Maden Ve Elementler

Bakır


8. 94 yoğunluğunda kızıl-esmer bir element. Simgesi: Cu





Chuquicamata'da (Şili) bir bakır dökümhanesi. Bakır metalürjisi XIX. yy. sonlarında gelişti. Maden eritme yoluyla sıvı haline dönüştürülür ve arılaştırılarak kalıplara dökülür.

Bakır 1100 derece dolaylarında eriyen bir madendir. Çeşitli maden filizlerini fırınlarda yakarak oldukça karmaşık yöntemlerle elde edilir. Bu işlemden atmosferi kirleten zararlı kükürtlü gazlar çevreye yayılır.

Temel filizler pek yaygın olmadığından (başlıca yataklar Şili Kanada ve Amerika Birleşik Devletleri) bakır pahalı bir madendir çelik ile alüminyum bakıra rakip çıkmıştır ve çoğu yerde bakırın yerine bunlar kullanılır.

Bakır çok kolay işlenir: dövme suretiyle kolaylıkla biçim verilebilir. İyi bir *elektrik iletkeni olduğundan elektrik telleri ve kabloları bakırdan yapılır. Aynı zamanda iyi bir ısı iletkenidir ve uzun süre ev işlerinde kullanılmıştır (tabaklar tencereler kazanlar v.b.).

Havayla temas edince bakır «bakır pası veya yeşili» adı verilen yeşilimtırak bir renk alır. İşte bazı eski yapıların damlarının ve bronz heykellerin karakteristik rengi bu yeşildir. Bakır eşyayı parlaklığını korumak için sık sık ovalamak parlatmak gerekir. Gemilerde yapıldığı gibi oksitlenmeyi önleyecek bir tabaka özel cila da sürmek mümkündür.

PİRİNÇ VE BRONZ

Başka madenlerle karıştırılınca bakır alaşımlar meydana getirir; bunların en önemlileri pirinç ve bronzdur. Pirinç veya «sarı» geniş oranda çinko kapsar. Fantezi mücevherlerde çerçeve sap ve kaş olarak kullanıldığı gibi lamba duyları vanalar ve musluklar yapımında da pirinçten yararlanılır.

Bronz bazen çinko da karıştırılan bir bakır ve kalay alaşımıdır ve Tarihöncesi'nden beri kullanılagelmiştir («Bronz Çağı»). Çeşitli nitelikleri sayesinde (eritme ve kalıplama kolaylığı ses geçirmesi sertliği cilâlanabilmesi ve altın rengini andıran rengi) heykel ve çanların dökümünde aynı zamanda da süs eşyası (mücevher şamdan saat sarkacı) ve çeşitli eşya (yaylar boru ekleme bilezikleri) yapımında geniş ölçüde yararlanılmaktadır.

Bakır doğada ya serbest element halinde bulunur veya çeşitli filizlerinden elde edilir. Türkiye'de kuprit Murgul'da; halkosit Ergani'de; halkoprit Küre ve Ergani'de bulunur. İlk bakır filizi M.Ö. Kıbrıs'ta ulundu. Bakırın ilimsel adı Cuprum Kıbrıs'ın (Cyprium) adından alınmıştır.

Altın


Tarih insanların altına olan isteklerinin yol açtığı savaşların ve serüvenlerin öyküleri ile doludur. Altın zenginliğin bolluğun bir simgesi olmuş; zenginlik ise çoğu kez kişileri ve ulusları güçlü kılmıştır. Büyük uygarlıkların yükseliş ve düşüşleri sahip oldukları altın miktarının artma veya azalması ile doğru orantılı olmuştur. Ortaçağda kimyacılar başka metallerden altın elde etmek için yöntemler bulmağa çalışmışlar fakat bu uğraşıları sonuçsuz kalmıştır insanlar kendilerini zengin edecek altını bulabilmek umudu ile yeryüzünü dolaşmışlar büyük güçlüklere göğüs germişlerdir insanların uğrunda hayatlarını tehlikeye atmaktan kaçınmadıkları ve kendisine sahip olanları zengin eden bu madde nedir?

Altın bir metaldir. Kimyasal elementlerden biridir (element kimyasal yöntemlerle kendisinden daha basit cisimlere parçalanmayan bir cisimdir). Altının kendine özgü sarı bir rengi vardır. Çoğu yoğun bir metaldir. Yani altın örneğin demir ve cam gibi daha az yoğun bir maddenin aynı büyüklükteki bir parçasından daha ağırdır. Altın yoğun olmakla birlikte oldukça yumuşak bir metaldir. Metaller içinde (çekiçle dövülerek) en kolay şekil verilebilenidir. Yani altın çekiçle dövülerek ince bir tabaka haline getirilebilir örneğin bir gram altın dövülerek 180 cm. karelik bir tabaka haline getirilebilir. Başka bir deyişle bir altın yaprağının kalınlığı 1 cm.'nin milyonda biri kadar olabilir; bu kalınlık 1000 atomun kalınlığı kadardır.

