DEMİRDIŞI MALZEMELER

BAKIR

Atom numarası 29, yoğunluğu 8.95 olan, 1084 °C' ye doğru eriyen, doğada serbest veya birleşik olarak bulunan, ısı ve elektriği iyi ileten, kolay dövülür ve işlenir olduğundan eski çağlardan beri türlü işlerde kullanılan, kızıl renkli elemente bakır denir. Simgesi Cu dur. Bakırın rengi kızıla yakın kahverengidir. Bakır doğada az miktarda nabit, genellikle sülfürlü, oksitli ve kompleks halde bulunur.

Bakır, yüksek elektrik  iletkenliği ile elektrik ve elektronik sektöründe, ısı iletkenliği ile soğutma sistemlerinde, paslanmaz özelliğinden dolayı kaplama malzemesi olarak kullanılan bir maddedir. Bakırın kaynak işlerinde, metalürjide ve bronz üretiminde de önemli yeri vardır. Bakır insanların eski çağlardan bu yana çeşitli amaçlarla kullandığı ve günümüzde de sanayiinin temel hammaddeleri arasında yer alan önemli metallerden biridir. Endüstride bakırın önemli rol oynamasının ve çeşitli alanlarda kullanılabilmesinin nedeni, çok değişik özelliklere sahip olmasıdır. Bakırın önemli özellikleri arasında yüksek elektrik ve ısı iletkenliği, aşınmaya karşı direnci, tel çekilebilme ve dövülebilme özelliği, paslanmaz özelliğine sahip oluşu sayılabilir. Ayrıca bakır alaşımlarının sanayide çok değişik uygulamaları vardır.

Bakır, üstün fiziksel ve kimyasal özelliğinden dolayı endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. Kırmızımsı bir metal olan bakır, doğal ortamda, kayalarda, toprakta, suda ve havada bulunur. Kolayca şekil alabilmesi ve bükülebilmesi nedeniyle bozuk paraların, elektrik tellerinin ve su borularının yapımında kullanılmaktadır. Bakır ayrıca tarımda fungusit (bakteri ve mantar öldürücü) olarak, göllerde ve depolarda algisit (alglerin gelişmesini önlemek) olarak kullanılmaktadır. Bakır doğada cevher olarak bulunur ve genelde diğer elementlerle birliktedir. Bakırın sağlık açısından risk taşımasının nedeni, su tesisatında kullanılan çeşitli malzemelerde bakır kullanılması ve bakır veya bakır kaplı kapların bazı toplumlarda yemek pişirme amacıyla kullanılmasıdır.

Havada veya suda bulunan bakır veya bakır bileşikleri hemen daima toz parçacıklarına bağlı bulunur. Dolayısı ile solunum yollarında veya sindirim sisteminde kolayca tutulurlar veya suda bulunduklarında filtrasyon işlemiyle kolayca sudan uzaklaştırılabilirler. Toz veya zerreciklere bağlı olmayan bakır ise suda çözünmeyen formdur ve asıl olarak sağlığı etkileyen bakır budur. Bakırın yerine kullanılabilecek bir çok ikame maddesi gündeme gelmiştir. Alüminyum, plastik, fiber-optik gibi malzemeler bakır yerine kullanılmış, ancak bakıra duyulan talepte azalma olmamış, bakır talebinde belirli oranda sürekli bir artış gözlenmiştir.

ALÜMİNYUM

Kimyasal simgesi Al, yoğunluğu 2.5, atom ağırlığı 26,97 ve atom numarası 13 olan beyaz renkli, hafif bir elementtir. Ergime noktası 650°C, kaynama noktası 1.800°C' dir. Alüminyum yüzeyi metali oksijenin etkisine karşı koruyan ince bir oksit tabakasıyla örtüldüğünden havaya karşı dayanıklıdır. Kolaylıkla levha ve tel durumuna getirilebilir. Çekiçle dövülebilir. Isı ve elektrik için iyi bir iletkendir.

