Metalurji temelde iki ana dala ayrılır.
Bu yazıda Ekstraktif Metalurji’yi inceleyeceğiz.
Cevherden metal kazanımı demektir. Metaller tabiatta diğer elementler ile oksitli veya sülfürlü bileşikler halinde mineraller içerisinde bulunurlar. Bu mineral karışımından ekonomik olarak metal veya metaller üretilmesi mümkün olduğu durumda bu mineral karışımı cevher adını almaktadır. Soy metaller tabiatta nadiren serbest halde bulunabilirler.
Fosil yakıtların azalmaya başlamasıyla, yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ilgi günümüzde oldukça arttı. Yenilenebilir enerji kaynaklarından en popüler olanlarından biri şüphesiz ki güneş enerjisidir.
Güneş enerjisinin en önemli avantajı bitmeyen bir kaynak olmasıdır. Dezavantajı ise güneş enerjisini elektrik enerjisine çevirme olayının bir hayli maliyetli olmasıdır. Örneğin 2013 yılında Denizli’nin Serinhisar ilçesine 10.000 m2’lik güneş enerji santrali için 1 milyon Euro yatırım yapılmıştır.
Bu teknolojiyi avantaj ve dez avantajlarına göre inceleyelim.
Pek çoğumuz küçükken aile büyüklerimizden havuç yersek daha iyi görebileceğimizi duymuşuzdur. Havuç tüketmemizi teşvik eden bu sözler çoğumuzun gereğinden fazla havuç tüketmesine bile neden olmuş olabilir.
Havuç, zengin bir beta-karoten kaynağı olarak bilinir. Beta-karoten, vücutta A vitamine dönüşen bir bileşiktir. Birçok kişi havucun iyi bir görme için gerekli olduğunu ve özellikle gece görüşünü geliştirebileceğini duymuştur. Peki bu gerçekten doğru mudur? Havuç yemenin görme üzerindeki etkileri nelerdir? Bu makalede, havuç tüketiminin görme gücü üzerindeki etkilerini inceleyeceğiz.
A vitamini, gözün retinasında ışığın algılanmasını ve görüntünün beyne iletilmesini sağlayan proteinlerin üretiminde kritik bir rol oynar. Bu vitaminin eksikliği, gece körlüğü gibi bazı görsel problemlere yol açabilir. Bu nedenle, yeterli A vitamini almak, sağlıklı bir görme için önemlidir.
Havuç, beta-karotenin yanı sıra A vitamini sağlamak için gerekli diğer karotenoidleri de içerir. Bu nedenle, düzenli olarak havuç tüketmek, A vitamini alımını destekleyebilir.
Havucun daha iyi görmemizi sağlayacağı inancı 2. Dünya Savaşı’na dayanıyor. Donemin güçlü ordusu olan Alman ordusunun uçaklarını tespit edebilen radar istasyonları ağı oluşturan ve bu şekilde pek çok Alman saldırı uçağını hem gündüz hem de gece düşüren İngiliz ordusu sahip olduğu teknolojiyi gizlemek istedi.
Bu amaçla gazetelerde İngiliz Kraliyet Hava Kuvvetleri pilotlarının gece görüş yeteneğinin havuç yemeleriyle ilişkilendirildiği uydurma haberler yayımlattı. Bu öykü havuç ticaretinin artmasını ve tüccarların daha çok kazanmasını sağlamış olabilir, ancak çok havuç tükettiği için başkalarının göremediği şeyleri görebilen biri olmadı. Vücudumuz tarafından A vitaminine çevrilen beta karaten A’nın eksikliği ciddi görme bozukluklarına sebep olabiliyor. Yani sahip olduğunuz görme bozukluğu A vitamini eksikliğinden kaynaklanmıyorsa havuç yemenizin daha iyi görmenizi sağladığını söylemek mümkün değil. Ayrıca A vitamininin kaynağı olan ve havuca rengini veren beta karaten A sadece havuçta değil pek çok meyve, sebze ve hayvansal üründe de bulunur.
II. Dünya Savaşı sırasında, İngiliz Hava Kuvvetleri’nin gece operasyonlarında başarılı olmasının sebebinin pilotlarının çok miktarda havuç yediği şeklinde bir propaganda yayılmıştı. Bu, düşmanı yanıltmak için yayılan bilgilerden biriydi. Ancak bu bilgi, havucun gece görüşünü geliştirdiği mitinin yayılmasına yol açtı.
