Kafein

Tein, matein ve guaranin olarak da bilinen ve bir alkaloid olan kafein; doğal olarak kahvede, çayda, yerba matede, guaranada ve az miktarda kakao içinde bulunur. Kafein, purin sınıfı alkoloidler grubunun en önemli üyesi olup, çayda ve kahvede yüksek oranda, kakao ve kolada ise daha düşük oranlarda bulunur. Saf ve katı halde beyaz toz veya parlak görünümlü iğneler şeklindedir. Suda yüksek oranda çözünür (50 g kafein / 100 g su). Sudan kristallendirilerek eldesinde 1 molekül kristal suyu ile, çözücüden kristallendirildiğinde ise susuz olarak elde edilir. Monohidrat formundaki kafein 100^oC’de anhidrat formuna kolaylıkla dönüştürülebilir. Anhidrat kafein 235 ^oC’de erir. Kokusuz ve kötü bir tadı olan kafein, atmosferik basınçta 176 ^oC’de bozunmaksızın süblime olur [1]. İlk olarak;  Alman kimyager Friedich Ferdinand Runge tarafından 1819'da bulunmuştur. Aynı zamanda kafein ismini kimya literatürüne geçirmiştir. İçeceklerde ve biyolojik sıvılardaki kafein miktarı; UV spektrofotometre, sıvı-kromotografisi, ince tabaka kromotografisi, gaz kromotografisi ve kütle spektrometresi teknikleri ile saptanabilmektedir.

Kafein, merkezi sinir sistemine etki ederek, beyne giden ve beyinden gelen mesajları hızlandırır ve uyarıcı etkisi yapar [2]. Kafein zihni uyanık tutar. Uyku hormonu olarak bilinen melatonine etki eder ve uykusuzluk meydana getirir. Ancak her insanda aynı etkiyi göstermez [3]. Ancak yine de vücuttan atılımı 5-6 saat olduğu göz önüne alınarak; uyku problemi olanların kafein içerikli yiyecek ve içecekleri tüketirken dikkatli olmalarında yarar vardır. Kafein sporcularda yağ mobilizasyonunu arttırak, kas glikojen depolarının korunmasını sağlayıp, dayanıklılığa katkı sağlar. Potansiyel ergojenik etkisinden dolayı Dünya Anti-Doping Ajansı (WADA) tarafından doping maddesi olarak kabul edilmiş ve yasaklanmıştır [4]. Ancak kafeinin vereceği enerji miktarı çok düşüktür. Ancak başka uyarıcılarla birlikte kullanıldığında onların etkinliğini arttırabilir. Belirgin rahatsızlığı bulunanların kafein içerikli ürünlerden uzak durması tavsiye edilmektedir. Kafeinin yüksek tansiyona sebep olduğuna dair bir veri yok fakat bir kaç saatliğine tansiyonu yükseltebilir. Ayrıca çarpıntı, hızlı ve düzensiz kalp atışlarına da sebep olabilir. Ancak 100’den fazla çalışma kafeinin kan basıncı, kardiyak aritmi ya da koroner kalp hastalığı ile ilişkisini incelemiş ve büyük kısmı orta düzey kahve tüketiminin kardiyovasküler kalp hastalığı riskini yükseltmediği sonucuna varmıştır. Ancak yine de yüksek tansiyon, aritmi ve kalp rahatsızlığı olanların kafein içerikli ürünlere temkinli yaklaşması gerekmektedir. Yüksek kan basıncı olan bireyler kafein tüketimi ile ilgili doktora başvurmalıdırlar.

Aşırı kafein kullanımı (günlük 250 mg’dan fazla) kafeinizm diye isimlendirilen bir rahatsızlığa sebep olabilmektedir. Kafeizim kafein bağımlılığı ile birlikte görülen  sinirlilik, huzursuzluk, uykusuzluk, baş ağrısı, kalp çarpıntısı gibi belirtilerin ortaya çıkmasına sebep olur [5].

Kafeinin bazı kanser türlerine karşı koruyucu etkisi olduğu söylense (Kafein alımının meme kanseri riskini etkilediği öne sürülmüştür. Kafeinin etkisinin hormonal değişikliklerle dolaylı olarak ilgili olduğu düşünülmüştür)  de bu bilgiyi destekleyici çalışmalar mevcut değildir. Kahve tüketimi pankreas kanseri için muhtemel bir risk faktörü olarak görülmektedir. Ancak son yapılan araştırmalar sonucunda pankreas kanseri riskiyle kahve tüketimi arasında hiçbir pozitif ilişki bulunamamıştır. L. Arap’a göre; kafein ile  meme, pankreas, böbrek, rahim, prostat, mide kanseri arasında herhangi bir ilişki yoktur. Ancak özellikle erkeklerde mesane kanseri ile aşırı kafein tüketimi arasında bir ilişki olduğu söylenmektedir [6].

Kafeinin, idrarla kalsiyum, magnezyum, potasyum ve sodyum gibi minerallerin atımını attırmaktadır. Fazla miktarda kafein alımının kalsiyum ve demir emilimini olumsuz yönde etkilemektedir. Bu nedenle kafein osteoporoz oluşumunda primer bir risk faktörü olarak kabul edilmiştir.

Tablo’da bazı kahve ve çay çeşitlerinde bulunan kafein miktarları verilmiştir. Bu miktarlar kullanılan ürünlere göre farklılık göstermesine rağmen kabul edilen standart miktarlar ilgili kaynaklarda bu şekilde verilmiştir.

Kahve Çeşidi	Kafein miktarı
Saf Demleme Kahve(240 ml)	95-200 mg
Hazır Kahve (240 ml)	27-173 mg
Espresso (30 ml)	40-75 mg
Kafeinsiz demleme ( 240 ml)	2-12 mg
Kafeinsiz hazır kahve (240 ml)	2-12 mg
Kaynak: Journal of Food Science, 2010; Pediatrics, 2011; USDA National Nutrient Database for Standard Reference, Release 23, 2010; Journal of Analytical Toxicology, 2006.
Çay Çeşidi	Kafein Miktarı.
Siyah Çay (240 ml)	14-61 mg
Yeşil Çay (240 ml)	24-40 mg
Kafeinsiz Siyah Çay  (240 ml)	0-12 mg
Kaynak: Journal of Food Science, 2010; Pediatrics, 2011; Journal of Analytical Toxicology, 2008; USDA National Nutrient Database for Standard Reference, Release 23, 2010; Journal of Analytical Toxicology, 2006.

Tablo: Bazı kahve ve çay çeşitlerindeki kafein miktarları.

Kahve veya diğer içeceklerle vücuda alınan kafein yaklaşık 45 dakika sonra ince bağırsaklardan emilir, daha sonra vücudun tüm dokularına dağılır. Alımından yakalışık 1 saat sonra kandaki konsantrasyonu en yüksek seviyeye ulaşır. Kafein karacigerde metabolize edilir [7]. Karaciğerde çeşitli enzimler vasıtasıyla Paraxanthine (%84), teobromin (%12) ve teofilin(% 4) metabolitlerine dönüştürülür.  Paraxanthine (1,7-dimethylxanthine); merkezi sinir sistemini (MSS) uyarır. Kafeinin lipolitik (yağ yakıcı) etkisi bu metabolitten kaynaklanır; kandaki serbert yağ asitlerinin konsantrasyonunu arttırır [8]. Teobromin (3,7-dimetil-1 H -purin-2 ,6-dio) kan damarlarını genişletir ve idrar miktarını arttırır. Damarları genişletici etkisinden dolayı yüksek tansiyon tedavisinde kullanılmıştır [9] . Teofilin (1,3-dimetil-7H-purin-2 ,6-dion ) ise düz kasları ve bronşları rahatlatır. Bu nedenle astım tedavinde bu metabolitten faydalanılmaktadır. Teofilin kalp hızının, kan basıncının ve böbrek kan akımın arttırır. Ayrıca merkezi sinir sistemi üzerine uyarıcı etkisi vardır [10]. Kafein metabolitleri yarılanma süresi sonrasında idrar yolu ile vücuttan atılmaktadır.

