Mürekkep`in kullanışı çok eskidir. M.Ö 2500 yıllarında bulunan Çin mürekkebi bir yana, Mısırlılar da aşağı yukarı aynı çağlarda mürekkep kullanıyorlardı. Asurlular, Mısırlılar, hatta Yunanlar`dan kalma,pişirilmiş toprak levhalar veya taş üzerine yazılmış pek çok yazıt günümüze kadar ulaştığı gibi, Mısırlıların yer altı mezarlarında da, mürekkeple (siyah ve kırmızı)yazılmış papirüsler bulundu; bu elyazmalarında Calamus,hatta tüy kalem kullanıldığı sanılmaktadır. Balmumu tabletler ve kazı kalemi Yunanlar ile Romalılar için düşüncelerini yazı halinde ifade etmeğe yarayan tek araç değildi; ayrıca mürekkep de kullandılar; zaten Plinius, Marcus Vitrunius Polio ve Dicskorides`in eserlerinde mürekkep formülleri yer alır. Eskiçağda sepi ali ve demir tannanlı mürekkepler biliniyordu; bu mürekkeplerin elyazmalarını kopya eden sanatçılar tarafından kullanıldığı sanılmaktadır. Bazı parşömenlerde baş harflerin erguvan rengi (temel maddesi zencefre, cıva sülfür ve kantaşı) mürekkeple yazıldığı görülür. Bizanslarda, kırmızı mürekkep (kutsal mürekkep) imparatorluk yazışmalarında kullanılırdı ve 470 Fermanıyla bu mürekkebin özel yazışmalarında kullanılması yasaklandı. Ortaçağ elyazmalarında, altın ve gümüş yıldızlı çeşitli mürekkepler rastlanılır. Bu çağda siyah mürekkep yapımında ,özellikle mazı urundan yararlanılırdı. Fakat bu yapım uslu çok ilkeldi ve mürekkep kalitesiz olduğu için, bu gün elde bulunan yazmalar ya soluk, ya tamamen renksizdir.18.yy`da mürekkep yapımında bir gelişme görüldü ve daha bilimsel usullere başvuruldu.Yeniçağda çok çeşitli ve renk renk mürekkepler ortaya çıktı.Daha sonra dolmakalem mürekkebi, kopya mürekkebi ,marka mürekkebi tipografi,litografi baskılarda kullanılan yağlı ,altın,gümüş,bronz yıldızlı matbaa mürekkepleri yapıldı. Türkler, 20.yy.a kadar genellikle bezit yığının yakılmasından elde edilen işten yapılan bezir mürekkebini kullandılar. Siyah mürekkep ise,Musul mazısı,sirke,göztaşı,ve temiz suyun kaynatılıp süzülmesinden sonra,içine biraz Arap zamkı katılmasıyla hazırlanılırdı.
Matbaa mürekkepleri: Uzun süre mürekkep yapım usulleri gizli tutuldu. Her matbaacı mürekkebin kendi yapıyordu. Ancak 1818 yılında Fransız matbaacısı Pierre Lorilleux ilk mürekkep fabrikasını kurdu ve yaptığı mürekkepler diğer matbaalara satmaya başladı. Bugün,baskı usullerine göre değişen, birbirinden çok farklı mürekkep türleri vardır; fakat hepsinin temel maddesi, renk veren katı bir madde veya pigment ile bu pigmentin karıştırıldığı bağlayıcı veya eritici bir akışkandır. Pigmentler, siyah, Prusya mavisi, krom sarısı vb. renklerde, çok ince toz halinde madensel boyarmaddeler veya anilin esaslı boyar maddelerden elde edilen lakalardır.Klasik eski mürekkeplere yağlar ve yağlı vernikler katılırdı; bugün kısmen sentetik verniklerden faydalanılır. Yeni baskı usulleriyle birlikte eritici hidrokarbonlar, alkol, hatta su katılan mürekkepler kullanılmaya başlandı.
Tipoğrafi mürekkepleri, boyarmaddeleri yapışkan bir vernik içinde asıltı halinde olan, oldukça kıvamlı bir macundur; adi siyah olanları adi kağıt baskılarında kullanılır ayrıca kuşe kağıt üzerine yapılan lüks baskılar için kuşe mürekkebi vardı.Çok yüksek tirajlı rotatif makinelerde kullanılan ve daha akışkan olan gazete mürekkeplerinin temel maddesi madensel yağlar ve reçinedir.Litoğrafi ve ofset mürekkepleri tipoğrafi mürekkeplerine benzer fakat daha koyu kıvamlıdır.
Helyo mürekkepleri,yağ kıvamındadır ve pigment ile verniğin bir hidrokarbon karışımında eritilmesiyle elde edilir.Maden ve plastik üzerine yapılan baskılarda, mürekkeplerin bileşimine, baskı yapılacak yüzeye yapışmasını sağlayan maddeler katılır. Özel baskı usulleri için hazırlanan mürekkeplerde klasik pigmentler kullanılmaz. Alkollü mürekkepler, anilin boyarmaddeleri alkol asıltılarıdır; karbon kağıdı (veya daktilo şeridi) mürekkepleri`in temel maddesi mumdur. Öbür mürekkeplerde boyar madde olarak çok ince maden parçacıkları kullanılır. Bazı mürekkeplerde de ancak belirli bir etken karşısında renk veren bir madde bulunur(gizli mürekkep) Mürekkepler değişik şekillerde kurutulur baskı kağıdı tarafından emilerek(gazete mürekkebi); eritici tarafından buharlaştırılarak (helyo,anilin mürekkepler); yağ ve vernik oksitlenerek (oksit mürekkebi ), kurutucu madde eklenirse oksitlenme hızlanır;verniğin polimerileşmesi için ısıtılarak.(ısı ile sertleşen mürekkepler)denir.
GÖRÜNMEZ MÜREKKEP
Savaş dönemlerinde ajanların haber iletimi pek güvenli değildi. Açık yazılmış mektuplar okunabilir, şifreler çözülebilir, telefonlar dinlenebilir. Bu yüzden gizli bilgi aktarmak isteyenler her zaman görünmez mürekkeplere başvurmuşlardır. Yazı mürekkebi günümüzden 6000 yıl kadar önce Mısır’da bulunduğuna göre gelişigüzel kimselerin okuyamadığı mürekkep de bu tarihlerde bulunmuş olabilir. Bizanslı Philomenes meşe yazısından elde edilen bir gizli mürekkepten söz etmiştir. George Washington ile Kont Rumford yazışmalarda bu mürekkebi kullanmışlardır.
Gizli mürekkeplerin formülleri onları kullananlar kadar çok çeşidi vardır. Yine de bunları açığa çıkarılış yöntemleri bakımından üçe ayırabiliriz. Birinci sınıf organik sıvılardır Süt; portakal ve limon suyu sirke sabunlu su, idrar gibi örneklerdir. İkinci grup kimyasal maddelerin çözeltileridir. Kuru iken renksiz olan bu maddeler bir ya da birkaç ayıraçla görünür hale geçirirler. Her çözelti kendine özgü ayıraçlar gerektirdiğinden bunlara sempatik mürekkep denir. Bildiğimiz normal mürekkeplerin çoğu da renksiz sıvıların karıştırılmasıyla elde edilir. Örneğin; demir sülfat çözeltisiyle gallattannik asit kepleri tipik olanlarını şöyle sıralayabiliriz.
Kobalt Klorür, Nitrat, Sülfat ve Asetat tuzlarının sulu çözeltileri hafif pembe renklidir. Seyreltik çözelti ile kaba kağıtlara yada kumaşlar yazılan yazılar kolay görünmezler. Ancak 100 ile 120 arası sıcaklığa kadar ısıtılırsa bu tuzlar bağladıkları su moleküllerini bırakırlar ve güzel mavi renkli yazılar ortaya çıkar. Renksiz demir üç sülfat çözeltisi ile yazılmış yazılar potasyum ferro siyanüre batırılmış bir bezle hafif silinirse ünlü prusya mavisi rengi gözlenir. İşlem sodyum karbonat ile yapılırsa yazı kahverengi olur. Kurşun asetat çözeltisiyle yazılan görünmez yazılar çok kötü kokan (çürük yumurta kokusu) kükürtlü hidrojen ağzına tutulursa simsiyah harfleri rahatça okuyabilirsiniz. Fenolfttalein ile yazılmış yazı amonyak buharı ile açığa çıkar. Sempatik mürekkeplerin en ilginç örneklerinden biri derişik potasyum nitrat çözeltisidir. Bu çözelti ile yazılan yazıların bir özelliği vardır. Yazı kağıdın belli bir noktasından çekilen çizgi ile başlar ve harflerle kelimeler arasında hiçbir kesiklik yapılmadan mesajın sonuna kadar sürdürülür. Yazı kuruduktan sonra çizginin başlangıç noktasına akkor sıcaklığına kadar kızdırılmış bir toplu iğne dokundurulursa tüm yazı bir anda yanıp kömürleşerek çok yanık bir mesaj ortaya çıkarır. Dostlarına yazdıkları çeklerin ucunu hafifçe yakan hayalici babalara şiddetle önerilir. Böylesi mürekkepler çok dikkatle denetlenen koşullarda kullanılacak ayıraçlar gerektirir. Kimi yazılar ise ancak birkaç arar işlemden sonra okunabilir.
Üçüncü grubu “Işıyan Mürekkepler” olarak adlandırabiliriz. Bir radyum tuzunun asetondaki çözeltisini bir mendile fırça ile yazabilirsiniz. Sonra mendili x ışınları fotoğraf plakası üzerinde yazınızın fotoğrafını çekebilirsiniz. Mor ötesi ışınlara tutulunca kuvvetli flüoresans ışıldama gösteren maddelerde vardır. Eosin, flöresin , ezorsin, rodamin’in sudaki, antresan’in alkoldeki çözeltileri bunlara örnek olabilir. Hiç başka kimyasal madde kullanmadan yalnız su ile gizli mesajlar yazılabilir. Su, kağıdın liflerini ve dolgu maddelerini bozar. Kağıt iyot buharına tutulursa yazıların bulunduğu bölgeler iyodun toplandığı yerler olarak belirir
Görünmez mürekkepli mesajlarla haber iletimi I. Dünya Savaşında doruk noktasına erişmiştir.