Alüminyum tabiatta en fazla bileşiği bulunan bir metaldir. Bileşikler durumunda dünya yüzünün aşağı yukarı % 8' ni meydana getirir. Alüminyum ilk olarak Danimarka'lı fizik ve kimyacı Derstedt tarafından oksitten elde edildi. Bu işte indirgen olarak potasyum kullanılmıştı. Ama, 1886' da bulucularının adlarıyla isimlendirilen Hail - Heroult metodu alüminyumun ucuza elde edilmesini sağladı. Hail - Heroult metoduyla alüminyum elde edilmesi iki safhada olur;

1. Önce yüzde 50 oranında alüminyum oksiti (alümin) kapsayan boksit, yabancı maddelerden temizlenerek saf alümin üretilir.

2. Sonra bu saf alümin ve kriyolit elektroliz edilir. Alüminyum kimyaca aktif  bir metal olduğundan, alkali ve toprak alkali metalleri dışında ötekilerini tuzlarından açığa çıkarır. Asitler ve hidroksitler alüminyumu kolayca etkilerler.

Saf olarak pek ender kullanılır. Ama alaşımları geniş bir kullanma alanına sahiptir.  Tabiatta elementel halde bulunmayıp, bileşikler halinde bulunur. Hemen hemen bütün kayalar özellikle volkanik kayalar % 60 alüminyum ihtiva eden alümino silikat mineralleridir.

Özellikleri

Saf alüminyum gümüş gibi beyaz-parlak, (hava ile temasta hemen oksidlenerek matlaşır) yumuşak ve dayanıksızdır. Buna karşılık diğer elementlerin az miktarları ile yaptığı alaşımları sert ve dayanıklıdır. Alüminyum alaşımları işlenebilir, dövülebilir, kaynakla eklenebilir, üzerine cila ve boya yapılabilir. Yüzeyinde meydana gelen oksit tabakası koruyucu görevi yapar. Bu oksidin kalınlığı çok az olduğu halde çok kuvvetli koruyucudur. Bu oksid tabakası, eritildiği zaman daha da kalınlaşır ve erimiş haldeki alüminyum metalini de korur. Yani metalin daha ileri oksidasyonuna (yanmasına) engel olur. Bu sebepten ince alüminyum varakı, hidrojen alevinde bile yakmak mümkün değildir. Alüminyum oksijen hamlacı ile de bu koruyucu oksid sebebiyle kesilemez. Alüminyum mağnetik olmayıp, elektrik ve ısı iletme özelliğine sahiptir. Çoğu kimyasal maddelere ve bazı asitlere karşı dayanıklı olmasına rağmen hidroklorik aside ve alkalilere karşı çok aktiftir.

Tabiatta Bulunuşu

En mühim alüminyum cevheri olan boksitte % 52 nispetinde alüminyum oksit bulunur. Metalik alüminyum elde edilmesi için ancak % 45 veya daha büyük oranda alüminyum oksit ihtiva eden toprağımsı boksit cevherleri elverişlidir. % 40-60 nispetinde alumina ihtiva eden gibsit ve böhmit adlı iki mineral, günümüzde ekonomik açıdan işlenmeye değer görülmektedir. Madencilikte kullanılan boksit bugüne kadar büyük ölçüde yüzeyde veya yüzeye yakın katmanlarda bulunmuştur. Dolayısıyla, cevheri saran ince toprak ve kayaç katmanlarının kaldırılması dışında bir işlem gerektirmeyen açık kuyulardan çıkartılır. 

Elde Edilişi

Alüminyumun çok çeşitli mineralleri olmasına karşılık, dünya alüminyum üretiminin hemen hemen tamamı boksit minerallerinden sağlanır. Saf alüminyumun eldesi için iki kademeli işlem yapılmaktadır.