Altının değerli olmasının nedenlerinden biri az bulunan bir metal olmasıdır insanların sahip olmak istedikleri bir madde ne kadar azsa değeri o kadar artar. Altın yeryüzünde ve denizlerin diple-rindeki yerkabuğunda bulunur. Ne var ki bulunduğu her yerde az miktarda vardır. Altının değerliliğini yaratan nedenlerden biri de zamanla bozulmamasıdır. Binlerce yıl önce yapılmış olan altın paralar ve heykeller daha dün yapılmış gibi parıltılarını korumaktadırlar. Birçok metal hava ile temas edince aşınıma uğrar.

Örneğin demir oksijen ve suyun oluşturduğu pas tarafından aşındırılır. Demir atomları oksijen atomları ve su ile birleşerek demir hidroksiti oluşturur. Bu kırmızı bir tozdur. Bu nedenle demir korunmazsa giderek bozulur ve demir oksite dönüşür. Altın ise kimyasal olarak durağan bir metaldir. Kimyasal olarak durağan maddeler başka cisimlerle kolaylıkla birleşemezler. Altın havanın oksijeni su veya asitler tarafından bozulamaz. Bu yüzden de paslanmaz. Metallerin çoğu metal olmayan elementlerle birleşerek mineralleri meydana getirirler. Doğada metaller genellikle mineral yığınlarının içinde bulunurlar. Metali elde etmek için mineraller maden ocaklarından kazılarak alınır ve bunların içinden saf metaller çıkarılır. Fakat altının durumu ayrıdır.

Altın kimyasal durağanlığı nedeni ile başka elementlerle kolaylıkla birleşerek mineraller meydana getiremez. Çoğunlukla toprakta ve kayaların içlerinde altın tozları halinde saçılmış olarak-bulunur. Bu tozlar ancak mikroskopla görülebilecek büyüklüktedir. Altına külçeler yahut tabakalar halinde rastlandığı da olur. Altın başka elementlerle nadir olarak birleşirse de başka cisimlerle bir arada bulunabilir içinde altın bulunan mineraller genellikle çinko sülfat ve demir disülfat da içerirler. Böyle minerallere yalancı altın adı verilir. Bunun nedeni renklerinin sarı olması ve bazen altınla karıştırılmalarıdır. Colorado'da ve Batı Avustralya'da altın telluryumla birleşmiş olarak da bulunur. Bu bileşiklere altın tel-lüridleradı verilir.

Bazı yerlerde altın kuars kayalıkları içinde damlalar biçiminde bulunur. Altın damarları içeren bu kayalar atmosferin etkilerine açık yerlerde yağmur ve rüzgârların etkisi ile aşınıp parçalanarak çakıl ve kum haline gelirler. Kum yuğmur suları ile sürüklenerek sel yataklarında toplanır. Küçük altın külçeleri ve altın tozları da bu kumların içinde birikir.

Sel yataklarında kum içinde bulunan altını bu kumdan ayırarak elde etmek çok kolaydır. Bunun için yuvarlak yassı bir kap kullanılır. Kum bu kaba doldurulur ve suyu akıtılır. Sonra bu kap yatay olarak biraz sallanır. Böylece kum kabın kenarlarında toplanır ve kolaylıkla boşaltılabilir. Altın kumdan çok daha ağır olduğu için kabın ortasında kalır.

Geçen yüzyılda bulunan yeni altın yatakları "altına hücum" olarak nitelendirilen göçlere yol açmıştır ilk büyük altına hücum 1849'da California'da olmuştur. Küçük San Francisco kenti bu göçler sonucu üç yıl içinde beklenmedik derecede büyümüştür. Dünyanın her yöresinden buraya akın olmuştur. Ancak gelenlerin çok azı düşlerini gerçekleştirmiş birçoğu ölmüş ya da elleri boş olarak geri dönmüştür.

Amerika'daki son altına hücum 1897'de Alaska'da Klondyke River'daki altın yataklarına olmuştur. Altın arayıcılar dondurucu soğuğa ve korkunç koşullara katlanmak zorunda kalmışlardır. 1852 ve 1859'da Avustralya'daki altın yatakları da ilgi görmüştür. Avustralya'nın nüfusu bu nedenle 8 yıl içinde iki katına çıkmıştır. Buradaki sonuç Amerika'dakine göre daha başarılı olmuştur. Amerika'daki altın arayıcıları daha çok toz altın ya da küçük külçeler bulabilmekteydiler.