2) MİNERALLER

• Sindirilmeden direk olarak kana alınırlar.Enzimlerin yapısına katılırlar.Vitaminlerle birlikte düzenleştirici olarak görev yaparlar.Vücudumuzda Cl ,P, S ve N elementlerinin asit bileşikleriyle Na, K, Ca, Mg, Fe, Mn ve Cu metallerinin baz özelliğindeki bileşiklerine rastlanmaktadır.
• Mineraller hücrede protein,karbonhidrat,yağ gibi,organik maddelere bağlı olarak bulundukları gibi hücrede tuz halinde de bulunabilirler.
• Minareller, vitamin-hormon-enzim v.b. moleküllerin yapısına katılır.70kg ağırlığındaki bir insanda ortalama 3 kg mineral tuzları vardır.
• Organizmanın yapısında az da olsa minerallere ihtiyaç vardır.
Mineraller kanın kanın osmotik basıncının ayarlanmasında ,kas kasılmasında,kanın pıhtılaşmasında, ve sinirlere uyarının iletilmesinde önemli role sahiptir.
• Minareller bazı enzimlerin yapılarına katılarak katalizör görevi yapar.
• İdrar,ter ve dışkı ile dışarı atıldığından mineral içeren besinlerin düzenli olarak vücüda alınması gereklidir.Yiyeceklerde bulunan ve mineral olarak adlandırılan bütün maddeler aslında tuzdur.Yeterli mineral içermeyen besin maddeleri ile beslenilirse,tuz atılması devam edeceğinden kas krampı gibi bazı bozukluklar görülür.Sıcak ortamlara maruz kalan insanlar daha fazla terledikleri için dışarıdan yeterince tuz almalıdır.
Sodyum ve klor bütün vücut sıvıları içinde iyon olarak bulunur.Ancak kan gibi hücre dışı sıvılar içindeki bu iyonların miktarı daha fazladır.Sodyum ve klor dokularda suyu tutarak vücudu su dengesini sağlar.Sodyum ve klor kas ve sinir sistemi işlevleri için gereklidir.Ancak bazı böbrek hastalıklarında,yüksek

Anyonik : OSO veya SO
Katyonik : N (CH ) veya C H N
İç tuz : N (CH ) (CH ) COO
Yarı polar : N(CH ) O
İyonik olmayan : (OCH CH ) OH
Yüzey aktif madde olmak üzere sınıflandırılabilir.

Anyonik deterjanlar sulu çözeltide – iyon içeren yüzey aktif maddelerdir.
C H OH + SO C H OSO H C H OSO Na

Katyonik deterjanlar, çözeltide pozitif yüklü iyon veren yüzey aktif maddelerdir.

C H Cl + N(CH ) C H N(CH ) Cl

Yarı polar deterjanların yapısı:
CH
|
C H N(CH ) + H O C H N 0 + H O
|
CH

İç tuz yapısındaki deterjanların yapısı:

O O
|| ||
C H N(CH ) + Cl CH C Ona C H N(CH ) CH C O + NaCl

İyonik olmayan deterjanların yapısı:

C H OH + nCH CH C H (OCH CH ) OH

DETERJANIN HAM MADDELERİ
Büyük hacimlerde yüzey aktif organik bileşikler sabun ve deterjan üretiminde kullanılırlar. Lineer alkilbenzen sülfonat (LAS) ve yağ alkolü sülfatı, bunlara örnek oluştururlar ve yüz milyonlarca kilo üretilirler. Aynı durum, sabunların ana maddesi olan yağ asitleri için de doğrudur. Bu amaçla oleum, sud kostik, çeşitli sodyum fosfatlar ve ürün ağırlığının %3 veya daha azını oluşturan, çok sayıdaki katkı maddelerin büyük bölümü satın alınır.

Köpük Ayarlayıcı Maddeler : Bu maddeler ya köpüğün sabit kalmasını yada köpüğün azalmasını sağlarlar. Genellikle yüzey aktif madde ile birlikte kullanılırlar. Bu maddelerin ortak bir kimyasal yapısı yoktur. Genellikle her bir yüzey aktif madde için özel bir köpük ayarlayıcı kullanılır. Köpüğün kalıcı olmasını sağlayan maddelere örnek olarak, laurik etanolamit, alkilbenzen sülfonat ve laurik alkol-alkilsülfat verilebilir. Köpük azaltan maddeler genellikle hidrofobik maddelerdir. Bunlara örnek olarak da uzun zincirli yağ asitleri, silikonlar ve hidrofobik iyonik olmayan yüzey aktif maddeler verilebilir.

Deterjanın Etkisini Artıran Maddeler : Bu amaçla daha ziyade sodyumtripolifosfat gibi kompleks fosfatlar kullanılır. Bu maddeler suda bulunan ve sertlik veren Ca ve Mg iyonlarını kompleks oluşturarak başladıklarından çökmeleri önlenmiş olur. Ayrıca suya geçmiş olan kirlerin çamaşır üzerine tekrar çökmesine mani olurlar. Kompleks polifosfatlar kullanılarak hazırlanmış bir deterjanla, karışım oranlarının iyi olması halinde iyi bir temizleme sağlanır. Deterjan etkisini artırdıklarından, deterjan maliyetini düşürürler. Deterjanların bileşiminde, yüzey aktif madde, köpük ayarlayıcı ve yüzey aktif maddenin etkisini artıran maddeler yanında %3 oranında katkı maddeleri de bulunur.

Deterjan Katkı Maddeleri : Korozyon inhibitörü olarak kullanılan sodyum silikat (Na SiO ), çamaşır makinesinin metal kısmını ve tabakları korur. Benzotriazol, Alman gümüşü gibi metalleri korur. Korozyon inhibitörlerinin etkisini artırır. Karboksimetil selüloz, tekrar çökmeyi önlemek için kullanılır. Kumaşın parlak olmasını sağlamak için UV ışığı görünür ışığa çevrilebilen florsan maddeler kullanılır: Mavileştiren maddeler, kumaşın sararma yatkınlığını önler. Ultramarin mavisi (çivit) gibi maddelerdir. Peroksijen yapılı ağartıcılar, yüksek sıcaklıkta etkili bileşiklerdir.
Parfüm: Sabun ve deterjan endüstrisi en fazla parfüm kullanılan endüstrilerdir.