Birinci işlem boksit filizinin içindeki demir ve silisin Bayer metoduna göre arıtılmasıdır. Bunun için alüminyumun amfoter özelliğinden faydalanılır. Ham boksit sıcak NaOH çözeltisi ile muamele edilir. Alüminyum oksit alüminat iyonu Al(OH)4, ayrıca silisyum oksid de silikat iyonu vererek çözeltiye geçer. Çözeltideki alüminat ilave edilen alüminyum hidroksit kristali ile aşılanarak alüminyum hidroksit halinde çöktürülür. Buradan alınan çökelti yıkanır ve 1093 °C'de ısıtılarak suyu alınır. Beyaz alüminyum oksit tozu (alümin) elde edilir.

İkinci işlem saflaştırılmış olan alüminyum oksidin (alümin) Hall Heroult metoduna göre 1000 °C sıcaklıkta ergimiş kriyolit (sodyum alüminyum florür) banyosunda çözülerek bir doğru akım etkisinde bırakılmasıdır. Bu işlemde 750 kg alüminyum elde etmek için (100.000 amperlik akım uygulanır) 750 kg grafit elektrot harcanır.

Alüminyum Tuncu

Yüzde 4 ila 5 arasındaki bir oranda ve daha az miktarlarda başka metalleri de ihtiva eden bakır esaslı alaşımkorozyona karşı dayanıklı olan alüminyum tuncu pek çok makina parçasının ve aletin yapımında kullanılır. Altını andıran görünümü ve kararmaya karşı direnci sebebiyle kuyumculuk ve mimaride de kullanım alanına sahiptir. Yumuşak çelikle karıştırılabilecek dayanıklılıkta olması sebebiyle, kağıt yapım makinaları, bağlantı vidaları, ağır hizmet dişli çarkları, metalleri biçimlendirme kalıpları, makina yatakları vb. teçhizatta kullanılır. Metalik ark işlemiyle kaynaklanmaya ve özel eritcilerle lehimlenmeye müsaittir.

Alüminyum tuncunun, alüminyum içeriği % 8' e kadar olanları, soğuk çekmeyle, kimya tesislerinde ve yağ arıtımevlerinde kullanılan basınç kazanlarının ve ısı değiştiricilerin yapımında faydalanılmak üzere boru veya levha biçiminde çekilebilir. % 8'den fazla alüminyum ihtiva eden alaşımlarda demir ve mangan da bulunabilir. Soğuk çekme işlemine yatkınlığı az olan bu alaşımlar, sıcak çekme, kalıptan geçirme ve dövmeye elverişlidir. Bu alaşımların nikelli olanları sağlamlık ve korrozyona dayanıklıklıkları gibi özellikleri dolayısıyla gaz türbinlerinin kompresör paletlerinde kullanılır. % 10 civarında alüminyum ihtiva eden alaşımlar gemi pervaneleri gibi birçok sağlam malzemenin üretiminde kullanılır.

MAGNEZYUM (Mg)

Yer kabuğunda bulunan minerallerin % 2,5 kadarı magnezyum içerir. Magnezyumun üç temel kaynaktan elde edilir;

- Deniz suyu, - Mineral kayaçlar,  - Asbest

Magnezyum hafif, otomobil sektöründen elektronik sektörüne birçok alanda kullanılmakta olan, özel alaşımlama ile birçok özelliğin arttırıldığı bir malzemedir. Saf haldeki elementin özellikleri;

Mg üretimi iki şekildedir ve hammaddeleri, magnezit (MgCO3), dolomit (MgCa (CO3)2), karnolit (K2MgCl4.6H2O) veya doğal/yapay yeraltı ve tuzlu sularıdır.

Alaşımları ve Sınıflandırma

ASTM sistemine göre standartlandırılmış magnezyum iki harf ve iki rakam ile ifade edilir. İlk ikisi harftir ve o alaşımda sırasıyla en fazla olan elementleri söyler. Daha sonra gelen sayılar ise yine o alaşımların miktarını en yakın tam sayıya yuvarlamış halidir. Örnek; AZ91

Buna göre bu alaşımda en fazla Al ardından Zn bulunuyor ve miktarları sırasıyla %9 ve %1.

