Fermentasyon (mayalanma), genellikle glikozun alkole dönüştüğü reaksiyonlar için kullanılan bir isimdir. Bu dönüştürme işi maya adı verilen tek hücreli canlıların sitoplazmalarında gerçekleşir. Ancak fermentasyonun daha uygun bir tanımı, karbonhidratların alkol ve asitlere dönüştürülmesidir.
Fermentasyon, anaerobik şartlarda, yani oksidatif fosforilasyon olamadığı durumlarda, glikoliz yoluyla ATP (adenozin trifosfat) üretimini sağlayan önemli bir biyokimyasal süreçtir.
Fermentasyon işlemi pek çok farklı besin maddesinin üretiminde kullanılmaktadır. Yoğurt, boza, alkollü içkiler fermentasyon yoluyla üretilen pek çok besinden bazılarıdır.
Özel olarak fermentasyonla ilgilenen bilimin adı ¨Zimoloji¨dir.

Biyokimyası

Alkol fermentasyonu

Fermentasyon, anaerobik koşullarda, glikoliz yoluyla ATP üretilmesinin devamı için önemlidir. Fermentasyon esnasında glikolizin son ürünü olan pirüvat farklı maddelere dönüştürülebilir. Homolaktik fermentasyonda pirüvattan laktik asit, alkol fermentasyonunda etil akol, heterolaktik fermentasyonda ise laktik asit ve bazı başka asitler ve alkoller üretilir.

Reaksiyon
Reaksiyona giren şekerin türüne göre, reaksiyon eştiliğinde değişiklikler olur.
Sembolle eşitliği
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP (açığa çıkan enerji:118 kJ mol−1)
Yazıyla
Şeker (glikoz) → Alkol + Karbon Dioksit + Enerji (ATP)

Organizmalarda
Mitokondrisi olmayan hücrelerde, oksijen kaynağı tükenen dokularda anaerobik glikoliz yoluyla laktik asit üretilir. Fermentasyon bakteriler ve maya hüvreleri tarafından enerji üretmek için kullanılır. Fermentasyon yapan bakterilere bir örnek yersinia pestis olabilir.
Fermentasyonda glikoz (veya başka bir bileşik) hidrojenlerini teker teker kaybederek enerji üretimini sağlar. Oksijen olmadığı için bu parçalanma sonucunda ortaya çıkan basit organik bileşikler hücrenin kullanabileceği nihai elektron ve hidrojen alıcıları olurlar.
Fermentasyonun son adımı (pirüvatın fermantasyon ürünlerine dönüşmesi) enerji üretmese dahi, bu süreç anaerobik bir hücre için önemlidir çünkü glikozun pirüvata dönüşmesi sırasında harcanan nikotinamit adenin dinükleotit’in (NAD+) yenilenmesini sağlar; glikolizin devamı için bu gereklidir. Örneğin alkol fermentasyonunda pirüvattan oluşan asetaldehit, NADH + H+ tarafından etanola dönüşür, bu da hücreden dışarı atılır.
Glikozun fermantasyonunda genelde en sık üretilen basit bileşik pirüvat veya ondan türemiş bir veya bir kaç bileşiktir: bunlar arasında etanol, laktik asit, hidrojen, bütirik asit ve aseton sayılabilir. Şeker ve amino asitlerin fermantasyonu çeşitli canlılarda görülmekle beraber, bazı ender organizmalar alkanoik asitler, pürinler, pirimidinler ve başka bileşikler de fermente edebilir. Çeşitli fermantasyon tipleri ürettikleri ürünlere göre adlandırılırlar.
Fermentasyon terimi biyokimyada oksijen yokluğunda enerji üreten reaksyonlar için kullanılmasına karşın, gıda sanayisinde daha genel bir anlam taşır, mikroorganizmaların oksijen varlığında yaptığı parçalama reaksiyonlarını da kapsar (sirke fermantasyonu gibi). Biyoteknolojide bu terim daha da genel kullanılır ve büyük tanklarda büyütülen mikroorganizmalara yaptırılan her türlü üretime (proteinler dahil) fermantasyon denir.

Türleri
Glikozun Fermentasyonu
Glikoz fermentasyonu sırasında pirüvat çeşitli bileşiklere dönüşür:
• Alkol fermentasyonu pirüvatın alkol ve karbon diyoksite dönüşümüdür.
• Laktik asit fermentasyonu iki tipli olabilir:
• Homolaktik fermentasyon, pirüvattan laktik asit üretimidir; Bakteriler arasında Streptokoklarda (örneğin Streptococcus lactis) ve laktobasillerde (örneğin Lactobacillus casei, L. pentosus) görülür. Kaslar da yeterince oksijen almadıkları zaman laktik asit üreterek kısa süreli olarak enerji üretimini sürdürürler. Glikoz başına 2 ATP üretilir.
• Heterolaktik fermentasyon (veya heterofermentasyon) ise laktik asit ile diğer asit ve alkollerin üretimidir. Örneğin E. coli, fosfoketolaz yoluyla glikozdan laktik asit + etanol + CO2 üretip, bu yolla 1 ATP elde edebilir.
Laktik asit fermentasyonunun nihai ürünü laktik asittir. Glikoz fermentasyonu ile yalnızca laktik asit üreten organizmalara homofermentatif denir. Glikozu birden çok nihai ürüne (asetik asit, etanol, formik asit, karbon dioksit gibi) fermente eden organizmalar ise heterofermentatif denir. Bu özelliğe sahip olan Lactobacillus, Leuconostoc ve Microbacterium türleri, Enterobacteriaceae familyasından bakteriler (örneğin Escherichia coli, Salmonella, Shigella ve Proteus türleri), ve zorunlu anerobik Clostridium türleri, fermentasyonla CO2, H2 ve çeşitli asitler (formik, asetik, laktik, süksinik gibi) veya nötür ürünler (etanol, 2,3-butilen glikol, bütanol, aseton, vd.) üretirler.
• Karışık asit fermentasyonu: Enterobacteriaceae grubunda görülür. Pirüvat’tan asetat ve format, veya pirüvat, suksinik asit ve formik asit meydana gelir ve glikoz başına 3 ATP elde edilir. Düşük pH’de (6pH’den küçük) formik asit CO2 + H2′ye dönüşür. Clostridium türleri de karışık asit fermantasyonu yapar.
• Butirik asit fermentasyonu: Asidojenik bir bakteri olan Clostridium tyrobutyricum ATCC 25755 başlıca fermantasyon ürünleri olarak bütirat, asetat, CO2 ve H2 meydana getirir.
• Solvent fermentasyonu: Bazı Clostridium türleri şekerleri asetik asit ve bütirik aside dönüştürüp sonra bunlardan aseton ve butanol yaparlar.
• Bütandiol fermentasyonu Erwinia-Enterobacter-Serratia grubunun özelliğidir, son ürün olarak bütandiol oluşur.
• Propionik asit fermentasyonu Bu fermentasyonda pirüvat oksaloasetik asite dönüşür, bu süksinik asite indirgenir, o da propionik aside dönüşür. Bu süreçte 9 karbondan sadece 1 ATP oluştuğu için bu yolu kullanan bakteriler çok yavaş büyür.

Aminoasit Fermentasyonu (Stickland Fermantasyonu)
Bu fermantasyon türü çürüme sırasında olur ve karbonhidrat yokluğunda, proteinden beslenen Clostridium cinsi bakteriler tarafından yapılır. Bazı amino asitler elektron alıcısı, bazıları da elektron vericisi olarak işler ve reaksiyon sonunda çeşitli kötü kokulu ürünler oluşur. Amino asit başına 3 ATP molekülü üretilir.

Enerji Üretimi
Glikoliz anaerobik şartlarda ATP’nin tek kaynağıdır. Fermentasyon ürünleri tamamen oksitlenmemiş olduklarından kimyasal enerji barındırırlar. Ancak, oksijenin (veya başka daha yükseltgenmiş elektron alıcılarının) yokluğunda bunlar daha fazla metabolize olamadıklarından hücre için artık üründürler. Bu yüzden fermeantasyon yoluyla ATP üretimi, pirüvatın kabon dioksite kadar tamamen yükseltgendiği oksidatif fermantasyona kıyasla daha az verimlidir. Fermentasyonda glikoz başına iki ATP molekülü üretilmesine karşın, aerobik solunumda bu rakam 36-38 civarındadır. Enerji randımanı düşük olsa da, oksijen eksikliğinde yaşama olanağı sağladığından dolayı fermantasyon pek çok canlıya bir avantaj sağlar.

Kaslarda Laktik Asit Üretimi
Fermentasyon omurgalılarda dahi enerji üretiminin etkili bir yolu olarak özel şartlarda kullanılır. Kısa süreli ve yoğun güç sarfı gerektiğinde, kaslara giden oksijen aerobik metabolizma için yeterli olmayınca kaslar fermentasyon yoluyla enerji üretimine gider. Ancak, bu fermentasyon uzun süreli devam edemez. Örneğin, insanlarda laktik asit fermentasyonu 30 sn ilâ iki dakika arası bir süre boyunca enerji sağlar.
ATP’nin fermentasyonla üretim hızı oksidatif fosforilasyona kıyasla 100 katı daha yüksektir. Laktik asit kasta birikince hücre sitoplazmanın pH’si hızla düşer ve bunun sonucunda glikolizden sorumlu enzimler engellenir. Genel inancın aksine, bu pH düşmesinin nedeni laktik asit değil, ATP tarafından hücre içine pompalanan hidrojen iyonlarıdır. İdman sonrası uzun vadeli kas ağrılarının nedeni ise laktik asit değil, kas iplikçiklerinde meydana gelen mikrotravmalardır.
Laktik asit ve diğer artık ürünler idman sonrası kaslardan hızla atılır, karaciğerde tekrar pirüvata dönüşür. Kaslar uzun süreli ama düşük seviyede enerji üretmek için aerobik glikoliz yöntemini kullanırlar.

Tarihçesi
Fransız kimyageri Louis Pasteur 1857′de fermentasyon etmeninin canlı maya hücreleri olduğunu bulmuştur. 1907 Nobel Kimya Ödülünü kazanan Eduard Buchner, fermantasyonun canlı hücrelere has bir olay olmadığını, maya hücrelerinin parçalanması sonucu elde edilen öz suyun da fermentasyon gücüne sahip olduğunu göstermiştir
Buchner’in bu sıvıda fermantasyon gücüne sahip etmene “zimaz” adını vermişti. Zimaz’ın aslında tek bir etmen olmadığı, izleyen yıllarda keşfedilen alkol dehidrojenaz, pirüvat dekarboksilaz, heksokinaz, glikoz fosfat izomeraz, pirüvat kinaz, enolaz, fosfofrüktokinaz ve aldolaz gibi enzimleri ortaya çıktı. Danimarka’daki Carlsberg araştırmacılarının bira mayalanması üzerindeki çalışmaları sayesinde hem maya hem de fermantasyon hakkında pek çok bilgi edinildi.

