RENKLĐ CAM KOLYEM KIRILDI RENKLĐ CAM KOLYEM KIRILDI KĐMYA KONUSU: CAMIN YAPISI VE RENKLĐ CAMLAR KONU BAŞLIĞI ĐLE KĐMYA KONUSU ARASINDAKĐ ĐLĐŞKĐ: Camın tarihte ilk bulunuşu anlatılarak günümüzde renkli camların üretilmesi ve günlük yaşamda kullanımı. HEDEF VE DAVRANIŞLAR Hedef -1: Camın tarihte bulunuşunu açıklama Kazanımlar 1)Camın yapısının ve camı oluşturan ana maddelerin anlatılması. 2)Camın günlük hayatta kullanım şekillerinin örneklendirilmesi HEDEF VE DAVRANIŞLAR Hedef -2: Camın yapısının ve renkli camların anlatılması. Kazanımlar 1) Camı oluşturan bileşiklerin anlatılması. 2) Cama renk veren kimyasalların anlatılması. 3) Cam yapımının anlatılması. GÜNLÜK YAŞAMDA KARŞIMIZA ÇIKAN OLAY Cam, çok çeşitli kullanım alanları bulmuş stratejik önemi olan bir madde olup, basit bir su bardağından çok karmaşık bir teknik donanım malzemesine kadar kullanım alanı geniştir. Cam dokunulduğunda sert ve katı bir malzemedir. Gevreksi bir yapısı vardır, sert bir yüzeyle aniden karşılaştığında kırılmaya meyillidir. Buna rağmen kimya terminolojisinde sıvı olarak tanımlanmaktadır. Yani sıvıları taşımak için tasarlanmış vazoların çoğu aslında sıvının kendi formudur. Cam sertleşmek için soğutulduğunda bu temel nitelikleri taşımaktadır ancak, ısıtıldığında nitelikleri tamamen değişir. Süneklik derecesine kadar yumuşamaya başlar ve eğer yeterli derecede ısıtılırsa(1200-1500 C) su gibi akıcı olur.Cam,bu özelliği sayesinde günlük yaşamımızda sıklıkla kullanılmaktadır. Camın tarihçesi Yaygın olarak camın tesadüf eseri keşfedildiğine inanılmaktadır. Camın keşfine dair en sık bahsi geçen açıklama Yunan tarihçi Piny'nin açıklamasıdır. Piny'e göre birtakım tüccarlar teknelerinden kıyıya çıktıktan sonra bir nehir kıyısında kamp kurup, nehir yatağında bir ateş yakmışlardır. Sonraki gün ise önceki günün ateşinin külleri aranda şeffaf, parlak cam parçaları bulmuşlardır. Erken dönemlerde, cam sanatı daha çok Mısır ve Mezopotamya'da gelişmiştir. CAMIN YAPISI Cam, aşırı ısıtılmış alkali ve toprak alkali metal oksitleriyle, diğer bazı metal oksitlerin çözülmesinden oluşan oluşan bir sıvı olup ana maddesi (SiO2) silisyumdur. Cam, akışkan bir maddedir. amorf yapısını koruyarak katılaşan inorganik cisimler olarak tanımlanabilir. Üretim sırasında hızlı soğuma nedeniyle kristal yapı yerine amorf yapı oluşur. Bu yapı cama sağlamlık ve saydamlık özelliğini kazandırır. Cam moleküllerinin yapısı Amorf Yapı Modell zur Struktur von Glas, hier am Beispiel eines Silicatglases verdeutlicht. Die SiO4-Tetraeder sind unregelmäßig vernetzt. In den relativ großen Zwischenräumen können Kationen wie Natrium oder Kalium eingebaut werden. CAM YAPIMINDA KULLANILAN KATALĐZÖRLER Camın yapısında bulunan maddeleri ergime noktaları altında belirli bir sıcaklıkta eritebilmek için katalizörlere ihtiyaç vardır. Bu katalizörler şunlardır: Na2CO3 ( Soda) : Sodyum karbonatın erime noktası 890 derece düzeylerinde, Karbonat olarak bilinen Potas’ın ise erime noktası yine 890 derece civarındadır. Đkisi de fabrikalarda üretilirler. Soda üretimi genellikle Solyav yöntemiyle (tuzlu suyun içine Amonyum karbonat eklenmesi) gerçekleştirilir. Na2SO4 : Cam eriyiğinde yalnızca bu madde kullanılabilir.Erime derecesi 900 civarındadır. Pb3O4 (Kurşun Oksit) : Cama ışık kırılganlığını artırmak suretiyle daha fazla parlaklık kazandırır. Camın özgül ağırlığı artar. Bor: Camın ısı değişimlerine dayanıklılığını artırabilir.