Avustralya'da ise daha büyük külçeler bulunmuştur. Bulunmuş olan en büyük külçe 270 gr. ağırlığındaki Holtermann külçesidir. Bu külçe 1872'de Avustralya'nın New South Wales bölgesinde yüzeyin birkaç santimetre altındaki bir altın damarından çıkarılmıştır. Avustralya'da o sıralarda başka büyük külçeler de bulunmuştur. Bunlardan birisi de The Welcome Stranger külçesidir. Bu külçe karışım halinde 70 kg. saf altın olarak ise 65 kg. gelmekteydi.

Okyanus diplerindeki ve nehir yataklarmdaki altını bulup çıkarmak için tarak makineleri kullanılır. Bu makineler altın arayıcılarının kullandıkları küçük kapların işlevlerini yerine getirirler. Tonlarca kumu çıkarıp eleyebilirler. Kum su ile birlikte büyük hortumlardan akıtılır suyun basıncı hafif malzemeyi uzaklaştırır ağır olan altın kalır.

Güney Afrika'da ve Batı Avustralya'da da kuars kayalıklar içinde zengin altın birikintileri bulunmuştur. Buralarda kayalar atmosfer olaylarının etkisi ile parçalanıp aşınmaya uğramamış olduklarından altın çıkarmak için derin kazılar yapılmıştır. Güney Afrika'nın Rand bölgesinde altın madenleri yüzeyin 3500 m. altında olup yeryüzünün en çok altın elde edilen madenleridir. Dünyanın en büyük altın üreticisi Güney Afrika'dır sonra sıra ile Rusya Kanada ve A.B.D. gelir.

Kuars kayalıklar içinde altın çok küçük parçacıklar halinde bulunur. 10 gram altın elde edebilmek İçin bazen bir tonluk bir kayayı parçalamak gerekir. Bunun için kaya bir sarnıç içinde küçük parçalar haline getirilir. Sonra bu parçalar üzerine suda çözündürülmüş sodyum veya potasyum siyanür dökülür. Bu çözelti parçalanmış kayaların sarnıcın dibinde toplanmasını ve altının eriyik haline gelmesini sağlar. İçinde altın bulunduran bu eriyik alınır; çinko ile tepkimeye sokularak altın elde edilir.

Uluslararası ticarette altın çok önemli bir yer tutar. Her ülkede elde edilen altının hemen hemen %60'ı devlet tarafından çubuk biçimindeki külçeler haline getirilerek saklanır. Buna o ülkenin altın rezervi adı verilir. Devletlerin birbirlerine olan borçlarını ödemelerinde altın kullanılması kabul edilmiştir.

Külçe altın alım satımı yasaktır. Ancak altından yapılan mücevherler ve çeşitli eşyaların satışı serbesttir. Altından yüzük bilezik kolye v.b. gibi çeşitli mücevherler yapılır. Ucuz mücevherlerde altın ince bir tabaka olarak bir başka maddenin etrafına kaplanır. Böyle mücevherlere altın kaplama denilir.

Altının çok yumuşak olması mücevher yapımında tek başına kullanılması olanağını kısıtlar; genellikle bir başka metalle karıştırılarak kullanılır. Bir karışım elde etmek için iki ya da daha çok metal birlikte eritilerek atomlarının karışması sağlanır. Altın bakır nikel ve gümüşle karıştırılarak daha sert karışımlar elde edilir. Kuyumcular altının saflığını karat adı verilen birimle ölçerler. Saf altın 24 karatdır. Mücevherlerin üzerinde kaç karat olduklarını gösteren sayılar vardır örneğin bir yüzük 18 karat ise bu onun 18/24'ünün yani %75'inin altın olduğunu gösterir.

Altın ayrıca endüstri ve bilimde de kullanılır örneğin iyi bir elektrik ileticisi olduğundan elektrik ve elektronik devrelerinde kullanılır. Altın bazen cam yapımında da kullanılır. Cama katılan altın ısı ışınları olan kızılötesi ışınların %98'ini yansıtır. Böylece kapalı yerlerin ısınmasını büyük ölçüde önler ve daha az havalandırma gereksinimi duyulmasını sağlar. Isı ışınlarının geçmesini önlerken ışık ışınlarının tümünün geçmesini sağlar. Böylece aydınlatmada olumsuz bir etkide bulunmamış olur. Ayrıca Güneş ışınımlarının yol açtığı yüksek ısıdan korumak amacı ile A.B.D'nin yaptığı uzay araçlarında ince bir tabaka altın kullanılmaktadır.

Alüminyum

Yoğunluğu 27 olan hafif maden. Aynı hacimde demirden üç kat daha hafiftir. 660 derecede erir.

Alüminyum boksit denilen bir maden filizinden çıkartılır. Boksit adı 1821'de bu filizin ilk bulunduğu yerin adından gelir (Fransa'da Provence iline bağlı Baux [Bo] köyü). Boksit içinde biraz demir bulunduğu için kırmızı daha doğrusu pas rengindedir.