 
FERMANTASYON TEKNİKERİ

TANIM Fermantasyon teknikeri, çeşitli tarımsal ürünlerden mayalandırma yoluyla, sirke, alkollü içki, turşu, boza gibi gıda maddelerinin elde edilmesi için çalışan kişidir.

GÖREVLER – Mayalandırılacak tahıl veya meyvaların kalitesini kontrol eder, – Meyve veya tahılın filizlendirilmesi, karıştırılması, preslenmesi ve mayalandırılması işlemlerinde gıda mühendisine yardım eder, – Elde edilen ürünün asit derecesini ve kalitesini kontrol eder, – Tüketime hazır hale gelen ürünün pazarlanmasında görev alır, – Hijyen (sağlık kuralları) ve sanitasyon (halk sağlığını koruma tedbirleri) sağlanmasına çalışır.

KULLANILAN ALET VE MALZEMELER – Fermantasyon tankları, – Şişeleme makineleri, – Pastörizatörler, – Presler.

MESLEĞİN GEREKTİRDİĞİ ÖZELLİKLER Fermantasyon teknikeri olmak isteyen bir kimsenin; – Üst düzeyde genel yeteneğe sahip olması, – Biyolojiye ilgi duyması, – Dikkatli, sorumluluk sahibi ve tedbirli olması gerekmektedir.

ÇALIŞMA ORTAMI VE KOŞULLARI Fermantasyon teknikerleri, gıda maddeleri üreten fabrika veya atölyelerde görev almaktadırlar. Çalışma yeri nemli ve gürültülü olup, mayalanmadan kaynaklanan yoğun bir koku vardır. Fermantasyon teknikeri; gıda mühendisleri, teknisyenler ve işçilerle işbirliği halinde çalışır. Çalışırken, meyve ve tarım ürünlerinin işlenmesi sırasında çeşitli makineleri kullanırlar.

ÇALIŞMA ALANLARI VE İŞ BULMA OLANAKLARI Alkol imal edilen fabrikalarda, turşu ve zeytincilik (salamura) yapılan işletmelerde, Tekel Genel Müdürlüğüne bağlı şarap, bira ve diğer içki fabrikalarında çalışabilirler. Aynı alanda faaliyet gösteren özel kesime bağlı üretim yerlerinde de çalışabilecekleri gibi, kendi alanlarında küçük işletmeler açabilirler.

MESLEK EĞİTİMİNİN VERİLDİĞİ YERLER Meslek eğitimi çeşitli üniversitelere bağlı meslek yüksek okulların “Fermantasyon” programında verilmektedir.

MESLEK EĞİTİMİNE GİRİŞ KOŞULLARI Meslek liselerinin; Endüstriyel Boya ve Dekorasyon, Endüstriyel Boyacılık, Kimya, Lastik Teknolojisi, Petrokimya, Plastik İşleme, Plastik Teknolojisi, Proses, Sanayi Boyacılığı ve Uygulama Tekniği, Sınai Boya, Boya Teknolojisi, bölümlerinden mezun olanlar “Fermantasyon” ön lisans programına sınavsız olarak girebilirler. Meslek liselerinin sınavsız geçiş için belirlenen bölümleri dışındaki bölümlerden ya da liselerden mezun olanlar/olacaklar ise ÖSYM Başkanlığınca yapılan Öğrenci Seçme Sınavına (ÖSS) girmeleri, yeterli “Sayısal (SAY)” puanı almaları koşulu ile sınavsız yerleştirme sonunda kontenjan kalırsa ek yerleştirme ile açık olan programlara istedikleri taktirde Y-ÖSS puanlarına göre yerleştirilebileceklerdir.

EĞİTİMİN SÜRESİ VE İÇERİĞİ 2 yıllık eğitim süresince; Matematik, Teknik Resim, Genel Kimya, Fizik, Bilgisayar, Makine Elemanları, Genel Mikrobiyoloji, Hammaddeler, Laboratuar Tekniği, İş Güvenliği ve İlk Yardım, Elektroteknik, Gıda Biliminde Temel İlkeler, Fermantasyon Mikrobiyolojisi, Şarap Teknolojisi, Fermantasyon Sanayii, Atıkların Değerlendirilmesi, Yüksek Alkollü İçkiler Tek., Gıda Mevzuatı, Sofralık Zeytin Teknolojisi, Turşu Teknolojisi, Meyve ve Sebze Değerlendirmesi derslerini öğrenirler. Ayrıca işletmelerde uygulama eğitimi yapılır.

MESLEKTE İLERLEME Ön lisans programını başarı ile bitirenler ÖSYM tarafından yapılan Dikey Geçiş Sınavında (DGS) başarılı oldukları taktirde, • Biyokimya, • Gıda Mühendisliği, • Kimya Lisans programlarına dikey geçiş yapabilirler. – Turşuculuk, alkollü içkiler, zeytincilik (Salamura) alanlarından birinde uzmanlaşabilirler. – Fabrikada çalışanlar teknik müdürlüğe kadar yükselebilirler. BENZER MESLEKLER: Meyve sebze işleme teknikerliği, gıda kalite ve sağlık kontrol teknikerliği, gıda teknikerliği.

BURS, KREDİ VE ÜCRET DURUMU – İsteğe bağlı olarak Kredi ve Yurtlar Kurumu’nun her yıl belli oranlarda vermiş olduğu öğrenim ve harç kredisinden faydalanabilirler. – Öğrenimini tamamlayıp çalışma hayatına atılanlar asgari ücretin yaklaşık 2-3 katı arasında ücretle işe başlamaktadırlar.

Renksiz, keskin kokulu bir gaz olan Ozon aynı zamanda oksijenin kimyasal bir kuzenidir. Oksijen atmosferde; oksijen atomu (O), oksijen molekülü (O2) ve ozon (O3) olarak üç değişik biçimde bulunur ve ozon normal oksijenden daha az kararlıdır.

Yüksek enerjiye sahip güneş ışınlarının normal oksijen moleküllerine (O2) çarpmasıyla ortaya çıkan oksijen atomlarının (O) diğer oksijen molekülleriyle (O2) birleşmesi sonucunda ozon (O3) meydana gelir.
O2 + hv => 2O
O2 + O => O3
hv : 1300 ila 2025 °A arasındaki dalga boylarındaki bir foton.

Ozon’un tüm güneş spektrumu boyunca çok sayıda yutma şeritleri vardır. 0,21-0,29 µm aralığında yutma en fazladır (Hartley Şeridi, burada yutma katsayılarının sayısal değerleri çok fazladır). L = 0,2553 µm dalga boyu için bu katsayı maksimum değerine ulaşır, ?’L = 126,5 cm-1 dir. Yan şeritte L=0,31 – 0,33 µm için ozonun yutması bir hayli daha fazladır. ?’L'nın değeri 0,8 cm-1 değerini aşmaz. Güneş spektrumunun görünür bölgesinde ozonun yutma şeridi epey geniştir (0,44 – 0,75 µm), maksimumda ?’L = 0,0594 cm-1 dir. Bu üç şeritte ?’L'nn değeri sıcaklığın artmasıyla artar. Spektrumun kızıl ötesi bölgesinde ozonun; 4,75 , 9,6 ve 14,1 µm merkezli kuvvetli yutma şeritleri vardır. Burada yutma katsayıları ozon tabakasının eğik kalınlığı ve atmosfer basıncı ile bağıntılıdır. Atmosferin üst katmanlarındaki sıcaklık rejimi için görünür bölgede yutma şeridi esastır. Çünkü, ?’L = değeri küçük olmasına rağmen yutma şeridi güneşten gelen maksimum enerji bölgesine isabet eder (L = Lamda, ? = Alfa).

Tüm ozonun yaklaşık %90′ı en yüksek konsantrasyona yaklaşık 25 km yükseklikte ulaşarak dünya yüzeyinden 15-45 km yukarıda stratosfer olarak bilinen yukarı atmosferin çok soğuk bir tabakasında saçılmış halde bulunur ve yaklaşık 20 km kalınlığındaki bu tabakaya ozon tabakası adı verilir. Her 100.000 molekülde sadece bir tane olması ozonun seyrek bir gaz olduğunu açıklamaktadır. Eğer saf ozon dünya yüzeyine taşınsaydı, hava basıncı ve sıcaklık şartlarıyla şıkıştırılan ozon yaklaşık 3 mm kalınlığında bir bant oluşturacaktı. Bu kadar az miktarda bulunmasına rağmen ozon yeryüzündeki biyolojik olaylarda başlıca rolü oynamaktadır.

İyi ve Kötü Ozon Nedir?
İyi ozon tüm ozonun %90′ıdır ve aynı zamanda stratosferik ozon olarak da adlandırılır. Stratosferdeki ozonun oluşturduğu tabaka, doğal bir filtre vazifesi görerek yeryüzündeki tüm yaşam türlerini güneşin zararlı UV ışınlarına karşı koruduğu için “iyi ozon” dur. Ozon tabakası olmasaydı birçok insan cilt kanseri, katarakt gibi hastalıklara yakalanacaktı, hayvanlar ve tarım ürünleriyle bitkilerin yanısıra okyanusların üst seviyelerindeki canlı organizmalar da bundan zarar göreceklerdi.
 
Stratosferik ozon doğal olarak atmosferde oluşur ve aynı zamanda yine doğal olarak stratosferde bozulur. Atmosferde ozon; doğal olarak güneş ışınları ve nitrojen, hidrojen ve klor da dahil olmak üzere çeşitli bileşiklerle kimyasal reaksiyona girerek bozulur. Bu kimyasalların hepsi çok az miktarlarda atmosferde doğal olarak mevcutturlar. Kirlenmemiş bir atmosferde üretilen ozon miktarıyla tüketilen ozon miktarı tam bir denge halindedir. Böylece stratosferdeki ozonun toplam konsantrasyonu nisbeten sabit kalır.

Diğer %10 luk miktar ise “kötü ozon” dur ve araç egzostları ve endüstriyel emisyonların oluşturduğu uçucu organik karışımların ve de nitrojen oksitlerin havaya karışmasıyla ortaya çıkan insan aktivitelerinin sebep olduğu ciddi bir hava kirliliğiyle yer seviyesinde oluşur. Özellikle yazın sıcak günlerinde uçucu organik karışımlar ve nitrojen oksitler güneş ışınlarıyla reaksiyona girdiklerinde “duman” olarak isimlendirilen tehlikeli bir “kentsel-endüstriyel pus” halini alırlar. Kısaca yeryüzündeki ozon, fotokimyasal dumanın anahtar bileşenidir.