Kullanım Alanları

Magnezyumun en büyük avantajı Al ve çelikten daha hafif olmasıdır. Fakat bu nedenden dolayı saf halde kullanılması dayanımının düşük olması bağlamında imkânsızdır. Böylece magnezyum alaşımlandırılmış ve ısıl işlemlere tabii tutularak kullanılmıştır. Örneğin Al-Mg-Zn alaşımı korozyona karşı dirençlidir ve yapısal uygulamalarda kullanılmaktadır.

Tabii hafifliğinin ön plana çıkması ile Al ve çelikten daha yüksek özgül mukavemete sahip olması büyük bir avantajdır ki bugün otomobil, uzay ve havacılık, elektronik, savunma sektörü gibi birçok sektörde magnezyum ve alaşımları kullanılmaktadır.

Otomotiv sektörü bugün gittikçe hafif ve bir o kadar dayanımı yüksek malzeme kullanımı beraberinde düşük yakıt oranlarını getiriyor. Yakıt ekonomisine katkıda bulunan magnezyum ve alaşımlarından özellikle bir tanesi ön plana çıkıyor ki bu alaşım hem dökülebilirliği kolay olduğundan hem korozyona karşı güçlü direnci olmasından hem de yüksek dayanımından dolayı tercih sebebidir.

TİTANYUM (Ti)

Titanyum sembolü Ti olan 22 atom numaralı kimyasal elementtir. Hafif, güçlü, parlak, korozyona karşı dirençli grimsi bir geçiş metalidir. Titanyum demir, alüminyum, vanadyum, molibden gibi elementler ile alaşım yapabilir. Bu güçlü, hafif alaşımlar havacılık (jet motorları, füzeler ve uzay araçları) askeri, endüstriyel işlemler (kimyasallar ve petrokimyasallar, arıtma santralleri, kâğıt hamuru ve kâğıt) otomotiv, yiyecek, tıp (protezler, implantlar , dental endodontik malzemeler, dental implantlar), spor eşyaları, mücevher, cep telefonu, ve diğer uygulamalarda kullanılır.

Element birkaç mineral depozitde bulunur. Bunlardan öncelikli olanlar yer kabuğunda ve litosferde genişce dağılmış olan rutil ve ilmenittir. Titanyum neredeyse tüm canlı varlıklarda, kayalarda, sularda ve toprakta bulunur. Metal başlıca mineral cevherlerinden Kroll işlemi ve Hunter işlemi yöntemleri ile çıkarılır. En yaygın bileşiği olan titanyum dioksit beyaz pigment imalatında kullanılır. Diğer bileşiklerinden titanyum tetraklorid (TiCl4) sis perdelerinde/havaya yazı yazımında kullanılır, katalizör olarak kullanılır ve titanyum triklorid polipropilen imalatında katalizör olarak kullanılır. Metal formun en yararlı özellikleri korozyona karşı dirençli olması ve bütün metaller içinde en yüksek dayanıklılık-ağırlık oranına sahip olmasıdır. Alaşımsız haliyle %45 daha hafif olmasına rağmen bazı çelikler kadar dayanıklıdır. Elementin iki allotropik türü ve 46Ti'den 50Ti'ye beş tane doğal izotopu bulunur. Bunlardan 48Ti doğal olarak en bol bulunan izotoptur (73.8%). Titanyumun kimyasal ve fiziksel özellikleri zirkonyumunkiler ile benzerlik gösterir.

Titanyumun en ünlü kimyasal özelliği korozyona karşı gösterdiği müthiş direncidir. Neredeyse platin kadar dirençli olan element asitler, klor gazı ve yaygın tuz çözeltilerinin maruziyetine karşı koyabilecek yeterliliktedir. Saf titanyum su içerisinde çözünmez ancak yoğun asit içinde çözünebilir. Pourbaix diagramı titanyumun termodinamik olarak çok reaktif bir metal olduğunu gösterir. Titanyumun su ve hava tepkimesi yavaştır.