Endüstriyel olarak pazarlama faaliyetleri sonucu kafeinsiz kahve veya çay üretimi gerçekleştirilmektedir. Kafeinsiz kahve eldesinde süperkritik karbondioksit ile ektraksiyon yöntemi dikkat çekicidir. Süperkritik CO₂; kafein için polar olmayan ve organik çözülerden daha güvenli çözücüdür. Kahve çekirdeklerine; yaklaşık 31,1 °C sıcaklıkta ve 73 atm basıçta CO₂ uygulanır. Bu şartlarda CO₂ süperkritik özelliğer sahip olur, gaza benzer ve kahve çekirdeklerinin içine nüfus eder. Bu karışımın üzerine yüksek basıçta su püskürtülmesiyle birlikte kafein ayrılır. Ayrılan kafein distilayon, rekristalizasyon yada ters osmoz kullanılarak saflaştırılır. Bu teknik yada su ile ekstrasyon veya tehlikesiz organik çözücülerle ekstrasyon ile elde edilen kafein ticari olarak başka içeceklerin hazırlanmasında kullanılabilmektedir. Ancak dışarıdan kafein ilave edilen içeceklerde bu şekilde hazırlanan doğal kafein yerine sentetik yollarla elde edilen kafein kullanılmaktadır. Ayırıca çay yan ürünlerinden de ekstrasksiyon ile kafein eldesi mümkündür.

Sonuç olarak, yayınlanmış binlerce bilimsel çalışma normal düzey kahve tüketiminin sağlık üzerine olumsuz etkisi olmadığını göstermektedir. Kahvenin içerdiği antioksidanlar ve kafein nedeniyle sağlık üzerine olumlu etkisi olabileceğini söyleyen yayınlar da mevcuttur. Ancak  kafeini yanlıza kahveden değil, çay, kakoa gibi diğer besin maddeleri ile hazır içeceklerden de alabileceğimizi unutmamalıyız. 

Dr.Kimyager Hasan ÖZ

hasanmail@hotmail.com

Kaynaklar

[1] http://coffeescience.org/

[2] Nehling, A., Daval, J.L., Debry, G., Caffeine and the central nervous system: mechanisms of action, biochemical, metabolic and psychostimulant effects, Brain Res Brain Res Rev., 17(2):139-70, 1992.

[3] Snel J, Lorist MM., Effects of caffeine on sleep and cognition,  Prog. Brain Res., Progress in Brain Research 190: 105–17, 2011.

[4] Bishop, D., Dietary supplements and team-sport performance, Sports Med 40 (12): 995–1017, 2010.

[5] Smith BD, Gupta U, Gupta BS. Caffeine and activation theory: effects on health and behavior CRC Press,  331–34.

[6] Arab L., Epidemiologic evidence on coffee and cancer, Nutrition and cancer 62 (3): 271–83, 2010.

[7] Liguori A, Hughes JR, Grass JA., Absorption and subjective effects of caffeine from coffee, cola and capsules,  Pharmacol. Biochem., Behav. 58 (3): 721–6, 1997.

[8] Lelo, A.,  Birkett, D. J., Robson, R. A., and  Miners, J. O., Comparative pharmacokinetics of caffeine and its primary demethylated metabolites paraxanthine, theobromine and theophylline in man, Br J Clin Pharmacol, 22(2): 177–182, 1986.

[9] Theobromine Chemistry, Theobromine Is Chocolate's Caffeine Relative, About.com,  http://chemistry.about.com/od/factsstructures/a/theobromine-chemistry.htm

[10] Theophylline, From Wikipedia the free encyclopedia,

 http://en.wikipedia.org/wiki/Theophylline

Bu yazımız LabMedya Gazetesi 14.Sayısında da yayınlanmıştır. LabMedya'da okumak için TIKLAYINIZ.

Devamını Oku »

Omega ?

Omega-3 ve Omega-6 Yağ Asitleri (Esansiyel Yağ Asitleri)

Günümüzde artan obezite ve popüler kültürün dayattığı zayıf görünme isteği ile birlikte yediklerimize içtiklerimize dikkat etmeye başladık. Yağlı yiyecekler bizlerin damak tadınının vazgeçilmesi olmasına rağmen çekinerek yaklaştığımız besin grupları arasına girdi.  Yağ (lipid) ; hidrojen, karbon ve oksijen moleküllerinden oluşan canlıların yapısında bulunan temel organik bir bileşiktir. Vücudumuzdaki yağlar ya yiyip-içtiklerimizde dışarıdan alınır ya da karaciğerde diğer besin gruplarının çeşitlik biyokimysal reaksiyonuyla yapılır. Diyetteki yağla­rın %90'ından fazlasını trigliseridler geri kalanını ise kolesterol, kolesterol esterleri, esterleşmemiş yağ asit­leri (serbest yağ asitleri),  fosfolipdler ve sfingolipid­ler oluştururlar.

Yağ asidi, genelde uzun, alifatik kuyruklu bir karboksilik asittir. Yağ asidi molekülünün bir ucunda karboksil (-COOH), diğer ucunda metil (-CH₃) grubu vardır. Yağ asitlerinden karbon zincirleri çifte bağ içermeyenlere doymuş yağ asitleri, çifte bağ içerenlere doymamış yağ asitleri denir. Doymamış yağ asitleri ise tekli doymamış ve çoklu doymamış  yağ asitleri olarak ikiye ayrılırlar.

Doymamış yağ asitleri ilk çifte bağın metil grubuna en yakın bulunduğu kaçıncı kar­bonda oluşuna göre n-3(omega-3), n-6(omega-6) ve n-9 (omega-9) yağ asitlerine ay­rılır.

Omega-3 ve omega-6 yağ asitleri vücutta sentezlenemezler. Bu yüzden bu yağ asitlerinin diyetle dışarıdan alınması gerekmektedir. Bu iki grup yağ asite esansiyel (temel) yağ asitleri denilmektedir. Hücre mebranının esnekliği, akışkanlığı esansiyel yağ asidlerinin membrandaki miktarına bağlıdır. Esansiyel yağ asitleri; enerji sağlar, vücut ısısının korunmasına yardımcı olurlar.

Omega-3 yağ asitlerinin kaynağını alfa-linolenik asit (ALA) oluşturur. F vitamini olarak da bilinen alfa-linolenik asit, 3 çift bağ içeren, 18 karbonlu, poliansatüre, esansiyel bir yağ asididir. İlk çifte bağı metil grubuna en yakın olan 3. karbondadır. Bu sebeple omega-3 grubunda kabul edilir. Ayrıca diğer omega 3  yağ asitlerinin öncüsüdür. İnsan vücudunda bulunan desatüraz ve elongaz enzimleri ile alfa-linolenik asit (18:3), eikosapentaenoik asit (20:5, EPA) ve dokosaheksaenoik asit (22:6, DHA) gibi aktif metabolitlere dönüştürülür. Omega-3 yağ asitleri özellikle görme fonksiyonu ve sinir sistemi gelişiminde çok önemlidir. Omega-3 eksikliğinde özellikle beyin ve göz gelişiminde ciddi problemler ortaya çıkmaktadır. Omega-3 yağ asitleri soğuk su balıklarında, keten tohumunda, soya yağında, fındıkta, ceviz ve buğday filizinin özündeki yağlarda bulunmaktadır.