Yer seviyesinde yükselen ozon miktarı, lokal ve bölgesel çevre için endişe arzetmektedir, çünkü insan sağlığı ve doğal ekosistemler üzerinde doğrudan negatif etkilere sahiptir. Kötü ozon insanlarda ve hayvanlarda ciddi göz, burun ve solunum problemlerine neden olabilir ve tarım ürünleriyle ormanlara zarar verebilir.

Ne yazık ki; stratosferik ozon (iyi ozon) azalırken, yer seviyesindeki ozon (kötü ozon) artmaktadır. İyi ozondaki azalmayı önlemek için yeryüzündeki ozonu ona gereksinim duyulan yukarı seviyelere doğru hareket ettirmemiz de maalesef mümkün değildir.

Kısaca özetlersek, yeryüzü yakınlarındaki ozon (kötü ozon) ciddi bir hava kirleticidir. Stratosferde ise hayat koruyucu ozon tabakasıdır (iyi ozon).

Ozon Tabakasının Dünya Çevresindeki Dağılımı
Ozon tabakası dünya çevresinde eşit olarak dağılmamıştır. Dünya yüzeyi üzerinde herhangi bir yerdeki ozon miktarı; doğal olarak enlemle, mevsimlerle ve günden güne değişim gösterir.

Genelde normal şartlar altında ozon tabakası kutuplar üzerinde en kalın ve ekvator etrafında en incedir. Güneş radyasyonu çok daha dolaysız ve buna bağlı olarak da çok daha şiddetli olduğundan stratosferik ozon ekvator üzerinde yüksek miktarlarda üretilir. Buna karşılık stratosferik rüzgarlar ve farklı stratosferik basınçlar, ozonun ekvatordan kutuplara doğru hareket etmesine neden olurlar.

Ozondaki mevsimsel değişikliklerin, hava kütlelerinin geniş ölçekli hareketleriyle ilişkili olduğu düşünülmektedir. Çok aşağı enlemlerde (ekvatora yakın) yukarı atmosferden stratosfere yavaş-yükselici genel bir hava akımının varlığına inanılır. Bu hava kütlesi, Arktik bölgelerde kış ayları süresince traposfere döner. Kışın yüksek enlemlerde havanın inmesi, bu mevsim boyunca 15-40 km yükseklerde havanın çok soğuk ve yoğun dolayısıyla da çok ağır olması gerçeğine dayanmaktadır.

Belirli bir bölge üzerindeki günlük değişiklikler, yukarı atmosferdeki hava koşullarıyla yakından ilgilidir. Dünya yüzeyi üzerindeki günlük sıcaklık değişiklikleriyle basınç ve stratosferin yüksekliği arasında yakın bağıntılar vardır. Buna bağlı olarak da belirli bir bölge üzerindeki ozon miktarı bu faktörlerdeki değişmelerle farklılıklar gösterir. Antisiklonlar (yüksek basınç alanları) içinde indirgenmiş ozon kalınlığı normalin altında, buna karşılık depresyonda ve bilhassa alçak basınç merkezinin batısında normalin üzerindedir.

Ozon Tabakasının Kalınlığı Nasıl Ölçülür?
Ozon tabakası görünmez bir kalkan olmasına rağmen, bilim adamları onu ölçmek için çok sayıda yol buldular. Bu yollardan biri ölçüm aletlerini atmosfere taşıyan ve elde edilen bilgiyi dünyaya gönderen helyumla doldurulmuş balonların kullanılmasıdır. Stratosferik ozon seviyeleri yeryüzüne bağlı aletlerle de roketler, uydular ve yüksek irtifa balonları kadar iyi ölçülebilmektedir.

Dünya yüzeyinde belirli bir miktarın üzerindeki ozon çokluğu; 100 Dobson Ünitesi (100DU=1mm) deniz seviyesindeki net ozon kalınlığı olmak üzere, Dobson Ünitesi ile ölçülür. Tipik bir ozon kolonu yaklaşık olarak 300 DU ‘ne eşittir. Ozon konsantrasyonu normalde; baharda kutup bölgelerinde 500 DU ‘nden daha fazla, yıl boyunca ekvatorda 250 DU ‘den daha az değişmektedir.

1980′den beri ozon tabakasının kalınlığında doğal olmayan değişiklikler ölçülmektedir. Ozonun dikkate değer en düşük bahar zamanı seviyesi son yıllarda Antarktika’da kaydedilmiştir.

Ozon Tabakası Bizleri UV Radyasyondan Nasıl Korur?
Stratosferdeki ozon ve oksijen, UV-B’nin çoğunu ve UV-C’nin tamamını yutarak dünya yüzeyindeki yaşamı korur. Eğer aksi sözkonusu olsaydı tüm bu zararlı ışınlar dünya yüzeyine erişebileceklerdi.

Güneşin UV-B ve UV-C ışınları stratosfere girdiklerinde, ozon ve oksijen molekülleriyle çarpışırlar. UV-B radyasyon sadece ozonu parçalamaya yetecek enerjiye sahipken, UV-C radyasyon ozon ve oksijen moleküllerini parçalamaya yetecek enerjiyi elinde bulundurur. Bu süreçler esnasında UV-B radyasyon salınır ve çevreleyen atmosfer tarafından yutulur ve böylece dünya yüzeyine erişmesi önlenir.
Bu reaksiyonlar esnasında ozon stratosferdeki doğal bir dengenin sonucu olarak hem üretilir hem de yok edilir.

Ozon “Deliği” ni Keşfetmek
Ozon tabakasındaki delikten bahsedildiğini şu veya bu şekilde duymuşsunuzdur. Aslına bakarsanız ozon “deliği” terimi, ozon moleküllerinin tamamen yok olmasını değil onların büyük ölçüde ve hızla azalmasını ifade etmektedir. Sonuçta ozon tabakasında ciddi boyutlarda bir incelme sözkonusudur. Bu yüzden dünyanın neresinde olursanız olun gerçek bir delik göremeyeceksinizdir.

1985 yılında İngiliz bilim adamları Antarktik Kıtasi üzerindeki ozon tabakasındaki aşırı incelmeyi veya “deliği” keşfettiklerini açıklayarak herkesi şaşırttılar. Aynı grup Eylül ve Kasım ayı ortalarına kadar uzanan bir peryod için Halley Bay (Antarktika) üzerindeki ozon konsantrasyonunun 1980′lerdeki seviyesinden %40 daha az olduğunu buldular. Yine bilim adamlarının yoğun çalışmaları ve dikkatli ölçümleri neticesinde, incelmenin 1970′lerin sonlarında şekillenmeye başladığı sonucuna varıldı.

Ozon tabakasındaki incelme giderek daha geniş bir alan üzerine yayılmaktadır, yani Antarktik Kıtası’ndan daha öteye Güney Amerika’nın ucuna dek erişmektedir. İlk keşfedildiğinde Eylül-Ekim olmak üzere iki aylık bir periyotta görülürken günümüzde deliğin (incelmenin) varlığının Eylül-Aralık ayları arasında daha uzun bir periyotta devam ettiği görülmektedir.

Antarktik ozon deliğinin keşfinden sonra bilim adamları Arktik’teki ozon seviyesinde, Güney Kutbu üzerindekinden çok daha az miktarda olmakla beraber, yine de önemli sayılabilecek azalmalara dair ip uçları buldular. Her yıl düzenli olarak beliren ve gittikçe büyüyen Antarktik ozon deliğine benzemeyen Kuzey Kutbu üzerindeki ozon kaybı çok daha değişkendir.

Ozon Tükenmesi
Ozon tükenmesi, stratosferik ozonun üretilmesi ve tahribi arasındaki doğal dengenin tahriplerden yana eğilim göstermesiyle meydana gelir. Bunun sonucunda da dünyanın koruyucu stratosferik ozon tabakasında ciddi bir incelme gözlemlenir.

Son yıllarda yapılan araştırmalar, sanayileşmiş toplumlardaki kimyasal kirlenmenin ozon tabakasındaki tükenmenin kaynağı olduğunu göstermiştir. Ancak şu da gözardı edilmemelidir ki, ozon tabakasındaki tüm bu değişiklikleri; yukarı seviye rüzgarlarıyla taşınma ve güneş aktivitelerinin yanısıra, büyük volkanik patlamalar gibi doğal nedenler de geçici olarak etkilemektedirler.

Bölgesel olarak ozon tükenmesi enlem ve yılın mevsimlerine göre değişir. Kuzey yarımkürede ozon incelmesi kışın sonlarında ve baharın başlarında en büyüktür. Bu zamanlarda ozon kaybı uzun süreli ortalamaları hatırı sayılır oranda aşabilmektedir.

Ozondaki ciddi tükenme Güney Kutbu üzerinde görülürken, ılımlı alanlarda daha az miktarlarda ve çok daha az miktarlarda da tropiklerde tükenme gözlemlenmektedir. Bu, ozon tabakasının doğal olarak kutuplarda daha kalın ve tropiklerde daha ince olmasından dolayı bir anlamda şanstır.

Ozon Tüketen Maddeler
Klimalarda, buzdolaplarında, köpüklerde, yangın söndürücülerde, endüstriyel eriyiklerde ve bunlara benzer diğer ürünlerde sıkça kullanılan insan yapımı kimyasal bir aile olan kloroflorokarbon emisyonları (CFCs) toplam stratosferik ozon tükenmesinin %80′inden daha fazlasının nedenini açıklar. Halonlar, karbontetraklorid, metilkloroform, hidrokloroflorokarbonlar (HCFCs) ve metil bromür asidi tuzu da dahil olmak üzere diğer sentetik bileşenler de ozon tükenmesine yardım ederler.

Bütün bu kimyasal maddeler, geniş bir klor sınıfının ve endüstriyel halokarbonlar olarak bilinen bromür içeren bileşenlerin üyesidirler. Tüm bu endüstriyel halokarbonlar iki nedenle etkili ozon tüketicisidirler. Birincisi tepkin değilerdir ki, bunun anlamı aşağı atmosferde bozulmayarak stratosfere doğru sürüklenebilen çok kararlı kimyasal maddeler olmalarıdır. İkincisi ise, ozonu tahrib eden doğal reaksiyonlara yardım etmeleridir.

Dünya yüzeyinden atmosfere salıverilen pekçok kimyasal maddenin aksine endüstriyel halokarbonlar yeryüzüne yağmur ve karla birlikte geri dönmedikleri gibi diğer kimyasal maddelerle reaksiyona girmekle de tahrib edilmezler. Bunun anlamı da bu endüstriyel halokarbonların staratosfere sürüklenene kadar atmosferde 20 ila 120 yıl veya daha uzun bir süre bozulmadan kalabilmeleridir.