Bu metal havada yükseltilmiş sıcaklıklarda pasif ve (korozyon direncini artıran) koruyucu bir tabaka oluşturur, ancak oda sıcaklığında kararmaya karşı dirençlidir. İlk oluşumda bu tabaka sadece 1-2 nm kalınlığındadır, ancak kalınlık zamanla yavaşça artmaya devam eder (dört yıl içinde 25 nm'lik bir kalınlığa ulaşır).

Titanyum havada 610 °C (1.130 °F) ve daha yüksek sıcaklıklarda titanyum dioksit oluşturarak yanar. Titanyum ayrıca saf azot içinde yanan birkaç elementten biridir (800 °C veya 1.472 °F sıcaklığında yanarak titanyum nitrit oluşturur). Titanyum klor gazı, klorid solüsyonları ve organik asitlerin çoğu ile birlikte, seyreltik sülfürik ve hidroklorik aside karşı dirençlidir. Element paramanyetiktir (mıknatısla zayıf etkileşim gösterir) ve elektriksel veısıl iletkenliği düşüktür.

Titanyum doğada her zaman diğer elementler ile bağlı bir şekilde bulunur. Yer kabuğunda dokuzuncu en bol bulunan elementtir (kütle ile % 0.63) ve dördüncü en bol bulunan metaldir. Titanyum volkanik kayalarda,tortul tabakalarda bulunur ve bunlardan çıkarılır. Topraklarda bulunma oranı yaklaşık olarak % 0.5, 1.5 arasındadır. Titanyum meteorlarda, ayrıca kömür küllerinde, bitkilerde ve hatta insan vücudunda da bulunur.

TİTANYUM ALAŞIMLARI

Titanyum bir element olarak yaklaşık 200 yıl önce keşfedildi ve o dönemde titanyum; çok hafifliği, yüksek mukavemeti ve korozyon direnci nedeniyle jet motorları ve uçak parçaları üretiminde kullanılan yüksek performanslı bir metal olarak çok büyük stratejik öneme sahipti. Titanyum artık üstün özellikleri nedeniyle havacılıktan, medikale, kimya sanayinden savunma sanayine kadar çok geniş bir kullanım alanına sahip bir mühendislik malzemesidir.

KOROZYON DİRENCİ

Titanyum alaşımları, yüzeylerinde bulunan ince, görünmez ama oldukça koruyucu bir okist film tabakası ile çok çeşitli kimyasal ortama karşı mükemmel direnç gösterirler. Bu film tabakası genellikle; bulunduğu ortamda su ve oksijen (nem) den en küçük bir iz bile varsa ve mekanik olarak hasar görürse aniden ve kendiliğinden kendini iyileştiren, oldukça kararlı, yapışkan ve kimyasal olarak durağan olan TiO2 tir. Bu koruma işlemi, hafif aşındırıcı ortamlardan çok ağır oksitleyici ortamlara, çok yüksek asidik şartlardan, orta düzey alkali koşullara kadar, devam eder. Titanyum genel olarak, sulu kloridler, diğer halidler, sulu halojenler, yüksek asidik oksitleyici çözeltilerde yerel saldırılara ve gerilim korozyonuna karşı çok dayanıklıdır.

KURŞUN (Pb)

Simgesi Pb olan kurşun (atom numarası 82, atom ağırlığı 207,21), mavimsi gri renkli bir metaldir. Yaygın olarak bilinen metallerin en yumuşağı ve en ağırıdır. Kurşun, açık havada koyu renkli koruyucu bir oksit tabakası, bazen de yeşil bir pas oluşturur. Mısırlılar bu metali, İ.Ö. 3 000 yıllarında bulmuşlardı; ama kurşunu ilk kez Romalılar, temiz ve pis su tesisatlarında kullanmışlardır. Kurşunun yumuşaklığı ve çekilebilirliği, yük taşıyıcı madde olarak kullanılamamasına neden olur. Öte yandan, kurşunun kolayca işlenebilmesi, kimyasal aşınmaya karşı direncini yararlı kılan uygulamalarda, bu metale büyük üstünlük sağlar.