Gerçekte, zaten yeterli A vitamini alan bir bireyin ekstra havuç tüketmesi, görme yeteneklerini aniden artırmaz. Ancak, A vitamini eksikliği olan bireylerde havuç tüketimi, bu eksikliğin neden olduğu görme sorunlarını iyileştirebilir.
Havuç tüketmek, vücudun A vitamini ihtiyacını karşılamada yardımcı olabilir ve bu da sağlıklı bir görme için önemlidir. Ancak, havucun anında daha iyi bir görme sağladığına dair popüler inançlar doğru değildir. Sağlıklı bir görme için dengeli bir beslenme, düzenli göz kontrolleri ve göz sağlığınızı korumak için gereken diğer önlemleri almak önemlidir.
Havuç herhangi bir görme kusurunuz yoksa maalesef daha iyi görmemizi sağlamıyor, ancak içeriğinde bulunan bazı maddeler, örneğin beta karoten- sayesinde göz sağlımızı korumamıza yardım ediyor.
Bir şişede gazlı bir içecek (örneğin soda veya şampanya) çalkalandığında, içerisinde neden fışkırma meydana geldiğini hiç merak ettiniz mi? Bu fenomen, fizik ve kimya ilke ve yasalarıyla açıklanabilir.
Bazı içecekler, tat ve hissiyatı iyileştirmek için karbondioksit (CO2) gazıyla zenginleştirilmiştir. Bu sürece karbonasyon denir. Gaz, sıvı içinde çözündüğünde, basınç altında tutulur. Bu basınç, şişenin sıkıca kapatılmasıyla içeride tutulur.
Gazlı içeceklerde çözünmüş halde bulunan karbondioksitin yüzeye çıkmasıyla artan basınç,sıvının şişeden patlarcasına ani bir şekilde çıkmasına neden olur. Ancak gazın sıvıdan kaçmasına molekül ölçeğinde neden olan nedir?
Bir şişeyi çalkaladığınızda, içerisindeki CO2 gazının sıvıdan ayrılmasına neden olursunuz. Sıvı içerisinde minik kabarcıklara dönüşen bu gaz, çalkalama sonucu enerjiyle hareketlenir. Kabarcıklar, sıvı içerisinde yüzeye doğru hareket ederek büyür ve birleşir.
Şişe ilk açıldığında hafif bir ses duyulur. Bu dışarı çıkan karbondioksitin sesidir. Şişe kapalıyken karbondioksit belli bir basınç altında tutulur ve uygulanan bu basınç gazın suda çözünerek karbonik asidin sulu çözeltisini oluşturmasını sağlar. Ancak bu durumda ortamda sadece karbonik asidin sulu çözeltisi değil bir miktarda karbondioksit vardır. Çünkü karbondioksit suda çözünerek karbonik asidi oluştururken açığa çıkan karbonik asidin bir kısmı tekrar karbondioksite dönüşür. Bu sırada gaz çoğunlukla şişenin yukarı kısımlarında toplanır.
Bu büyüyen kabarcıklar yüzeye ulaştığında, gazlı içeceğin basıncı aniden artar. Eğer şişe açılırsa, içeride biriken bu ekstra basınç, sıvının hızla dışarı fışkırmasına neden olur.
Şişe açıldığında ise içindeki basınç aniden düşer ve karbondioksit genleşerek daha fazla hacim kaplamaya başlar. Şişe açıldığında çıkan sesin nedeni budur. Şişe çalkalandığında kabın üst kısımlarında biriken gaz çok sayıda küçük baloncuk şeklinde içeceğin tamamına dağılır. Şişe açıldığında küçük gaz baloncukları çok hızlı bir şekilde genleşir. Örneğin kapalı bir gazlı içecek şişesinin içindeki basınç atmosfer basıncının 4 katıysa, Boyle Yasası’na göre (sabit sıcaklıkta bir gazın hacminin ve basıncının ters orantılı olarak değiştiğini söyler) şişe açıldığında basınç 4 kat azalırken gaz baloncuklarının hacimleri 4 kat artar. Bu baloncuklar hızlı bir şekilde şişeden çıkmak için bir yol arar ve bunu yaparken patlamaya sebep olacak şekilde sıvıyı şiddetli bir şekilde iter.