Bunlar bir kere stratosfere eriştiklerinde UV radyasyon bunları, klor (kloroflorokarbonlar, metilkloroform, karbontetraklorid’den) ve brom (halonlar, metil bromür tuzu’ndan) dan oluşan iki güçlü ozon tüketicisini açığa çıkarmak suretiyle parçalar. Klor ve bromun her ikisi de değiştirilmeden ve kendi kendilerini tahrib etmeksizin ozonu tahrib eden reaksiyonları canlandırır ve hızlandırırlar. Klor atomları ozona karşı doymak bilmez bir iştaha sahiptirler ve tek bir klor atomu 100.000 ozon molekülünü yok etme yeteneğine sahiptir. Brom da bu reaksiyonları hızlandırmaya yardım eder.

Şu an atmosferde kloroflorokarbonlar (CFCs) ve diğer ozon tüketen kimyasalların muazzam bir deposu vardır ve bunlardan bazılarının 25 ila 400 yıl arasında ömürleri vardır. Daha önceden atmosfere salıverilen kloroflorokarbonlar ve halonların hemen hemen tamamı hala atmosferdedir ve gelecekte uzun yıllar boyunca ozona zarar vermeye devam edecektirler. Stratosferdeki klor ve bromür konsantrasyonunun çoğalmaya devam edeceği ve 2000 yılına yakın bir uç noktaya ulaşacağı ve sonra yavaşça azalacağı umulmaktadır. Maksimum ozon kaybının ise yüzyılın dönümü esnasında meydana geleceği sanılmaktadır.

Kloroflorokarbonlar (CFCs), tüm ozon tüketen maddeler içerisinde en fazla kullanılandır. İlk olarak 1920′lerde sülfürdioksidi soğutucu bir gaz gibi kullanmak için geliştirildi. Zehirleyici olmamaları, yanıcı olmamaları, kararlı doğası, ısıyı emme etkinlikleri onları 20. yüzyılda özellikle soğutucu alanında bir numaralı seçenek yaptı.
Kullanım alanları; soğutucular, araba klimaları, köpük ürünleri, yalıtım maddeleri, mikroçipleri ve diğer elektronik aletleri temizlemek için çözücü, steril gaz karışımlarında bir bileşim maddesi, sprey kutularında ileri doğru itici gibi pekçok değişik ürün yelpazesini içermektedir.

Her yıl yaklaşık 800.000 metrik ton kloroflorokarbon (CFC) atmosfere salıverilmektedir. Bunların atmosferde bozulmadan kalış ömürleri 100 yıldır ve yapılan anlaşmalar sonucu tüm dünyada kullanımdan kaldırılma tarihi ise 1996 olarak belirlenmiştir.

Hidrokloroflorokarbonlar (HCFCs) da klor içerirler, fakat ozon tabakasına yerlerine kullanılmak üzere geliştirildikleri kloroflorokarbonlardan daha az zarar vermektedirler. Onlar, kuvvetli ozon tüketicilerden ozona dost kimyasallara doğru uzanan zincirde geçici bir basamak sayılırlar. Genel olarak hidrokloroflorokarbonlar (HCFCs), kloroflorokarbonların (CFCs) ozon tüketme potansiyelinin %5′inin sadece %2′sine sahiptirler.

En çok kullanılan hidrokloroflorokarbon (HCFC), tüm hidrofloroklorokarbon kullanımının %85′ini içeren HCFC-22′dir. HCFC-22 az zehirleyiciliğe ve az yanabilirliğe sahiptir ve enerji oranı yüksek bir soğutucudur.

Kullanım alanları; ticari ve endüstriyel buzdolapları, klimalar, ısı pompaları, aerosol spreyler ve bazı köpük ürünleri olarak sıralanabilir.

Atmosferdeki ömürleri 15 yıldır ve tüm dünyada kullanımdan kaldırılma tarihleri ise 2030 yılı olarak belirlenmiştir.

Halonlar, öncelikle yangın söndürmekte çok etkilidirler. Tortu bırakmazlar ve sıkça su veya diğer kimyasallarla tahrib edilebilen sanat eserleri gibi değerli şeyler veya hassas aletler için bir seçenektirler.

Bütün uçaklar yangın kontrolü için halonlarla donatılırlar. Halonlar; genel endüstri, ev ve ofis kullanımı kadar bilgisayar ve elektronik donanım malzemeleri, müzeler, gemiler ve tanklar için de yangından korunmayı sağlarlar.

Halonlar 1980′lerde çok büyük miktarlarda üretilmelerine rağmen atmosferdeki seviyeleri hızla yükselmedi. Çünkü, dünyadaki halon miktarının çoğu henüz atmosfere salıverilmedi. Şimdiye kadar üretilen halonların çoğu, tahminen %70 oranında depolanmış olarak yangın söndürme aletleri için kullanıma hazır durumda bekletilmektedir.

Halonlar insanlar için bir tehlike olmasalar bile çok yüksek bir ozon tüketme potansiyeline sahiptirler. Bunların etkili atmosferik konsantrasyonu yılda takriben %11 ila %15 arasında artmaktadır.

Atmosferdeki ömürleri 100 yıldır ve tüm dünyada üretimden kaldırılma tarihleri ise 1994 olarak belirlenmiştir.

Karbontetraklorid, kloroflorokarbonların üretiminde kullanılan temel karışım maddesidir. Kloroflorokarbonların üretim sürecinde karbontetrakloridin hemen hemen tamamı tüketilir veya dönüştürülür ve atmosfere kaçamazlar. Küresel olarak karbontetraklorid küresel ozon tükenmesine %8′den daha az katkıda bulunmaktadır.

Karbontetraklorid; endüstriyel çözücü, tarımsal dezenfektan, böcek öldürücü ilaçlar ile petrokimyasal inceleştirme de dahil pekçok diğer endüstriyel süreçlerde ve Doğu Avrupa’da hala kuru temizlemede kullanılmaktadır.

Atmosferdeki ömürleri 50 yıldır ve tüm dünyada üretimden kaldırılma tarihleri 1996 olarak belirlenmiştir.

Metilkloroform, 1,1,1-triklorethan olarak da bilinen bu kimyasal 1950′lerde zehirli karbontetrakloridin yerine geçici olarak tanıtıldı ve normal koşullar altında yanmaz oluşları ve az zehirleyicilik özellikleri ile mükemmel temizleme güçleri nedeniyle hızla yaygın olarak kullanılır hale geldiler.

Çok yönlü olan bu kimyasal, endüstriyel çözücü olarak metal ve elektronik kısımları temizlemekte dünyada geniş miktarlarda kullanılır ve çoğu metal temizleme işlemleri sırasında doğrudan atmosfere salıverilirler.

Metilkloroformun atmosferdeki ömrü 6 yıldır ve tüm dünyada üretimden kaldırılma tarihi 1996 olarak belirlenmiştir.

Metil bromür asidi tuzu, 1991′den bu yana önemli bir ozon tüketen madde olarak tanındı. Bugün bilimadamları insan kaynaklı bu kimyasalın küresel ozon tüketiminin %5 ila %10′undan sorumlu olduğunu tahmin etmektedirler.

Şu an dünyada ikinci en çok kullanılan böcek öldürücü ilaç olan bu kimyasalı dünyadaki çiftçiler ve ihracatçılar toprak dezenfektesinde, binalarda ve tarımsal ürünlerin ithali ve ihracıyla ilişkili bazı taşımacılık ve garanti uygulamalarında kullanmaktadırlar.

Ozon Tükenmesi Durdurulabilir ve Geri Dönülebilir mi?
Bilim adamları, eğer bütün ülkeler ozon tabakasına zarar veren kimyasal maddelerin üretimini ve kullanımını yakın bir gelecekte durdururlarsa ozon tabakasının yavaş yavaş kendini yenileyeceğini söylemektedirler.

Ozon tabakasının onarımı şüphesiz bir gecede olmayacaktır. Ozon tüketen kimyasalların stratosfere erişmeleri uzun yılları alacaktır ve bir kere oraya ulaştıklarında da bunların tükenmeleri yüzyıllarla ölçülen bir zaman sürecinde gerçekleşeceğinden muhtemelen pekçok yıllar boyunca ozon tabakasına zarar vermeye devam edeceklerdir.

Yapılan anlaşmalarla tüm bu ozon tüketen kimyasal maddelerin dünyadaki üretim ve kullanımlarının tedrici olarak durdurulacak olmasına rağmen stratosferik klor seviyesi 21. yüzyıla kadar azalmaya başlamayacaktır. Bilim adamları ozon tabakasının 2060 yılına kadar normale yani 1980 öncesi klor seviyesine dönmeyeceğini tahmin etmektedirler. Bu tarihe erişildiğinde Antarktik ozon deliğinin daimi olarak yok olacağı umulmaktadır.

Ozon Tükenmesinin Atmosfer Üzerindeki Etkileri
Kloroflorokarbonlar dahil endüstriyel halokarbonların kullanımı atmosfer üzerinde uzun erişimli bir tesire sahip olacaktır.

Ozon tükenmesi yukarı atmosferde yani stratosferde soğumaya neden olur. Bunun yanısıra atmosferdeki karbondioksid ve sera gazları, dünyanın ısısını aşağı atmosferde tutarak stratosferdeki soğumaya dolaylı olarak katkıda bulunabilir ve Arktik ozon deliğinin oluşumunu hızlandırabilir.

Ozon kaybı, UV radyasyon seviyesindeki artışın tehdidi altındaki fitoplankton olarak bilinen mikroskopik okyanus canlılarının yaşamlarının kaybıyla, küresel iklimi dolaylı yoldan etkileyebilir. Bu yaratıklar insanlar tarafından atmosfere salıverilen karbondioksidin (CO²) yaklaşık %80′i için depo vazifesi görürler. Bunların yok olması karbondioksidin atmosferik konsantrasyonunu, sera etkisini arttırarak ve küresel iklimi etkileyerek, yükseltir.

Ayrıca, fitoplanktonlar okyanuslar üzerindeki bulutların oluşumunda önemli bir kimyasal madde olan dimetilsülfoksid’i üretirler. Fitoplanktonlardaki bir azalma bulut modellerini ve küresel iklimi etkileyebilir.

Aşağı atmosfere erişen UV radyasyon miktarındaki artış, ısıyı dünya yüzeyi yakınlarında tutan ve sera gazları olarak adlandırılan gazlara neden olan kimyasal reaksiyonlara tesir edebilir.

Ozon Tükenmesinin Yeryüzündeki Yaşama Etkisi
Ozon tükenmesinin bir sonucu olarak dünyaya erişen ek UV-B radyasyon, en basit tek hücreli bitkilerden böceklere, balıklara, kuşlara ve memeli hayvanlara kadar insanlar da dahil bütün canlılar üzerinde zararlı etkilere sahip olabilir.

