TÜBİTAK-BİDEB Lise Öğretmenleri (Fizik, Kimya, Biyoloji ve Matematik) Proje Danışmanlığı Eğitimi Çalıştayı LİSE-1 (ÇALIŞTAY 2011) Grup Adı: CİVCİV PROJE ADI YUMURTA KABUKLARINDAN TOZSUZ TEBEŞİR ELDESİ Proje Ekibi SAMİ AYGÜN SEVİM AKGÜNLÜ İLKNUR ERCAN PROJE DANIŞMANLARI Prof. Dr. MEHMET AY Prof. Dr. MÜNEVVER SÖKMEN Doç. Dr. YUSUF DİLGİN KEPEZ/ÇANAKKALE TEMMUZ-2011
PROJENİN AMACI Yumurta kabuklarının geri dönüşümünün sağlanması ve tebeşir eldesi 1. GİRİŞ Yumurta, beslenmede önemli yer tutan bir besin maddesidir. Genel olarak bir yumurta dıştan içe doğru başlıca üç ana bölüme ayrılır; -Yumurta kabuğu -Yumurta akı -Yumurta sarısı Yumurtanın büyüklüğüne göre % 7. 8-13. 6 sını yumurta kabuğu oluşturur. Yumurta kabuğunun rengi ait olduğu hayvana göre farklılık gösterir. Yumurtanın kabuk rengi ile bileşimi arasında bir ilgi yoktur. Kabuk mineral ve organik maddeler ile sudan ibaret olup % 3-4 oranında bir protein ağı ve % 95-96 oranında birikerek yerleşmiş anorganik tuzlardan oluşmuştur (Candan ve Suludere, 2000). Yumurta kabuğunun kimyasal bileşimi Unsur Miktar (%) Kalsiyum Karbonat 93,7 Magnezyum Karbonat 1,0 Kalsiyum Fosfat 1,0 Organik Maddeler 3,3 Su 0,1 1
Yumurtayı dış etkenlerden koruyan yumurta kabuğu 0.2-0. 4 mm kalınlığındadır ve oldukça sert bir yapıdadır. Kabuğun üzerinde bulunan gözenekler (porlar) rutubet ve gazı geçirir. Bu porların sayısı yaklaşık 7.000-17. 000 arasında olmaktadır. Gözenekler yumurtanın uç kısımlarında, özellikle hava kamarasının bulunduğu tarafta yan yüzeylere göre daha fazla sayıda bulunur. En dışta kabuğun dış yüzeyini örten keratine benzer bir proteinden oluşan ve kütiküla adı verilen bir zar vardır. Bu yumurtlama esnasında havanın etkisiyle yumurta yüzeyinde albümin'in kurumasıyla oluşur. Elle yoklandığında kayganlık hissi verir. Zamanla kaybolup donuk bir manzara alır. Kütikül aynı zamanda porların üzerini de örttüğü için yumurtanın korunmasında etkin rol oynar. Kütikül tabakasından sonra süngerimsi tabaka ortaya çıkar. Kabuğun iç yüzünde süngerimsi tabakaya paralel, mamillar tabaka adı verilen bir tabaka daha vardır. Bu tabaka kalın yüzeye paralel dizilmiş kalsiyum zerreciklerinden oluşmuştur (Candan ve ark., 2003). Tebeşir Herkesin tebeşir ile ilk karşılaştığı yer okul olmuştur. Tebeşirle ilgili herkesin aklında kalan form 10 15 cm uzunluğunda silindir şeklinde ve katı haldeki şeklidir. Tebeşir toz halindeki kireçtaşının birbirine gevşek olarak bağlanması ile meydana gelir. Tebeşir okullarda tahtaya yazı yamanın dışında bir çok farklı formda sanayinin bir çok alanında kullanılmaktadır. Tebeşiri kim icat etti sorusuna net bir cevap bulmak oldukça zordur. Ama tebeşir doğada kolayca bulunabilecek ve taş veya benzeri sert zeminlere bir şeyler çizmek için kullanılabilecek en uygun araçtır. Arkeologların yaptığı araştırmalara göre tarih öncesi çağlara ait mağaralardaki çizimlerin tebeşir ile yapıldığı belirlenmiştir. Tebeşirin Yapılışı Çubuk şeklinde tebeşir yapmayı kimin akıl ettiği bilinmemekle beraber tebeşirin ilk kullanılan tebeşirlerin yapılışında kullanılan yöntemde; kireç taşı öğütülerek toz haline getirilirdi. Toz halindeki tebeşire kil ve renk pigmentleri karıştırılarak istenilen renkte tebeşir elde edilmekteydi. Buradaki kil bir tür bağlayıcı olarak görev yapmaktaydı. Rulo haline getirilen nemli tebeşirler macun halinden katı hale geçmesi için kurumaya bırakılırdı. Tebeşirin sınıflarda kullanılması ise 19 yy da gerçekleşti. Eğitim ve öğretimin sınıflarda yapılmaya başlanması, kalabalık öğrenci grubuna bilgi aktarımı için tebeşir ve tahta 2