Omega-6 yağ asitleri kaynağını linoleik asitten (LA) alır. Linoleik asit, 18 karbonlu olup, 2 çifte bağ içerir; ilk çifte bağı metil grubuna en yakın 6. karbondadır.

Linoleik asit vücutta gama lineleik asit (GLA), dihomo-gamma-linoleik asit (DGLA)  ve araşidonik asitte dönüşür. Omega-6 yağ asitleri, sağlığımız için temel olan ideal kan dolaşımını sağlar. Ayrıca beynin gelişimine, sağlıklı büyümeye ve bağışıklık sisteminin güçlenmesine yardımcı olur. Cildin nemini koruyarak, genç görünmesine ve tüm cilt hücrelerinin işlevlerini düzenlenmesine de yardımcı olur. Mısırözü yağı, ayçiçek yağı, soya yağı, yer fıstığı yağı, susam yağı, üzüm çekirdeği yağı omega-6 yağ asitleri bakımından zengindir.

Omega yağ asitleri vücudumuzda sentezlenmedikleri için mutlaka yiyeceklerimizle alınmalıdır ve diyetteki kalorinin en az %5’ini oluşturmalıdırlar. İdeal  olan Linoleik Asit/Alfa-Linelonik Asit oranı 3:1’dir. Ancak beslenmemizde yer alan sağlıksız gıdalar, kızartmalar ve işlenmiş gıdalar bu oranı 15:1 yapmaktadır. Aşırı Omega-6 yağ asidi alımı Omega-3 yağ asitlerinden yararlanmamızı engellemektedir. Omega-3 ve Omega-6 yağ asitleri vücutta görevleri gereği birbirlerinin tamamlayısı durumundadırlar. Omega-3, kanın akışkanlığını sağlarken, Omega-6 pıhtılaşmayı artırmaktadır. Omega-6, büyüme ve cilt için gereklidir, Omega-3 ise sağlıklı ve uzun bir ömrün anahtarıdır. Aşırı Omega-6 alımı kanı pıhtılaştırmanın yanı sıra kolesterol plaklarının oluşumunu kolaylaştırıp, alerji ve iltihaba bağlı hastalıkların gelişimine yol açar. Omega-3 ise tam tersini yani kanın pıhtılaşmasını, kolesterolün yükselmesini ve iltihabi hastalıkların oluşumunu engellemektedir.

Dr.Kimyager Hasan ÖZ

hasanmail@hotmail.com

Kaynaklar

1- Valentine RC & Valentine DL (2004) Progress in Lipid Research 43:383-402 Omega-3 fatty acids in cellular membranes: a unified concept.

2- David J. Anneken, Sabine Both, Ralf Christoph, Georg Fieg, Udo Steinberner, Alfred Westfechtel "Fatty Acids" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2006, Wiley-VCH, Weinheim. 

3-  Fats, Omega and Cholestrol Article, Vegetarian Society: http://www.vegsoc.org/page.aspx?pid=777

Devamını Oku »

Oktan Sayısı

Oktan veya oktan sayısı bir motor yakıtının performansını ifade eden standart bir ölçüdür.  Oktan sayısı, teknik anlamıyla, benzinin vuruntu kalitesinin değerlendirilmesi için kullanılan bir ölçüttür. Yüksek oktanlı yakıtlar yüksek performansa sahiptir [1].

Oktan sayısını ölçmek için iki yöntem vardır: Araştırma Oktan Sayısı Yöntemi (RON-Research Octane Number) ve Motor Oktan Sayısı Yöntemi (MON-Motor Octane Number). Genellikle daha çok araştırma yöntemi kullanılır. Araştırma yöntemine göre 90 oktan sayılı benzinlere normal benzin ve 95 oktan sayılı benzinlere süper benzin adı verilir. 

Belirlenmiş deney koşullarında ilgili yakıtla aynı vuruntu özelliği gösteren izo-oktan (2,2,4 trimetil pentan, C₈H₁₈) ve normal heptan (C₇H₁₆) karışımı içindeki izo-oktanın hacim oranı belirlenir. Genellikle benzinin niteliğini belirtmekte kullanılır. İzo-oktandan (Saf oktan) meydana gelmiş olan bir benzinin oktan sayısı 100’dür ve normal heptan ise 0’dır. Bu iki kimyasal madde benzinin içerisinde çeşitli oranlarda karışım halindedir. Eğer benzin içerisinde bulunan oktan-heptan karışımının %90’i saf oktan ise bu benzinin oktan sayısı 90’dir [2].

Ham petrolün atmosferik şartlar altında damıtılmasıyla birlikte elde edilen benzinin oktan sayısı 40-70 arasındadır. Ancak daha sonraki prosesler ile benzinin oktan sayısı 80 civarına kadar yükseltilir. Bu ürünler daha sonra uygun oranlarda karıştırılırlar. Ayrıca benzin içerisinde kurşun alaşımları, korozyonu engelleyici maddeler, katıklar ve deterjanlar bulunur. Motor vuruntusunu önleyici katkı maddeleriyle, benzinin oktan sayısı 100'ün üzerine çıkarılabilir. Bu tür benzinler ‘süper benzin’ adıyla bilinir. Türkiye'de satılan süper benzinin oktan sayısı 97'dir. Kurşun tetra-etil (Pb(C₂H₅)₄), benzinin oktan sayısını ayarlamak ve benzinli motorların vuruntu yapmasını engellemek için kullanılan bir kimyasal maddedir.

Benzinli motorlarda sıkıştırma zamanında silindir içerisindeki yakıt + hava karışımının sıcaklığı sıkıştırmadan dolayı artar. Bu sıcaklık artışından dolayı, karışımın zamanından (buji ateşlenmeden) önce tutuşması vuruntuya neden olur. Vuruntu motorun performansını düşüren ve de ömrünü azaltan bir durumdur. Vuruntunun olmaması için benzinin daha zor tutuşması sağlanmalıdır. Benzinin oktan sayısı ne kadar fazla ise o benzin o kadar zor tutuşur. Bu yüzden yüksek oktanlı benzin vuruntuya karşı daha dirençlidir. Fakat gereğinden fazla oktan sayılı benzinler bujideki ateşleme sırasında daha geç tutuşacağından aşırı yüksek oktanlı benzinler de çok iyi değildir. Tüm oktanlı benzinler tüm araçlara uygun değildir. Aracın üreticisi hangi tür benzini öneriyorsa o oktan sayılı benzinin kullanılmasında fayda vardır. Bir araç üreticisi bu araç 95 oktan benzinle çalışır şeklinde bir uyarıda bulunuyorsa; bu aracın motorunun vuruntusuz bir şekilde en iyi performansla 95 oktan bezinle çalışacağını gösterir. Bu araçta 97 oktan benzin de kullanılabilir fakat bu taktirde vuruntu başlar ve 95 oktana göre performans düşmeleri yaşanabilir. Yani ‘oktan sayısı arttıkça performans artar’ söylemi yanlıştır. Kaç oktanlı benzin kullanacağınız aracınızın üreticisinin belirttiği şekilde olmalıdır.

Dr.Kimyager Hasan ÖZ 

hasanmail@hotmail.com

Kaynaklar

[1] Werner Dabelstein, Arno Reglitzky, Andrea Schütze and Klaus Reders, Automotive Fuels in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2007.

[2] Kemp, Kenneth W., Brown, Theodore; Nelson, John D., Chemistry: the central science, 2003.

Devamını Oku »

Gaz Sıkışması Patlamalara Sebep Olur mu?