İnsanlar Üzerindeki Etkileri : Ultraviyole (UV) radyasyonun cilt kanseri de dahil pekçok insan sağlığı problemleriyle bağıntılı olduğu bilinmektedir. Cilt kanserinin ana sebebi çok fazla güneş ışığıdır. Güneş yanığı bir sağlık belirtisi olmadığı gibi 18 yaşından önceki birkaç ciddi güneş yanığı daha sonraki yaşam sürecinde cilt kanserinin gelişme şanşını önemli ölçüde arttırır. Açık tenli, açık renk saçlı kişiler cilt kanserine yakalanmakta en yüksek riske sahip olmalarına rağmen; tüm cilt tipleri için risk, daha çok UV-B radyasyona maruz kalmakla artar.

Güneşin yakıcı ışınları gözlere de zarar verebilir. Deliller uzun süreli güneş ışınlarına maruz kalmanın görmeyi azaltan ve sürekli körlüğün başlıca nedeni olan, gözbebeklerini örten kataraktı başlattığını göstermektedir. Ozon tabakasındaki %10′luk sürekli azalma sonucunda küresel olarak her yıl yaklaşık iki milyon yeni katarakt vakasının ortaya çıkacağı tahmin edilmektedir. Izdırap veren, fakat genellikle tedrici görüş kaybı olan kar körlüğüne de UV ışınları neden olmaktadır.

Artan UV-B’ye maruz kalmak insanların bağışıklık sistemini zayıflatır ve bu da vücutlarımızı enfeksiyon hastalıklarına karşı çok daha hassas hale getirmektedir.

Bitkiler Üzerindeki Etkileri : Aşırı UV-B, hemen hemen bütün yeşil bitkilerin büyüme süreçlerine mani olur. Küresel ozon kayıplarının bitki türlerindeki zayiatları başlatabileceği endişesi vardır ve bunun sonucu küresel yiyecek stoklarının azalması olacaktır.

Buğday, pirinç, mısır ve soya fasulyesi gibi dünyadaki temel gıda ürünlerinden çoğu da dahil olmak üzere pekçok tarımsal ürün güneşin yakıcı ışınlarına karşı duyarlıdırlar. Deneyler yiyecek üretiminin, dünyaya ulaşan UV-B radyasyondaki her %1′lik artışla %1 oranında azalabileceğini göstermektedir.

Nitrojen kullanan bitkilerin gelişimleri, artan UV-B radyasyon tarafından bozulur. Çok pahalı aşılama yöntemleri bazı kayıpları telafi etmeye yardım ederken, toprağın verimliliği ciddi olarak azalır.

Bitki türlerindeki herhangi önemli bir kayıp, diğer türler ve ekosistemler üzerinde bir etkiye sahip olacaktır. Bitkiler başlıca oksijen üreticisidirler ve karbondioksid için başlıca depo yeridirler. Onlar hem toprak erozyonunu ve hem de su kaybını önlerler.

Ormancılık alanında da artan UV-B radyasyonun özellikle fidelerden bitki yetiştirmeyi olumsuz yönde etkilediğini yapılan araştırmaların sonuçları göstermiştir.

Su Kaynakları ve Su Hayatı Üzerindeki Etkileri : Okyanus yüzeyi yakınlarındaki hayat UV zararlarına karşı çok hassastır. Artan UV-B radyasyonun; besin zincirinde balinalar ve insanlar da dahil büyük balıklar, kuşlar ve memeliler tarafından tüketilen küçük balıklar için temel yiyecek maddesi olan planktonların büyüme oranlarına mani olduğu ve fotosentezi zayıflattığı görüldü. Özellikle deniz kestanelerinin duyarlı türlerinde DNA’da öldürücü zararlar ortaya çıktı.

Genç omurgalı balıklar, karides larvası ve yengeç (pavurya) larvası da dahil deniz hayvanları türleri gelişme devrelerinde artan UV-B radyasyon tarafından tehdit altındadırlar.

İnsanların tüketimine sunulan dünyadaki hayvan proteininin %30′undan fazlası denizlerden gelir. Ozon tükenmesinden ötürü denizlerdeki yiyecek zincirinin kayıp kısımları hepimizi etkileyecektir.

Hayvanlar Üzerindeki Etkileri : Çoğu hayvan türleri UV-B’ye karşı kalın derileri ve deri pigmentasyonu nedeniyle insanlara nazaran çok daha fazla korunmaya sahip olmalarına rağmen bazıları artan UV-B’den etkilenebilirler. UV-B evcil hayvanlarda insanlarda görülenlere benzer kanserlere neden olur. Gözler ve vücudun UV’ye maruz kalan pigmentsiz kısımları çok daha fazla risk altındadırlar. Cilt tümörleri; inekler, keçiler, koyunlar, kediler ve köpeklerde ve göz tümörleri; atlarda, koyunlarda, domuzlarda ve sığırlarda gözlenmektedir.

Endüstriyel Materyaller Üzerindeki Etkileri : UV ışınlara maruz kalmak başta plastik olmak üzere belirli endüstriyel materyallere zarar verebilir. UV’deki en ufak bir artma bu materyallerin dayanıklılığını azaltır ve kullanım ömürlerini kısaltır. Plastik; stadyum koltukları, halatlar, evlerin cepheleri ve seraların üzerindeki şeffaf örtü de dahil pekçok değişik amaç için dış dünyada kullanılmaktadır. Bunlar üzerindeki UV zararları kolaylıkla görülebilir. Örneğin; dış yüzeylerdeki plastik kolaylıkla kırılabilir, sararır ve zamanla çatlaklar oluşur.

Hava Kirliliğinin Artması : Uv ışınların yüksek miktarları; havada bulunan kirleticiler arasındaki kimyasal reaksiyonları hızlandırarak kentsel hava kirliliğinde bir artışa neden olabilir. Birçok kırsal alan, aşağı seviye rüzgarlarıyla şehirler ve endüstriyel alanlardan taşınan kirleticilerden en az kentler kadar etkilenebilmektedirler. Kentsel duman ve yer seviyesindeki ozon, kaynaktan uzak mesafelerdeki ormanlara ve tarlalara da zarar verebilir. Artan hava kirliliği özellikle astım hastaları ve yaşlılara ciddi zararlar verebilir.

Ozon Tabakasını Korumak için Neler Yapılıyor?
Ozon tabakasının korunması, dünyada insanların karşı karşıya kaldıkları pekçok çevresel sorunların en önde gelenlerinden birisidir.

Dünya ülkelerinin hükümetleri, ozon tabakasını korumak için uluslararası bir dayanışmaya ihtiyaç olduğunu kabul ettiler ve 130′un üzerindeki ülke “Montreal Protokolü” olarak bilinen bir anlaşma altında toplanarak kloroflorokarbonların (CFCs) ve diğer ozon tüketen kimyasal maddelerin üretimlerine ve kullanımlarına son vermek için kesin kararlar aldılar. 1987′de orijinal anlaşma imzalandığında, halonların üretiminin dondurulmasının yanısıra çoğu zararlı kloroflorokarbonların üretiminde de 2000 yılına kadar % 50 oranında bir azalmaya gidilmesi istendi.
Dünyanın hassas ozon tabakasının korunması sadece hükümetlerin değil her seviyedeki cemiyetlerin sorumluluğudur. Tüm sivil cemiyetler toplumun bilinçlenmesine yardım etmekte ve tüm ozon tüketen kimyasal maddelerin üretimleri ve kullanımlarının yasaklanması için zorlayıcı bir güç oluşturmaktadırlar.

Aynı zamanda bireyler de ozon tabakasının korunmasında önemli role sahiptirler :
- Ozon tüketen kimyasal maddeleri içermeyen çevre dostu ürünler satın alın. Bir tüketici olarak gücünüz asla küçümsenemez.
- Buzdolaplarınızın ve dondurucularınızın itinayla servise tabi tutulmasına özen gösteriniz.
- Otomobil klimaları kloroflorokarbonları kullanırlar ve çok kötü sızdırma özellikleri vardır. Eğer bunlardan birine sahipseniz servislerinin itinayla yapıldığından emin olunuz. Günümüzde kloroflorokarbonsuz modeller de vardır ve yeni bir araba alırken mümkünse bunları tercih edin.
- Kloroflorokarbonların zaptedildiklerinden emin olmadan eski soğutucularınızı atmayın.
- Ozon tabakası ve ozon tüketen kimyasal maddeler hakkında daha fazla bilgi edinin ve endişelerinizi dile getirin.

Bunları Biliyor muydunuz?
Ozon sadece UV radyasyonun hareketiyle oluşmaz. Yüksek voltajlı elektrik boşalması hareketiyle de oluşabilir. Böylece çok küçük miktarlarda ozon, şimşek ve yıldırım esnasında da meydana gelebilir. Ozon, bazı zamanlar bir şimşek ve gökgürültülü yağıştan sonra belirgin bir temiz koku şeklinde hissedilebilir. Elektrikli tren hattındayken elektrik kokusunu farkettiyseniz, bu bir miktar ozon gazı kokladınız demektir. Büyük miktarlardaki ozon kuvvetli bir kokuyla hiç de hoş olmadığı gibi gözleri ve ciğerleri de rahatsız eder.

Günlük hayatta kullandığımız sabun,çamaşır suyu,tuz ruhu,bazı ilaçlar,gazoz,sirke,tıraş köpüğü,cilt bakım kremi,ketçap gibi maddelerin yapısında asit yada baz bulunmaktadır.

Bazı asit ve bazlar ise yediğimiz sebze ve meyvelerde doğal olarak vardır.Hatta bazı asit ve bazların eksikliğinde canlı vücudunda birtakım hastalıklar meydana gelir. Folik asit eksikliğinde aneminin oluşması gibi. Şimdi önemli asit ve bazların özelliklerini ve kullanıldığı alanları inceleyelim.

Formik asit(HCOOH):
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 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.

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.

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)

Atom Sayısı – Atom Ağırlığı Ve Simgeler

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

ASETİK ASİT (CH3COOH)

Sirke asidi olarak bilinir. Asetik asitin %5-8 likçözeltisİ sirke olarak kullanılır. Asetik asit birçok ilaç endüstri  maddesinin kullanılmasında kullanılır.Tahriş edici bir kokouya sahip bir sıvıdır. Alüminyum asetat tuzu,taze kesilmiş yaralarda kan dindirici olarak kullanılır. 

SORBİK ASİT (HC6H7O2)

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

SÜLFÜRİK ASİT (H2SO4)

Endüstüride kullanılan en önemli asit ve dünyada en çok üretilen kimyasallardan biridir. SO2 gazı kullanılarak Kontakt metodu denilen bir metotla üretilir. Endüstride birçok alanda kullanılan bu asit,özellikle gübre üretiminde,amonyum sülfat üretiminde,patlayıcı yapımında,boya sanayinde,petrokimya sanayinde kullanılmaktadır.