ayrılmaz ikili haline geldi. İlk zamanlarda tahta için tercih edilen renk siyahtı, fakat yeşil rengin gözleri daha az yormasından dolayı siyah tahtaların yerini yeşil renk tahtalar aldı. Tebeşirin Farklı Kullanım Alanları Tebeşir, temizlenip saflaştırıldıktan sonra çimento yapımında ve dezenfektan olarak kullanılır. Tebeşirin işlenerek pudra haline getirilmesiyle kullanma sahası daha da artmıştır. Pudra tebeşir, seramik, cam macunu, muhtelif kozmetik, lastik, kağıt, marley, diş macunu gibi birçok yerde dolgu maddesi olarak kullanılır. Önemli bir besin maddesi olan yumurta bol miktarda tüketilmektedir. Ancak önemli bir kalsiyum deposu olan yumurta kabuğu genellikle çöpe atılmaktadır. Bu durum ekonomik bir kayıp oluşturmaktadır. Özellikle ortak kullanım alanları; okul, otel, lokanta vb. yerlerde tüketilen yumurta kabuklarının içeriğindeki kalsiyum tuzunun elde edilmesi ve kullanımının sağlanması ekonomik bir getiri sağlayacaktır. Bu çalışmada yumurta kabuğundaki kalsiyum bileşiklerinin çöpe atılmasının önlenmesi ve kullanımının sağlanması amaçlanmıştır. Yumurta kabuklarındaki kalsiyum tuzlarının tebeşir haline getirilerek özellikle okullarımızın tebeşir ihtiyacının giderilmesi ve ekonomik bir getiri sağlanmasına yönelik çalışmalar yapılmıştır. İstenen özellikte bir tebeşir üretmek amacıyla farklı modifikasyonlarda araştırılacaktır. 2. MATERYAL VE YÖNTEM 2.1. Kullanılan Materyaller Proje sürecinde kullanılan materyal ve kimyasallar aşağıda verilmiştir. Yumurta kabuğu Havan Elek Baget Beher Terazi Yapıştırıcı Boyar madde Süzgeç kağıdı Nişasta Sodyum hidroksit (NaOH) Fosforik asit (H 3 PO 4 ) 3
2.2. Tebeşirin Hazırlanması Deneylerde kullanılmak üzere 50 adet pişmiş yumurta alınarak kabukları yumurtalardan ayrıldı. Sadece kabuklardan yararlanmak amacıyla zarlar ayıklanarak temizlendi. Kabuklar havan yardımıyla öğütülerek küçük tanecik boyutuna indirgenmeye çalışıldı. Yumurta kabuklarından elde edilen toz elekten geçirilerek eş tanecik boyutlu homojen bir karışım elde edilmeye çalışıldı. Elenen materyal farklı işlemlerde kullanılmak üzere 5 eşit kısıma bölünerek 250 ml'lik beherlere konuldu ve numaralandırıldı. Uygulanan işlemler genellikle hazırlanan materyalin istenen yazma özelliklerine sahip olmasına yönelik olmakla beraber renklendirme amacını da taşımaktadır. a) Tebeşir1: Birinci beherdeki yumurta kabuk tozları yapıştırıcı, su ve metil oranj ile karıştırıldı. Bu karışım süzgeç kağıdından yapılan silindirik kalıba aktarılarak kuruması için 90 0 C de etüvde bekletildi. Yarım saat kurutma işleminden sonra etüvden alınarak soğutuldu ve kağıt kalıp açıldı. Elde edilen ürünün işaretleme, iz bırakma ve yazma özellikleri test edildi. b) Tebeşir2: İkinci beherdeki yumurta kabuk tozları nişasta ve su ile karıştırıldı. Bu karışım süzgeç kağıdından yapılan silindirik kalıba aktarılarak kuruması için 90 0 C de etüvde bekletildi. Yarım saat kurutma işleminden sonra etüvden alınarak soğutuldu ve kağıt kalıp açıldı. Elde edilen ürünün işaretleme, iz bırakma ve yazma özellikleri test edildi. c) Tebeşir3: Üçüncü beherdeki yumurta kabuk tozları yapıştırıcı kullanılmadan, su ve metil oranj ile karıştırıldı. Bu karışım süzgeç kağıdından yapılan kibrit kutusu biçimindeki kalıba aktarılarak kuruması için kuruması için 90 0 C de etüvde bekletildi. Yarım saat kurutma işleminden sonra etüvden alınarak soğutuldu ve