Deterjanların Çevreye Etkisi :
1960 ve 1970’lerde deterjanların bileşimleri, çevreyi koruma düşüncesiyle hızlı değişimlere uğramışlardır. Deterjanlardan kaynaklanan (sularda sürüklenen) fosfatlar, göl sularında ötrifikasyona neden olmakta ve bu nedenle deterjanlara fosfatların katılması, bazı ülkelerde yasaklanmış bulunmaktadır. Deterjan endüstrileri tarafından takınılan tavır, atık su işlem ünitelerinde özel işlemlerle atık sulardan fosfatların uzaklaştırılabileceği şeklindedir; ayrıca fosfatların zehirli olduğu konusu da yeterince ispatlanmamıştır ve bunların yerine başka maddelerin konulması da pek istenen bir çözüm yolu değildir. Sabun ve deterjan endüstrileri ve bunları donatanların karşı karşıya geldikleri muazzam bir görev, yeni malzemelerin çevre üzerindeki etkilerinin araştırılmasıdır. Bu karmaşık problemin çözülmesinden önce, çok sayıda araştırmanın yapılması gerekmektedir.
Su kirlenmesini kontrol ve önleme konusunun önem kazanması nedeniyle, ürün-geliştirme işiyle görevli kimyager ve kimya mühendisleri son yıllarda atık su işleme ünitelerinde ve yüzey sularında (akarsular) yer alan mikrobik etki tarafından, ev ve endüstri deterjanlarının, kolaylıkla bozundurulabilen türde olmaları üzerinde durmaktadırlar. Bu yeni parametre, deterjan endüstrisinin yeni ürünler geliştirmede göz önünde bulundurduğu işlerlik, yeterlik ve fiyat faktörlerine katılmıştır. Tetrapropilenden türetilmiş alkilbenzen sulfonat gibi bir kısım surfaktanlar, yavaş yavaş parçalanırlar ve geride kalıcı bir atık bırakırlar. Mikrobik etki tarafından surfaktanların kolay bozunabilirlikleri, biyolojik parçalanabilirlikleri olarak adlandırılır. Bu konuda testler ve standartlar ortaya konulmuştur. Bunun gibi standartlar, geniş bir uygulama alanı bulabilmek için, çevre koşullarında değişim genişliğine sahip olmalıdır. Yetersiz atık işlem prosesleri ile, yalnız kısmen parçalanabilen malzemeler, daha yapay biyolojik işlem sistemleri tarafından tamamıyla bozundurulabilirler. Nehir suyunun da yavaş yavaş yok olma ölçütü veya atık su işleme ünitelerinde kullanılan biyolojik proseslerin tekrarı, biyolojik parçalanabilirliğin ölçülmesinde kullanılan, yaygın testlerden sadece bir kısmıdır.
Birkaç yıldan bu yana yürütülen araştırma esas alınarak, deterjan endüstrilerinin daha kolay parçalanabilen deterjanlar kullanmaları için belirli bir tarih, 31 Kasım 1965 seçilmiştir. Tam bir dönüş herkesin amacıdır ve bu konuda atılan en önemli adım, tetrapropilen benzensülfonatın (TPBS) diğerlerinin yerini almasıdır. Bu deterjan malzemesi, deterjan endüstrisinin ham maddesidir. Bulaşık ve çamaşır yıkama deterjanlarında kullanılan yüzey aktif maddeler pazarında, ağırlık olarak %70’lik paya sahiptir. Yılda yaklaşık 250 milyon kg civarında bir tüketim gücüne erişmiştir. TPBS, benzenin önce bir propilen tetramer ile alkillendirilmesi ve sonra, benzen halkasının sulfonasyonu ile üretilir. Propilen tetramer, dallanmış izomerlerin bir karışımından ibarettir ve pek azı, düz zincirli alkil gruplarına sahiptir. Daha kolay parçalanabilen yüzey aktif bir maddenin bulunabilmesi konusunda yapılan çalışma, alkil benzen oluşturmak için, düz zincirli bir hidrokarbon geliştirilmiştir. Düz zincirli maddeler, daha kolay parçalanabilen deterjanlar verir ve deterjan formülasyonuna kolaylıkla uyar.

YIKAMA ENDÜSTRİSİNİN TARİHÇESİ
Sabun endüstrisi olarak bilinen, yıkama endüstrisinin kökleri geçmişte 2000 yıl öncesine kadar uzanır. Pompeii kazılarında bir sabun fabrikasına rastlanmıştır. Bunlarla birlikte, pek çok sayıdaki kimyasal ham maddelerinde temelden bir değişme olmamıştır. 1940 ve 1965 yılları arasında, sabun gereksinmesinin %80’ini deterjanlar karşılamışlardır. 1975’lerde bu gereksinme %80’in üzerinde yeni deterjanlar tarafından sağlanmış bulunmaktadır. Bu deterjanlar, üretimleri için tamamıyla farklı yeni ham maddelere ve reaksiyonlara gereksinme duymaktadırlar.
Sabunun kendisi hiçbir zaman gerçekten bulunmamıştır. Fakat yağsı maddeler ve alkali karışımlarından yavaş yavaş geliştirilmişlerdir. Pliny the Elder, birincin yüzyılda sert ve yumuşak sabunun her ikisinin de üretildiğine değinmektedir; fakat on üçüncü yüzyıla gelinceye kadar sabun, bir endüstri olarak adlandırılacak miktarda üretilmemiştir. 1800 öncesine kadar sabunun, yağ ve alkalinin mekanik bir karışımı olduğu sanılmaktaydı; bundan sonra bir Fransız kimyacısı olan Chevreul, sabun oluşumunun gerçek bir kimyasal reaksiyon olduğunu göstermiştir. Domeier aynı süre içerisinde, sabunlaştırma karışımından gliserinin kurtarılması konusundaki araştırmasını tamamlaştırmıştır. Leblanc’ın sodyum klorürden ucuz sodyum karbonat üreten önemli buluşuna kadar, sabun üretimi için gerekli alkali, odun külünün kaba bir şekilde ekstraksiyonu veya doğal kalevi sulardan, örneğin Nil nehri gibi, evaporasyonla üretilmekteydi.

Sabun yapımında uygulanan temel proses 2000 yıldan bu yana değişmemiştir. Bu yöntemde, katı yada sıvı yağlar parti parti (süreksiz) olmak üzere bir alkali ile sabunlaştırılmakta ve sonra, karışıma tuz katılarak, sabun karışımından ayrılmaktadır. Fabrika işletilmesinde karşılaşılan başlıca değişmeler, katı ve sıvı yağların ön işlemlere sokulmaları ve hazırlanmış sabunun, örneğin püskürtme ile, kurutulması olmuştur. Hidroliz, hidrojenasyon, sıvı-sıvı ekstraksiyonu ve çeşitli katı ve sıvı yağların solventten kristalizasyonu, daha yeni ve daha iyi kalitede ham maddeler sağlamıştır. Sürekli sabun üretim prosesi 1937’de, Procter and Gamble kuruluşunun yüksek basınçta hidroliz ve sürekli nötralizasyon prosesini Quincy (Mass – ABD)’de kurmasıyla başlamıştır. Bunu izleyen gelişme, sürekli sabunlaştırma prosesi, Sharples and Lever Brothers kuruluşlarının müşterek çalışması sonucu ortaya çıkmış ve ilk fabrika 1945’te Baltimore’da kurulmuştur. Sürekli sabun üretim prosesi, önemli bir teknolojik gelişme olmasına karşın, sentetik deterjanların piyasaya çıkarılmasıyla, kısmen de olsa önemini yitirmektedir.

Deterjanın Kullanım Alanları ve Ekonomisi :

Deterjan satışları 1970’lerde 2 milyon dolara erişmiş, sabun satışı ise aynı süre içerisinde, yaklaşık 400-500 milyon dolar arasında sabit kalmıştır.
Sabun ve deterjan üretim ve Satışı
Sabun Deterjanlar Toplam
Milyon dolar Milyon kg Milyon dolar Milyon kg Milyon dolar Milyon kg
1940 313 1452 7 14 320 1466
1945 527 1713 35 68 562 1781
1950 540 1306 294 654 834 1959
1955 379 720 649 1260 1028 1980
1960 376 557 953 1785 1329 2342
1965 389 503 1154 2206 1543 2709
1970 427 476 1379 2560 1806 3035
1980 500 498 2000 3670 2500 4169
Kaynaklar: Soap and Synthetic Detergents – Domestic Sales, Imports, Exports and Per Capita Consumption, Chemical Economics Handbook, Standard Research Institute.

Petrolün yol açacağı zararlar
Petrol enerjisi yerine güneş enerjisini savunanların “romantik çevreciler” değil “gerçek çevreciler” olduğunu söyleyen Keskin şu uyarıda bulundu:

* Petrol şirketlerinin Dünya Bankası ve İhracat Kredi Ajansları aracılığıyla hükümetlerce desteklenen yatırım planlarının tümü, Kazakistan ve Azerbaycan’da gerçekleştirilirse, atmosfere karbondioksit yayılımı büyük ölçüde artacak ve küresel ısınma daha tehlikeli bir boyuta gelecek.

* İstanbul Boğazı dünyanın en tehlikeli su yollarından birisi. Buna rağmen, Hazar Bölgesi’nden batı ülkelerinin tüketici pazarlarına giden ağır petrol tankeri trafiğini taşıyor. Bu nedenle burası süregelen petrol bağımlılığımızı sorgulamak için çok uygun bir nokta.

* Hükümetler yenilenebilir enerji ve enerji verimliliği yatırımlarını ihmal ederken, fosil yakıtlar ve nükleer enerji, Amerika Birleşik Devletleri (ABD) gibi hükümetlerden hala her yıl 250-300 milyar sübvansiyon alıyor.