Filizleri ve elde edilişi

Kurşun, doğada serbest olarak bulunmaz. Sülfat, kromat, karbonat ve molibdat biçiminde bulunur. En önemli kaynağı, kurşun sülfürdür (galen; PbS).  Genellikle çinko sülfürle (sfalerit; ZnS) birlikte bulunur ve bu sülfürün varlığı, arıtma sürecini etkiler.

Kurşunun, öğütülmüş filizden elde edilmesinde ilk aşama, galenin yüksek yoğunluğuna dayanan ıslak çöktürme yöntemleriyle, filizdeki kurşun oranının artırılmasıdır. Geri kalan sfaleritten galenin ayrılması, yüzdürme işlemiyle gerçekleştirilir.  Yüzdürme hücrelerinin üstünden toplanan maddede, % 75 oranında kurşun sülfür bulunur. Bu oran, filizde % 5'in üstüne çıkmamaktadır. Kurşun sülfürü, yüksek fırınlarda kömür ile kurşuna indirgemek kolay değildir. Bu yüzden, kurşun sülfür, önce kurşun oksite (PoO) dönüşecek biçimde kavrulur. Kurşun oksit daha kolay indirgenebilen bir bileşiktir. Kavurma işlemi, sonuçta ortaya çıkan oksitin sinter yapıda olacağı biçimde yürütülür. Sin ter, yüksek fırını tıkamayan, büyük ölçüde gözenekli bir katı maddedir. Kavrulmuş ve sinter biçimine getirilmiş maddenin bir miktar serbest kurşun taşıması ilgi çekicidir.

Oksit sinterin eritilmesinde kullanılan Yüksek Fırın, demir üretiminde kullanılandan daha küçüktür ve dikdörtgen bir kesiti vardır. Ancak, yanan kömürün çıkardığı karbon monoksit gazının, oksidi metale indirgemesinden oluşan işlem ilkesi aynıdır. Fırına verilen sinter, biraz demir filiziyle karıştırılır. Demir filizi, kavurma aşamasından önce katılan toz halindeki kireçtaşıyla birlikte eritici görevi yapar. Eritici, filizde bulunan silisin, erimiş kurşunun üstünde yüzen bir sıvı cüruf oluşturmasını sağlar; erimiş kurşun da, bu arada, ocağın altındaki bir potada toplanır. Yüksek fırından alınan kurşuna "Külçe Kurşun" denir.

Kurşunun Özellikleri ve Kullanımı: Yüksek yoğunluğu (özgül ağırlığı 11,37) ve ucuzluğu nedeniyle kurşun, eskiden beri terazilerde ve safra yapımında kullanılmıştır. Yüksek yoğunluk kurşuna, ışınlara karşı direnç de verir. Bu yüzden, nükleer reaktörlerde, X ışını üreteçlerinde ve gama ışını kaynaklarında, korunma perdesi olarak kullanılır.

Kurşun, aşınmaya karşı çok dayanıklıdır. Bu da, su borularında, çatı kaplamalarında ve kabloların korunmasında çok yararlı olmasını sağlar. Ne var ki, bu uygulamalarda hem kurşunun özelliklerini taşıyan, hem de ondan daha hafif ve sünmeye (yavaş biçim değiştirme) daha dayanıklı olan plastikler, yavaş yavaş kurşunun yerini almaktadır. Bununla birlikte kurşun, sülfürik aside karşı dayanıklılığı nedeniyle, kimya endüstrisinde hâlâ geniş çapta kullanılmaktadır.

Kurşunun mekanik özellikleri, alaşımlar yoluyla geliştirilebilir. Antimon en çok bilinen katkı maddesidir. Antimon, kurşuna kablo koruyucularında % 1 oranında, Akümlatör plakaları için % 8 oranında, bazı kimyasal işlemlerdeyse % 10 oranında karıştırılır. Kurşun.antimon alaşımlarının üstün mekanik özellikleri, bir ölçüde çökelme sertleşmesine bağlıdır ve bu nedenle, yeterli bir yaşlandırma döneminden önce tam mukavemet sağlanamaz. Biraz arsenik eklendiğinde, sertleşebilirlik artar. Tabanca kurşunları, kurşuna % 0,5 oranında arsenik katılarak yapılır.