Boksitten elektroliz adı verilen bir yöntemle alüminyum elde edilir; bu yöntem çok fazla elektriğe ihtiyaç gösterir; bir ton alüminyum elde etmek için 17 000 kw/saat elektrik gerekir. Bu nedenle alüminyum özellikle A.B.D. Kanada S.S.C.B. Japonya ve Fransa gibi önemli elektrik kaynaklarına sahip ülkelerde üretilir.

Alüminyum üretimi hızla gelişmektedir: 1945'ten beri hemen hemen her 8 yılda bir üretim iki katına çıkar.

Alüminyum demirden sonra en çok kullanılan madendir çünkü sanayi açısından pek ilgi çekici özelliklere sahiptir: hafiftir ısıyı ve elektriği iyi iletir atmosfer aşındırmasına karsı dayanıklıdır. Bununla birlikte saf alüminyum birçok yerde kullanılamayacak kadar yumuşak olduğundan «hafif alaşımlar» denilen birçok alaşımda silisyum ile magnezyum ile bakır ile karıştırılır. Hafif oldukları için bu alaşımlar hafif malzemeyi gerektiren her yerde özellikle uçak ve otomobil yapımında çok kullanılır (kullanılan alaşıma Dür alimin denir)

Alüminyumdan en fazla otomobil yapımında yararlanılır; hafif olduğu için piston karterler ve karoserlerde iletken olduğu için blok silindir ve üst kapaklarda süsleme amacıyla far ve ayna çerçevelerinde kapı kollan v.b. yerlerde çok kullanılır. Alüminyum veya hafif alaşımlar bina yapımında elektrikli araçlarda kap-kacak yapımında v.b. yerlerde kullanılır. Alüminyum oksit başka doğal kimyasal elementlerle karıştırılınca safir ve yakuta dönüşür. Aynı oksit toz haline getirilirse zımpara olur; bu da yüzeyleri aşındırarak düzlemeğe yarar.

Radyum


Beyaz parlak radyoaktif maden. Latince ışın anlamına «radius»tan.

700 derecede eriyen ve soğukta suyu ayrıştıran radyum çok az miktarda kullanılması gereken bir madendir. Radyumu tedbir almadan kullanmak tehlikelidir çünkü sürekli olarak içe işleyen öldürücü ışınlar çı*artır; radyumun bu özelliğine radyoaktiflik denir.

Radyumu karı-koca Fransız bilgin*leri Pierre ve Marie Curie keşfettiler. 1898'de bir uranyum filizi olan pekblend üzerinde çalışırken bu madenden 900 defa daha radyoaktif bir cismin varlığını saptadılar. Buna radyum adını verdiler. On iki yıl sonra Marie Curie bir ton pekblendi büyük bir sabırla işledikten sonra birkaç desigramdık saf radyum elde etmeyi başardı.

Radyum sürekli olarak atom yapısında bozunma (dönüşüm) gösteren bir maddedir. Bu bozunma sırasında ışın yaydığı gibi helyum ve radon gazları da (radyoaktif gazlar) açığa çıkar. Bu tepkimeden çok büyük miktarda ısı doğar: l gram radyum 340 kilo kömürün verdiği kadar enerji sağlar. Kanserli hücrelerin yok edilmesinde radyumun radyoaktif ışınları kullanılır.

Baryum


Gümüş renginde yumuşak bir madendir. Tabiatta daha çok baryum sülfatı (BaSO4) baryum karbonatı (BaCO3) halinde bulunur. Bileşiklerinden saf baryum elde etmek için ya erimiş baryum klorürü ya da sıcak bir baryum klorür eriyiği elektrolize edilir. Havada çok çabuk oksit haline gelir. Su ile şiddetli bir tepkime göstererek hidrojen çıkartır; kendisi de hidroksit halinde erir. Baryumu ilk elde eden İngiliz kimya bilgini Sır Humphrey Davy'dir (1808).

Baryum sülfatı röntgen ışınlarını geçirmediği için doktorlukta ve özellikle de radyolojide çok kullanılır. Mide barsak gibi içi boş organlar röntgen filminde pek iyi gözükmezler. Bu gibi organların yakından incelenebilmesi için röntgen çekilmeden önce hastalara suya karıştırılmış baryum içirilir.

Baryum İnsanı Zehirleyebilir

Saf baryum suya karıştırılınca zararsız olduğu halde baryum tuzları suda ya da asitlerde erimiş olarak vücuda girerlerse şiddetli zehirlenmelere yol açabilirler. Baryum tuzlarıyla zehirlenmiş bir kimsede kusma ishal ve karın ağrıları görülür. Halsizlik gitgide artar şiddetli kramplar başgösterir. Bu şekilde zehirlenmeleri kurtarmak için mide yıkanmalı hastaya kusturucu ilâçlar verilmelidir.