Herhangi bir patlama haberinde ‘gaz sıkışması’ ifadesi sık sık yer alır. Bir patlamaya ‘Gaz Sıkışması’ denilmesi yanlış bir ifadedir. Çünkü gaz kanunlarına göre bir gaz kendiliğinden sıkışmaz. Gazları sıkıştırmak için kompresörler kullanılır. Sanayide ve laboratuvarlarda kullanılan oksijen, azot, helyum v.b gaz tüpleri de tüp içerisine belli basınçta bu gazların kompresörle sıkıştırılmasıyla üretilirler. Ayrıca gaz kanunlarından Gay-Lussac yasasına göre gazların sıcaklığı arttıkça basınçları artar ve sabit hacimde gazlar sıkışabilirler. ‘Gaz Sıkışması’ diye yanlış bir şekilde ifade edilen durumda; yanıcı gazın patlayıcı ortamda ateşleme kaynağı ile etkileşimi sonucu patlamasıdır. Patlayıcı ortam ise; parlayıcı ve yanıcı nitelikteki gaz, toz buharın hava ile karışarak patlayıcı kıvama geldikleri ortamdır.

Yanıcı gazın bu patlayıcı ortama karışmasının sebebi; tesisattan sızıntı, gaz kaynağının vanalarının açık kalması, uçucu maddelerin kapaklarının açık kalması veya dökülmesi, çöp veya kanalizasyonda fermantasyon sonucu metan gazı oluşumudur. Yani gazın bulunduğu ortada sıkışması değil, patlayıcı ortama genleşmesi söz konusudur. Patlama yanabilir bir maddenin oksijenle ani bir biçimde kimyasal bir reaksiyona girmesi sonucu yüksek miktarda enerjinin açığa çıkmasıdır. Ortama yanıcı gazın genleşmesi sonucu şu hallerde patlama meydana gelebilir:

1- Ateşleme kaynağının bulunması: Kıvılcım, açık ateş, sıcak yüzey, elektrik kontağı, statik elektrik v.b.

2-  Gazın hava ortamına en az alt patlama(LEL=Low Explosion Limit), en çok üst patlama sınırına (HEL=High Explosion Limit) ulaşana kadar sızması. Patlama sınırları % olarak hacimsel bir ifadedir. Ortamdaki gaz miktarı alt patlama sınırına ulaşmamışsa veya üst patlama sınırını geçmişse patlama meydana gelmez. Örneğin doğal gaz  hacimsel olarak  en az alt patlama sınırı %5’e, en çok üst patlama limiti % 15’e kadar ortamdaki hava içerisine sızdığında patlama meydana gelir. Alt ve üst patlama sınırları her gaz için değişiktir.

3- Havasız ortamlarda yanma gerçekleşmez. Dolayısıyla yanıcı gaz hava ortamına sızmalıdır.

Bu üç şart aynı anda olmadığı müddetçe patlama meydana gelmez. Dolayısıyla gaz sıkışması sonucu  değil, ortama  yayılması sonucu belirtilen şartlarda patlama meydana gelir. Ancak olası yangın halinde herhangi bir gaz tüpünün yüksek sıcaklıkta basıncının artmasıyla sıkışması sonucu bulunduğu hacmin dışına çıkarak, ateşleme kaynağı ile oksijenli ortamda birleşmesi sonucu patlama meydana gelebilir.

Özellikle kimya sektöründe bu tür üzücü olayların yaşanması için iş güvenliği konusuna gereken hassasiyet gösterilmelidir. Ürün güvenlik Formları (MSDS)’ında yazan tehlikeler göz önünde bulundurularak gerekli tedbirler alınmalıdır. Her işin başı eğitim ilkesiyle bu tür işlemelerde iş güvenliği ve patlayıcı maddeler hakkında periyodik eğitimlerin verilmesi gerekmektedir.

Dr.Kimyager Hasan ÖZ

hasanmail@hotmail.com

Devamını Oku »

Aşkın Kimyası

  

Aziz Valentine Roma döneminde yaşamış bir din adamıydı. İmparator 2. Claudius, Roma'yı kendi katı kuralları ile zalimce yöneten bir hükümdardı. Onun için en büyük problem, ordusunda savaşacak asker bulamamaktı.Ona göre bu durumun tek sebebi Romalı erkeklerin aşklarını ve ailelerini bırakmak istememeleriydi. İşte bu yüzden, Roma'daki tüm nişan ve evlilikleri kaldırdı. Aziz Valentine bu emre karşı gelerek; bir çok din adamı gibi dinsel vaazlar vererek hükümdarın kararının yanlış olduğunu söylüyor, dahası gizlice nikahlar kıyarak hükümdara karşı geliyordu. Sonunda sevenleri kavuşturan Valentine yakalanarak; öldürülmüş ve 14 Şubat 270’de toprağa verilmişti. İşte Bu gün ‘Sevgililer Günü’ olarak kutlanmaktadır. Bu güne ilişki pek çok rivayet bulunmasına rağmen bu onlardan sadece biridir.

’Sevginin günü olmaz’, ‘sevgi bir güne sığmaz’, ‘bu gün kapitalizmin bize dayatması’ gibi pek çok tartışmanın ötesinde sevgililer günün merkezinde AŞK vardır. Peki ‘AŞK nedir?’, ‘AŞKın Kimyası Nedir?’

Yunus Emre’nin ‘Gönlüm düştü bu sevdaya/Gel gör beni aşk neyledi’ dizelerinde anlattığı aşk Türk Dil Kurumu sözlüğünde aşırı sevgi ve bağlılık duygusu, sevi, sevda olarak tanımlanmaktadır. Aşka psikolojik, sosyolojik, romantik ve hatta ekonomik olarak bakanların yanında biz de malumunuz kimyasal olarak bakacağız.

Aşkın simgesi KALP’tir. Ancak kalbin aşkla hiçbir ilgisi yoktur. Sadece aşkın kimyasallarında etkilenen bir organdır. Aşkın kaynağı BEYİN’dir. Amerikalı antropolog Helen Fisher’a göre: tutku ne kadar artarsa, beyinde heyecan ve keyif duygusunu salgılamaya yarayan hormonlar daha çok uyarılır ve aktif hale gelir. Dopamin, noradrenalin ve feniletilamin maddelerinin daha çok salgılanmasıyla ellerimiz daha çok terler, nefes alış-verişimiz hızlanır, tansiyonumuz ve nabzımız yükselir! Aşık olanların yemeden içmeden kesilmesi, uykusuzluk çekmesi bilinen belirtilerdir. İşte bütün bunların nedeni de aslında bu çok çalışan hormonlardır...

Noradrenalin(norepinefrin) beyinden salgılanır ve böbrek üstü bezlerinden salgılanan adrenalin(epinefrin) üretimini uyarır. Avuç içinde terleme, kalp artışında hızlanma, göz bebeklerinde büyüme meydana getirir. Noradrenalin nörotrastiter olarak görev yapan bir katekolmindir. Bu hormon beyinin dikkat ve çevreye yanıt verme ile ilgili bölümlerini etkiler. Aşık olan birinin zihnini toparlayamaması, sürekli dalgın olması ve çevreden gelen sorulara geç yanıt vermesi veya vermemesinin ana nedeni aşırılı noradrenalin salınımıdır. Adrenalin ile noradrenalinin birlikte salgılanması kalp atım hızı, depolardan glikoz salınımı ve iskelet kaslarına giden kan akımı artarak;  ‘kaç ya da savaş’ (flight or fight) yanıtının temelini oluşturur [1] Andrenalin ve noradrenalin birbirinden sadece bir atom faklıdır.

Beyinde noradrenalin seviyesinin artmasıyla mutluluk artar, iştah azalır. İşte aşık olduğumuzda yemeden içmeden kesilmemizin sebepsiz mutluluğumuzun nedeni budur.