Üretim Yapan Firmalar:
Türkiye’de sıvı deterjan üretimi çeşitli ufak atolyelerde yaygın şekilde yapılmaktadır. Ancak işin biraz daha derinine inersek deterjan üretimi Lever, Benckiser gibi bazı büyük firmalar tarafından ciddi şekilde yapılmaktadır
Çamaşır suyunun üretimi
Gerekli Maddeler
Sodyumhipoklorit (NaClO) ‘in %5′lik çözeltisi, Su(H2O)
Yapılışı
İlk önce Tarım Koruma’dan %30′luk Konsantre Sodyum hipoklorit (NaClO) çözeltisi alınır. .Sonra imalat yerinde %5′e seyrelttirilir. Daha sonra kazanlarda yapılan karıştırma işlemi bitince bidonlara doldurulur.En sonunda ambalajlanarak piyasaya sevk edilir. Çamaşır suyuna bazen esans katılarak kokulandırılır.

KAYNAKLAR:
*Tempak San. Ltd. Şti.

Bakterilere küf ve mayalara etki eder. Mikrobik bozunmayı önlemek için gıdalarda koruyucu olarak kullanılır. Karınca salgısında bol miktarda bulunur.

Asetik asit(CH3COOH):

Sirke asidi olarak bilinir asetik asidin %5-8 lik çözeltisi sirke olarak kullanılır. Asetik asit bir çok ilaç ve endüstri maddesinin hazırlanmasında kullanılır. Tahriş edici kokuya sahip bir sıvıdır. Alüminyum asetat tuzu,taze kesilmiş yaralarda kan dindirici olarak kullanılır.

Sorbik asit(HC6H7O2):

Küf ve mayaların gelişmesine engel olur.Bu özelliğinden dolayı yiyeceklerde antimikrobik koruyucu olarak kullanılır. Kokusu,lezzeti yoktur.

Sülfürik asit(H2SO4):

Endüstride kullanılan en önemli asit ve dünyada en çok üretilen kimyasallardan biridir. SO2 kullanılarak Kontak Metodu denilen bir metotla üretilir. Endüstride bir çok alanda kullanılan bu asit,özellikle gübre üretiminde,amonyum sülfat üretiminde,patlayıcı yapımında,boya sanayiinde,petro kimya sanayiinde kullanılmaktadır.

Benzoik asit(C6H5COOH):

Beyaz renkli iğne ve yaprakçık görünümünde bir maddedir. Gıdalarda mikrobik bozunmayı önlemek için kullanılır. En çok kullanıldığı alanlar,meyve suyu,marmelat,reçel,gazlı içecekler,turşular,ketçap ve benzeri ürünlerdir. Benzoik asit,bir çok bitkinin yaprak,kabuk ve meyvelerinde bulunur. Benzoik asit,genellikle sodyum tuzu olarak kullanılır. İlave edildiği gıdanın tadını etkiler.

Folik asit:

Folik asit,yaşayan tüm hayvan ve bitki dokularında az da olsa bulunur. Folik asit en çok koyu yeşil yapraklı sebzeler ve gıda olarak kullanılan hayvanların böbrek ve karaciğerlerinde
1

bulunur. Biftek,hububat,sebzeler,domates,peynir ve sütte az miktarda bulunur. Folik asit eksikliğinde vücutta anemi (kansızlık) ortaya çıkar.

Hidrojen sülfür(H2S):

Renksiz bir gazdır. Kokmuş yumurtayı andıran bir kokusu vardır.Çok zehirlidir. Uzun zaman solunduğunda insanı öldüre bilir. Havada seyrektik olarak bulunduğunda yorgunluk ve baş ağrısı yapar.

Nitrik asit(HNO3):

Nitrik asit,dinamit yapımında kullanılır. Nitrik asidin gliserin ile reaksiyonundan nitrogliserin meydana gelir. Ayrıca nitrik asit NH4NO3 içeren gübrelerin üretiminde kullanılır.

Fosforik asit(H3PO4):

Saf fosforik asit,renksiz kristaller halinde bir katıdır. Fosforik asit, en çok, fosfatlı gübrelerin yapımında ve ilaç endüstrisinde kullanılır.

Hidroflorik asit(HF):

Hidroflorik asit yüksek oktanlı benzin yapımında,sentetik kriyolit(Na3AlF6) imalatında kullanılır. Ayrıca hidroflorik asit, camların üzerine şekil yapmak için kullanılır. Bu iş için, önce cam eşya yüzeyi bir parafin tabakası ile kaplanır. Sonra parafinin üzerine bir çelik kalem ile istenen şekil çizilir. Bu çizgilere hidrojen flüorür gazı veya çözeltisi tatbik edilir. Camdaki parafinin temizlendikten sonra camda yalnız sabit şekiller kalır.

Sodyum hidroksit(NaOH):

Beyaz renkte nem çekici bir maddedir. Su da kolaylıkla çözünür ve yumuşak kaygan ve sabun hissi veren bir çözelti oluşturur. İnsan dokusuna kaşındırıcı bir etkisi vardır. Sodyum hidroksit, lâboratuvarda CO2 gibi asidik gazları yakalamak için kullanılır. Endüstride bir çok kimyasal maddenin yapımında, yapay ipek, sabun, kâğıt,boya, deterjan endüstrisinde ve petrol rafinelerinde kullanılır.

Potasyum hidroksit(KOH):

Endüstride arap sabunu üretiminde, pillerde elektrolit olarak ve gübre yapımında kullanılır.

Kalsiyum hidroksit(Ca(OH)2):

Beyaz bir toz olup, suda hamurumsu bir görünüş alır. Sönmemiş kirece su ilave edilmesiyle elde edilir. Kalsiyum hidroksit asidik gazların uzaklaştırılması, kireç ve çimento yapımı alanlarında kullanılır.

2
Amonyak(NH3):

Renksiz, kendine özgü keskin kokusu olan bir gazdır. Sıvı amonyak özellikleri bakımından suya benzer, polar yapıdadır, hidrojen bağı yapar ve su gibi iyonlarına ayrışır. Amonyak,endüstride en çok azotlu gübrelerin ve nitrik asidin üretiminde başlangıç maddesi
olarak kullanılır. Lâboratuvarlarda ise amonyak , zayıf baz olarak ve bir çok kimyasal maddenin elde edilmesinde kullanılır. Amonyak, bilhassa nitrik asit ve amonyum tuzları imalatında, üre, boya, ilaç ve plastik gibi organik madde imalatında kullanılır. Amonyak gazı, normal sıcaklıkta basınç uygulandığında kolaylıkla sıvılaşır. Oluşan bu sıvının buharlaşma ısısı yüksektir (327kkal/g). Bundan dolayı amonyak endüstride soğutucu olarak kullanılır.

Hidrosiyanik asit(HCN):

Tabiatta bulunan zehirlerin en kuvvetlisidir. HCN’ nin kokusu şeftali çekirdeği içi kokusuna benzer. Metreküpte 34 miligram HCN varlığında kokusu hissedilebilir. Öldürücü tesir hızı yaklaşık 16 dakikadır. Öldürücü dozu konsantrasyonuna bağlıdır.

Laktik asit:

Zeytine lezzet ve bileşenlerinin salamuraya geçişini sağlıyor.

Probiyonik asit:

Peynirde,ekmek ve unlu mamullerinde rop hastalığına karşı, küflere karşı etkili bir asittir.

Malik asit:

Hafif ekşimsidir. Asitliği düzenlemek için kullanılır. suda çözünürlüğü yüksektir.

Tartarik asit:

Çözünürlüğü yüksek bir asittir. Asitlik ve tat için kullanılır. Üzümde bulunur.

Günlük hayatta karşılaştığımız maddelerden bir kısmı asit ve baz içerir. Asit ve bazlar her zaman evimizde bulundurduğumuz bazı mamullerin içinde bulunur. Şimdi bu mamullerin içinde bulunan asit ve bazları sırasıyla aşağıda gösterelim.

Şampuan:

Ammonium laureth sulfate. Sodyum citrate.

Sodium chloride. Ammonium lauryl sulfate.

Ammonium xylenesulfanete.

3

Sitrik asit.

Hydrogenated polydecene. Disodium EDTA.

Terasodium EDTA.

Diş macunu:

Kalsiyum karbonat. Sodium monofluorophosphate.

Sodium lauryl sulfate. Sodium carrageenan.

Sodium silicate.

Saç spreyi:

Cetrimonium chloride. Laktik asit.

Stearalkonium chloride. Palmitik asit.

Salicylic asit.

Sabun:

Sodium cocoly ısethionate. Coconut asit.

Stearic asit. Sodium ısethionate.

Sodium tallowate. Sodium stearete.

Sodium polm kernelate. Sodium chloride.

Trisodium EDTA

Cilt bakım kremi:

Sodium cetearyl sulfate. Sodium carbomer.

Tıraş köpüğü:

Palmitik asit. Vitamin hapı:Sorbik asit. Sitrik asit anhidr.

Potasyum klorür. Sodyum silikat. Folik asit. Stearic asit.

Ketçap:

Askorbik asit. Potasyum sorbat.

Sodyum benzoat.

Mayonez:

Sorbik asit.