Özellikleri

Simgesi: Ba
Yoğunluğu: 378
Atom No.: 56
Atom ağırlığı: 13736
Ergime noktası: 710°

Uranyum


Uranyum 1800°C'a doğru eriyen gümüş beyazlığında bir madendir. 1789'da Alman kimyacısı Martin Klaproth (1743-1817) pekblend denilen bir maden filizi içinde oksit halinde (uran) bulunan uranyumun varlığını keşfetti. Uranyumun çoğu sarı ya da yeşil renkte pek çok oksidi ve tuzu vardır. Fransız kimyacısı Henri Becquerel (1852-1908) uranyumu inceleyerek 1896 yılında radyoaktiflik olayını ortaya çıkardı ve ondan iki yıl sonra '''radyumu bulan Marie Curie bu olaya radyoaktiflik adını verdi.

Doğal uranyum üç izutop'un yani atomlarının kütlesi ve radyoaktiflik dereceleri bakımından aralarında bazı küçük farklar bulunan birbirine benzer üç kimyasal elementin karışımıdır. Nötronlarla "bombardıman edilen" uranyum 235 izotopu fisyon'a uğrar yani çekirdeği kütlece eşit iki parçaya bölünür uranyum 238 izotopu ise plütonyıım'a dönüşür.

Nükleer enerji üretiminin (nükleer reaktörler ve piller atom bombalan) temel hammaddesi olan uranyum A.B.D.'de Kanada'da ve Güney Afrika'da boldur. Bazı santralları beslemek için uranyumu "zenginleştirmek" gerekir; bu amaçla izotop ayırımı'na başvurarak madenin bileşimindeki en radyoaktif izotopların yüzde oranı arttırılır.

Nikel


Demirin bazı niteliklerini taşıyan beyaz parlak maden.

Nikel dövülebilen ve ısıtıldığı za*man kırılmadan uzayabilen bir ma*den olmakla birlikte kullanılan ma*denlerin de en sertidir. Yer'in yüzeyinde pek bol değildir; göktaşlarında saf halde bulunur. Çı*kartıldığı maden ocaklarında başka madenlerle karışık haldedir. Yeni Kaledonya garnierit'inde magnez*yumla karışık olarak ortalama yüz*de 6 nikel vardır; Kanada pirotin'leri ise demir ve bakırla karışık ola*rak yüzde 3 nikelden meydana gel*miştir.

Nikel maden cevherinin zenginleştirilip kavrulmasından sonra elek*trik fırınında ergitilmesiyle elde edi*lir: buna ham nikel denir. Son arıt*ma için genellikle elektroliz denilen kimyasal yönteme başvurulur.

alaşımların kralı

1751'de İsveç'te keşfedilen nikel ta İlkçağ'dan beri başka madenlerle ala*şım halinde kullanılıyordu (Çin'de sonra Avrupa'da). XIX. yy.da birçok ülke «bakır ve nikel» alaşımından para basıyordu. Ama saf madenin kul*lanılmasına ancak XIX. yüzyılın so*nunda Kaledonya maden ocaklarının işletilmesiyle başlandı.

Dünya nikel üretiminin yaklaşık olarak yarısı Kanada'da üretilir; bu bakımdan Kanada'yı Sovyetler Birli*ği Yeni Kaledonya Küba ve Ameri*ka Birleşik Devletleri izler. Türkiye'*de bulunan nikel yatakları işletmeye elverişli zenginlikte değildir.

Saf nikel özellikle sağlamlığı nede*niyle kullanılır. Kimyasal etkenler*den (pas) etkilenmez hava değişim*lerinden bozulmaz. Bu özelliği yüzün*den nikel birçok alaşım türünün ya*pımında aranan bir elemandır. Bu alaşımlardan bazılarında yüksek oranda nikel bulunur (ferronikel Nikrom): bunlar az genleşir yüksek ısı*lara dayanır ve deniz suyundan et*kilenmez. Bazı alaşımlar da çelik esa*sına dayandırılır. Nikel-kromlu çelik*ler hiç oksitlenmediklerinden sanayide pek çok yerde kullanılır.

nikelaj

Birçok sanayi dalında bir nikel tuzunun elektrolitik ayrışmasıyla madenî parçalar nikelle kaplanır. Nikel kaplama yöntemi 1841'de Ruolz tarafından icat edilmişti. Nikelaj özellikle otomobillerin çelik parçalarının süslenmesinde ve ev âletlerinin yapımında kullanılır. Aşındırıcı ortamlara girecek bütün eşya için kromajdan önce de genellikle nikelaj işlemine başvurulur.

Kömür


Milyonlarca yıl önce ormanlardaki ağaçlar kuruyup dökülerek kalın katmanlar halinde üst üste yığıldı ve bu katmanlar yavaş yavaş toprakla örtüldü. Bazı bölgelerde toprak suyla doldu içindeki ağaçlar çürüyerek siyah ve sert bir maddeye dönüştü: kömür.