Dopamin ise beyinde doğal olarak üretilen bir kimyasaldır. Beyinde, dopamin reseptörlerini aktive ederek nörotransmiter olarak görev yapar. Dopamin, ayrıca, hipotalamustan da salgılanır ve kana karışarak nörohormon görevi yapar [2]. Dopamin insanları daha ‘konuşkan’ ve ‘heyecanlı’ hale getirir. Bu da duygusal tepki, hareket ve mutluluk yeteneği üzerindeki beyin süreçlerini etkilemektedir. Dopamin noradrenalin maddesine çok benzer, aslında öncü bileşiğidir. Dopamin daha iyi hissetmemize yol açar. İlgili şahsı gördüğümüzde dopamin salınımımız artar, ateş basar ve yüzümüz kızarır. Dopamin, serotonin ve noradrenalinin ardı ardına salınmasıyla adrenalin etkisi oluşur.

Feniletilamin (PEA) amfetamine benzer doğal bir kimyasaldır. Araştırmalara göre  salgısının tetiklenmesi için göz göze gelmek ve el ele tutuşmak gibi basit davranışlar bile yeterlidir. Kalp atışının hızlanması, ellerin terlemesi ve zor soluk alıp verme gibi tepkiler beyinde yüksek dozda feniletilamin salgılanmasıyla oluşmaktadır. Ayrıca PEA dopamin seviyesini de arttırmaktadır [3].

Bunların yanında serotonin hormonun yüksek seviyede olması aşk sıranda görülen hormonal durumdur. Serotonin  uykuyu, seksüel enerjiyi, ruh halini, ani ve aşırı isteklerle iştahı düzenler. Düşük serotonin miktarı, sinirli, huzursuz ve depresif ruh hallerine neden olabilir. Mide ve bağırsak bölgesindeki kas sisteminin hareketlerini yönetir, ağrı algılama sisteminizi düzenler ve dinlendirici bir uyku sağlar [4].

İşte aşık olduğumuzda görülen tipik belirtilerin nedeni bu kimyasallar. Peki ama aşık olmamızın nedeni nedir? Neden herkese değil de  ‘ONA’ aşık oluruz? İnsanların birbirinin dikkatini çekmesini sağlayan ana maddenin FEROMONLAR olduğu bilinmektedir. Feromon, aynı türün üyeleri arasındaki sosyal ilişkileri düzenleyen kimyasal maddedir. Yunanca kökenli olan sözcük "hormon taşıyan" anlamına gelmektedir [5]. İnsan feromonları daha çok eşeysel davranışları kontrol eder. Burnun iç kısmında bulunan ve "vomeronazal organ" olarak bilinen bir almaç sayesinde algılanabilir. Bu organ, feromonları beyne iletir. Böylelikle beyinde ilk reaksiyonların kıvılcımı ateşlenir ve  hormonal aktiviteler başlar. Feromonlar karşı cins tarafından fark edilmenin ilk adımıysa da ilişkinin devamını yani aşkın kalıcı olmasını sağlamaz. Feromonların etkisi ile erkek ve dişilere özgü testosteron ve östrojen hormonları salgılanır.

Bu moleküller aşkın tutkuya dönüşmesini ve türün devamı sağlayan eşeyli üreme faaliyetinin tetiklenmesini sağlar. Ama yine de aşkın kalıcığını sağlayan SEROTONİN, VAZORESİN ve OKSİTOSİN molekülleridir. Oksitosin, sevdiğimiz biri bize dokunduğunda ya da biz ona dokunduğumuzda kimyasal bir tepkime başlatan bir moleküldür. Hipofiz bezi tarafından salgılanır. Oksitosin olmasaydı, çocuklarımıza, eşlerimizi ve sevgililerimize karşı duyduğumuz yoğun duyguya sahip olamayacaktık [6]. Bir araştırmaya göre; vazopresin hormonu baskılanan farelerin yuvalarından başka yuvalardaki farelerle çiftleştiği ortaya çıkmıştır. Yani vazopresin seviyesinin düşmesiyle aldatma ilişkilendirilmiştir.

Vücudumuzun tüm kimyasını alt üst eden AŞK, uğruna şiirler, romanlar yazılan, cinayetler işlenen, …. yegane duygu!..  Serotonin ve oksitosin seviyesi yüksek, vazopresin seviyesi hiç düşmeyen kalıcı AŞKlar yaşamanız dileklerimle..

Dr.Kimyager Hasan ÖZ

hasanmail@hotmail.com

Kaynaklar

[1] http://tr.wikipedia.org/wiki/Norepinefrin

[2] http://tr.wikipedia.org/wiki/Dopamin

[3]http://biltek.tubitak.gov.tr/merak_ettikleriniz//yazici_dostu.php?kategori_id=17&soru_id=1385

[4]http://www.nutrismart.com.tr/Serotonin-Mutluluk-Hormonu-ve-Beslenme/ba/46deb2ad-80f4-463a-b909-5ccefe285f13.aspx

[5] http://tr.wikipedia.org/wiki/Feromon

[6] http://www.dusuncegezgini.com/askinmolekulleri.htm

Devamını Oku »

Yeşil Kimya

Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Örgütü (US EPA)’ya göre yeşil kimya; kimyasalların veya kimyasal proseslerin çevreye olumsuz etkilerini azaltma veya ortadan kaldırma faaliyetleridir [1]. Dolayısıyla yeşil kimya birden çok disiplinin bir araya gelmesiyle mevcut veya olabilecek sorunlara çözüm yolu geliştiren, yeni bir akımdır.
Yeşil kimya; kimyasalların dizaynı, üretimini, kullanımı ve kullanım sonrası ortaya çıkabilecek olumsuzlukları bertaraf eden veya azaltan yeni teknolojilerin geliştirilmesini teşvik etmektedir. Bu konudaki temel başvuru kitabı P.T Anastas ve J.C Warner’ın Yeşil Kimya: Teori ve Uygulama (Green Chemistry-Theory and Practice) kitabıdır. Yeşil kimyanın öngördüğü kimyasalların üretimi ve kullanımı; atık ürünlerin azaltılması, toksik olmayan bileşenlerin kullanımı ve verimliliklerinin arttırılmasını içermektedir. Yeşil kimya; çevre kirliliğinin önlenmesi için oldukça etkili bir yaklaşımdır. P.T Anastas ve J.C Warner’ın kitabında ortaya konan ‘yeşil kimyanın 12 prensibi’ yeşil kimyayı uygulamak için kimyacılara bir yol haritası sunmaktadır. Bu 12 prensip şu şekilde sıralanmıştır:

1-Önleme(Prevention): Bir kirliliği temizlemeye çalışmaktansa; hiç kirletmemek yani kirletme öncesi önlem almak daha doğru bir yaklaşımdır. Bu prensibe ‘Atıkların Önlenmesi’ de diyebiliriz.

2-Atom Ekonomisi (Atom Economy): Sentezlenmek istenilen maddenin atom ağırlığının, o maddenin sentezinde kullanılan reaktiflerin atom ağırlığına oranının % olarak ifadesidir. Bu yüzde oranı atom ekonomisinin bir göstergesidir. Eğer sonuç %100 ise bu reaksiyonun %100 atom ekonomisi ile gerçekleştiği söylenebilir.

3-Zararsız kimyasal sentez (Less Hazardous Chemical Syntheses): Çevre ve insan sağlığı açısından zararlı bir sentez tekniği yerine daha az zararlı başka bir alternatifi tercih edilmelidir. Maliyet bakımında zararlı kimyasal sentez daha avantajlı olsa dahi, kirliliğin temizlenmesi de bir maliyet oluşturacağından ekonomik açıdan da dezavantajlıdır.

4-Güvenli kimyasalların tasarımı (Designing Safer Chemicals): Kullanılan kimyasalların toksik etkisini en aza indirecek tasarımların gerçekleştirilmesi gerekmektedir.