BENZOİK ASİT (C6H5COOOH)

Beyaz renkli iğne ve yaprakçık görünümünde bir maddedir.Gıdalarda mikrobik bozunmayı önlemek için kullanılır. En çok kullanıldığı alanlar,meyva 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 (Sodyum benzoat) kullanılır. İlave edildiği bitkinin tadını etkiler. 

FOLİK ASİT

Folik asit dokularında az da olsa bulunur.Folik asit en çok koyu yeşil yapraklı sebzeler ve gıda olarak kullanılan hayvanların böbrek ve karaciğerlerinde bulunur. Biftek, huhubat, sebzeler,domates,peynir ve sütte az miktarda bulunur.Folik asit eksikliğinde vücutta anemi (kansızlık )ortaya çıkar.  

HİDROJEN SÜLFÜR (H2S)       

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

NİTRİK ASIT (HNO3)

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

FOSFORİK ASİT (H3PO4)

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

HİDROFLORİK ASİT (HF)

Hidroflorik asit yüksek oktanlı benzin yapımında ,sentetik kriyolit (Na3AlF6) imalatında kullanılır. Ayrıca hidroflorik asit camların üzerine şekiller 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 florür gazı veya çözeltisi tatbik edilir. Camdaki parafin temizlendikten sonra camda yalnız sabit şekiller kalır.

SODYUM HİDROKSİT (NaOH)

Beyaz renkte nem çekici bir maddedir. Suda kolaylıkla çözünür ve yumuşak kaygan ve sabun hissi veren bir çözelti oluşturur. Sodyum hidroksit,laboratuvarlarda CO2 gibi asidik gazları yakalamak için kullanılır. Endüstride bir çok kimyasal maddenin yapımında ,yapay ipek,sabun,kağıt,tekstil,boya,deterjan endüstrisinde ve petrol rafinerilerinde kullanılır.

POTASYUM HİDROKSİT (KOH)

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

KALSİYUM HİDROKSİT (Ca(OH)2)
Beyaz bir toz olup,suda hamurumsu bir görünüş alır. Sönmemiş kirece su ilave edilmesi ile elde edilir. Kalsiyum hidroksit asidik gazların uzaklaştırılması (Hava gazından hidrojen sülfürün uzaklaştırılması gibi),kireç ve çimento yapımı alanlarında kullanılır.

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 asitin üretiminde başlangıç maddesi olarak kullanılır. Zayıf baz olarak ve birçok Laboratuvarlarda ise amonyak ,zayıf baz olarak ve birçok 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 (327 kcal/g ) bundan dolayı amonyak endüstride soğutucu olarak kullanılır.

HİDROSİYANİK ASİT (HCN)

Tabiatta bulunan zehirlerin en kuvvetlisidir. HCN’nin kokusu şeftali çekirdeği içi kokusuna benzer. Metreküpte 34 miligram HCN varlığında kokusu hissedilir. Öldürücü dozu konsantrasyonuna bağlıdır. Mesala,200 mg/m3 konsantrasyonda öldürücü doz 2000 mg dk/m3’tür.

FİZYON:Kararsız büyük atom çekirdeğini nötronla bombardıman edilerek kararlı küçük atom çekirdeklerine dönüşmesi olayına fizyon adı verilir.

örnek: Atom Bombası

FÜZYON:Kararsız küçük atom çekirdeklerinin kararlı büyük atom çekirdeğine dönüşmesi olayıdır.

örnek: Hidrojen Bomba     
         
                                  RADYOAKTİF BOZULMA HIZI

            Radyoaktif  bir elementin herhangibir anda yarısının bozulması için geçen zamana yarılanma süresi denir.Veya  yarı ömür olarakda ifade edilir.Yarılanma süresi dış etkenlere bağlı değildir.(Yarılanma süresi ,sıcaklık ,basınç gibi etkenlere bağlı değildir.)
         
           Yarılanma süresi elementten elemente değişir.(Bir elementin izotoplarının yarılanma süresi farklıdır.)Yarılanma süresi madde miktarına bağlı değildir.Yarılanma süresi sonucunda madde tükenmez.Madde miktarı arttıkça ışıma miktarı  artar.Yarılanma süresi radyoaktif maddeler için ayırt edici bir özelliktir

Arı halde gümüşsü beyaz renkli bir metal olan demir (Fe), dünyada ki metaller içinde en bol bulunanların ikincisi, elementler arasında ise dördüncüsüdür. Yeryüzünün çekirdeği, büyük miktarda metal demirden yapılmıştır. Ancak, yeryüzü kabuğunda demir, öteki maddelerle tepkimeye girmiş durumdadır. Arı durumda çok seyrek bulunur: Yalnızca bazı göktaşlarında ve bazaltlı kayalarda.
Tüm bitkilerin, hayvanların ve insanların, yaşamak için demire ihtiyaçları vardır. İnsanlarda en büyük demir yüzdesi, kırmızı kan hücrelerinde bulunur. Hemoglobinin temel bölümlerinden birini oluşturur. Kasalarda ve dokularda, küçük miktarlar halinde bulunur.
Demirin kimyasal simgesi olan Fe, latince  “demir” anlamına gelen ferrum’ dan türetilmiştir. Demirin atom numarası 26, atom ağırlığı 55,85 ve özgül ağırlığı 7,86’ dır.
Demir, küçük iğnelerden dev yapılara kadar, binlerce işlenmiş ürünün ana maddesidir. Kükürt ve oksijen gibi metallerle kolayca birleşir. Başka herhangi bir metalden çok daha büyük miktarlarda, alaşımlarda kullanılır. En yararlı ve ucuz metallerden biri olan çelik, demire küçük bir miktar karbon katılmasıyla elde edilir.
Topaz, turkuvaz ve lal taşı dahil, çeşitli değerli taşların kapsamında deri vardır.

DEMİR FİLİZLERİ

Demir, yer kabuğunda büyük miktarlarda bulunan birçok yükseltgenmiş minerallerden ergitilir. Bu mineraller arasında hematit, magnetit, limonit ve karbonat sideriti sayabiliriz.
Hematit (Fe2O3), yüzde 70 demir, yüzde 30 oksijen kapsayan bir filizdir. Adı, kan kırmızısı renginden ötürü yunanca “kan” sözcüğünden türetilmiştir. Hematit, bazen eşkenar paralel yüzlü biçiminde, bazen bir gül yapraklarına benzeyen ince tabakalar halinde, bazen de boya maddesi olarak kullanılan ve topraklı kırmızı bakır filizi diye adlandırılan bir toz halinde bulunur.
Magnetit (Fe3O4), adını magnetit özelliklerinden alan ve yüzde 72 demir kapsayan en zengin demir filizidir. Eşkenar paralel yüzlü ve sekiz yüzlü sistemlerde billurlaşır. Magnetit su ve çözelti halindeki gazların kimyasal olarak aşındırmaya uğrattığı olivin ve biyotit gibi kayaların değişiminden de oluşur.
Limonit filizi, dünya demir üretiminde oldukça önemli bir yüzde oluşturur. Her bir limonit örneğinde ki demir yüzdesi, bulunan su molekülleri sayısına bağlıdır. Öteki demir filizlerinin değişimiyle oluşan limonit çoğunlukla demirli su çözeltileri yataklarındadır. Demir bakterisi adıyla bilinen küçük organizmaların hareketi de büyük miktarlarda limonit yatakları oluşumuna yol açmaktadır. Avrupa’ daki en büyük yataklar olan Alsace-Lorraine yatakları böyle oluşmuştur.
Siderit, FeCO3 formülüyle gösterilen ve yüzde 43 demir kapsayan bir demir  II karbonattır. Billurları eşkenar paralel yüzlüdür. Siderit değişimi uğramadığı sürece beyazdır; ama yükseltgenliğinde (oksitlendiğinde), rengi sarı ile ya da kahverengiyle dönüşür. Siderit, çeşitli türlerde tortul kayalarda birleşme ya da kayaların kimyasal değişmeleri sonucu oluşur.
Mika, formülü FeO(OH) olan bir demir hidroksittir. Limonit ile birlikte bulunur. İğne biçiminde billurlar ya da tabakalar halinde rastlanır.
Prittien de (demir disülfür, FeS2  büyük miktarlarda demir çıkarılır. Prit, kavurma denilen bir süreçle, kükürt dioksit yapmak için bol hava ile yakılır. Kükürt dioksit, daha sonra, demir çıkarılmasına elverişli olan sülfürik asit ve demir oksitler oluşturmadan kullanılır.

DEMİR YATAKLARI

A.B.D. en büyük demir üreticisidir. Hemen her eyalette demir bulunur. Ancak, en önemli yataklar Michigan, Minnessota ve Wisconsin’ deki hematit filizleridir. Dünya yüzeyindeki insan yapısı en geniş delik, Minnessota’ da Hibbing yakınlarındadır ve bir de demir madeni yüzünden açılmıştır. Lorraine’ deki büyük limonit yatakları, Fransa için zengin ve ekonomik bir demir kaynağı oluşturur. Rusya’ daki başlıca yataklar Urallar’ da Perm’ de ve Ukrayna’ da dır. Britanya’ da demir filizi yatakları, Midlands ve Kuzey İngiltere kömür havzaları arasında yer alır. İsveç, Almanya, İspanya, Lüksemburg, Kanada ve Hindistan’ da geniş yataklar vardır. Son yıllarda Afrika’ da da geniş demir yatakları ortaya çıkarılmıştır.
Birçok demir filizi yatağının geçmişi, bir yükselme ve düşüş öyküsüdür: Birçoğu, yüzyıllarca işletildikten sonra bırakılmış, ötekiler,yüzyıllarca ilgi çekmedikten sonra gün ışığına çıkarılmıştır. Geçmişte çıkarma teknikleri, yüksek nitelikli metalin yalnızca çok arı haldeki filizlerden çıkarılmasına olanak sağlayacak düzeydeydi
Bugün metal işleme tekniklerindeki gelişme nedeniyle bir yatağın kazanç getirici sayılabilmesi için büyük olması ve açık tavanlı madenciliğe elverişli olması gerekir.