Bu katmanların meydana geldiği zamanlara göre birkaç kömür çeşidi vardır. En eski katmanlar madenkömürü veya taşkömür dediğimiz sert ve parlak bir kömür verir; yağlı madenkömürleri en çok ısı veren kömür çeşididir. Linyitler daha yeni ve dana az sert kayalardır; l kilo madenkömürünün verdiği ısıyı yaratmak için 3 kilo linyit gerekir. Bataklık kömürü de denen turba kara toprağa benzer; bu kömür bir milyon yıldan az bir zaman önce oluşmuştur.

Krom


Gümüş gibi parlak mavimsi beyaz kolay kınlan sert bir maden olan krom havaya karşı çok dayanıklıdır nemli havada bozulmaz yani paslanmaz. Bu niteliğinden dolayı paslanma olasılığı büyük olan madenlerden birçoğu ince bir krom tabakası ile kaplanır (kromlama).

Krom doğada filizleri çok olan bir madendir ilk defa Fransız kimyacısı Vauquelin tarafından 1797'de Sibirya'da bir kurşun filizi içinde bulunmuştur. Kromun bileşikleri (zümrüt yakut safir v.b.) güzel renklerde olduğu için ona bu ad verilmiştir (Yunanca khroma renk demektir).

Krom doğada genellikle kristal halde bulunur. Dünyamızın katılaşması sırasında ilk kristalleşen elementlerden biridir. Krom filizi kromit adını taşır krom taşı demektir. Çoğunlukla kayalar içinde ince kristaller halinde bulunur. Kromun birçok filizi bilinmektedir; bunlardan zümrüt yakut ve safir değerli taşlar olduğundan süs eşyası yapımında kullanılır. Ama en yaygın krom filizi kromittir.

Krom en başta demiri sertleştirmekte kullanılır. Krom-demir alaşımı çok sert olduğundan eğe gibi aşındırıcı âletlerin yapımında işe yarar. Krom-nikel alaşımının katıldığı demir ise çok dayanıklı ve esnek bir çelik verir. Bunlardan çeşitli makine parçalan zırhlar köprüler elektrik dirençleri yapılır.

Krom-volfram alaşımları ise çok daha serttir özellikle sert malzemeyi işlemek için kullanılan uçların yapımına yarar. Bu nedenlerle krom bileşikleri sanayide çok kullanılır. Bu bileşikler 2 3 5 6 7 değerlidir. Bunlardan krom 2 bileşikleri mavi krom 3 bileşikleri yeşil krom 6 ve 7 bileşikleri sarı turuncu ve kırmızı renkte olur. Bu niteliklerinden dolayı krom bileşikleri boya sanayiinde de geniş ölçüde kullanılır.

Kromun Özellikleri

simgesi: Cr
atom ağırlığı: 52
atom sayısı: 24
erime noktası: 1890 derece
kaynama noktası: 2480 derece
yoğunluğu: 7.1

Fosfor


Çabuk alev alan karanlıkta parlayan basit cisim. Yunanca «phos» ışık ve «phoros» taşıyan sözcüklerinden. Beyaz fosfor çok şiddetli bir zehirdir; balmumu gibi yumuşak olan bu madde suda erimez ve açıkhavada öylesine çabuk alev alır ki su içinde saklamak zorunluluğu vardır. Kırmızı fosfor beyaz fosforun ısıtılmasıyla elde edilir. Daha az tehlikeli olduğundan kibrit ve havai fişek yapımında kullanılır.

Canlı organizmaların işlemesinde önemli bir rol oynayan fosfor özellikle kemiklerde sinir dokusunda ve beyinde bulunur. Fosforu 1669 yılında Hamburglu Hennig Brand idrarda bulmuştur; daha sonra Kunckel ve Böyle adh kimyacılar fosfor elde etmeyi başardılar. Kireçlenmiş kemiklerde fosforik asit bulunduğunu 1769'da Gahn saptadı; Scheele adlı kimyacı da bu tür kemiklerden fosfor elde etme yöntemini geliştirdi. Fosforun eczacılık metalürji tıp ve nükleer fizik alanlarında kullanımı daha sonra başladı.

Küllerde

Eskiden fosfor kemikleri yakma yoluyla elde edilirdi: kül fosforca hayli zengindir. Günümüzde fosfor sülfürik asit ve kömürle işlemden geçirilen fosfattan elde edilir. Başlıca doğal fosfat yatakları Amerika Birleşik Devletleri'nde Fas'ta S.S.C.B.'de ve Tunus'tadır. Bu fosfatların bazıları Tarihöncesi hayvanların leşlerinden ve dışkılarından meydana gelmiştir bazıları da madensel tortulardan oluşmuştur.