5-Güvenli çözücüler ve yardımcı kimyasalların kullanımı: Aşırı ve gereksiz çözücü veya ayırıcı yardımcı kimyasalların kullanımından kaçınarak, çevre  ve insan sağlığı açısından daha az zararsız olanlar tercih edilmelidir.

6-Enerjinin verimli kullanımı: Kimyasal proseslerdeki enerji eşitlikleri hem çevre hem de ekonomi açısından en az olacak şekilde düzenlenmelidir. Sentezlerde kullanılacak ortam sıcaklığı ve basıncı mümkünse minimum olacak şekilde ayarlanmalıdır.

7-Yenilenebilir hammadde kullanımı (Use of Renewable Feedstocks): Bir reaksiyonun sentezinde kullanılan ham maddelerin veya reaksiyon sonucu oluşan yan ürünlerin yeniden kullanılabilir olanları tercih edilmesi gerekmektedir. Her türlü ham maddenin; ürün ömrünün tamamlamasından sonra yeniden kullanılabilir özellikte olması gerekir.

8-İlave reaktif gerektiren uygulamaları azaltma, mümkünse kaçınma: Reaksiyonlar tasarlanırken en az basamaklı olacak şekilde tasarlanmalıdır. Çünkü fazla basamaklı reaksiyonlarda kimyasal kullanımı artacağından; reaksiyon basamakları azaltılmalıdır.

9-Kataliz (Catalysis): Katalitik reaktifler( yeteri kadar selektif) stokiyometrik reaktiflerden daha üstündür.

10-Bozunma için tasarım: Kimyasal ürünler zararsız bir şekilde bozunacak şekilde tasarlanmalıdır. Bu gün kullanılan pek çok kimyasal ürün doğada yüzlerce yıl bozunmadan kalmaktadır. Yeşil ürünlerde bu süre daha kısa olmalı ve bozunma ürünler çevre yada insan sağlığına zararsız olmalıdır.

11-Kirliliğin önlenmesi için gerçek zamanlı analiz: Kirliliğin önlenmesi için gerçek zamanlı analitik metotlar kullanabilen; izleme ve kontrol sistemleri kurarak; oluşabilecek kirlenmenin anında tespit edilerek; önlemlerin anında geliştirilmesi gerekmektedir.

12-Kazaları önlemek için güvenli kimya: Patlamalar, yangınlar gibi kimya kazalarının en aza indirilmesi için kimyasal prosesler bu şekilde tasarlanmalıdır [2].

Yeşil kimya kavramı ABD’de 1990 yılında ‘Kirliliği Önleme Yasası’(PPA,PDF) ile birlikte ortaya çıkmıştır. Bu yasanın çıkışıyla birlikte; 1977 yılında EPA (Envorimental Product in America) bünyesinde kurulan OPPT’in ( Office of Pullution Prevention and Toxics) sorumlulukları da genişlemiştir. OPPT tarafından ‘Kirliliği Önleme ve Alternatif Yollar’ başlıklı bir araştırma programı başlatılmıştır. Bu programda, kimyasal maddelerin dizaynı ve sentezinde kirliliği önlemeyi amaçlayan projelere destek verilmiştir. Ofis bu konudaki çalışmalarını bu gün de etkin bir şekilde gerçekleştirmekte olup, yeni gelişmekte olan biyoteknoloji  ve nanoteknoloji gibi bilim dallarını yeşil kimyaya hizmet edecek şekilde desteklemektedir. Ofis bu çalışmaları gerçekleştirmek için iki yol geliştirmiştir:Bunlardan birincisi; mevcut kimyasalların potansiyel risklerini belirlemek ve yeni kimyasalların en az riskle üretilmesini sağlamak, diğeri ise; sürdürülebilir çevre politikalarıdır [3].  1997 yılında yeşil kimya çalışmalarını dünya çapında gerçekleştirmek amacıyla Yeşil Kimya Enstitüsü (GCI-Green Chemistry Institute)kurulmuştur. 2001 Ocak ayında GCI kimya ve çevrenin kesiştiği küresel sorunlara çözüm geliştirmek için Amerikan Kimya Topluluğu (ACS-American Chemical Society) ortaklık kurmuştur [4]. ACS/GCI ortaklığının temel hedefi; politikacıların, iş liderlerinin ve bilimsel toplulukların çıkarlarını birleştirerek; ulusal bir araştırma önceliği olarak yeşil kimyayı oluşturmaktır. Bu gün bir çok üniversitede yeşil kimya araştırma kürsüleri kurulmuştur.

Biz kimyagerler; hayatın her alanı ile ilgili olan kimya sektöründe, etkin olarak çalışmaktayız. Bu nedenle attığımız her adımda bir sonrasını düşünerek; yeşil uygulamalara ağırlık vermeliyiz. Yeşil kimyanın en yoğun çalıştığı alanlardan biri çözücüler ile ilgili olan çalışmalardır. Özellikle organik çözücüler toksik, yanıcı ve uçucudur. Laboratuar ölçekli kullandığımız çözücüler geniş çaplı çevre sorununa yol açmasa da yerel sorunlar olasıdır. Başta kendi sağlığımız tehdit altındadır. Burada yeşil uygulama olarak; çalıştığımız çözeltilerden  ucuz olanı değil, mümkünse en az zararsız olanları tercih etmeliyiz. Bir kimyagerin ar-ge’sini yaptığı ürün yeşil kimyanın tüm prensiplerine uygun olmalıdır. Bu yöndeki sonuç vermiş çalışmalardan biri; doğada yıllarca bozulmadan kalan ve çevre yönünden zararlı plastiklerin yeşil olanın üretilmesidir. İngiliz bilim adamları, gıda paketlemesinde kullanılmak üzere şekerden plastik yapmışlardır. Telegraph gazetesinin haberine göre, Imperial College London'dan bilim adamları, hızlı büyüyen ağaçlar ve çimenlerdeki şekeri, plastik üretmek üzere, polimer olarak bilinen büyük bir moleküle dönüştürmüşlerdir. Dünyada üretilen petrol ve petrol ürünlerinin yüzde 7'si plastik üretiminde kullanılmaktadır. Plastiklerin yüzde 99'u fosil yakıtlarından üretilmektedir. Şekerden plastik üretme yönteminde, geleneksel plastik üretimine göre daha az enerji tüketildiği bildirilmektedir [5]. Bitkisel bazlı plastikler yenilenebilir ve biyolojik olarak da doğada parçalanabildikleri için yeşildirler. Benzer yeşil örnekler atıkların geri dönüşümü ilgili olarak verilebilir: Kağıt geri dönüşümü oldukça zor bir süreçtir. Kağıt üzerindeki yapışkanların, plastiklerin, mürekkepleri organik çözücülerle temizlenmesi gerekmektedir. Bu işlemi daha yeşil gerçekleştirmek için bir laboratuar bir enzim geliştirmiştir. Bu enzim atık kağıtların üzerindeki polivinilasetat gibi polimerleri temizlemektedir. Bu enzim sayesinde polimerler suda çözünen polivinil alkol ve asetik asite çevrilmektedir. Bu maddeler de sudan kolaylıkla ayrıştırılabilmektedir. Bu şekilde kullanılan bir enzim geri dönüşüm fabrikasının üretimini günde %6 daha arttırmakta ve bunu doğaya zarar vermeden gerçekleştirmektedir [6].

Gelecek nesiller için yaşanabilir bir dünya bırakmak için kimyagerler büyük görev ve sorumluk düşmektedir. Yeşil kimyager olgusu oluşturularak, üniversitelerde bu konuda eğitim verilmelidir. Ayrıca kamu oyunu yeşil uygulamalar hakkında bilgilendirerek; gerekli bilinç oluşturulmalıdır. Unutmayalım ki bu dünyada sadece biz yaşamıyoruz!            