kağıt kalıp açıldı. Elde edilen ürünün işaretleme, iz bırakma ve yazma özellikleri test edildi. d) Tebeşir4: Dördüncü beherdeki yumurta kabuk tozları su bazlı yapıştırıcı, sodyum hidroksit (NaOH) ve metil oranj ile karıştırıldı. Bu karışım süzgeç kağıdından yapılan silindirik kalıba aktarılarak kuruması için 90 0 C de etüvde bekletildi. Yarım saat kurutma işleminden sonra etüvden alınarak soğutuldu ve kağıt kalıp açıldı. Elde edilen ürünün işaretleme, iz bırakma ve yazma özellikleri test edildi. e) Tebeşir5: Beşinci beherdeki yumurta kabuk tozları su bazlı yapıştırıcı, fosforik asit (H 3 PO 4 ) ve metil oranj ile karıştırıldı. Bu karışım süzgeç kağıdından yapılan silindirik kalıba aktarılarak kuruması için 90 0 C de etüvde bekletildi. Yarım saat kurutma işleminden sonra 4
etüvden alınarak soğutuldu ve kağıt kalıp açıldı. Elde edilen ürünün işaretleme, iz bırakma ve yazma özellikleri test edildi. 3. BULGULAR Tebeşirin hazırlanması bölümünde belirtildiği gibi elde edilen ürünlerin hazırlanma aşamaları aşağıdaki fotoğraflarda verilmiştir. Şekil-1 Şekil-2 Şekil-3 Şekil-4 Şekil-5 Şekil-6 5
Şekil-7 Şekil-8 Şekil-9 Şekil-10 Elde edilen ürünlerin sırasıyla test sonuçları maddeler halinde açıklanmıştır. a) Tebeşir1: Elde edilen tebeşir sert ve tanecik boyutu beklenenden büyük olduğundan yazma özelliklerine uygun bulunmamıştır. b) Tebeşir2: Yapıştırıcı madde yerine nişasta kullanımı yazma özelliklerinin istenilen özellikte olmasını sağlamamıştır. c) Tebeşir3: Yapıştırıcı madde kullanılmadan elde edilen ürünün sertliği azalmasına rağmen yazma özellikleri uygun bulunmamıştır. d) Tebeşir4: Sodyum hidroksit (NaOH) kullanımı yumurta kabuklarının boyutlarını küçültmesine rağmen elde edilen ürünün yazma özellikleri uygun bulunmamıştır. e) Tebeşir5: Fosforik asit (H 3 PO 4 ) kullanımı yumurta kabuklarının boyutlarını küçültmesine rağmen elde edilen ürünün yazma özellikleri uygun bulunmamıştır. 6
4. SONUÇLAR VE TARTIŞMA Çalışmalarda elde edilen sonuçlar aşağıda özetlendi. 1- Önemli bir besin maddesi olan yumurtanın tüketilmesi sonucunda atılan kabukların geri dönüşümü sağlanmıştır. 2- Kullanılan yumurta kabukları çözülerek içeriğindeki kalsiyum tuzları ayrılmış ve kullanımı sağlanmıştır. 3- Elde edilen tebeşirlerin yazma kalitelerinin hedeflenen düzeyde olmadıkları görülmüştür. 4- Elde edilen tebeşirlerin çok sert oldukları, yazma yüzeyini aşındırdıkları gözlemlenmiştir. 5-Elde edilen tebeşirlerin yazma kalitelerinin yükseltilmesi için daha yumuşak olmalarının sağlanması gerekmektedir. 6-Yazma kalitesinin yükseltilmesi için yumurta kabuklarının öğütülmesi işleminin tekrarlanması ve pudra şekeri haline döndürülmesinin uygun olacağı sonucuna varılmıştır. 7-Yazma kalitesinin yükseltilmesi için yumurta kabuk tozlarının kil ile karıştırılmasının da uygun olacağı düşünülmektedir. 8- Tebeşirin çimento yapımında, dezenfektan, seramik, cam macunu, muhtelif kozmetik, lastik, kağıt, marley, diş macunu gibi yerlerdeki kullanımına yönelik araştırma yapılmamıştır. KAYNAKLAR 1-Candan, S., Suludere, Z., 2000, External Morphology of eggs of Carpocoris fuscispinus (Boheman, 1851) (Heteroptera: Pentatomidae). G.Ü. Fen Bil. Enst. Derg.,13(2): 485-491. 2-Candan, S., Durak, D., Suludere, Z., Kalender, Y., 2003. Coreus marginatus (Linneaus, 1758) (Heteroptera: Coreidae) yumurtalarının dış morfolojisi. Türk. Entomol. Derg., 27 (3): 163-170 3-Çetin, S. ve Gürcan,İ.S., 2006. Kahverengi ve beyaz yumurtacı hibrit tavuk yemlerine istiridye kabuğu ilavesinin yumurta kabuk kalitesine ve serum C düzeyine etkileri. Lalahan Hay. Araşt. Derg. 46 (2), 23-31. 4-Erener, G. ve Sarıçiçek, Z., 1997. Yumurta tavuklarında Ca metabolizması yumurta kabuğu oluşumu. YUTAV Uluslar Arası Tavukçuluk Fuarı ve Konf., p. 260-265. 5-Erol, A.,Cufadar, Y., 2010. Yumurta Tavuklarının Rasyonlarında Kullanılan Kalsiyum Kaynaklarının Yumurta Kabuk Kalitesine Etkisi. Kümes Hayvanları Kongresi 2010, p.2-8. 7