Fosforışı (Fosforesans)

Beyaz fosfor havada bırakılacak olursa hafif bir mavi ışık çıkartır. Bu olay oksijenden hemen etkilenen fosforun ışık çıkartarak ağır ağır yanmasından ileri gelir: fosforışı denilen işte budur. Bu terim yaygınlaştırılarak zayıf bir ışık çıkartan bütün cisimler (hattâ suyosunları ve ateşböcekleri) için kullanılmıştır. (Şunu da belirtelim ki saatlerin «fosforlu» olması için kullanılan maddelerin fosforla hiç bir ilintisi yoktur.)

Fosforun Karanlıkta Parlaması


Fosfor insanın ve bütün hayvanların dokularında 'kalsiyum fosfat' biçiminde doğada ise fosfat mineralleri halinde oldukça yaygın olarak bulunur. Doğada en çok bulunan şekli beyaz fosfor olup 44 derecede erir karanlıkta ışır ama havayla temas edince tutuşur beyaz dumanlar çıkararak yanar üstelik çok da zehirlidir.

Fosfor 1669 yılında H. Brand tarafından insan idrarının ısıtılmasıyla hazırlanmış ilk defa karanlıkta parlayan bir bileşik elde edilmiştir. Bu ilgi çekici olay bir süre sonra formülünü satın alan Krafft tarafından dünyaya tanıtılmaya başlanmıştır.

Fosfor ışıma teriminin kaynağı karanlıkta ışıldayan beyaz fosfordur. Isı yaymaksızın ışık verme özelliği fosfordan başka maddelerde ve bazı canlılarda da görülür ama bu maddelerin bilinen ilk örneği fosfor olduğu için bileşiminde fosfor bulunmasa da karanlıkta ışıldayan bütün maddelere fosforlu deme alışkanlığı yerleşmiştir.

Ateş böceklerinin ve bazı balıkların ışıması gövdelerindeki özel ışık organlarında bulunan moleküllerin kimyasal değişime uğramaları yakamoz denilen deniz suyunun parlaması da yine sudaki bazı enzimlerin kimyasal tepkimeleri sonucunda oluşurlar. Bu ışıkların fosfor ışıma ile bir alakalan yoktur. Bunlar biyolojik ışımalardır.

Normal olarak bir atomda elektronlar en düşük enerji seviyesinde bulunurlar. Cisme kuvvetli bir ışık vurduğunda elektronlar ışıktaki fotonları emerek uyarılırlar ve enerjileri artarak daha dıştaki yörüngelere sıçrarlar. Işığa karşı olan bu reaksiyon cisimde anında aydınlanma veya ısınma şeklinde görülür. Böylece elektronlar üzerlerindeki enerjiyi tekrar verip başlangıçtaki düşük enerji seviyeli konumlarına dönmeye çalışırlar.

Çok özel bir iki atom türünde elektronların bu ilk konumlarına dönme dönerken de enerji verme ve ışık saçma olayı genel fizik kurallarına pek de uymayan bir şekilde dakikalar saatler hatta günler sonra olabilir. Fosforlu diye nitelendirilen bu cisimler ışık veren kaynağın yok olmasından sonra da elektronları geri dönüş yolculuklarına ve bu sürede üzerlerindeki enerjileri ışık olarak vermeye devam ettikleri sürede parlamayı sürdürürler. Elektronların orijinal konumlarına olan dönüş yolculukları tamamlanınca parlama da sona erer.

Kalsiyum baryum ve çinko sülfürler en iyi bilinen fosforlu maddelerdir. Saatlerdeki rakamların akrep ve yelkovanın bazı oyuncakların karanlıkta görünmelerini sağlayan fosforlu boyaların yapımlarında genellikle çinko sülfür kullanılır. Çinko sülfür laboratuarda kolayca elde edilebilir. Başka maddelerle karıştırılmadığı vakit fosforlu maddelerin ışığı uçuk mavi renktedir. Değişik flüoresan boyalarla karıştırılarak parlak yeşil ve kırmızı renkler elde edilir.

24 Ayar Altın Ne Demektir


Bizde altının saflığını gösterme ölçüsü olarak genellikle 'ayar' kelimesi kullanılır ama uluslararası piyasada kullanılan kelime 'kırat'tır. 'Kırat' hem altının hem de elmas ve diğer kıymetli taşların ölçümünde kullanılan bir birimdir.

Elmas ve değerli taşları ölçmede kullanılan 'kırat'ın bir birimi 200 miligrama (0200 gram) eşittir. Yani 20 gramlık bir elmasınız varsa bu 100 kıratlık bir elmastır. Doğada bulunan elmasın büyüklüğü çok seyrek olarak bir santimetrenin üzerindedir. Bugüne kadar bulunan en büyük elmas 3.106 kıratlık 'Cullian'dır. Bundan 530 ve 517 kıratlık iki büyük ve 100 küçük elmas işlenmiştir.