DEMİR BİLEŞİKLERİ

 Demirin başlıca bileşiklerindeki yükseltgenme sayıları +2 ve +3’ tür. Havada oksijenle demir oksit oluşturacak biçimde bileşir. Oldukça kararsız olan bu bileşiğin demir (III) oksit denilen ferrik oksit’ e (Fe2O3) dönüşme eğilimi vardır. Ferrik oksit, demirin havası bol bir ortamda yakılmasıyla elde edilir. Ferro sülfür’ ü (FeS) de kapsayan sülfürleri, hidrojen sülfürün (H2S) amonyaklı ortamda demir tuzları ile etkileşiminden oluşur.
Demirin sülfürik asitte çözünmesiyle, soluk yeşil renkli ferrosülfat [Fe2(SO4)3] oluşur. Ferrosülfat hava ile temas ettiğinde hızla, kahverengi ferrik sülfata dönüşür. Demir hidroklorik asit (HCI) ile birleşince, susuz halde beyaz renkli, dört hidrojenli haldeyse yeşil renkli ferro klorür (FeCI2) oluşur. Demir klorla tepkiyince yer yer yeşile çalan ve siyahımsı-kırmızı renkli bir bileşik olan ferrik klorür oluşur.

TEDAVİDE KULLANILIŞI

Demirin tıptaki en önemli kullanım yeri, hipokromik kansızlıkların tedavisindedir. Demir eksikliği durumu, hemoglobin oluşumunu engeller ve kırmızı kan hücrelerinin öteki işlevlerini yerine getirmesini de güçleştirir. Çok sayıdaki demir bileşiklerinden herhangi biri tedavide kullanılabilir. İnorganik tuzlar da, bu konuda aynı derecede etkilidirler.

Sıvı deterjanın üretimi

Gerekli maddeler
LABSA (Lineer Alkil Benzen Sülfonit Asit), Lauryl alkol (C12H25-OH) ,diethanolamin, Triethanol amin, Sodyum sülfat, Su (H2O), Sodyum hipoklorit (%10′luk çözeltisi), Caustic sodyum hidroksit (%45′lik sodyum hidroksit çözeltisi) 

Yapılışı

Önce %83,7 oranındaki suyun içerisinde %10′luk LABSA yavaş yavaş yedirilerek karıştırılır.LABSA ‘nın karışımı tamamlanınca %1′lik diethanol amin ve %2′lik triethanol amin ilave edilir. Daha sonra %1,7′lik Lauryl alkol ilave edilir.Viskositesi (akışkanlığı) ayarlanır. Bu işlem bitince %1′lik sodyumsülfat eklenir.En son %0.6 oranında sodyumhipoklorit katılır.

Böylece gerekli maddelerin hepsi kazanlara katılmış olur. Karışma işlemi bittikten sonra dolum varillerinden bidonlara aktarılır. Ve sıvı deterjan piyasaya sürülmek için hazır bir duruma getirilir.

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 Sodyumhipoklorit (NaClO) çözeltisi alınır. .Sonra imalat yerinde %5′e seyreltirilir. Daha sonra kazanlarda yapılan karıştırma işlemi bitince bidonlara doldurulur.En sonunda ambalajlanarak piyasaya sevkedilir. Çamaşır suyuna bazen esans katılarak kokulandırılır.

1-Dalton Atom Teorisi

Dalton’un atom teorisi şöyledir:
*Elementler çok küçük,bölünemez,yok edilemez taneciklerden oluşmuştur.
*Fiziksel ve kimyasal değişmelerde atomlar,varlıklarını korur.Parçalanamaz veyayeniden oluşturulamaz.
*Aynı elementin atomları büyüklük,biçim,kütle ve daha başka özellikleri bakımından birbirinden ayırt edilemez.
*Kimyasal olaylar atomların birleşmesi veya ayrılmasının sonucudur.Atomlar birleşerek moleküllerioluşturur.Bir bileşiğin molekülleri,birbirinin aynıdır.

2-Thomson Atom Modeli

Atomun yapısı hakkındaki ilk model 1898 yılında Thomson tarafından önerilmiştir.Thomson atom modeli,bir karpuzu ya da üzümlü keki anımsatır.

Thomson’a göre:
*Atomlar çapları yaklaşık 10 üssü eksi sekiz cm olan kürelerdir.
*Elektronların kütlesi pozitif yüklerin kütlesinden çok küçük olduğundan,atomları,başlıca pozitif yükler oluşturmuştur.
*Elektriksel dengeyi sağlamak üzere,pozitif yük sayısına eşit sayıda elektron,küre içine dağılmıştır.

3-Rutherford Atom Modeli

*Atom kütlesinin yüzde yüzüne yakın bi kısmı,atomun merkezinde çok küçük bir hacimde toplanmıştır.
*Çekirdek etrafında dairesel yörüngelerde dolanmakta olan elektronlar vardır.
*Elektronların bulunduğu hacim,çekirdeğin hacminden çok büyüktür.
*Çekirdekteki yük miktarı,bir elementin tüm atomlarında aynı,farklı elementin atomlarında farklıdır.
*Bir atomda çekirdekteki yük sayısı,elektron sayısına eşittir.Çekirdekteki pozitif yüklerin kütlesi,yaklaşık olarak atom kütlesinin yarısına eşittir.

      Kimyasal bağ, moleküllerde atomları bir arada tutan kuvvettir. Atomlar daha düşük enerjili duruma erişmek için bir araya gelirler. Bir bağın oluşabilmesi için atomlar tek başına bulundukları zamankinden daha kararlı olmalıdırlar. Genelleme yapmak gerekirse bağlar oluşurken dışarıya enerji verirler. Atomlar bağ yaparken, elektron dizilişlerini soy gazlara benzetmeye çalışırlar. Bir atomun yapabileceği bağ sayısı, sahip olduğu veya az enerji ile sahip olduğu veya az enerji ile sahip olabileceği yarı dolu orbital sayısına eşittir. Soy gazların bileşik oluşturamamasının sebebi bütün orbitallerinin dolu olmasıdır. Elektron yapıları farklı olan atomlar değişik biçimlerde bir araya gelerek kimyasal bağ oluştururlar;           
     . Bir atomdan diğer bir atoma elektron aktarılmasıyla
    . İki atomun ortak elektron kullanmasıyla

    Not: Elektron alış verişi ya da elektron ortaklaşmasının nedeni; atomların kararlı hale gelebilmek için elektron düzenlerini, soy gazlarınkine benzetme isteğidir. Soy gazların 8 değerlik elektronuna sahip oldukları için elektron sayısı 8’e tamamlanır. Buna oktet kuralı denir.           

İYONİK BAĞLAR

İyonik bağlar, metaller ile ametaller arasında metallerin elektron vermesi ametallerin       elektron almasıyla oluşan bağlanmadır. Metaller elektron vererek (+) değerlik, ametaller    elektron alarak (-) değerlik alırlar. Bu şekilde oluşan (+) ve (-)  yükler birbirini büyük bir kuvvetle çekerler. Bu çekim iyonik bağın oluşumuna sebep olur. Onun için iyonik bağlı bileşikleri ayrıştırmak zordur. Elektron aktarımıyla oluşan bileşiklerde, kaybedilen ve kazanılan elektron sayıları eşit olmalıdır.
. İyonik katılar belirli bir kristal yapı oluştururlar.
. İyonik bağlı bileşikler oda sıcaklığında katı halde bulunurlar.
. İyonik bileşikler katı halde elektriği iletmez. Sıvı halde ve çözeltileri elektriği iletirler.

KOVALENT BAĞLAR

Hidrojenin ametallerle ya da ametallerin kendi arlarında elektronlarını ortaklaşa kullanarak oluşturulan bağa kovalent bağ denir. Değerlik elektronları elementin simgesi çevresinde noktalarla gösterilerek elektron ortaklaşması gösterilir. Bu tür formüllere elektron nokta formülleri denir.

. Periyodik cetvelin A gruplarında değerlik elektron sayısı grup numarasına eşit olduğundan grup numarası, simge çevresine konulacak elektron sayısını gösterir.
. İki atom arasına konulan noktalar her iki atom için de sayılır ve kararlı moleküller de atomların simgeleri çevresinde toplam nokta sayısı 8 ‘dir.
  Moleküllerin elektron nokta formülleri yazılırken;
. Molekülü oluşturan atomların değerlik elektronları belirlenir.
. Yapacakları bağ sayıları saptanır, çok bağ yapanlar merkez atomu olarak alınır.
. Merkez atomu birden fazla ise merkez atomları birbirine bağlanacak şekilde yazılır.
. Değerlik elektronlar, atomların çevresine oktet kuralına uyacak şekilde dağıtılır.
  
a.Apolar Kovalent Bağ: Kutupsuz bağ, yani (+), (-) kutbu yoktur. İki hidrojen atomu elektronları ortaklaşa kullanarak bağ oluştururlar. İki atom arasındaki bağ H-H şeklinde gösterilir. Flor atomunun son yörüngesinde 7 elektronu vardır ve bir tane yarı dolu orbitali vardır. 2 flor atomu arasında elektronlar ortaklaşa kullanılarak bir bağ oluşur. Oksijenin son yörüngesinde 6 elektronu vardır. 2 tane yarı dolu orbitali vardır. Buna göre 2 tane bağ oluştururlar.

b.Polar Kovalent Bağlar: Farklı ametaller arasında oluşan bağa polar kovalent bağ denir. Elektronlar iki atom arasında eşit olarak paylaşılmadığından kutuplaşma oluşur.

Hidrojen ve Flor elektron ortaklığı ile bileşik oluşturmuş durumdadır. Florun elektron alması yani elektronu kendisine çekme gücü hidrojenden daha fazla olduğundan elektron kısmen de olsa Flor tarafındadır. Dolayısıyla Flor kısmen (-), Hidrojen ise kısmen (+) yüklenmiş olur. Bu olaya kutuplaşma denir. Bu tür bağa polar kovalent bağ denir.
Not: Bazı hallerde ortaklaşılan her iki elektron da bir atom tarafından verilir. Böyle bağlara koordine kovalent bağ denir.

BİR ATOMUN YAPABİLECEĞİ BAĞ SAYISI

Bir atomu yapabileceği bağ sayısı; o atomun sahip olduğu veya çok az enerji ile sahip olabileceği yarı dolu orbital sayısı kadardır. Bir alt yörüngeden bir üst yörüngeye elektron uyarılarak yarı dolu orbital oluşturma çok enerji istediğinden bağ yapmaya elverişli olamaz.

BAĞ ENERJİLERİ

Kimyasal bağ oluşurken açığa çıkan enerji, bu bağları kırmak için moleküle verilmesi gereken enerjiye eşittir. Bu enerjiye bağ enerjisi denir. Bağ enerjisi ne kadar büyükse oluşan bileşik o kadar sağlamdır. Moleküllerde iki atom arasındaki bağ sayısı arttıkça bağ uzunlukları azalır ve bağ enerjileri artar. Bağın iyon karakteri arttıkça, iyonlar arasındaki çekme kuvvetleri artacağından bağı koparmak daha çok enerji ister. İki atomlu moleküllerde 1 mol XY’nin ayrışması için gereken enerjiye molar bağ enerjisi denir. 
  