Kola:

İnorganik asitliği düzenleyici H3PO4 Fosforik asit

Margarin:

Sitrik asit. Potasyum sorbat.

Limon sosu:

Sitrik asit. Askorbik asit.

Kabartma tozu:

Stabilizor(sodyum asit pirofosfat E450) .

Yiyecek ve içeceklerimize bulunan asitlerin yenilip içilmesinde bir mahsur yokken suni olarak elde edilen asitlerin yenilip içilmesi tehlike arz eder. Simdi sağlığımız için zararlı olan asitleri inceleyelim.

E-230 Sorbik asit: Vitamin B12’yi yok ediyor.

E-250 sodyum nirit, E251 Sodyum nitrat : Kalp damar hastalıkları.(tüm sosis ve salamlarda.)

E-120 Karminik asit: nörolojik hastalıklar.

E-330 sitrik asit: En tehlikeli kanserojen etki maddesi olup ne yazık ki bir çok hazır gıdada bulunuyor.(gofret, meyve suları, bazı hazır çorbalar,teneke konserve turşular, bazı hazır yaprak sarmaları,bazı şekerlemeler.)

E-300 Askorbik asit : Kanserojen etki maddesi. (bazı portakal sulu içeceklerde.)

Yurt dışında yasaklanan bizde hâlâ kullanılan katkılar:

E-211 sodyum benzoat: ketçaplarda bulunur.

E-210 Benzoik asit,

E-211 Sodyum benzoat,

E-213 Kalsiyum benzoat,

E-214 Etil-p-hidroksibenzoat,

E-215 Sodyum etil-p-hidroksibenzoat,

E-216 Propil-p-hidroksibenzoat,

E-217 Sodyum propil-p-hidroksibenzoat

Bunlar renkli draje çikolatalarda ve kaymaklı bisküvilerde kullanılır. Kalp hastalıkları, damar sertlikleri ve tıkanıklıklara yol açan katkı maddeleridir.

Mide ve bağırsak hastalıklarına yol açan katkılar:

E-338 Ortofosforik asit.

E-339 Sodyum fosfat.

E-340 Monopotasyum fosfat.

E-341 Monokalsiyum fosfat.

Sofradaki zeytin doğal zeytin mi:

Sofralarımızı süsleyen siyah zeytinlerin asıl renginin siyah olmadığını biliyor muydunuz? Zeytinlerin ağaçlarda toplanmasının ardından zeytinlerin işlenmesi arasında boyanması da yer alıyor. Zeytin üreten bölgelerde “zeytin boyası” olarak bilinen kimyasal olarak da demir oksit içeren boyayla zeytinlerin doğal renkleri kaybediliyor.(9 Nisan 2000 tarihli Zaman gazetesinden alınmıştır)

***********************************

Kaynaklar:

sürat yayınları kimya 1 kitabı

Marmara üniversitesi gıda mühendisliği gıda katkı maddeleri dersi ders notları,

Gıda kimyası kitabı

1.2. İyon Değiştirici Reçineler
İyon değiştiriciler , degişebilir katyon ve anyonları taşıyan, çözünür olmayan katı maddelerdir. Bu sentetik reçineler, yapı olarak iki kısımdan oluşur. İyon değiştirici maddelerin yapısını üç boyutlu hidrokarbon ağı ya da (matrix) elastik oluşturur. Diğer kısmını ise hidrokarbona kimyasal bağlarla bağlanmış asidik ya da bazik, iyonlaşabilen gruplar oluşturur. Organik ağ sabittir ve genel olarak laboratuvarda kullanılan çözücülerde çözünmezler. Ayrıca tüm pratik amaçlar için kimyasal inerttir. Fakat matrixe bağlı iyonlaşabilen ya da tepkimye girebilen aktif iyonlara sahiptir. Bu nedenle eğer bir değiştirici parçası, iyon içeren sulu eriyik ile temasa sokulursa, sonuncusu kolayca reçine ya da baştan bağlı olan iyonlarla değiştirilebilir.
Bir iyon değiştirici reçinenin kimyasal tepkileri , hidrokarbon iskeletine bağlı olan fonksiyonel grupların dağasıyla belirlenir. Belli başlı iki iyon değştirici grup vardır. Bunlar fonksiyonrl grupları sulu ortamların katyonlarıyla reaksiyona girebilen katyon değiştiriciler ve fonkiyonel grupları sulu ortamların anyonlarıyla reaksiyona girebilen anyon değiştiricilerdir. Bazı maddeler de hem anyon hem katyon değişimi yeteneğine sahip olup amfotrik iyon değiştiriciler adını alır.
Tipik bir katyon değiştirici reçinesi olan, sitirendivinil benzen polimeri stiren (1) ve divinil benzenin (2) kopolimerizasyonuyla hazırlanır. Polimeri kopolimerizasyon tepkimesi sırasında polistirenin çapraz bağlarıyla belli aralıklarla dönüşümlü olarak kovalent bağla bağlanırlar. Sonuçta, üç boyutlu, çözünmeyen bir hidrokarbon ağı oluşur. Eğer daha sonra sülfirik asit, polimerle birlikte reaksiyona sokulursa, sülfirik asit grupları (-SO3-H+), stiren divinil benzen polimerinin, benzen zincir çemberlerine girerler ve son madde olarak yapısı şekil 1.1’de gösterilen katyon iyon değiştirici reçine meydana gelir.

CH=CH2 CH=CH2
| |

(1) CH=CH2
(2)

- CH – CH2 – CH – CH2 – CH – CH2 –
| | |

SO3H | SO3H
- CH – CH2 – CH – CH2 – CH – CH2 – CH – CH2 – CH – CH2 –
| | | |

| SO3H SO3H |
-CH – CH2 – CH – CH2 – CH – CH2 – CH – CH2 – CH –
| | |

| SO3H |
- CH - – CH -

Şekil 1.1

Reçinenin birim hacmindeki fonksiyonel grupların toplam sayısı onun teorik iyon değiştirme kapasitesini belirler .
Tipik bir zayıf asidik katyon iyon değiştiricisi divinil benzenin ve metokril asidin veya resorsilik asit ve formaldehitin kopolimerizasyonu ile hazırlanır.
Tipik bir anyon değiştirici reçinesine, çapraz bağlı poli stirenin klorometillendirilmesi ve sonra da ürünün trimetil amin bigi tersiyer bir aminle muamelisiyle hazırlanır. Bu da yapısı şekil –1.2’de gösterilen bir değiştiricinin klorit tuzunu verir.
Klorometillendirilmiş polistren tersiyer amin yerine, sekonder aminle muamele edilirse, oluşan ürün zayıf bir anyon değiştiricisidir.

-CH – CH2 – CH – CH2 – CH –
| | |

-Cl(CH3)N+CH2 | CH2N+(CH3)3Cl-
|
- CH – CH2 – CH – CH2 – CH – CH2 – CH – CH2 – CH – CH2 –
| | | |

| CH2N+(CH3)3Cl- CH2N+(CH3)3Cl- |
| |
-CH – CH2 – CH – CH2 – CH – CH2 – CH – CH2 – CH –
| | |

| | |
- CH - | – CH -
CH2N+(CH3)3Cl-

Şekil 1.2

Anyon değiştiricilerinin kimyasal stabiliteleri, katyon değiştiricilerden daha azdır. Yüksek sıcaklıkta aminler hemen hidrojenlenir ve iyon değiştiricinin kapasitesini azaltır ve çözeltinin çözünebilen organik madde ile bulaşmasına neden olur.
Bu çapraz bağlı vinilbenzen reçineleri önemli fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptir. Örneğin konsantrasyon asitlerde, bazlarda ve tuzlarda çözünmezler ve oksidasyon, rediksiyon ve radyasyona karşı rezistanttırlar. Reçineler mükemmel bir termal yatkınlığa ve büyük bir “değiştirme kapasitesi”ne sahiptir. Bu stiren-divnil benzen matrixinin benzen zincirlerinin büyük orandaki eklenmiş iyonik fonksiyonel grupları içermesi gerektiği anlamına gelir. Reçine matrix’ine kovalent bağla bağlanmış olan iyonik gruplar sulu eriyiklerde gösterdikleri özelliklerin aynısını gösterirler ve sanki serbert monomerik formlarındaymış gibi davranırlar. Sonuç olarak, polimere bağlı olan iyonik grup, iyon değiştirici materyalin yapısını belirler. Bu nedenle zayıf ve güçlü iyonlu asit ve bazlarda olduğu gibi iyon değiştirici reçinelerinde bu tür sınıflandırılmaları olabilir. Birçok iyon değiştirici çeşidi olması hemen “iyon değiştirici materyoller en iyi şekilde sınıflandırırız ? “ sorusunu akıllara getirir.
Şimdiye kadar modern iyon değiştirici çeşitlerinin reçinesel bir yapıda olduğu anlatıldı. Tüm protik amaçlar için bu sentetik polimerleri materyali yalnızca iki çeşittir.şekil 1.1 ve 1.2’de gösterilen ve polistiren reçineler olarak adlandırılanlar birinci çeşittir. İkincisi ise şekil 1.3’de gösterilen metokrilik asitin (III) ve divinil benzenin polimerizasyonu ile hazırlanırlar. Bu tepkimenin sonucunda ise iyon değiştiricinin okrilik çeşiti olan zayıf asittir.

