eşyası olarak ta kullanılır. Alüminosilikat Camı %20 den fazla alüminyum, az miktarda bor, bir miktar kireç ile çok az alkali içerirler. Yumuşama noktasının yüksek ve dilatasyon katsayısının küçük olması termometre, yanma tüpleri, alevle doğrudan temas edecek her türlü parçanın yapımında kullanılır. SERAMİK Seramik çok yüksek sıcaklıkta pişirilmiş toprak olarak bilinir. Seramikler bir veya birden fazla metalin, metal olmayan element ile birleşmesi sonucu oluşan anorganik bileşiklerdir. Genellikle kayaların dış etkiler altında parçalanmasıyla oluşan kil, kaolen ve benzeri maddelerin yüksek sıcaklıkta pişirilmesi ile meydana gelir. Bu açıdan halk arasında pişmiş toprak esaslı malzeme olarak bilinir. Örneğin: Cam, tuğla, kiremit, fayans, porselen, seramik grubuna girer. Seramiğin ana malzemesi kil ve su dur. Kili oluşturan maddeler sulu alüminyum silikattır. Formülü mal 2 O 3. nsio 2.pH 2 o dur. Killi toprak saflaştırıldığında KAOLİN adını alır. Seramik üretiminde toz haline getirilmiş kaolinler kullanılır. Seramiğin sırlanması: Yüksek sıcaklıkta seramik üzerine metal oksit sürülerek pişme derecesinden daha düşük sıcaklıkta camsı bir yapı kazandırılmasıdır. Bu sayede seramik yeni özellikler kazanmış olur. Sırlama olayında genel olarak kullanılan metal oksitler SiO 2, Al 2 O 3, CaO, Na 2 O, SnO şeklindedir. 4
PORSELEN Porselenler seramik olarak tanımlanan ürünlerin en üst özelliklerine sahip maddelerdir. Porselenenin temel malzemeleri: 1. Kaolin (Çim Kili) Kolay yoğurulmayı 2. Kum (Silisyum dioksit) Sert yapı kazanmasını 3. Feldspat (Alüminyum silikat) Camsı yapıyı kazandırır. Kaolin Feldspat Kuvars Formül Al 2 O 3.2SiO 2.H 2 O K 2 O.Al 2 O 3.6SiO 2 SiO 2 Seramik ve porselen arasındaki farklar: Seramik Porselen Pişme sıcaklığı Düşük Yüksek sır pişirimi 900-1200 C 1400-1500 C Işık geçirgenliği Az Çok Su geçirgenliği Var Yok Şiddete ve ısıya karşı dayanıklılık Az Çok BOYALAR VE BİLEŞENLERİ: Her hangi bir cepheye uygulandığında yüzeyi koruyan ve estetik bir görüntü veren malzemeye boya denir. Bileşenler: boyaların üç ana bileşeni vardır bunlar; 1. Bağlayıcılar 2. Çözücüler 3. Renklendiricilerdir(pigmentler). Bağlayıcılar: Boyaya fiziksel ve kimyasal olaylara karşı direnç kazandırır. Sertlik, sağlamlık, parlaklık, yapışma, hava koşulları, ısı gibi etkilere dayanıklıdırlar. Renklendirici ve dolgu maddelerini de bağlayarak boyanın karakterini ve niteliğini belirler. Boyaların genel özelliklerini belirler; kuruma şekli ve süresi, diğer katmanlarla uyuşup uyuşmayacağı, dayanımı, uygulama biçimi, parlaklığı, uygulandığı yüzeydeki davranışları gibi hususlar bunların başlıcalarıdır. bezir yağı epoksi veya poliüretan reçineleri en çok kullanılan bağlayıcı maddelerdir. Abdullah SİVARİ
ÇÖZÜCÜLER (incelticiler): Boyanın imalatı ve tatbikatında kullanılan ve özelliklerinde değişiklik yapmadan incelten sıvılardır. Bu maddeler boyaların istenilen akışkanlığa getirilmesi için kullanılır. İnceltme işleminin amacı boya sürülecek yüzeylerde boyanı daha iyi nüfuz etmesini sağlamaktır. Çözücüler püskürtmeli boyalarda kıvamını sağlamak için kullanılır. İncelticiler çoğunlukla emülsiyon içeren boyalarda kullanılır. İnceltme işlemi dikkatli yapılmalıdır. Yoksa boya bozulabilir. Özellikle kullanılan boyanın cinsine göre inceltici kullanılmalıdır. Su bazlı boyaların inceltilmesi de su, solvent bazlı boyaların inceltilmesinde ise tiner kullanılır. PİGMENTLER(renklendiriciler): Boyaya renk, örtücülük, parlaklık, fiziksel ve kimyasal dayanıklılık veren maddelerdir. Pigmentler metalik, organik ve inorganiktir. Kurşun ve çinko, boya pigmentlerine çok defa katılan maddelerdir. Beyaz kurşun ya saf kurşun karbon veya saf kurşun sülfattır. Esas olarak pigmentler sadece verilen renge göre tatbik edilir. Bugün pigmentlerin birçok dekorlarda tesiri arttığı bilinmektedir. Nadiren tek başına kullanılır. Bu maddeler suda ve yağda çözünmemelidirler. Isı, ışık ve neme karşı dayanıklı olmalıdırlar. Su Bazlı Plastik Boyalar: Çözücüsü su olan boyalardır. Sürüldüğü yüzeyin dış ortamla hava alış verişlerini kesmedikleri için zararsızdır. Kolay kururlar ve kururken ortama zararlı madde salmazlar. Yağlı (Sentetik ) Boyalar: Çözücüsü organik ( Tiner, Alkol, Toluen, Ksilen gibi) madde olan boyalardır. Yağlı boyaların sürüldüğü yerleri kaplama oranı çok yüksektir, bu sebeple dış ortamla hava alış verişini keserler. Bu durum sağlık açısından zararlıdır. Ayrıca organik çözücülerinde sağlığa olumsuz etkileri vardır. 6