(Laboratuar camları, yemek pişirilen cam kaplar…) Cam pratik olarak katı bir madde olarak görünse de, teknik olarak sıvı halde bir maddedir.Soğutulduğunda, içindeki moleküller, bir kristalin geometrik düzeninde değil, bir sıvının tipik özelliği olan düzensiz bir yapıda katılaşır.Kristalleşmenin güç olduğu karmaşık moleküler bir düzene sahiptir. Bu özelliği sebebiyle Amorf Katı veya Süper Soğumuş Sıvı olarak adlandırılır. CAMI OLUŞTURAN ANA MADDELER OKSĐTLER ERĐTĐCĐLER STABĐLĐZATÖRLER OKSĐTLER: Ağsı tabaka oluşturup camlaşma özelliği sağlayan maddelerdir. Kuvars kumu bunların başında gelir. Ağ oluşturan oksitlerin en önemlileri ise SiO2, B2O3 ve P2O5 (fosforpentaoksit) dir. ERĐTĐCĐLER : Ağ oluşturan ve cam haline gelebilen oksitlerin erimelerini kolaylaştırmak amacıyla cam bileşimine katılan maddelerdir. Başlıcaları Na2O, K2O, Li2O dur. Camlaşıcıların erime sıcaklığını düşürerek onların erimelerini kolaylaştırır. Özellikle 1713˚C'deki silisyumun erime derecesi 1500˚C'ye düşer. Eriticiler ağ içine girerek onu değiştirdiği için eriticilere modifikatör de denilmektedir. STABĐLĐZATÖRLER(SABĐTLEŞTĐRĐCĐLER) : Stabilizatörler, camın kimyasal dayanımı, kırılma indisi, dielektrik özellikleri üzerinde etki yaparlar. Formülüne stabilizatör ilave edilmemiş bir cam su karşısında stabil özellik göstermez. Bu camlara su camı denilir. Stabilazatör olarak kullanılan maddelerin başlıcaları CaO, BaO, PbO, MgO ve ZnO dur. CAM ELDE ETMEDE KULLANILAN KARIŞIMLAR Normal cam %72 Silis % 15 Soda % 13 Kalker ve kristal cam için; % 42 Silis % 24 Potas + Soda % 34 Kurşun oksit CAMA RENK VEREN MADDELER Bakır: Yeşil, turkuaz, kırmızı Krom: sarı, yeşil Demir: yeşil, mavi, sarı Nikel: Potas camında menekşe Kobalt: Koyu mavi ve açık mavi soda camında sarı renk Magnezyum: mor, eflatun Selenyum: Soda camında pembe Gümüş: Koyu sarı kurşun camında amber renk Altın: pembe, kırmızı Titanyum: Sarı, kahverengi Çinko, Fosfat, Kalay: Opak beyaz Uranyum: Yeşilimsi sarı Antimon: Sarı Yardımcı Bileşenler : Bu bileşenler genelde adi camın formülüne girmezler, ancak değişik cam türlerinde değişik etkiler sağlamak üzere kullanılan oksitlerdir. Örneğin (MnO2): Camın rengini açar. (As2O3): Renk verici ve saflaştırıcıdır. (Na2SO4): Redükleyicidir. (KNO3): Camın saydamlığını sağlar. CAM TÜRLERĐ Soda kalsik Camı Kurşun Camı (Kristal Cam) Borosilikat Camı Alüminosilikat Camı Silisyum Camı (%96 SiO2) Özel Camlar(Emniyet Camları,Buzlu Camlar,Renkli Camlar,Fiber Glas) CAMIN KULLANIM ALANLARI AYDINLATMA(Pencere,kandiller,vitray…) TIP(Đlaç kutuları,ilaç kapları,çeşitli cam malzemeler,deney tüpleri..) KOZMETĐK(Parfüm şişeleri,krem kapları,ayna) TAKI(Yüzük,Cam bilezik,kolye,cam boncuklar) MUTFAK ve EV DEKORASYONUNDA (Bardak,tabak,elektrikli araç gereçler, borcam…) Hazırlayan Ebru Aysan 20338408