CH3
|
C=CH2
|
COOH
(III)

2 çeşit çapraz bağlı vinil benzen polimerlerie ek olarak; selüloz ,jel, poliakrilamit veya dextransların, fonksiyonel grupların içerisine girmesiyle hazırlanan, değişim matetyalleri ve organik iyon değişim kristalleri gibi yüksek kapasitede diğer tipte iyon değişim maddelerini verebiliriz.

CH3 CH3 CH3
| | |
- C – CH2 – C – CH2 – CH – CH2 – C -
| | | |
COOH COOH COOH

|
CH3 CH3 | CH3
| | | |
- C – CH2 – C – CH2 – CH – CH2 – C -
| | | |
COOH COOH COOH

Şekil 1.3

Örneğin belli iyonlar için yüksek seçici ya da serum proteinler, nüklerik asit ve enzimleri gibi makro moleküllerin froksiyonlarında kullanılırlar.
Çapraz bağlı vinilbenzen reçineleri çok yönlüdür ve diğer iyon değiştirici maddelerden daha çok kullanılırlar. Bu nedenle, diğer değiştirici reçine çeşitlerinden çok, bu tip üzerinde durulacaktır. Yine de çapraz bağlı reçinelerin prensipleri ve kavramları diğer iyon değiştirici maddelere kolayca uygulanabilir.
****************************************************
İyon değiştiriciler yüksek oranda polar gruplar ihtiva ettiklerinden reçineler kuvvetli hidrofilik olup su çekerler. Şişip büzülürler, hidroskopik jel gibi hareket ederler. Kuru reçinenin bir gramı 0,5-1g su absorblar.
Reçinenin değiştirme tarzı ihtiva ettiği fonksiyonel gruplara bağlıdır. Kuvvetli bir asidik reçine (sülfonik asit tipi) bütün şartlarda az çok hidroliz olur. Karboksilik asit ve fenolik reçineler zayıf elektrolit gibi davranırlar. Bunların teorik kapasitesine sadece bazik çözeltilerde varılır. Zayıf bazik reçineler iyi iyonlaşmadıklarından zayıf asitlerin absorbsiyonunda kullanılmazlar. Fakat kuvvetli bazik reçiniler (quarterner aminler gibi ) H2SiO3 ve H2CO3’le yer değiştirme reaksiyonları verirler. Kuvvetli reçinelerin tuzları yıkamayla hidroliz olmazlar. Zayıf reçinelerin tuzları ise zayıfça hidroliz olurlar. Eğer reçine tuz formundaysa değiştirme hızı büyüktür.
Hafif ve gözenekli katılar olan iyon değiştirici reçineler küre, boncuk ya da levhalar halinde hazırlanır.
Bunların başlıca kullanım alanları şunlardır.
a) endüstride sulardaki Ca2+, Mg2+, Fe2+ ve Mn2+ iyonlarının uzaklaştırılması (suyn yumuşatılması)
b) şekerin saflaştırılması
c) minerallerden altın, gümüş ve uranyum gibi değerli elementlerin ayrılması
d) esterleşme ve hidroliz reaksiyonlarında katalizör olarak kullanılması
*************************************************
1. 5 (9-7) İyon Değiştiricilerin Sınıflandırılması
Suların yumuşatılması, genellikle katyonik ve anyonik iyon değiştiricileriyle apılır. Katyon iyon değiştiriciler sodyum iyon değiştiriciler ve hidrojen iyon değiştiriciler olmak üzere ikiye ayrılır. Birinciler, sulu çözeltilerdeki katyonlerı Na+ iyonları ile, ikincisi ise H+ iyonları ile değiştirirler.
Anyonik iyon değiştiriciler ise iki grupta incelenir. Kuvvetli bazik anyon değiştiriciler, zayıf bazik anyon değiştiriciler.
İyon değiştiriciler bundan başka kimyasal birleşimlerine göre organik ve anorganik olarak gruplandırılabilir. Organik kökenli iyon değiştiriciler iki sınıfta toplanır.
A) Reçine kökenli iyon değiştiriciler .
B) Sulfone kömür kökenli iyon değiştiriciler.
Anorganik kökenli olanlar ise başlıca ikiye ayrılırlar.
Doğal zeolitler, sentetik zeolitler. Bunlardan başka zirkonyum ve titan fosfatlar zirkonyum ve kalay oksit , amonyum, fosfomolibdat gibi maddeler anorganik iyon değiştiricilerdir.
9.8 Katyon İyon Değiştiriciler
a) Sodyum iyon değiştiriciler
Bunlar başlıca slikat, sülfone kömür ve reçine kökenli olabilirler. Yumuşatılacak su, iyon değiştirici kolonundan geçerken sudaki Ca2+ ve Mg2+ iyonları Na+ iyonları ile yer değiştirir. Yer değiştirme reaksiyonları şunlardır.

2RNa+Ca(HCO3)2  R2Ca+ 2NaHCO3
2RNa+CaSO4  R2Ca+ Na2SO4
2RNa+CaCl2  R2Ca+ 2NaCl
Buradaki R, reçine ve sülfone kömür esaslı reçinelerde organik kök zeolit tipi reçinelerde ise -O-Xal2O3 YSiO2 ZH2O dur.
b) Hidrojen iyon değiştiriciler
Sülfone kömür ve reçine kökenli olan bu sistemlerde sudaki Ca2+ Mg2+ iyonları ve ayrıca Na+ iyonlarıda H+ iyonları ile değiştirilirler. Bu tip iyon değiştiriciden çıkan su düşük pH a sahip olup H2SO4, HCl, H2CO3 gibi asitler ihtiva eder.
Hidrojen iyon değiştiricisi kısaca H2R olarak gösterilirse suyun yumuşutulması sırasında şu reaksiyonlar oluşur.

MgSO4 + H2R  H2SO4 + MgR

2NaCl + H2R  2HCl + Na2R

MgCl2 + H2R  2HCl + MgR

Ca(HCO3)2 + H2R  2H2CO4 + CaR

Rejenerasyon % 5-10 HCl veya H2SO4 ile gerçekleştirilir. Asitin stökiometrik miktarının % 150-300 ü kullanılır. Rejenerasyon reaksiyonları şunlardır.
CaR + H2SO4  H2R + CaSO4
MgR + H2SO4  H2R + MgSO4
Na2R + H2SO4  H2R + Na2SO4
Bu yöntemde oluşan H2CO3 suyun havalandırılması veya vakumla giderilir. Sularda kalan HCl ve H2SO4 ise NaOH ile nötralleştirilir veya bu asitli su Na+ iyon değiştiriciden gelen ve Na2CO3 içeren suyla karıştırılarak istenilen pH elde edilir.
Baz hallerde eğer baziklik belirli bir değere ayarlanmak istenirse o zaman hidrojen iyon değiştiricisiyle sodyum iyon değiştiricisi birlikte kullanılır.
9.9 Sodyum Ve Hidrojen İyon Değiştiricilerinin Birlikte Kullanılması
Bazı iyon değiştirme işlemleri sonucu ortaya çıkan alkalinite izin verilemez düzeydedir. Bu durumda biri Na+ formunda reçineyle öteki H+ formunda reçineyle yüklenmiş iki kolon kullanılır. Yumuşatılacak su önce birinci kolondan (Na formundaki reçineyle dolu olan) sonrada ikinci kolondan geçirilir. Sonuç olarak sodyum ve hidrojen iyon değiştiricilerde vukubulan reaksiyonlar ortaya çıkar.
Ca(HCO3)2 + H2R  2H2O + 2CO2 +CaR
Reaksiyonduda oluşan CO2 , gaz gidericileriyle uzaklaştırılırlar.
Bu arada H2SO4 ve HCl oluşur. İki kolondan çıkan su uygun oranlarda karıştırılarak, ikinvi kolonda oluşan asitler ilk kolondan çıkan sudaki sodyum bikarbonat ile nötralleştirilirler.
2NaHCO3 + H2SO4  Na2SO4 + 2H2O + CO2
NaHCO3 + HCl  NaCl + H2O + CO2
İlk kolonun rejenerasyonu NaCl, ikinci kolonunki ise %1* luk HCl ile yapılır. İki kolonsan çıkan su aşağıdaki denkleme uyularak karıştırılır.

