Temizlik maddeleri eski çağlardan bugünlere kadar kullanılan ve insan oğlunun vazgeçilmezleri arasında olan ürünlerdir ve üç sınıfa ayrılır.

İnsan vücudundaki metabolizma atıkları ter bez bezlerinden deri yüzeyine salgılanır. Deri yüzeyinde artık maddeler ve yağ salgıları birikir. Çevreden bulaşan toz, toprak gibi diğer maddeler yağ salgılarıyla kir tabakasını oluşturur.Kir, deri dokusunun işlevini azaltır. Kir deri ve giyeceklerde mikropların çoğalmasına sebep olur.

Kiri temizlemede kullanılan maddelerin başında su ve sabun gelir. Kirin uzaklaşması için yeterli miktarda su ve sabun gibi kimyasal maddeler kullanılmalıdır. Kirin temizlenmesinde sıcak su soğuk suya göre daha etkilidir.

Temizlemede kullanılan başka bir madde de deterjandır. Sabuna göre temizleme gücü daha fazladır. Daha hijyenik ortamın sağlanmasında etkilidirler.

Sabun, bitkisel yada hayvansal (katı veya sıvı) yağların kuvvetli bazlarla (NaOH, KOH…) eritilmesiyle elde edilir. Bazik ortamda yağların hidrolizlenmesi sonucunda oluşan uzun zincirli ( )karboksilli asitlerin sodyum veya potasyum tuzlarına sabun, olaya da sabunlaşma denir.

K içeren sabunlar suda çok çözünür ve yumuşaktır. (Jelimsi) C17H35COO-K+ (Arap sabunu-potasyum stearat)

Yapısında Na içeren sabunlar katıdır ve serttir.

C17H35COO-Na+ (Beyaz sabun-sodyum stearat)

CH2OCR

CHOCR

CH2OCR

O

O

O+ 3 NaOH

CH2OH

CHOH

CH2OH

RCO Na

O

+ 3

GliserinSodyum karboksilatlar

Son olarak gliserin ve sabun oluşur ve bu sabunlaşma tepkimesi birçok sabun üretiminde kullanılır

1. Geleneksel (klasik)Yöntem: Yağ + NaOH → Beyaz sabun (Katı) + GliserinYağ + KOH → Arap sabunu (Sıvı) + Gliserin

2. Modern YöntemYağ + Su → Yağ asiti + GliserinYağ asiti + Baz → Sabun + Su

SABUNLARIN ELDE YÖNTEMLERI

YAĞLAR : Sabun yapımında kullanılan organik yağlar doğada serbest halde bulunan 12,14,16 veya 18 karbon içeren yağ asitleridir.18 karbondan büyüklerinin çözünürlüğü az olduğu için kullanılmaz.

SU : Kullanılan suyun sertliği önemlidir. Sert sulardan yapılan sabunlardan tam verim elde edilemez.

KİREÇ : Son sistemlerde kireç yerine sudkostik (soda) maddeler kullanıldığından kirecin önemi kalmamıştır.

TALK : Sabun verimini artırmak için kullanılır.

TUZ : Sabun çözeltisinde birikmiş sabunlar tuzla temizlenir. Kullanılacak tuz kaliteli olmalıdır.

KCl : Arap sabunu yapımında kullanılır.Tuz ile aynı işlevi görür.

SİLİKATLAR : Çamaşır sabunlarında verimi yükseltmek için kullanılır. Çünkü sodyum silikatın sabun gibi temizleme özelliği vardır. Arap sabununda potasyum silikat vardır.

SODYUM PERBORAT : Sabun tozu yapımında kullanılır

Sabunları oluşturan iki kısım vardır. bunlar suyu sevmeyen hidrofob yani kuyruk kısmı ve suyu seven hidrofil baş kısım olarak adlandırılır.

Kuyruk kısmı apolar baş kısmı polar yapılıdır.

