Kitaptaki Soru Metni ve Verilenler
3. Tema/Sürdürülebilirlik Fe Fe Cu Cu Mn Mn W W Ca Ca Ca Sn Sn Sn Co Co Pb Pb Te Ti Ti Li Pt Pt Pt Re Ta Th Th Al Al Rh Mg Mg Mo Nb Ni Ni K Si Si Cd Cr Cr Ce Ru Ge İn U V V Ca Cu Mo Ce Ga 1700 1800 1900 2000 Fe Fe Mn W Co Pb Aşağıdaki görsel 1700’lü yıllardan itibaren artan metal çeşitliliğini ortaya koy maktadır (Görsel 3.13). Görsel 3.13 Yıllara göre artan metal çeşitliliği Endüstri/Metaller Cd Cr Cu Hg Pb Ni Sn Zn Kâğıt endüstrisi − + + + + + − − Petrokimya + + − + + − + + Klor-alkali üretimi + + − + + − + + Gübre sanayisi + + + + + + − + Demir-çelik sanayisi + + + + + + + + Enerji üretimi (termik) + + + + + + + + Metaller çoğunlukla kristal katı yapıdadır. Sahip oldukları metalik bağ, metal lere önemli özellikler kazandırır. Sert ve yoğun olmaları, dayanıklılıkları, ısı ve elektriği iyi iletmeleri, yüksek erime noktalarına sahip olmaları gibi özellikler metallerin kullanım alanlarını artırır (Tablo 3.1). Öte yandan metaller genellikle asit, baz ve su ile tepkimeye girer; bu nedenle metallerin saf hâlde ticari olarak kullanımı oldukça sınırlıdır. Kullanılacak metalin fiziksel özelliklerini iyileştir mek için metale başka elementler eklenerek alaşımlar elde edilir. İki veya daha fazla metalin karıştırılıp eritildikten sonra soğutulmasıyla elde edilen homojen karışımlara alaşım denir. Elde edilen malzeme yine metal karakterlidir ancak karıştırılan metallerden farklı özellikler gösterir. Saf metallerin yüksek sıcaklık, aşınma ve kimyasal dayanıklılık gibi etkilere karşı yetersiz kaldığı durum larda, gerekli olan özellikleri sağlayan niteliklerde alaşımlar kullanılır. Örneğin demirin sertliğinin yeterli olmadığı uygulamalarda çelik gibi daha sert yapıdaki demir alaşımları tercih edilir. Korozyona karşı yüksek direnç gösteren paslan maz çelik; demir (Fe), karbon (C) ve krom (Cr) elementlerini içerir. Çeliğe farklı özellikler kazandırmak için mangan (Mn) ve nikel (Ni) gibi metaller de ala şıma eklenebilir. Heykel ve madalya yapımında yaygın olarak kullanılan bronz, bakır (Cu) ve kalay (Sn) metallerinin karışımından oluşur. Elektronik ve metal işleri için kullanılan lehim kalay (Sn) ve kurşun (Pb) metallerinden oluşan bir alaşımdır. Dekoratif eşyalar ve mekanik parçalar için kullanılan pirinç alaşımı bakır (Cu) ve çinko (Zn) metallerinin karışımından oluşur. Havacılık ve uzay endüstrisinde kullanılan duralümin alaşımı ise alüminyum (Al), bakır (Cu), mangan (Mn) ve magnezyum (Mg) metallerinden oluşur. Metallerde olduğu gibi alaşımların kullanım alanları da her geçen yıl artmaktadır. Tablo 3.1: Endüstride Kullanılan Bazı Metaller
Ayrıntılı Adım Adım Çözüm
Suda H⁺ (H₃O⁺) iyonu oluşturan maddeler asit (pH < 7), OH⁻ iyonu oluşturan maddeler bazdır (pH > 7). 25°C'de saf suyun pH değeri 7 olup nötrdür.
Asit ve baz karıştırıldığında net iyon tepkimesi H⁺ + OH⁻ → H₂O şeklinde gerçekleşir; tuz ve su oluşarak nötrleşme sağlanır.