X=N – m
M + N
X : Hidrojen iyon değiştiricisinden geçirilmesi gereken su yüzdesi
m : iki kolondan çıkan suların karıştırılması sonucu toplanan suyun istenilen
toplam alkalinitesi
M : Yumuşatılacak suyun toplam alkalinitesi
N : Yumuşatılacak sudaki nötr tuzlarının (Cl- + SO42-) yüzdesi
9.10 Ayon İyon Değiştiriciler
a) kuvvetli bazik anyon değiştiriciler
Bunların eldesi için önce stiren-divinilbenzen reçinesi klorometillerdirme reaksiyonuna sokulur.
Daha sonra tersiyer aminle muamele edilerek quaterner amonyum tuzları oluşur. Bu polimer reçineler NH4OH gibi hareket ederler ve -CH2N+R3Cl- grupları ihtiva edrler. Sulu çözeltilerdeki SO42- , Cl- ,NO-3 gibi kuvvetli asit anyonlarını ve HCO-3 ve SiO2-3 gibi zayıf asit anyonlarını bünyelerinde tutarlar. Hidroksil grupları içeren bu reçineler aşağıdaki reaksiyonlarda görüldüğü gibi zayıf ve kuvvetli asitleri nötralleştirirler.
2R4NOH + H2SO4  (R4N)2SO4 + 2H2O
2R4NOH + H2SiO3  (R4N)2SiO3 + 2H2O Bunların rejenerasyonları için NaOH çözeltilerinden yararlanılır.
(R4N)2 SiO3 + 2NaOH  2R4NOH + Na2SiO3
Pahalı reçinelerdir. Genellikle NO-3 iyonlarının uzaklaştırılmasında kullanılırlar. Kanalizasyon sularının tasfiyesinde kullanıldıklarında, NO-3 ve PO3-4 iyonlarının %95’i uzaklaştırılır.
b) zayıf bazik anyon değiştiriciler

Radyokarbon oluşur oluşmaz bozulmaya başlar. Atmosferde bir miktar radyokarbon oluştuğunda, bu miktarın yarısı 5.700 yıl kadar sonra bozulmuş olur (ve azot gazına dönüşür). Geri kalan miktarın yarısı da daha sonraki 5.700 yılda bozulur ve ölçülemeyecek kadar küçük bir kalıntı kalıncaya kadar bu böyle devam eder. Bir ağaç, ölümünden 5.700 yıl sonra, canlıyken bünyesinde bulunan radyokarbon / olağan karbon oranının sadece yarısını ihtiva eder. 11.400 yıl (veya iki yarı–ömür) sonra, tabiattaki oranın sadece dörtte birini içerir. Yaklaşık beş yarı–ömür, veya kabaca 30 bin yıl sonra ise, çok zor ölçülen bir kalıntı kalır, bu yüzden radyokarbon testi sadece 30 bin yıldan daha genç kalıntıların yaş tayininde sağlıklı şekilde kullanılabilir.

Radyokarbon testi, bir zamanlar canlı olan varlıkların kalıntıları üstünde çalışır; meselâ binlerce yıl öncesine ait bir mezardaki kemikler veya ağaçtan yapılmış direkler gibi. Böyle organik bir maddenin yaşını tayin etmek için kalan radyokarbon miktarını saymak, buradan da canlının ne zaman radyokarbon almayı durdurduğu –yani ne zaman öldüğü– sonucunu çıkarmak gerekmektedir.

Testin değeri, bir papirüs parçasının veya seyrek karşılaşılan bir kafatasının ne kadar zaman öncesine ait olduğunu öğrenmek gerektiğinde ortaya çıkmaktadır. Netice itibariyle bu teknik yeryüzünde radyokarbonun (karbon 14) yaygın, olağan ve kararlı karbona (karbon 12) oranını, ve daha da önemlisi bu oranın zaman içinde sabit kalıp kalmadığını doğrulukla bilmeye dayanmaktadır. Yani testin sağlıklı işlemesi için yeryüzündeki radyokarbon / olağan karbon oranı, teste konu olan varlık hem hayatta iken, hem de öldükten sonra aynı kalmış olmalıdır, ve metodun ilk geliştirildiği günden beri de aynı kabul edilmiştir (son gelişmeler ışığında böyle bir ön kabulün doğru olmadığı anlaşılmıştır). Arkeologlar mezarını buldukları bir insanının yaşını belirlemek istediklerinde, eğer bu insan hayattayken yeryüzünde daha fazla karbon 14 mevcut idiyse, kemiklerden elde edilen yaş hatalı olacak, o insan gerçek yaşından daha genç gözükecektir. Eğer yaşarken yeryüzünde daha az radyokarbon mevcut idiyse bu durumda daha yaşlı gözükecektir.

Libby ve ekibi 1940’larda bu tekniği geliştirirken, Dünya’daki karbon 14 miktarının insanın yeryüzündeki varoluş zamanı boyunca değişmediğine inanıyorlardı; çünkü bu varoluş zamanı, Dünya’nın 4,6 milyar yıl olarak kabul edilen yaşı yanında çok küçük kalıyordu. Libby de radyokarbon oranını “denge değeri” ifadesiyle sabit kabul ediyordu.

Dünya oluştuktan ve bir atmosfere sahip olduktan sonra, karbon 14’ün inşa edileceği 30 bin yıllık bir geçiş periyodu olacaktı. Bu periyodun sonunda, kozmik radyasyon etkisiyle meydana gelen karbon 14 miktarı sıfıra doğru bozulan karbon 14 miktarıyla dengelenecekti. Libby’nin terminolojisiyle, 30 bin yıl sonunda yeryüzündeki radyokarbon rezervuarı sabit duruma ulaşmış olacaktı.

Problemler başlıyor
Üniformitaryen jeolojiye (jeolojik zamanlar boyunca tabiattaki şartların değişmediğini kabul eden görüşe) göre, Dünya, rezervuarın dolması için gereken 30 bin yıldan binlerce defa daha yaşlı olduğundan, radyokarbon miktarı milyarlarca yıl önce dengeyi yakalamış ve insanın yaratıldığı günden bugüne kadar da bu sabit değeri korumuş olmalıdır. Teorinin bu kısmını test etmek için Libby, radyokarbonun hem oluşma hem de bozulma oranlarıyla ilgili ölçümler yaptı ve önemli bir çelişki belirledi. Buna göre, radyokarbon atmosferde bozulup ortadan kalkma hızına göre % 25 daha hızlı oluşuyordu. Libby, bu sonucu deney hatası olarak kabul etti.

Libby’nin deneyleri 1960’larda, daha gelişmiş tekniklerle çalışan kimyacılar tarafından da tekrarlandı. Sözkonusu radyasyon miktarı çok küçük olduğundan (saniyede birkaç atomun bozulması) ve sonuçları bozabilecek diğer bütün radyasyon kaynaklarını seçip elemek gerektiğinden, deneyler çok hassas ölçümleri gerektiriyordu. Yeni deneyler, Libby’nin tesbit ettiği çelişkinin sadece deney hatası olmadığını gösterdi; bu mevcuttu. Büyük hatalara rağmen, bugünkü tabiî oluşum oranının tabiî bozulma oranını % 25 kadar aştığını gösteren güçlü belirtiler olduğu, karbon 14’ün oluşma ve bozulmasındaki dengenin korunmadığı belirlendi.

Bunu, Southern California Üniversitesi’nden Hans Suess; Journal of Geophysical Research’de ve V.R. Switzer Science’da yazarak diğer bazı araştırmacılarla birlikte teyid ettiler. Verileri gözden geçiren Utah Üniversitesi’nden metalürji profesörü Melvin Cook, karbon 14’ün bugünkü oluşum oranının bir dakikada bir gramda 18,4 atom, bozulma oranının ise bir dakikada bir gramda 13,3 atom olduğu sonucuna ulaştı; yani aynı zaman aralığında oluşma oranı bozulmadan % 38 kadar fazlaydı. Bu keşif Cook tarafından şu şekilde izah edildi: “Bu sonucun iki anlamı olabilir: ya, karbon 14’le ilgili olarak atmosfer şu veya bu sebepten dolayı geçici bir inşa aşamasındadır… veya radyokarbon yaş tayin metodunun temel kabullerinden herhangi birinde bir yanlışlık vardır.”

Cook, radyokarbon oluşması ve bozulmasıyla ilgili eldeki en son rakamları aldı ve buradan sıfır radyokarbona ulaşacak şekilde geriye doğru hesaplamalar yaptı. Aslında bunu yaparken, radyokarbon tekniğini kullanarak Dünya atmosferinin yaşını hesaplamaya çalışıyordu. Sonuçta, Dünya atmosferinin yaşı 10.000 yıl civarında çıktı. Üniformitaryen jeoloji ve Darwinci teori diyetiyle beslenip yetiştirilmiş birisi için, veya standard bir jeoloji ders kitabını açan lise veya üniversite öğrencisi için, hayatın Dünya üzerinde 10.000 yıl gibi kısa bir geçmişi olabileceği fikri, kaçınılmaz olarak mantıksız gözükür. Acaba radyokarbon metodu yaşı bilinen nesneler için test edilip doğruluğu tamamen gösterildi mi? Acaba bu teknik, mükemmel sonuçlarla arkeolojide geniş bir kabul gördü mü? Acaba kullanılan metodda yıllar önce herhangi bir kusur bulunmuş muydu?

