Işığa Açılan Pencere: Cam

Cam stratejik olarak önemli bir maddedir. Çeşitleri, keşfinden bu yana artarken, kullanım alanı genişlemiş ve tüketici ürünüdür.

“Kullandığımız gözlükler yapay gözlükler, ancak cam da dünyada doğal olarak bulunur. Doğal cam obsidiyen olarak bilinir. “(1)

Doğada cam bulunması insanlar için bir rehber olmuştur ve onu geniş ölçüde kullanmamızı sağlamıştır.

Cam, inşaat, otomotiv, içecek, gıda, beyaz eşya, mobilya, ilaç, denizcilik, elektrik, elektronik ve diğer birçok endüstride kullanılan önemli bir malzemedir. Kuşkusuz, camın yaşamlarımızda bu kadar yaygın kullanılmasına neden olan üstün nitelikleridir.

Cam, temas ettiği gaz, sıvı ve katı maddelerin etkilerine karşı büyük direnç gösterebilir. Bu direniş, kimyasal direnç olarak tanımlanır. Camın kimyasal direnci ayarlanabilir: Camdaki yüksek alkali oranı camın kimyasal direncini zayıflatırken, boroksit, alüminyum oksit, çinko oksit ve zirkonyum oksit camın kimyasal direncini arttırır. Bu özellik sayesinde, çoğu katı maddede bile depolayamadığımız birçok kimyasal maddeyi cam kaplarda tutabiliriz.

“Cam, katı ve sıvı arasındaki eşsiz bir durumdur. Silika (kum) atomları düzensiz bir şekilde araya giren kalsiyum, potasyum magnezyum ve sodyum atomları ile birleşir. Bu “düzensizliğin” bir sonucu olarak şeffaf, yıkılmaz ve dayanıklılığı yüksek bir malzeme (çatlama hariç, çatlak hemen yayılır) ortaya çıkar. Neredeyse her alanda kullanılabilir, çünkü pas, su geçirmez ve şeffaf değildir. “(2)

Allah camın fiziksel özelliklerini insanların yararlanabileceği şekilde yarattı: Camı şekillendirmedeki en önemli faktörlerden biri yüzey gerilimi. Bu özellik camın çok ince gözenekler girmesine ve doldurmasına izin verir. Camın kimyasal bileşimine bağlı olarak özgül ağırlığı 2.2 – 7.2 g / cm’dir³ Genel kullanımda olan pencere ve şişe camlarının yoğunluk değerleri 2,3-2,6 gr / cm arasında değişmektedir.³ arasında. Bu değerler daha yüksek olsaydı, cam şimdi olduğundan çok daha ağır olurdu ve pratikte kullanılması imkansız olurdu. Isıtma ile camın sıcaklık direnci, sıcaklıktaki genleşme oranı nedeniyle ayarlanabilir. Ancak, diğer birçok makale için durum böyle değildir.

Çoğu nesne çok sıcaktan soğuğa geçtiklerinde olumsuz etkilenir. Oysa gözlükler, genellikle 100-350 ° C sıcaklıklarda soğuk suya atıldıklarında sıcaklık şoklarına dayanabilir. Ayrıca, camın kimyasal bileşiminde bulunan soda, potasyum ve kurşun oksit oranı ile oynayarak, sıcaklık ve camın sıcaklık değişiklikleri dayanıklılık arttırılabilir. Dahası, bu yapıldığında, camın ısıya ve dayanıklılığına dayanıklı görünümünde bir fark yoktur. Cam sıcaklığı arttıkça camın ısı kapasitesi de artar. Her cam tipinin farklı sıcaklıklardaki ısı kapasiteleri farklıdır ve cam ısı eşanjörlerinin sıcaklığı farklı olabilir.

Camın mekanik özellikleri de mucizevidir. Bazı özel yöntemlerle camın dayanıklılığı yüksek oranlarda arttırılabilir. Günlük yaşamda kullanılan bazı gözlüklerin dayanıklılık uygulaması cm²Ancak tasarımlarda; sertleştirilmiş bir ürün için bu oran 1300 kg / cm’nin 10 katına çıkar.²kadar ulaşabilir. Bu tür gözlükler oldukça dayanıklıdır ve tekme veya çekiç darbelerinde dağılmaz. Ek olarak, iki cam katman arasına başka bir kimyasal ilave edilerek camı dayanıklı hale getirmek mümkündür. Bu yöntemin otomobil çağının başlangıcında keşfedilmesi de ilginçtir:

“Güvenli cam bulmak tam olarak en çok ihtiyaç duyulduğunda gerçekleştirildi: Motorlu taşıt çağında… 1903’te Fransız kimyager Edouard Benedictus test tüpünü laboratuvarının zeminine düşürdü. Tüp kırıldı, ancak parçalanma olmadan tek parça halinde kaldı. Benedictus, kolodyum içeren sıvının buharlaşmasından sonra tüpte kalan ince plastik tabakanın kırılmasını önlediğini anlamıştı. Bunu kaydettikten sonra, bu konuda fazla düşünmedi. Bununla birlikte, kırık camdan düşen bir araçtaki yaralı kız, sorunu tekrar gündeme getirmesine neden oldu. Önceki deneyimlerinden esinlenerek, üç camı oluşturmak için iki cam katmanı arasında selüloz nitrat yarattı. Buluş 1920’lerde otomobilin ön camlarında kullanılmaya başlandı ve otomotiv endüstrisinde ciddi şekilde taklit edildi. “(3)

Yararlı cam özellikleri bununla sınırlı değildir. Yeni veya kimyasal olarak temizlenmiş cam yüzeyler için statik sürtünme katsayısı 1’e çok yakındır. Bu şekilde, camları kolayca temizlemek mümkündür.