Kurşunun düşük erime sıcaklığı (327°C), bu metalin, lehim alaşımlarına son derece uygun olduğunu ' gösterir. Bu alaşımlar, belirli erime sıcaklıkları ve katılaşma aralıklarında yapılır. Kurşun ayrıca, döküme de elverişlidir. % 15 antimon ve % 10 kalay katılarak, katılaşma sırasında büzülmesi önlenir. Bu alaşım, basımcılıkta, baskı metali olarak kullanılır. Kurşun aynı zamanda, yatak alaşımlarının da ana bileşenlerinden biridir. Yatağa, dönen bölümün sapmasının sorun yaratmayacağı bir yumuşaklık verir. Kurşun bileşikleri zehirlidirler. Aşınmaya dayanıklı boyaların yapımında geniş çapta kullanılırlar.

KALAY (Sn)

Kalay dövülebilir ve sünek bir metaldir. Kolayca tel ve levha haline getirilebilir. Kuvvetli asitlerden, alkalilerden ve asit tuzlarından etkilenir. Havada ısıtıldığında SnO2 oluşturur. Klor ve oksijenle birleşerek seyreltik asitlerden hidrojeni uzaklaştırır. Oda sıcaklığında dövülebilir olmasına karşın ısıtıldığında kırılganlaşır.

Üretilen kalayın yaklaşık %40'ı çelik levhaların kaplanmasında kullanılır. Böylece yiyecek ve konserve kapları olan teneke, daldırma veya elektroliz yoluyla elde edilir. Teneke ve sert kalaydan yapılmış süs veya kullanım eşyaları siyah vernikle kaplanarak sıkça kullanılır.

Bu maksatla ergitilmiş kalay veya kalay-bakır alaşımına daldırılan demir veya çelik teneke levhalar çaydanlık, tepsi ve şamdan gibi çeşitli ev eşyaları biçiminde işlenirler. Bundan sonra bu malzemeler beziryağı, kurutucu maddeler ve boyalarla hazırlanan siyah vernikle cilâlanırlar.

Kalay mekanik olarak zayıf olduğundan bakır, kurşun, çinko, demir, kadmiyum, antimon, nikel, kobalt, titan ve zirkonyum ile alaşım halinde kullanılır. Kurşunlu kalaya lehim denir. Son zamanlarda kalay içermeyen ve alüminyum, silisyum, fosfor, manganez vb. elementlerin bakırla yaptığı ikili alaşımlara bu elementlerin tuncu denir.  Bronzdaki kalay, korozyonu (paslanmayı) önlemekte ve bakırın mekanik özelliklerini iyileştirmektedir. Buna antimon da katılarak makina yatakları gibi dayanıklı parça ve eşyaların yapımında kullanılır.

Kalay-4-klorür bileşiği özel kaplama, ağartma, duyarlı kâğıt imali işlerinde kullanılır. Makina yağlarının özelliklerinin ıslahında, reaksiyonlarda katalizör olarak, ayna yapımında, sabunlardaki parfümü tesbit etmek için de kullanılır. Kalay-4-oksit seramik sırlarında, tekstilde ve cam üretiminde işe yarar. Kalay-2-klorür kimyasal madde, boya, fosfor, polimer üretiminde indirgeyici olarak ve galvanize edici, ayna sırlayıcı ve yağlama yağlarını temizleyici olarak kullanılır. Kalay sülfat boyamada ve kalay kaplamada kullanılır.

Başlıca Kalay Alaşımları

- Bronz (Tunç), bakır kalay ile yapılan en önemli alaşımdır. 

- Prinç, bakır, çinko alaşımıdır. Çinko ve nikel ile de mayekor (taklit gümüşü) yapar.