Ayrıca, şişelerin iç yüzeyinde veya içeceklerde asılı duran partiküllerde gaz kabarcıklarının oluşmasını teşvik eden noktalar da bulunabilir. Bu noktalara nükleasyon noktaları denir. Nükleasyon noktaları, CO2’nin sıvıdan ayrılmasını ve gaz kabarcıklarının oluşmasını kolaylaştırır. Bir şişeyi çalkaladığınızda, bu nükleasyon noktalarının etrafında daha fazla kabarcık oluşur.
Bir şişedeki gazlı içeceği çalkalamak, içerideki karbondioksit gazının sıvıdan hızla ayrılmasına neden olur. Bu, şişenin içindeki basıncın artmasına ve şişe açıldığında sıvının fışkırmasına yol açar. Bu nedenle, özellikle gazlı içecekleri tüketirken dikkatli olmalı ve ani hareketlerden kaçınmalıdır.
Rice Üniversitesi ve Bremen Üniversitesi’nden araştırmacılar suyun doğal taşlarda ve betonda bulunan kristal yapıları nasıl aşındırdığını anlayabilmek için yeni bir bilgisayar modellemesi geliştirdi.
Journal of Physical Chemistry C’de yayımlanan çalışma, farklı alanlardaki araştırmalara (örneğin beton yapılarda, korozyon direncinin belirlenmesi gereken durumlarda, su kalitesi ve kontrolünde) önemli katkılarda bulunabilir.
Kristal yapıdaki minerallerin suda nasıl çözündüğünü anlamak isteyen araştırmacılar sıvı ile mineral arasındaki bölgeye yoğunlaştı. Yer kabuğunda en çok bulunan minerallerden biri olan kuvars ile yaptıkları araştırmada kuvars ile su arasındaki bölgede (sınır tabakasında) birden fazla tepkimenin meydana geldiği anlaşıldı.
Bu tepkimelerin bir kısmı eş zamanlı olarak gerçekleşirken bir kısmı art arda gerçekleşiyor. İleri görüntüle meyöntemleri kullanılan araştırmada kristal yapıların yüzeyi nanometre ölçeğinde taranarak topografik haritaları çıkarıldı. Geliştirilen bilgisayar modellemesi sayesinde su ile kristal yapı arasındaki bölgede gerçekleşen tepkimelerin yani çözünme sürecinin hızının daha doğru bir şekilde öngörülmesi sağlandı. Böylece yapı malzemelerinin kararlılığı, radyoaktif atıkların depolanmasında kullanılan malzemelerin ömrü ile ilgili daha doğru hesaplamalar yapılması mümkün olabilir.
Metalurjik.net ‘i twitter üzerinden de takip edebilirsiniz.
Twitter adresimiz: www.twitter.com/metalurjik
Tekrar şarj edilebilir piller ikincil piller olarak bilinirler. Deşarj olduktan sonra tekrar şarj dilerek kullanılabilen elektro-kimyasal hücrelerdir. Aşağıda genel olarak Lityum iyon pillerin diğer ikincil pillerle (gümüş-çinko, nikel-çinko, nikel-hidrojen) karşılaştırıldıklarında sergiledikleri avantaj ve dezavantajlar sıralanmıştır. Lityum İyon Piller yazısına devam et
iPhone 5‘in kasasında “sıvı metal” adında yeni bir alaşım kullanılacağı dedikoduları bir süredir internette dolaşıyor. Sıvı metal, aslında bir seri amorf metal alaşım serisinin ticari adı. Vitreloy olarak da bilinen şirket, bu alaşım grubunu California Institute of Technology‘de geliştirdi. Liquidmetal Technologies tarafından pazarlanan alaşım, yeni değil ve 2003’den beri ticari ürünlerde kullanılıyor. Sıvı metal, askeri araçlarda, medikal cihazlarda ve bazı tüketici ürünlerinde kullanılıyor. Peki bu alaşımı bu kadar özel yapan ne?
Alaşımın en önemli özellikleri arasında yüksek gerilme gücü, iyi aşınma dayanıklılığı, neredeyse elastik olması ve bu sayede depolanan enerjiyi yavaşça bırakabilmesi var.