Dr.Kimyager Hasan ÖZ

hasanmail@hotmail.com

KAYNAKLAR

[1] Envorimental Product in America webpage, http://www.epa.gov/gcc/pubs/about_gc.html, Erişim tarihi:17.05.2011

[2] Anastas, P.,T., Warner, J., C., Green Chemistry: Theory and Practice, Oxford University Pres, Newyork, 1998, p.30.

[3] Office of Pullution Prevention and Toxics webpage, http://www.epa.gov/oppt/, Erişim tarihi:25.05.2011

[4] Green Chemistry Institute webpage, http://www.epa.gov/gcc/pubs/gcinstitute.html, Erişim tarihi:25.05.2011

[5] Gray, L., Scientists develop new plastic made from sugar that can be composted, The Telgraph Newspaper , 18.02.2010, http://www.telegraph.co.uk/earth/earthnews/7258503/Scientists-develop-new-plastic-made-from-sugar-that-can-be-composted.html, Erişim tarihi: 31.05.2011

[6] 2004 Greener Reaction Conditions Award, Buckman Laboratories International, Inc., Optimyze®: A New Enzyme Technology to Improve Paper Recycling, Web page: http://www.epa.gov/gcc/pubs/pgcc/winners/grca04.html, Erişim tarihi: 31.05.2011

Bu yazımız Kimyagerler Derneği Bülteni 'Kimyager' 9. Sayıda da yayınlanmıştır. Kimyager'de okumak için Tıklayınız.

Devamını Oku »

Soda mı Maden Suyu mu?

 

Halk arasında soda ve maden suyu eş anlamlı kullanılmasına rağmen ikisi birbirinden farklıdır. Maden suları; Doğal Mineralli Sular Hakkında Yönetmeliğine tabi sulardır.Bu yönetmeliğe göre; doğal mineralli su yerkabuğunun çeşitli derinliklerinde uygun jeolojik şartlarda doğal olarak oluşan, bir veya daha fazla kaynaktan yeryüzüne kendiliğinden veya teknik usullerle çıkartılan, mineral içeriği, kalıntı elementleri ve diğer bileşenleri ile tanımlanan, her türlü kirlenme risklerine karşı korunmuş, yönetmeliğin ilgili maddelerinde belirtilen özellikleri haiz olan yeraltı sularıdır. Maden suyu, yeraltı sularından elde edilmiş, çözünmüş katı madde içeriği toplam 250 mg/l’den daha az olmayan sulara verilen addır. Doğal mineralli suyun katı tortu olarak hesaplanan mineral miktarı 1500 mg/L’den fazla ise “zengin mineralli”, 500 mg/L’den az ise “düşük mineralli”, 50 mg/L’den az ise “çok düşük mineralli” şeklinde sınıflandırılmaktadır. Ayrıca doğal mineralli sular, sudaki; bikarbonat miktarı 600 mg/L den fazla ise bikarbonatlı, sülfat miktarı 200 mg/L den fazla ise sülfatlı,klorür miktarı 200 mg/L den fazla ise klorürlü, kalsiyum miktarı 150 mg/L den fazla ise kalsiyumlu, magnezyum miktarı 50 mg/L den fazla ise magnezyumlu, çift değerli demir miktarı 1 mg/L den fazla ise demirli,florür miktarı 1 mg/L den fazla ise florürlü,sodyum miktarı 200 mg/L den fazla ise sodyumlu, sodyum miktarı 20 mg/L den az ise sodyum diyetine uygun doğal mineralli su, olarak nitelendirilmektedir.

Soda ise; içilebilir nitelikteki herhangi bir suya karbondioksit eklenerek üretilir. Yani soda yapay bir içecektir. Dolayısıyle maden suyu mineralce çok zengin iken soda mineral içermemektedir. Maden suyu ve soda her ikisi de mideyi rahatlatma etkisine sahiptir. Fakat sodanın bunun dışında başka bir işlevi bulunmamaktadır. Oysa maden suları, günlük diyette alamamız gereken minerallerin anlınmasını da sağlamaktadır. Dolayısıyla maden suyu içerek midemizi rahatlatmamızın yanısıra eksik minerallerimizi de tamamlayabiliriz. Solunum, idrar, her türlü spor aktivitesinde ve özellikle yaz aylarında terleme ile oluşan su ve mineral kaybının karşılanmasında gerektiği ölçüde kullanılabilir. Her şeyin aşırısının zararlı olduğu unutulmadan yeteri ölçüde maden suyu içilmesinde sakınca yoktur. Fakat risk grubunda bulunan, belirgin bir hastalığı bulunanların, belirli minerallerin alınması sakıncalı olanların doktorlarına danışarak ve tavsiyesi üzerine maden suyu tüketmeleri gerekemektedir. Örneğin böbreklerinde taş oluşmuş insanların maden suyu tüketmeleri tavsiye edilmez.

Dr.Kimyager Hasan ÖZ

hasanmail@hotmail.com

Kaynak

[1] Doğal Mineralli Sular Hakkında Yönetmelik, http://www.mevzuat.adalet.gov.tr/html/23032.html

Devamını Oku »

Sıvı Sabun

                                                                                                                                                             Sabun, bir alkalinin yağlı bir madde ile nötralizasyonu sonucu elde edilen ve temizlik işlerinde kullanılan bir üründür. Son zamanlarda daha kalıp sabun kullanma alışkanlığı yerini sıvı sabun kullanımına bırakmıştır. Sıvı sabun üretim tekniği kalıp sabun üretim tekniğinden oldukça farklıdır. Kalıp sabun üretiminde yağ asitleri ile bazların reaksiyonu gerçekleştirilirken, sıvı sabun tamamen yüzey aktif kimyasal maddelerin ve diğer yardımcı kimyasalların birleşiminden meydana gelmektedir.

Bazı  Sıvı Sabun Formülasyon Örnekleri

No	Cinsi	Adı	Oranı (%w/w)
1	Aktif Madde	TEXAPON N 70(SLES 70)	8,5
2	Aktif Madde	COMPERLAND KD(yada COD)	1,5
3	Aktif Madde	Betain %45	1,5
4	Viskozite Arttırıcı	NACI (Tuz)	2,5
5	Ph Ayarlayıcı	Sitrik Asit	0,04
6	Koruyucu	Formaldehit	0,2
7	Uv Koruyucu	Escalol 577	0,005
8	Esans	Mango	0,1
9	Boya	BLUE SJ	0,00109
10	Boya	RED OAB	0,00046
11	Solvent	Su	88,65
	Toplam:		100,00

No	Cinsi	Adı	Oranı (%w/w)
1	Aktif Madde	TEXAPON N 70	11
2	Aktif Madde	COMPERLAND KD	1,5
3	Aktif Madde	DEHYTON PK 45 (Betain %45)	1
4	YAĞLANDIRICI	LAMESOFT PO 65	2
5	NEMLENDİRİCİ	POLYQUART 701 N	1
6	KIVAM ARTTIRICI	NACI	1
7	KORUYUCU	FORMALDEHIT	0,1
8	ESANS	WATERLOO LIQUIDE SOAP	0,1
9	BOYA	PATENT BLUE	0,005
10	Solvent	Su	82,295
	Toplam:		100,00

Verilen formülasyonları hazırlamak için öncelikle Formülasyondaki suyun yarısı alınır, üzerine aktif maddelerden oranca en fazla olanı ilave edilir ve tamemen çözünene kadar karıştırılır. Ardından diğer aktif maddeler ilave edilir. Kıvam karıştırmayı engelliyorsa geriye kalan suyumuzu da ilave edip yavaş yavaş karıştırmalıyız. Sonra kıvam arttırıcı, pH ayarlayıcı, koruyucu esans ve boyar maddeleri ilave edip, karıştırmaya devam edilir. Nihai ürünün pH yaklaşık 6,5-7 civarı olmalıdır. Kontrol edilip, kullanılabilir.