Kirler genellikle yağ ve benzeri APOLAR maddeleri içerirler. Su polar

olduğundan bunları çözemez. Bundan dolayı ortama sabun eklendiğinde

sabunun hidrofobik (apolar) kısmı yağ ile etkileşir ve onu sarar. Sabun bazik

olduğu için kiri yumuşatır. Diğer taraftan sabunun polar kısmı su ile kuvvetli bir

şekilde etkileşir yağ ile temasa girmez. Ortamdaki su karıştırıldığında yağ

tanecikleri birbirinden ayrılır ve sabun molekülleri tarafından sarılır.Kiri

bulunduğu ortamdan çekerek suya geçmesini ve çözünmesini sağlar. Böylece

kir çamaşırdan ayrılmış olur. Sert sularda bulunan Mg+2 ve Ca+2 iyonları ile

sabundaki anyon olan kısımlar birleşerek suda çözünmeyen tuzlar (Kalker

tuzları) oluştururlar. Bundan dolayı köpürme olmaz.Bu yüzden sert sularda

temizlik zordur. Sert sulardaki bu iyonlar ortamdan uzaklaştırıldıktan sonra

temizleme işlemi başlar. Kuru temizlemede ise yağlı kirlerin susuz ortamda

benzin veya tri klor etilen ile temizlenmesi işlemi yapılır.

Petrol türevlerinden elde edilen , arıtma özelliği olan toz, sıvı veya krem durumunda olan kimyasal maddelerdir. Katı maddeleri ağartıcılar, beyazlatıcılar, dezenfektanlar ve kompleksleştiricilerdir.

Sodyum Lauril Sülfat (en çok bilinen deterjan )

Kir sökücü anlamına gelmekte ve sabun dışındaki temizleyicilerin tümünü kapsamaktadır. Yüzey aktif özelliği olan deterjanlarda hidrofob kısmı genelde 8-18 karbon içeren düz veya dallanmış zincirlidir. Yapıda bazen benzen halkası da bulunabilir. Bunlara alkil benzen sülfonat (ABS) da denir.

Deterjanlar sabunun yaptığı birçok işi yapmaktadır. Ancak her alanda deterjan kullanılmamaktadır. El,yüz ve vücut temizliğinde deterjan kullanılmaz. Deterjanların en önemli özelliği sert sularda bile köpürebilmesidir.

Lauril alkol sülfürik asitle tepkimeye girmesinde lauril hidrojen sülfat elde edilir. Elde edilen lauril hidrojen sülfat hidroksitle tepkimesinden deterjan oluşturur.Deterjanlar katı ve sıvı olarak üretilebilmektedir.Toz deterjanlarda deterjanın ana maddesinin yanında köpük arttırıcı, yapıcı ve düzeltici maddeler kullanılır.

Sabunların istenmeyen etkisi sulardaki ve ve iyonlarının sabundaki

ve iyonlarıyla yer değiştirerek çökelek oluşturmasıdır. Deterjanlar bu

iyonlarla çökelek oluşturmaz. Deterjanlar sert sularda bile temizleme özelliği gösterir.

Deterjanın yapısında bulunan benzen halkası mikroorganizmalar tarafından

parçalanmaz.Bundan dolayı çevre kirlenmesine etkisi sabundan daha fazladır. Günlük

hayatta kullanılan deterjanlar sabun tozu, klor, boraks gibi ağartıcılar taşır.

Kir ve su molekülleri yapı olarak birbirine benzedikleri için karışmazlar. Çünkü su polar yapıda kir ise apolar yapıdadır.Bu yüzden kiri temizlemek için sadece su yeterli değildir.Polar olan su molekülleri hidrojen bağları ile birbirine bağlandıklarından yağ molekülleri tarafından oluşturulan apolar yüzeye etki etmezler. Sabunun temizleme etkisi uzun apolar alkil zinciri ve uca sahip olmalarından kaynaklanmaktadır.

Kirli çamaşırların bulunduğu suya sabun eklendiğinde sabun çözünür.

Sabunun kiri etkili bir şekilde çözebilmesi için ->Kimyasal enerji(sabundan gelir.) ->Isı enerjisi(sıcak sudan gelir) ->Mekanik enerjiye(Elleri ovuşturmaktan gelir.)

sabun

-Bitkisel ya da hayvansal yağlardan elde

edilirler.

-Doğal olduklarından,insan vücuduna

etkileri yoktur.

-Doğal yollarla kolaylıkla parçalanırlar.

-Su kirliliğine sebep olmazlar.

-Çevreye zararları yoktur.

-Zamanla temizleme gücünü kaybederler.

-Sert sularda bulunan metal iyonlarıyla

çökelek oluştururlar.

-Kıyafetlere zararları vardır.

-Sıcak sularda daha etkili temizlerler.

-Binlerce yıldır kullanılmaktadır.

deterjan

-Petrol türevlerinden sentetik olarak elde

edilirler.