- Lehim, kurşun ve kalayın bir araya gelerek oluşturduğu bir çeşit alaşımdır. İki metali birbirine bağlamada kullanılır. Yaygın olarak elektronik sanayinde ve su tesisatçılığında kullanılır.

 

ÇİNKO (Zn)

Çinko, periyodik tablonun II B grubunda yer alan, mavimsi açık gri renkte, erime noktası düşük ve kırılgan olan bir metaldir. Geçiş elementleri grubunda yer alan çinko oldukça geniş kullanım alanına sahiptir. Antik çağlardan beri bilinen  çinko ilk zamanlar 'sahte gümüş' olarak da adlandırılmıştır. Sert ve kırılgandır bir yapısının olması yanında 120 °C gibi bir sıcaklıkta ancak şekillendirilebilmektedir. Çinko anot olarak katodik korozyon korumada ve galvanizlemede oldukça önemlidir.

Çinkonun Kullanım Alanları

Çinkonun dünyada yıllık kullanım miktarına bakıldığında demir, alüminyum ve bakırdan sonra geldiği görülmektedir. Çinko, üzerinde  koruyucu hidrokarbonat tabakası bulunduğu için, havadan etkilenmez ve damlarda  kaplamalarda kullanılır.

Korozyondan korunma amacıyla, çelik gibi diğer metallerin galvanizlenmesinde, otomotiv endüstrisinde döküm kalıplarında, kuru pillerin çoğunda negatif elektrot yerine geçen dış kabında yararlanılmaktadır. Demir levhaları çinko ile kaplamak  korozyonu önlemektedir.

Çinko ayrıca; pirinç, nikelli gümüş, değişik lehimler, alman gümüşü gibi alaşımların yapımında, demir ve çelik malzemelerinin koruyucu kaplamalarında, basınçlı dökümlerde, pirinç ve çinko levha yapımında kullanılır. Yine  diş dolgularında Hg (civa) ile malgama şeklinde kullanılması tedavi amacı iledir. Döküm yapılan çinko ile çeşitli sanat eşyaları yapılmaktadır. Ayrıca ince bir tabaka halinde uygulanması, ciltte su kaybını önlediğinden merhemlerin bileşimine de katılabilmektedir. Yaşa bağlı göz hastalıklarında da kullanımı görülmektedir. Çinko sülfür, saatlerin akrep ve yelkovanlarında ve çinko metil, (Zn(CH3)2) pek çok organik maddenin sentezinde kullanılmaktadır.

Demir ve çelik ürünlerinde, şarj edilebilir pillerde, inşaat sektöründe ve çatı yapımı gibi alanlarda sıklıkla kullanılmasının nedeni ise uzunlu ömürlü olmasıdır. Çinko oksit halinde kibrit yapımında, lastik sanayisinde, merhem ve kozmetiklerin yapımında kullanılmaktadır. Çinko sülfür ile floresan ve katot ışınlı lambalar yapılmaktadır. Ayrıca çinko sülfat tarım ilaçlarında, kumaş boyanmasında ve tıpta; çinko klorür ise mobilya gibi eşyaların korunmasında ve lehim yapımında kullanılır.

Günlük  birçok vitamin ve mineral ilaçlarının bileşeni olmasının bir sebebi de bağışıklık sisteminin düzenli çalışabilmesini sağlamasındandır. Cildin ve kasların erken yaşlanmasını önleyen anti-oksidan özellikleri ile beraber yaraların iyileşmesinde, görme duyusunun güçlenmesinde de etkilidir.

Bu web sayfasındaki yazılı ve görsel bütün bilgilerin yayın hakları Hamit ARSLAN' a aittir. Hamit ARSLAN' ın yazılı izni olmaksızın kısmen veya tamamen alıntı yapılamaz, kopya edilemez, elektronik, mekanik, dijital, fotokopi ya da herhangi bir kayıt sistemiyle çoğaltılamaz ve yayınlanamaz.


Facebook Twitter Google+ LinkedIn Pinterest Addthis