Altında kullanılan 'kırat' veya 'ayar' ise altının saflığını gösterir. 24 kırat (ayar) altın içinde karışık başka bir metal olmayan yüzde yüz saf altındır. Tamamen saf altın çok yumuşak olduğundan genellikle bakır veya gümüş ile karıştırılır. Her bir kırat (ayar) altının tümünün 24'de biridir. Örneğin bir bileziğin 24'de 18'i altın 24'de 6'sı da gümüşten yapılmışsa o bilezik 18 kırat (ayar) altındır.

Altını Ölçmede kullanılan bu komik sistem yaklaşık bin yıl evvelki Almanların Mark isimli bir altın parasından kaynaklanmaktadır. Tamamen saf altından yapılan bu para 48 gramdı ve elmas ölçü biriminde ağırlığına göre 24 kırat ediyordu. Sonradan içine başka maddeler karıştırıldıkça içindeki altın miktarına bağlı olarak kırat ölçüsü düşürüldü.

Altın beyaz kırmızı sarı gibi çeşitli renklerde beğenimize sunulur. Altın bakır ile karıştırılmışsa 'kırmızı altın' gümüş ile karıştırılmışa 'sarı altın' nikel veya platin gibi metaller içeriyorsa 'beyaz altın' adı verilir.

Paslanmaz Çelik


Çelik ile demir arasında çok az bir fark vardır. Saf demir bir bakır kadar yumuşaktır. Onun içine yüzde 2'ye kadar karbon katılması ile inanılmaz bir mukavemet sertlik ve mekanik özellikler elde edilir ki adı artık çeliktir. Demirin bol olması kolay ve ucuz elde edilmesi nedeniyle çeliğin de kullanımı çok yaygındır. Ancak çelikte de demirde olan bir zayıf nokta vardır. Paslanma diğer bir deyişle oksidasyon.

Günlük hayatımızda kullanılan eşyaların paslanması sonucu her yıl dünyada milyonlarca dolar boşa gitmektedir. Bu kaybın büyük bir kısmı demir ve çeliğin paslanmasından dolayıdır. Paslanmayı kısaca demirin havadaki oksijen ile birleşmesi olarak tanımlayabiliriz. Aslında bu elektro kimyasal bir reaksiyondur. Bu nedenle malzemenin bir yerinde başlayan paslanma boyanın altından geçerek diğer bir yerde ortaya çıkabilir.

Sadece demir ve çelik değil diğer metaller de paslanır. Örneğin alüminyum pirinç bronz gibi. Ancak onlarda malzeme ile oksijenin birleşmesinden oluşan çok ince tabaka daha oluşur oluşmaz malzemenin hava ile temasını keserek koruyucu bir rol oynar paslanmanın ilerlemesini önler. Bu tabaka o kadar incedir ki malzemenin rengi hemen hemen değişmez. Demirdeki paslanmanın özelliği onun ve oksijen atomlarının boyutlarındaki büyük farktan dolayı yüzeyde sağlam bir birleşme olamaması paslanmanın malzemenin içine nüfuz etmesi sadece görüntü değil mukavemetin de bozulmasıdır.

Paslanmada havadaki nemin de etkisi büyüktür. Reaksiyondaki su miktarı pasın rengini de belirler. Bu nedenle pasın rengi siyah veya çok koyu kahverengi olabildiği gibi sarımtırak da olabilir. Paslanmanın hızını artıran faktörlerden bir diğeri de tuzdur. O da bu elektro-kimyasal reaksiyonun hızını arttırır. Kışın kar nedeni ile yollarına tuz dökülen yerler ve deniz kenarlarında paslanma daha hızlı olur.

Paslanmaz çelikten önce paslanmayı önlemek için malzeme boyanıyor veya galvaniz kaplanıyordu. Bu çözümler de özellikle sağlık ve gıda sektöründe başka sorunlar yaratıyordu. İlk paslanmaz çeliği Harry Brearley 1913 yılında tesadüfen keşfetti. Tüfek namluları için çeşitli metalleri birleştirerek deneyler yaparken bazılarının paslanmaya karşı dirençli olduklarını gördü. Her büyük buluşta olduğu gibi o da bunu sanayicilere kabul ettirebilmek için uzun bir uğraş verdi.

Krom gibi bazı metaller atom boyutlarının birbirine yakın olmasından dolayı oksijenle çok kolay ve süratli birleşirler. Kalınlığı birkaç atom olacak kadar çok ince ama çok sağlam bir tabaka oluştururlar. Başka reaksiyon olmaz. Bu tabaka zedelense bile tekrar oluşur. Krom belli bir oranda çeliğe katılırsa yine aynı olay olur çelik artık paslanmaz.

Paslanmaz çeliğin içinde yüzde 10-30 krom vardır. Bu orana ve eklenecek nikel titanyum aliminyum bakır sülfür fosfor ve benzeri elemanlara bağlı olarak kullanım yeri değişir.