Formülasyon oluşturulurken; bir ana aktif madde seçilir. Ana aktif maddelerden biri yüzey aktif madde olmalıdır. Yüzey aktif amdde suda veya sulu bir çözeltide çözündüğünde yüzey gerilimini etkileyen (çoğunlukla azaltan) kimyasal bileşiktir. Yüzey aktif maddeler aynı zamanda iki sıvı arasındaki yüzeylerarası gerilimi de etkiler. Yüzey aktif maddenin ingilizce karşılığı olan surface active agent sözcüklerinin harflerinden oluşan bir kısaltma olan surfactant (surfaktan) kelimesi de yüzey aktif madde yerine kullanılır. Su içersinde kendi kendine" oto-organize " olabilen yüzey aktif maddeler suyu seven (hidrofilik) ve suyu sevmeyen (hidrofobik) kısımlardan oluşur. Yüzay aktif maddeler yüzey gerilimini azaltarak, yıkama işleminin temizleme ve köpük oluşturma görevini yerine getirirler. Temizleme işlemi, (1) sabun veya deterjan çözeltisi ile yıkanacak maddenin yüzeyini ve kirleri ıslatmak, (2) kirleri yüzeyden uzaklaştırmak ve (3) kiri kararlı bir çözelti veya süspansiyon (deterjan) içerisinde tutmak gibi, işlemlerden oluşur. Formülasyonda temel madde olan yüzey aktif maddeler 4 çeşittir:

-Anyonik Aktif Maddeler:

Sentetik temizlik maddelerinde (çamaşır-bulaşık deterjanları, halı yıkama şampuanı vs.) en çok kullanılan yüzey aktiftir. Etkisi ve çözünürlüğü sıcaklıkla artan anyonik maddeler hafif kirleri çıkarıcı özelliğinden dolayı güvenlidir. (Örn: Sabun)

-Katyonik Aktif Maddeler:

Kir çıkarma özelliği zayıf olan katyonikler aynı zamanda pahalıdır. Birbirini nötralize edeceğinden anyoniklerle birlikte kullanılmaz. Daha çok yıkama sonrası işlemlerine uygun olan katyonikler genellikle çamaşır yumuşatıcı ve (çamaşır suyu gibi) dezenfektanlarda kullanılır. Antiseptik özelliği nedeniyle, daha çok sanitasyonda tercih edilir. Özellikle sert yüzeyler, katyonikle temizlendikten sonra daha geç toz tutmaktadır.

-Non-İyonik Aktif Maddeler:

Katyonik ve anyoniklere oranla daha pahalı olan non-iyonik yüzey aktifler, güçlü kir çıkarma özelliğine sahiptir. Non-iyoniklerin su sertliğinden ve düşük sıcaklıktan etkilenmemesi, yağ bazlı kirleri en iyi şekilde çıkarması ve sentetikler için uygun olması, diğer önemli özellikleridir. Köpüksüz olduğundan otomatik yıkayıcılar için elverişlidir. Hem katyonik, hem anyonikle birlikte bulunabilir.

-Amfoterik Aktif Maddeler:

Amfoterik aktif maddelerin yapıları oldukça karmaşıktır ve en az kullanılan yüzey aktiftir. Temizleme gücü yüksek ve cilde zararsızdır. Daha çok kozmetik sanayinde tercih edilmektedir.

Sıvı sabun formülasyonuna konulabilecek SLES (Ticari ismi Texapon) anyonik yüzey aktif maddedir. Formülasyonda tek yüzey aktif madde kullanılabilceği gibi temizleme etkisini arttırma amaçlı uyumlu başka yüzey aktif maddeler de kullanılabilmektedir. Örneğin anyonik yüzey aktif maddenin yanına amfoterik yüzey aktif madde eklenebilmektir. Verilen örnek formülasyonlarki betain amfoterik yüzey aktif maddedir. Betain kimyasal adı
dodecanamidopropyl dimethylaminio acetate olan bir maddedir. Betain, iritasyon düşürücü, temizleme etkisi olan sekonder amforetik, yüzey aktif madde olduğundan şampuan, sıvı sabun, sıvı detarjan, ıslak mendil ve çeşitli kozmetik sanayilerinde yoğun kullanılmaktadır. Kullanılacak yüzey aktif maddeler, ürünün kalitesi ve temizleme özelliğine göre değişmektedir. Formülasyona yüzey aktif maddenin etkisini arttırıcı yardımcı aktif maddeler de ilave edilmektedir. Örnek formülasyonlarda verilen  komperland böyle bir hammaddedir. Komperland temizlemede yüzey aktif maddeye yardımcı olmaktadır. Yüzey aktif maddedir. Deterjan ve kozmetikte köpüğü stabilize etmede ve kıvam kazandırmada kullanılmaktadır. Formülasyonun ana çatısı bu maddelerden oluşmaktadır. Yüzey aktif maddelerin su içerisinde çözülmesiyle sıvı sabun elde edilebilir. Fakat ürünün belli bir kıvamda olması için kıvam arttırıcı maddeler ilave edilmelidir. Genellikle kıvam arttırıcı olarak; NaCI (tuz) kullanılmaktadır. Ayrıca ürünün pH’sı cildi tahriş etmemesi için kontrol edilmelidir. Bu nedenle formülasyonlara asitliği düzenleyici madde de ilave edilmelidir. Formülasyonlarda kullanıla diğer koruyucu, koku ve boyar maddeler ticari amaçla formülasyona eklenmektedir.

Sıvı Sabunda Kullanılan Bazı Maddeler ve Özellikleri

Texapon: Sıvı sabunda kullanılan aktif maddedir. Kimyasal bileşimi sodyum laury eter sülfat’ tır (SLES).

Komperlad: Sıvı sabunda kullanılan ikinci aktif maddedir. Tuzla beraber vizkozite ayarlamak için kullanılır.

Betain: Kıvam artırıcı ve köpük oluşumunu sağlar.Yapısında bir miktar tuz bulunur.

Tuz: Asıl görevi vizkozite ve kıvam artırıcıdır.

Formaldehit: Anti bakteriyel özellik kazandırılmak için katılır.

SONUÇ  VE ÖNERİLER

 Sıvı sabun yapımında ana aktif madde yüzey gerilimi azaltarak;  yüzeyin ıslanmasını sağlayıp, kirlerin ortamdan uzaklaştırılmasını sağlayan yüzey aktif maddedir. Yüzey aktif maddeler temizlik ürünlerinde temizlenecek kirin yapısına göre seçilmektedir. Sıvı el sabunlarında genelde anyonik yüzey aktif maddeler tercih edilmektedir. Sıvı sabunun aynı zamanda iyi köpürerek; kiri köpük içerisinde hapsedip, uzaklaştırması gerekmektedir. Dolayısıyla ayrıca kıvam sağlayan anfoterik bir yüzey aktif maddenin kullanılması zorunludur. Ticari üretimlerde bu hammaddelerin ucuz olanları tercih edilmektedir. Ayrıca ticari albenisinin artırılması için içeriğe koku ve renklendirici maddeler ilave edilmelidir.

Dr.Kimyager Hasan ÖZ

hasanmail@hotmail.com

KAYNAKLAR

1- Wikipedia, Özgür Ansiklopesi, www.wikipedia.com

2-Kimyasal Proses Endüstrileri ; R.Norris Shreve, Joseph A.Brink J.R, Çeviren; A.İhsan Çataltaş, İnkılap Kitapevi

3-http://www.solverkimya.com/site/makaleler/deterjan-makaleleri/sabun-cesitleri-ve-ozellikleri.html

4- Kimya Okulu, www.kimyaokulu.com

Devamını Oku »