-İnsan vücuduna tesir ederler.

-Kolay kolay bozunmazlar.

-Su kirliliğine sebep olurlar .

-Çevre kirliliğine sebep olurlar.

-Değişik amaçlar için özel formüller vardır.

-Sert sulardaki iyonlardan çok az

etkilenirler.

-Soğuk suda bile iyi temizlerler.

-Kıyafetleri fazla yıpratmazlar.

-50-60 yıldır yaygın olarak

kullanılmaktadır.

Etilen maddesi NaCIO’dur.

Çamaşır suyu renkli maddelerin moleküllerinde C atomları arasında ki çift

bağları parçalayarak tekli bağa dönüştürür. Bu dönüşümden dolayı renk

yapıcının ışığı soğurma etkisi kaybolur. Ayrıca çamaşır suları maddelerle klor

kökleri oluşturarak oksijen açığa çıkarır.Böylece beyazlatma ve ağartma işlevi

gerçekleşmiş olur.

Saf klor renkleri beyazlatır.

Klorlu Çamaşır Suyu: Sodyum Hipoklorit in % 5 lik çözeltisidir.

1. Beyazlatıcı ve parlatıcı özelliğine sahiptir.2. Mikrop öldürücü özelliğine sahiptir.3. Ucuzdur.4. Renkli çamaşırlarda kullanılmaz.

Oksijenli Çamasır Suyu: Bunların en önemlileri sodyum perborat (NaBO3 3H2O) ve sodyum perkarbonat (2Na2CO3.3H2O2) tır. Bu çamaşır sularının klorlu çamaşır sularına göre bir çok üstün yönleri vardır.

1. Daha pahalıdır.2. Pamuklu ve keten kumaştan üretilmiş kumaşlarda kullanılır.3. Her renk kumaşta kullanıla bilir.4. Kumaşları fazla yıpratmazlar.

Renkli maddelerin moleküllerinde karbon atomları arasında çift bağ vardır.Çamaşır suyu bu çift bağları parçalayarak beyazlatma ve ağartma işlemini gerçekleştirir.Bu dönüşümden dolayı renk yapıcının ışığı soğurma etkisi yok olur. Saf klor gazı renkleri beyazlatır.Çamaşır suları maddelerle klor kökleri oluşturarak oksijen açığa çıkarır ve beyazlatma işlemini gerçekleştirmiş olur.

Çamaşır sodasının adı sodyum karbonattır.Bazen yapıda kristal halde iken su da bulunabilir, buna sodyum karbonat dekahidrat denir.

Sodyum karbonatın en önemli özelliği sularda sertlik yapan iyonları karbonatları halinde çöktürüp ortamdan uzaklaştırdığı için sert sularda bile temizleme özelliği göstermesidir.

Van gölü suyu; çamaşır sodası çözeltisidir. Saf hâlde de Beypazarı’nda bulunur. Doğada; beyazımsı renksiz, şeffaf, saf taş şeklinde bulunur. Piyasadakiler, sodanın toz edilmişidir. Çamaşır sodasına, trona da denir. Van gölündeki çamaşır sodası, dünyanın ihtiyacını karşılayacak kadar çoktur. Formülü, Na2CO3’tür. İleride sabun ve deterjanın yerini alacak kıymette bir kaynağımızdır. Yalnız “soda” dendiğinde, çamaşır sodası anlaşılır; yemek sodası anlaşılmaz.

Doğal bir mineraldir. Su ile hidrolizlenerek bazik ortam oluşturur.

Na2CO3 + H2O → NaOH + NaHCO3

Kirin yapısındaki yağ, bazik ortamda sabunlaşır ve çözünür hale gelir.

Çamaşır sodası sabun gibi sert sulardaki iyonları çöktürdükten sonra temizleme işlemini sabun gibi yapar.

ÇAMAŞIR SODASI ÇAMAŞIR SUYU

Sodyum karbonat olarak

bilinen bazik tuzdur. Suya atıldığında, NaOH bazını oluştururlar. Oluşan NaOH yağ iletepkimeye girerek,sabun

ve gliserin oluşturur. Sadece yağ ile

tepkimeyegirerek yağın yapısınıdeğiştirirler. Çevreye

zarar vermezler.