Radyokarbon metodu, yaşını bağımsız olarak, meselâ arkeolojik kaynaklardan bildiğimiz nesneler üzerinde denenmişti ve etkileyici erken başarılar elde etmişti. Test edilen ilk eşyalardan biri, Mısır’da bir firavun mezarından çıkarılmış olan ve bağımsız olarak 3.750 yıl öncesine ait olduğu bilinen ağaç bir kayıktı. Radyokarbon denemesi 3.441 ile 3.801 yıl arasında bir tarih verdi; bu sadece 51 yıl gibi bir hata demekti. Fakat bu umut verici başlangıçtan hemen sonra, metod için zorluklar başladı ve sonraki denemeler anormal yaşlar verdi.

Anormal yaşlarla ilgili son örneklerden birisi şuydu: 1991’de Güney Afrika’da açık arazide bulunan kaya resimleri Oxford Üniversitesi tarafından analiz edilmiş ve yaklaşık 1.200 yıl yaşlı olduğu hesaplanmıştı. Bu önemliydi, çünkü bunlar bölgede bulunan ilk açık arazi resimleriydi. Fakat, bu konuda çıkan haberler Capetown’da oturan bir bayanın, Joan Ahrens’in dikkatini çekti. Ahrens resimleri tanıdı; bunlar kendisinin resim dersinde yaptığı ve daha sonra bahçesinden çalınan resimlerdi. Bu gibi olayların anlamı şuydu ki, yanlışlıklar, yaş tayin tekniklerini bazı dış metodlarla kontrol etme şansına sahip olduğumuz böyle seyrek durumlarda ortaya çıkarılabilirdi sadece. Böyle dışarıdan araştırma imkânları mevcut değilse, karbon tekniğinin verdiği hükmü kabul etmek zorunda kalıyorduk.

Bu anormal keşiflerle ortaya çıkan durum Introduction to Prehistoric Archaeology adlı eserde şöyle özetleniyor: “Yıllardan beri, muhtemel hataların…nisbeten küçük etkileri olabileceği düşünüldü, fakat radyokarbon yaşlarıyla ilgili yakın zamanda yapılan araştırmalar, karbon 14’ün atmosferdeki tabiî konsantrasyonunun hesaplanan yaşları belli dönemlerde önemli ölçüde etkileyecek kadar değişmiş olduğunu gösteriyor. Değişim miktarı teorik olarak tahmin edilemediğinden, karbon 14 ile gerçek takvim arasında korelasyon yapabilecek mutlak kesinlikte paralel bir yaş tayin metodu bulmak artık zorunlu olmuştur.”

Ağaçların büyüme halkaları
Radyokarbon yaş tayinini teyid etmek için başvurulan paralel tayin metodu, California ve Nevada dağlarının yüksek kesimlerinde yetişen ve Yeryüzü’ndeki en yaşlı canlı varlık olan ilginç bir ağaç, bristlecone çamı üzerinde test edilmiştir.

Bristlecone çamı, Arizona Üniversitesi’nden Charles Ferguson tarafından dendrokronoloji (ağaç halkalarıyla yaş tayini) bilimini geliştirmek için kullanılmıştır. Bu yararlı bir ağaçtır, çünkü çok uzun yaşamaktadır ve halkalarındaki ardışıklıkların geçmişteki belli yılları temsil ettiği söylenmektedir. Bu durum, genç bir ağacı daha yaşlı ağaçlarla (ölmüş ağaçlar da dahil) mukayese etme imkânı vermekte ve sonuçta ağaç halkası kronolojisi giderek daha geri tarihlere çekilmektedir. Alınan ağaç örneklerindeki belli diziler incelenerek yapılan yaş tayinleri Ferguson’a günümüzden 8.200 yıl öncesine uzanan bir ana kronoloji inşa etme imkânı vermiş ve bu da radyokarbon yaşlarındaki değişimlerin doğruluğunu test etmekte kullanılmıştır. Hans Suess, üzerine ana kronolojinin bina edildiği bristlecone çam örneklerinin yaşını bir de radyokarbon yöntemiyle tayin ederek bir sapma cetveli hazırlamıştır. Bu cetvel teoride radyokarbon metodunun yanlışlıklarını 10.000 yıl öncesine kadar düzeltme imkânı vermektedir. Fakat cetveller için bir kalibrasyon metodu henüz geliştirilmiş değildir. Yani geçmişten bugüne çok iyi bildiğimiz sabit bir kriter bulunmamaktadır.

Radyokarbon tekniğinin mucidi Libby, önemli sapmaların olabileceğini başlangıçta düşünmemişti. “Bu tekniği geliştirdiğimizde” diyordu Libby, “elimizde en küçük bir delil olmamasına rağmen, kozmik ışınların sabit kaldığını varsaydık. Fakat şimdi değişim olduğunu biliyoruz.”

Yakın zamanda tartışmaya yeni bir zorluk daha girmiş bulunuyor. Dendrokronolojinin dayandığı temel prensip –her yıl bir ağaç halkası oluşur– sorgulanıyor. Encyclopaedia Britannica’da Holosen dönemiyle ilgili olarak dendrokronoloji çalışmalarını yazan R. W. Fairbridge şunları söylüyor: “Ağaç–halkası analizlerinde bazı tuzaklar keşfedildi. Zaman zaman, çok şiddetli geçen bir mevsimde, büyüme halkası oluşmayabilir. Bazı enlemlerde, ağaç halkasının büyümesi nem ile, bazılarında sıcaklıkla doğru orantı göstermektedir. İklim açısından bu iki faktör farklı bölgelerde genellikle ters orantılı bir ilişki içindedir.” Aynı şekilde, eğer büyüme baharda başlar, sonra vakitsiz soğuklardan dolayı durur ve tekrar başlarsa, bir yıl içinde iki halka da gelişebilir ve bu yanıltıcı olur. Sonuçta, iklim değişiklikleri, düzeltme cetvellerinde bristlecone çam yaşlarıyla ilgili değişiklik yapmayı gerektirmektedir. Burada anahtar soru, karbon 14’ün oluşma ve bozulma oranı arasındaki uyuşmazlığın nasıl açıklanacağıdır.

2001 yılında Bahama adalarındaki bir mağarada 45 bin yıl önce oluşmaya başlamış bir dikit üzerinde analiz yapan Arizona Üniversitesi’nden Warren Beck ve arkadaşları, karbon 14’ün atmosferik konsantrasyonunda 45 bin ile 33 bin yıl öncesi arasında çok büyük değişimler belirlediler ve bunun sebebinin, yeryüzünü anormal derecede yüksek kozmik ışın akılarıyla radyasyona mâruz bırakmış bir süpernova patlaması olabileceğini ileri sürdüler.

Problem şuydu: eğer karbon 14 konsantrasyonu önemli ölçüde değiştiyse, bu dönemin fosillerinin yaşlarını tayin etmek imkânsız hâle gelmektedir. Lyon Radyokarbon Yaş Tayin Merkezi müdürü Jacques Evin, “atmosferdeki karbon 14 oranının zaman içinde sabit kalmadığı uzun zamandan beri biliniyor. Dolayısıyla ölçüm yaşları sıklıkla değişiyor” diyor. Üçbin yıl önce gözlenen en büyük karbon 14 değişimi bu metodun ve dolayısıyla ağaç halkaları, mercanların büyüme çizgileri ve göl tortullarının çökelme sınırları gibi kalibrasyon yöntemlerinin kullanılmasını imkânsız hâle getiriyor.

Sonuçta, bilimde bugün “doğru” olarak bilinen bir bilginin yarın daha sağlıklı ve soğukkanlı değerlendirmelerle çürütülebileceği gerçeğini bir defa daha görmüş bulunuyoruz. Buna, jeolojik geçmişte meydana gelmiş ve bir daha tekrar edilmesi mümkün olmayan hâdiseleri çözmeye çalışırken bilhassa dikkat etmeliyiz. Bilimin sınırları var, fakat bilimle iştigal edenlerin bunu anlaması da en az onun kadar önemli. Evrim teorisi ise, Uranyum–Kurşun yaş tayininde olduğu gibi Karbon 14 metodundaki problemlerden dolayı da, dayanmaya çalıştığı destekleri bir bir kaybediyor. Böylece, bir teori olmak için gereken şartları sağlamaması bir yana, sadece ideolojik bir dayatma hüviyeti taşıdığı da giderek daha açık gözüküyor.

Kaynaklar –
-Milton, R. 1997 – Shattering the Mythes of Darwinism. Park Street Press, Vermont.
- Bourdial, I. 2001 – Une faille dans le carbone 14. Science & Vie. No: 1007, Août, Paris.