Sıvı metal, sadece son kullanıcılara yönelik bu özelliklere değil, üreticilerin de hoşuna gidecek özelliklere sahip. Sıvı metal, ısıya cam gibi tepki veriyor, yüksek sıcaklıklarda denetlenmesi veyoğurulması kolay bir yapıya sahip. Dolayısıyla onu çok miktarda üretmek isteyen şirketlere kolaylık sağlıyor. İşlem tamamlandığında titanyum veya alüminyumdan daha güçlü bir madde elde ediliyor.
Sıvı metal son olarak Vertu’nun akıllı cep kılıflarında, Sansa’nın MP3 çalıcılarında, Sandisk’in USB flash sürücülerinde ve hatta lüks saat kutularında kullanılıyor. Tüm bu ürünler, alaşımın çarpmaya ve aşınmaya karşı olan dayanıklılığından faydalanıyor.
Apple’ın ceplerinin kasasında sıvı metal kullanacak olmasının en önemli işareti, 2010’da Liquidmetal Technologies’den alınan bir lisans. Apple, bunu iPhone 3G içerisindeki teknolojilerde kullanmış olsa da lisans, daha geniş bir anlam taşıyor olabilir. iPhone 5’in sıvı metal alaşımlarından meydana gelmesi, onun daha güçlü ve darbelere karşı çok daha dayanıklı olması anlamına geliyor.
Döküme Uygun Bakır Alaşımlarının Avantajları:
Döküm bakır alaşımları çok kullanımlı alaşımlardır. Diğer metallerin aksine kullanıcılara sayısız avantajlar sağlar. Döküm alaşımları kolayca dökülür, işlenir, lehimlenir, kaplanır ve değişik değerlerde fiziksel ve mekaniksel özellikler elde edilir.
Döküm bakır alaşımlarının ortak fiziksel ve mekaniksel özellikleri aşağıda verilmiştir.
• İyi korozyon dayanımı: Uzun kullanım süresi sağlar ve uzun dönemde masrafları azaltır.
• Uygun mekanik özellikler: Bu özellikler yumuşak ve dövülür saf bakırdan sertleştirilmiş ve temperlenmiş çeliğin mekanik özelliklerine sahip mangan bronzuna kadar geniş değerleri kapsamaktadır.
• Yüksek ısı ve elektrik iletkenliği: Bu özellik gümüş hariç diğer metallerden daha yüksektir. Alaşımlama ile bakırın iletkenliği düşmesine rağmen, ısı ve elektriği diğer korozyona dayanımlı malzemelerden çok daha iyi geçirir.
• Deniz organizmalarını önleme direnci: Deniz suyunda mevcut organizmaların çoğalmasını önler. Bu özellik alaşımla azalmasına rağmen bir çok alaşımlar bu özelliği uygun sınırlarda tutarlar, örneğin bakır-nikel alaşımı.
• Düşük sürtünme ve aşınma oranları: Örneğin yüksek kurşunlu kalay bronzundan yapılan yataklar çelikten daha az aşınırlar.
• İyi dökülebilirlik: Bütün bakır alaşımları kuma dökülebilir ve çoðu savurma, sürekli döküm ve kokile dökümü de yapılabilmektedir.
• İyi işlenebilirlik: Kurşunlu bakırlar, yüksek devirlerde çok kolay işlenirler.
• Döküm sonrası işleme kolaylığı: Mükemmel yüzey kalitesi ve tolerans kontrolü kolayca saðlanır.
• Geniş alaşım seçeneği: Belli bir kullanım yeri ve tasarım için çok deðişik çeşitte alaşımlar kullanılabilir.
Kaynak: Sağlam Metal Bakır El Kitabı
Elektrik iletkenliği ile korozyon direncinin yüksekliği ve kolay işlenebilirliğinden dolayı değişik endüstrilerde bakır kullanılmaktadır. Bakır nerelerde ve hangi amaçlarla kullanılır?
• Bakır tel
• Motor bobini
• Jeneratörler
• Transformatörler
• Elektrikli trenlerin havai hatları
• Troleybüs baraları
• Endüstrilere ve evlere elektrik enerjisi nakleden iletim hatlarında
• Radyatörler ve yağ soğutucuları
• Yüksek fırın tüyer, yastık radyatör ve monkilerin yapımında
• Ark ocaklarının elektrod tutucu ve kollarının yapımında.