Molekül Polarlığı, Molekül Geometrisi ve Hibritleşme
İki atomlu bir molekülün polar olup olmadığını tahmin etmek kolaydır. Molekül aynı cins iki atomdan meydana gelmişse atomlar arasındaki bağ ve molekül apolardır. İki atomlu molekülde atomlar farklı ise molekül ve bağlar polardır. İkiden fazla atom ihtiva eden moleküllerinin polarlığını tahmin etmek oldukça zordur. Molekülün içindeki bağlar polar olmasına rağmen, molekülün kendisi polar olmayabilir.

Hibritleşme (melezleşme):
Bir atomun son periyodundaki dolu ve yarı dolu orbitallerin kaynaşarak özdeş yeni orbitaller oluşturması olayına hibritleşme denir. yeni oluşan orbitallere hibrit orbitalleri denir. Elektronlar merkez atoma en uzakta bulunacak şekilde yerleşirler.

Not:Hibritleşme yalnız yarı dolmuş orbitallerin değil, dolu ve yarı dolu bütün değerlik orbitalleri arasında olur. Ancak merkezi atomun yapabileceği bağ sayısı onun sahip olabileceği yarı dolu orbital sayısı kadardır. Hibritleşme, kimyasal bağ sırasında gerçekleşir. Serbest haldeki atomlarda söz konusu değildir. Hibrit orbitalleri uzayda belirli şekilde yönlenirler ve bu durum molekülün geometrik biçimini belirler.

ÖZETLERSEK:
1. XY türü moleküller:
( 1A ile 7A, 2A ile 6A, 3A ile 5A)
Moleküller ve bağlar polardır. Molekül biçimi doğrusaldır.
2. XY2 türü moleküller:
a) X: 2A  Y: 7A veya hidrojen ise;
Moleküller apolar, bağlar polardır. Molekül biçimi doğrusal, hibritleşme sp dir.
b) X: 4A  Y: 2A veya 6A ise;
Molekül apolar, bağlar polardır. Molekül biçimi doğrusal, hibritleşme sp dir.
c) X: 6A  Y: 1A veya 7A ise;
Molekül ve bağlar polardır. Molekül biçimi kırık doğru, hibritleşme sp ‘tür.
3. XY3 türü moleküller:
a) X: 3A  Y:7A veya hidrojen ise;
               Moleküller apolar, bağlar polardır. Molekül biçimi düzlem üçgen, hibritleşme sp ‘dir
b) X:5A  Y:7Aveya 1A grubunda ise;
Molekül ve bağlar polardır. Molekül biçimi üçgen piramit, hibritleşme sp ‘tür.
4. XY4 türü moleküller:
Molekül apolar, bağlar polardır. Molekül biçimi düzgün dörtyüzlü, hibritleşme sp ‘tür.
 
İKİLİ VE ÜÇLÜ BAĞLAR 

Bazı moleküllerde, iki atom birbirine iki ya da üç bağ ile bağlanabilirler. İki atom arasındaki ilk oluşan bağ sigma bağıdır. Diğer bağlar ise pi bağıdır. İki atom arasında ikili bağ varsa biri sigma, diğeri pi bağıdır. Üçlü bağ varsa bir tanesi sigma, diğerleri pi bağıdır. İki atom arasında sigma bağı olmadan pi bağı oluşamaz.

Karbon Atomunun Hibritleşmesi:
Karbon atomu 4 bağın tamamını tek bağ olarak yapmışsa, hiritleşmesi sp ‘tür. Karbon atomuna bir tane ikili bağ varsa, hibritleşmesi sp ‘dir. Yani bir pi bağı ise hibritleşme sp ‘dir. Karbon atomu üçlü bağ yapmışsa ya da her iki tarafında ikili bağ varsa hibritleşmesi sp dir. Yani iki tane pi bağı bağlı ise hibritleşme sp’dir.
Sp hibritleşmesi: Eğer karbon atomu, yalnız iki atoma bağlı ve kararlı molekül oluşturmuşsa, bu durumda karbon atomu sp hibritleşmesine uğramıştır.
Sp2 hiritleşmesi: Eğer karbon atomu başka bir atoma bir çift bağ ile bağlanmış ise karbon atomu sp2 hibritleşmesine uğramıştır.                                    
                                    
MOLEKÜL ARASI BAĞLAR

Maddeler gaz halinde iken moleküller hemen hemen birbirinden bağımsız hareket ederler ve moleküller arasında herhangi bir itme ve çekme kuvveti yok denecek kadar azdır. Maddeler sıvı hale getirildiklerinde ya da katı halde bulunduklarında moleküller birbirine yaklaşacağından moleküller arasında bir itme ve çekme kuvveti oluşacaktır. Bu etkileşmeye molekül arası bağ denir. Maddelerin erime ve kaynama noktalarının yüksek ya da düşük olması molekül arasında oluşan bağların kuvvetiyle ilişkilidir.

Van Der Waals Çekimleri:
Kovalent bağlı apolar moleküllerde ve soygazlarda yoğun fazlarda sadece kütlelerinden kaynaklanan bir çekim kuvveti oluşmaktadır. Bu kuvvete van der waals bağları denir. Yoğun fazda sadece van der vaals bağı bulunan maddelere moleküler maddeler denir. Moleküler maddelerin mol ağırlıkları arttıkça kaynama ve erime noktaları yükselir. Sıvı ve katı halde yalnızca Van Der Waals bağları bulunduran maddeler;
. Soygazlar (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn)
. Moleküller halinde bulunan ametaller (H2, O2, N2, F2, Cl2, Br2, I2, P4)
. Apolar olan bileşikler (CH4, CO2, C2 H6)

Dipol – Dipol Etkileşimi:
Bu tür etkileşim polar moleküller arasında görülür. Polar moleküller sürekli bir          kısmı (+), bir kısmı (-) uca sahiptirler. İki polar molekül birbirine yaklaşırken birinin pozitif ucu diğerinin negatif ucuna yönelir. Böylece bir molekülün (+) ucu ile diğerinin (-) ucu arasında bir elektrostatik çekme oluşur. Ancak bu çekme zıt yüklü iyonlar arasındaki çekmeden çok zayıftır.
. Polar moleküller arasındaki bu kuvvetler, van der Walls kuvvetlerinden daha büyüktür. Bu nedenle aynı molekül kütlesine sahip iki maddeden polar olanının erime ve kaynama noktası daha yüksektir.
. Polar moleküllerin oluşturduğu katılar, su gibi polar çözücülerde iyi çözünürler. Bu çözünme polar etkileşimle sağlanır.

HİDROJENİN BAĞLARI

Hidrojen atomu, elektronları kuvvetli çeken N, O ve F atomları ile kimyasal bağ oluşturduğunda, elektronunu büyük ölçüde yitirir ve diğer polar moleküllerdekine göre daha etkin ir artı yük kazanır. Bu yük nedeniyle hidrojen komşu moleküllerin eksi ucuyla moleküller arası bir bağ oluşur. Bu bağa hidrojen bağı denir. Hidrojen bağı, diğer polar moleküllerdeki dipol dipol etkileşiminden farklı ve güçlüdür.
. Hidrojen bağlarını koparmak için gereken enerji, 5 ile 10 kkal/mol dolaylarındadır. Hidrojen bağları kovalent bağlara göre çok zayıftır. Bu nedenle su ısıtılınca öncelikle hidrojen bağları kopar, gaz haline gelir. H2 ile O2 ‘ye ayrışmaz.
. Hidrojen bağları, polar etkileşiminden çok daha güçlüdür. Moleküller arası yalnız van der Walls kuvvetlerine sahip olduğundan kaynama noktası çok düşüktür.

Suda Çözünme:
Hidrojen bağı oluşturabilen iki farklı molekül birbirleriyle de hidrojen bağı oluştururlar. Bu durum hidrojen bağı oluşturabilen maddelerin suda iyi  çözünmelerini sağlar. Hangi tür kuvvetle bağlanırsa bağlansın oluşan katılara moleküllü katı denir. Genelde moleküllü katıların erime noktaları, katılara göre daha düşüktür.

METAL BAĞI

Metal atomlarını katı ve sıvı halde bir arada tutan kuvvetlere metal bağı denir. Değerlik elektronlarının serbest hareketleri nedeniyle metaller, elektrik akımı ve ısıyı iyi iletirler. Metal kristalinde basınç etkisiyle kristalin bir kısmının kayması asıl yapıyı bozmaz. Bu nedenle metaller dövülerek, tel ve levha haline getirilebilirler. Metallerin erime noktaları genelde moleküllü katılardan yüksektir. Oda koşullarında hemen tümü katıdır.  Periyodik cetvelde;

. Bir grupta yukarıdan aşağıya doğru atom çapı büyüdükçe genel olarak metal bağı zayıflar, dolayısıyla erime noktası düşer.
. Bir sırada soldan sağa doğru atom çapı küçülüp, değerlik elektron sayısı arttıkça metal bağı kuvvetlenir, erime noktası yükselir.
Moleküllü katı grubuna giren ametallerle metallerin özellikleri;

Metaller;
. Elektrik akımını ve ısıyı iyi iletirler.
. Erime noktaları yüksektir.
. Ametallere göre değerlik elektronları çok daha hareketlidir.
. Dövülebilme, çekilebilme özelliğine sahiptirler ve şekil verilebilirler.
. Ametallerle birleşirler.
. İyonları daima artı yüklüdür.

Ametaller;
. Isı ve elektrik akımını iyi iletmezler.
. Erime noktaları düşüktür.
. Metal yumuşaklığına sahip değillerdir. Kırılgandırlar.
. Birbirleriyle ve metallerle birleşirler.

İYON BAĞI:

Elektronlarını kolay kaybeden atomlarla, kolay elektron alabilen atomlar arasında oluşan bağa iyon bağı denir. Artı ve eksi yüklü iyonlardan oluşan katılara iyonlu katı denir. İyonlu katılarda, her iyonun karşıt yüklü iyonlarla çevrildiği bir örgü bulunduğundan birkaç atomun bir araya geldiği moleküllerin varlığından söz edilemez. İyon kristallerinde elektronlar, iyonların çekirdekleri tarafından kuvvetli çekildiklerinden serbest halde bulunmazlar. Bir iyon kristalinin bir kısmının basınç etkisinde kalması durumunda iyonlar kayar ve aynı adlı elektrik yükleri birbirlerinin yanına gelir. Aynı yüklü iyonların birbirlerini itmesiyle kristal ikiye ayrılır. Buna göre metalik katılarda olduğu gibi iyonlu katılar dövülüp, tel ve levha haline getirilemezler. İyonlu katılar eritildiklerinde ya da suda çözündüklerinde elektrik akımını iletirler. Polar moleküllü maddeler ve iyon bileşikleri polar çözücülerde, apolar bileşikler apolar çözücülerde daha kolay çözünürler.