“Camın elektriksel özellikleri, elektrik üreten ve elektrikle çalışan cihazların üretiminde yaygın olarak kullanıldığı için camın genel kullanımı nedeniyle çok önemlidir. Cam genellikle elektrik akımına yüksek direnç gösteren bir madde olarak tanınır. Yüzey direnci ve hacim direnci olarak ikiye ayrılabilen yüzey direnci, camın bulunduğu ortamda artan nem ile azalır. Hacim direnci genellikle camdaki alkali oranı ve camın üretimi sırasında maruz kaldığı sıcaklıklarla ayarlanabilir. Sıcaklık arttıkça camın hacim direnci azalır. Üretimi sırasında camın yavaşça soğutulması, camın hacim direncini arttırır. “(4)

Camın optik özellikleri günlük hayatımızın vazgeçilmezleri arasında yer almasına neden oldu. Kırılma endeksinde cama optik özelliğini veren özel ayardır. Camın kırılma indisi yapılarına göre, 1.45 – 1.90 sınırları arasında değişmektedir. Cam iyi bir reflektör olmanın yanı sıra ışığı da iletebilir. Yansıtma özelliği, cam yüzeyinin durumuna ve yüzeye düşen ışığın dalga boyuna ve yönüne bağlıdır. Silikat camlar için ortalama yansıtma yüzdesi% 4’tür ve tamamen şeffaf bir cam gelen ışığın% 92’sini iletir. Cam yüzeyine yerleştirilecek özel kaplama malzemeleri ile yansıma kayıpları azaltılabilir.

Camın ışık geçirgenliği, yansıtma ve emme özelliklerini azaltır. Geçirgenlik miktarı ayrıca dalga boyu uzunluğuna göre büyük ölçüde değişir. Farklı renkler camın geçirgenliğini etkilediğinden, camın kimyasal bileşimi özellikle kısa dalga boylarındaki ışınları geçirmede etkilidir.

Camsız…

– Güneş ışığından yoksun evlerimizde yaşadık,
– Mikroplar ve diğer mikroorganizmalar hakkında bilgi alamadık,
– Ay ve yıldızlar hakkında fazla bilgi sahibi olmazdık, sadece gözlerimizle gördük,
– Temel göz koşullarını gideremedik,
– Laboratuarlarda çok fazla malzeme kullanamadık,
– Ayna olmazdı,
– Tüm arabalar her zaman açık veya çevrili olurdu.
– Görebildiğimiz yiyecek ve içecek kaplarımız olmazdı,
– Vitrin adı verilen bir kavram yok, ticaret olumsuz etkilenecek,
– Kamera olmazdı,
– Televizyon ya da bilgisayar monitörü olmayacaktı,
– Ampul olmazdı, karanlıktan mahrum kalırdık,
– Arabaların dikiz aynaları olmayacaktı,
– Tarayıcı (tarayıcı) fotokopi makinesi olmaz,
– Yüksek veri aktarımı ve ışık aktarımı fiber optik kablolar olmaz,
– Süs eşyaları ve biblolar olmazdı,
– Yanmaz cam kaplar olmazdı,
– Sera olmazdı,
– Bugün kullandığımız aydınlatma armatürlerinin çoğu,
“Vitray olmazdı,
– Saatleri okuyamadık ve okuyabildiğimiz şey dış etkenlere karşı korumasız olurdu,
– Uçaklarda ve helikopterlerde pencere olmazdı.

Kuşkusuz, camsız böyle bir dünya kesinlikle bugünkü gibi olmayacaktı. Camın bugünün özelliklerinde olması yeterli değildir. Camın hammaddesinin bol olması ve rastlanması kolaydır (kum gibi). Allah isteseydi, camın hammaddesi altın veya elmas gibi nadir bir ürün olsaydı, bugün olduğu gibi kullanamazdık. Bugün birçok teknolojiden ve konfordan yararlanabiliyorsak, bunun nedeni camdaki özel yaratımdır. Cam, Tanrı’nın dünyadaki insan için yarattığı nimetlerden biridir.

Yazar / Aylin Yılmaz / İstanbul Üniversitesi Fizik Bölümü

Kaynaklar:

(1) www.kobinet.org.tr/hizmetler/bilgibankasi/ ekonomi / sektorraporSTB / STB-Cam.doc
(2) Larousse Gençlik Ansiklopedisi, Meydan Gazetesi, Cilt 10 ve Cilt 2 İstanbul 1986, s. 341
(3) Focus dergisi Kasım 1998; I www.kimyaokulu.co
(4) www.kobinet.org.tr/hizmetler/bilgibankasi/ ekonomi / sektorraporSTB / STB-Cam.doc

Dikkat: Sitemiz herkese açık bir platform olduğundan, çox fazla kişi paylaşım yapmaktadır. Sitenizden izinsiz paylaşım yapılması durumunda iletişim bölümünden bildirmeniz yeterlidir.