Sodyum hipoklorit olarak bilinir.Beyazlatıcı olarak kullanılırlar. Camaşır suları

oksidasyonyoluyla tepkimeye girerler. Klorlu olanları HipokloritAsitin % 5 i dır. Ucuzdur.Renklilerde kullanılmazlarTepkimeye girerler. Oksijenli olanlarıpahalıdır. Yıpratmayapmazlar ve renklilerdekullanılırlar.

Bu bölümde kireç, harç, alçı, cam, porselen, seramik elde edilişleri ve kullanım alanlarından bahsedilecektir.

Sönmemiş ve Sönmüş Kireç Kalsiyum oksit bileşiği (CaO) kireç

olarak adlandırılmıştır. Kireç yataklarında, kireçtaşının

(Kalsiyum karbonat,CaCO3) fırınlarda yüksek sıcaklıklarda ısıtılmasıyla kireç elde edilir. Fırınların dış kısmı çelik iç kısmı ateş tuğlası ile döşelidir. Kireç taşından kireç elde edilmesinin tepkimesi aşağıda verilmiştir.

CaCO3 CaO+CO2

Kirece halk arasında sönmemiş kireç denir.Birçok alanda kullanılır. Eskiden beri yapı malzemesi olarak kullanılmaktadır.

Sönmemiş kirece su eklendiğinde sönmüş kireç elde edilir.Bu olayda suyu kaynatabilecek derecede ısı açığa çıkar. CaO+H2O Ca(OH)+ısı

Sönmemiş kireçten, sönmüş kireç elde edilmesi olayına kireç söndürme denir.

Kirecin yapı malzemeleri için en önemli özelliği yapıştırıcı olmasıdır.Kum ,çimento ve su karıştırıldın da harç elde edilir.Harç içerisinde bulunan Ca(OH)2 havada bulunan CO2ile birleşerek CaCO3 haline dönüşür.Harç sertleşerek betona dönüşür.Olayın denklemi:

Ca(OH)2+CO2 CaCO3+H2O Harç büyük oranda kum(SiO2) içerir.

Madde Formülü

Kireç Taşı CaCO3

Sönmemiş Kireç CaO

Sönmüş Kİreç Ca(OH)2

Harç Ca(OH)2 + kum + su

Beton Ca(OH)2 + kum + su + demir + taş

Kum SiO2

Çamaşır Sodası Na2CO3

Camların yapısında temel bilesen SiO2 tir. SiO2 tabiatta oldukça çok bulunan, zincirleme kovalent bağ içeren ucuz bir maddedir.

SiO2 +Na2CO3 +Ca CO3 (1300-1500 0C) Na2SiO3 +CaSiO3+CO2

SiO2= Kum

Na2CO3 = çamaşır sodası

CaCO3 = Kireç tası

SIO2

Camlar teorik olarak akışkanlığı çok düşük olan sıvılardır (fakat amorf katılar grubunda sınıflandırılırlar) . Camın kimyasal yapısı incelendiğinde ana bileşenin kum (SiO2) olduğu görülür. Bunun dışında çeşitli metal oksitleri bünyesinde barındıran bir maddedir.

• Camın bileşimini oluşturan üç madde vardır. Bunlar; oksitler, eriticiler ve sabitleştiricilerdir.

• Camın ana bileşenleri SiO2, B2O3, P2O5 gibi yarı metal ya da ametal oksitleridir. Bu maddeler ısıtıldıklarında ağ örgülü yapı oluşturmaktadır.

• Cam üretiminde yaygın olarak kullanılan eriticiler Na2O, K2O, ve Li2O ’dir. Bu maddeler safsızlık oluşturarak erime sıcaklığını 200 0Ckadar düşürmektedir.

• Camın kimyasal maddeler karşısında bozunmasını engellemek, kırma indisini ayarlamak, elektriklenme özelliğini kontrol etmek için gerekli maddelere sabitleştirici denir. Bunlar; CaO, BaO, PbO,MgO, ZnO tir.