6-Kutlu, H. R., 2008. Kanatlı hayvan besleme ders notları. Sayfa: 87. 7-Özen, N., 1995. Hayvan besleme fizyolojisi ve metabolizması. Akdeniz Üniv. Ziraat Fak. Zootekni Böl. Genişletilmiş. 2. Baskı. Ders Notu No:6 8-Polat, C., 1990. Farklı Ca kaynaklarının farklı veriliş zamanları ve dozların yem tüketimine, yemden yararlanmaya, yumurta verimine, yumurta ağırlığına ve yumurta kabuk kalitesine etkileri. Teknik Tavukçuluk Derg. Sayı:69 Temmuz-Eylül Sayfa :10-19. 9-Suludere, Z., Candan, S., Hasbenli, A., 2001. Choerales dimidiata (Loew, 1847) (Diptera, Asilidae, Laphriinae) yumurta kabuğunun dış morfolojisi. 15.Ulusal Elektron Mikroskopi Kongresi, Kuşadası, 18-21 Eylül 2001 TEŞEKKÜR Çalıştay koordinatörü: Prof. Dr. Mehmet AY a Sunuları ve çalışmalarıyla bizleri aydınlatan; Danışmanlarımız: Prof. Dr. Münevver SÖKMEN Doç. Dr. Yusuf DİLGİN Teknisyen Arif Sercan ŞAHUTOĞLU AYRICA; Tüm çalıştay ekibine TEŞEKKÜRLERİMİZİ ARZ EDERİZ. 8
GRUP ÜYELERİNİN ÖZGEÇMİŞLERİ Sami AYGÜN (Refik Arslan Öztürk Fen Lisesi BİLECİK) 17/11/1972 tarihinde doğdu. Üniversite eğitimini Marmara Üniversitesi Atatürk Eğitim Fakültesi İngilizce Kimya Öğretmenliği bölümünde bitirdi. Sırasıyla Van, Zonguldak, Bilecik'te çalıştı. 2005 yılında Karaelmas Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Anabilim dalında yüksek lisans eğitimini tamamlayarak Bilim Uzmanı oldu. Yüksek lisans çalışması uluslararası Journal of Molecular Structure bilim dergisinde yayımlandı. Evli ve iki çocuk babası olan Sami AYGÜN halen Bilecik Refik Arslan Öztürk Fen Lisesi nde görevini sürdürmektedir. Sevim AKGÜNLÜ (Kırıkkale Fen Lisesi KIRIKKALE) 03/03/1966 yılında Ankara'da doğdu.ilk,orta ve lise öğrenimini Ankara'da tamamladı. 1989 yılında Gazi üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümünde lisans eğitimini tamamladı.aynı bölümde yüksek lisansını tamamladı. Yüksek lisans tezi Journal Of Polimer Science dergisinde yayınlandı. Yine aynı çalışma TÜBİTAK tarafından araştırma-geliştirme teşvik ödülüne layık görüldü. 1991 yılında MEB'de Kimya öğretmeni olarak göreve başladı.meb'e bağlı değişik okullarda görev yaptıktan sonra 2003 yılında bakanlık ataması ile Kırıkkale Fen Lisesine atandı.aynı okulda danışmanlığını yapmış olduğu öğrenci projesi Uluslararası BUSEF Proje Yarışmasında gümüş madalyaya layık görüldü. Halen aynı okulda görevine devam ediyor. Evli ve 2 çocuk annesidir. İlknur ERCAN (Gülser-Mehmet Bolluk Anadolu Lisesi BALIKESİR) 9
07/03/1979 yılında Balıkesir'de doğdu.ilk, orta ve lise öğrenimini Balıkesir'de tamamladı. 2001 yılında Balıkesir Üniversitesi Necatibey Eğitim Fakültesi'nde lisans eğitimini tamamlayarak 2002 yılında Van-Muradiye ilçesine atanarak öğretmenlik hayatına başladı.2009 yılında Balıkesir Gülser-Mehmet Bolluk Anadolu Lisesi'ne atandı. Halen aynı okulda görevine devam etmektedir. Ayrıca Balıkesir Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü Organik Kimya Anabilim dalında da yüksek lisans eğitimine devam etmektedir. Evli ve bir çocuk annesidir. 10