CAM ÖZELLİKLERİ KULLANIMALANLARI

Silis camı Genleşme katsayısı küçüktür. Bütün ışınları geçirirler

UV lambaları, mikrop olduruculamba yapımında

Soda-kireç taşı camı Genleşme katsayısı küçüktür.Bütün ışınları geçirirler

Ampul türleri ve pencere camları

Kurşun(kristal)camı PbO cama kolay işlenebilme,ışığı yansıtma ve yaymaözelliği kazandırır

Sus eşyası, optik araç, gama ve X ışınlarından korunmak içinayna yapımında

Borosilikat camı Yüksek sıcaklıkta yumuşar.Isıl şoklara direnclidir. Su veasitlere karşı dayanıklıdır

Lab. Cam malzeme,mutfak eşyası,astronomikayna, optik araç

Alümino silikat camı Yumuşama sıcaklığı yüksek,genleşme katsayısı küçüktür

Termometre, yanma tüpleri,ateşe dayanıklı malzeme yapımı

Germanyum (elektronik) cam

Gece görüş dürbünleri, fiberoptik kablolarda

Alkali baryumSilikat camı

Tv ekranları yapımında. Xışınlarını engeller

Teknik cam Bilgisayar içindeki bazı camlar

Cam köpüğü Cam saf karbonla ısıtılarakkopuk haline getirilerek eldeedilir.

Isı yalıtım malzemesi

Cam Mozaikler Opak yapıdadır, dış etkenlerekarşı dayanıklıdır.

Duvar ve döşeme kaplamamalzemelerinde

MnO2 : Camın rengini acar As2O3 : Renk verir Fe+2 : Mavimsi yeşil Fe+3 : Sarımsı yeşil Cu : Yeşilimsi mavi Ni : Dumanlı gri Cr : Yeşil KNO3 : Camın saydamlığını giderir.

Seramikler bir veya birden fazla metalin, metal olmayan element ile birleşmesi sonucu oluşan anorganik bileşiklerdir. Genellikle kayaların dış etkiler altında parçalanmasıyla oluşan kil, kaolin ve benzeri maddelerin yüksek sıcaklıkta pişirilmesi ile meydana gelir. Bu açıdan halk arasında “pismiş 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 mAl2O3. nSiO2.pH2O dur. Killi toprak saflaştırıldığında KAOLINIT adını alır. Seramik üretiminde toz haline getirilmiş kaolinitler kullanılır.

ELDESI: Kil saflaştırılarak, kaolinit haline dönüştürülür. Kaolinitler toz haline getirilerek su ile karıştırılır ve

yumuşak ve kıvamlı bir madde haline gelene kadar karıştırılır.

Elde edilen hamur buradan alınarak islenmeye başlanır. Sekil verilen hamur, 1100-1300 0C ye kadar ısıtılır. Fırından çıkan madde ince isin yapılması için

laboratuarlara götürülerek boyanır. Boyanmış ya da sırlanmış mamul tekrar 900-1100 0C ye

kadar ısıtılır.

KULLANIM ALANLARI: Mutfak malzemeleri İnşaat sektörü Çanak ve çömlek yapımı.

Porselenler seramik olarak tanımlanan ürünlerin en üst özelliklerine sahip maddelerdir. Porseleninin temel malzemeleri:

1. Kaolin (Çim Kili) Kolay yoğurulmayı2. Kum (Silisyum dioksit) Sert yapı kazanmasını3. Feldspat (Alüminyum silikat) Camsı yapıyı kazandırır.

PORSELEN IMALATI:

1. Kaolin+Kum+Feldspat önce bir dizi işlem sonunda toz haline getirilir.2. Sekil verildikten sonra bisküvi kıvamına gelinceye kadar ısıtılır. (1000-1500 0C)3. Gerekli sıralama işlemleri yapılır.4. Sıralanmış porselen tekrar yüksek sıcaklığa kadar ısıtılır ve son ürün elde edilir.

SERAMİK PORSELEN

Çanak, çömlek Yalıtım

Kiremit, tuğla Dişçilik

Yer döşemeleri Mutfak eşyaları

Mutfak, banyo lavaboları Küçük heykel ve biblolar

SERAMİK PORSELEN

Işığı geçirmez Işığı geçirir

Sırlanmamış olanlar suyu sızdırırlar

Suyu sızdırmazlar

900 0 C- 1200 0 C Fırınlanırlar

1400 0 C- 1500 0 Cfırınlanırlar

Kırılgandır, dayanıksızdır Dayanıklıdırlar

Küçük gözenekli ve çabukparçalanan sır yapısı vardır

Sıkı bir yapısı ve sağlamsır yapısı vardır

Dilek DoğanDilek Doğan

Atatürk ÜniversitesiAtatürk Üniversitesi

Kazım Karabekir Eğitim FakültesiKazım Karabekir Eğitim Fakültesi

OFMA/ Kimya ÖğretmenliğiOFMA/ Kimya Öğretmenliği