FTALOSİYANİNLER ve FTALOSİYANİN TÜREVİ BİLEŞİKLER

FTALOSİYANİNLER ve FTALOSİYANİN TÜREVİ BİLEŞİKLER

Birçok kimyasal mekanizmada rol alan makrosiklik halkalı bileşikler en az üç hetero atom içeren ve dokuz veya daha fazla üyeli yapılardır. Önemli koordinasyon bileşiklerinden olan porfirin ve korrin gibi tetrapirol türevleri, sitokrom ve klorofil gibi doğal bileşiklerde bulunduklarından bilim adamlarının ilgisini çekmekte ve bunlarla ilgili yoğun bir şekilde pratik ve teorik çalışmalar yapılmaktadır. Hemoglobin, miyoglobin, sitokrom, klorofil gibi doğal maddelerin ana fonksiyonel kısmını tetrapirol türevi makrohalkalar oluşturur. Tüm yapılarda dikkat çeken ortak özellik 18 elektronlu konjuge, düz makrosiklik çekirdektir. Bu çekirdek, dört pirol ünitesinin birbirine metin (-CH=) köprüleriyle bağlanmasından meydana gelir ve oluşan yapıya porfirin denir. Porfirin yapısındaki metin köprülerinin (-CH=) aza fonksiyonel gruplarıyla (=N-) yer değiştirmesiyle elde edilen yapıya porfirazin, dört tane benzo yapısının pirol gruplarına eklenmesiyle oluşan yapıya tetrabenzoporfirin ve porfirazin yapısına bağlanan benzo gruplarıyla meydana gelen yapıya ise ftalosiyanin denir . Porfirinler, ftalosiyaninler ve porfirazinler merkezi boşluklarında çok sayıdaki metal iyonlarını koordine edebilirler.

Üç veya daha yüksek değerlikli metal iyonlarının da Pc komplekslerini elde etmek mümkündür. Bu komplekslerde metal (-2) değerlikli Pc ile iki bağ yapar; geriye kalan bağlar ise ortamda bulunan uygun anyonlar tarafından doldurulur. Metal (+3) değerlikli ise metale bir klor veya (-1) değerlikli bir anyon ftalosiyaninin bir yüzeyinden, (+4) değerlikli ise metale ftalosiyaninin her iki yüzeyinden birer tane (-1) değerlikli anyonlar bağlanırlar . 

Örneğin; Fe(III) klorür ile ftalonitril reaksiyona sokulduğunda klorodemir-Pc elde edilir. Pc molekülünün geometrik yapısı :

a) Kare düzlemsel, dört koordinasyonlu (M⁺²) b) Kare piramit, beş koordinasyonlu (M⁺³) c) Oktahedral, altı koordinasyonlu (M⁺⁴), L’ler merkez atoma (metale) bağlanan (-1) değerlikli anyonları temsil etmektedir.

Tetrapirol türevi bileşiklerin tamamı ve bunlardan biri olan ftalosiyaninler 18-π elektron sistemleriyle Hückel kuralına uyarlar. Ftalosiyaninler zengin π elektronları sayesinde UV-Vis spektrumda farklı absorpsiyon bantları verirler. Bu pikler 10^-4, 10^-5 M konsantrasyonlarda yapılan UV-Vis ölçümler Q bandları olarak adlandırılan π→π^* geçişleri 600-700 nm aralığında görülmektedir. Bu band aynı zamanda metalli ve metalsiz ftalosiyaninleri ayrımak için kullanılan çok kuvvetli absorpsiyona sahip karakteristik bir banttır. Metalsiz ftalosiyaninler 600-700 nm aralığında iki eşit band verirken, metalli ftalosiyaninler tek bir band verirler π→π^* geçişlerinin şiddeti metal iyonuna göre değişir. 
Genellikle metalli ftalosiyaninler kloroform içinde alınan spektrumlarında 670-720 nm aralığında şiddetli bir band, 640 nm civarında bir omuz ve 610 nm’de zayıf bir band gözlenir. En yüksek dolu molekül orbital (HOMO)’den en düşük dolu olmayan molekül orbitale (LUMO) π→π^* geçişiyle 600-700 nm aralığında Q-bandı absorpsiyonu oluşur. Düzlemsel metalli ftalosiyaninlerin D_4h simetrisine göre daha düşük D_2h simetrisiyle metalsiz ftalosiyaninin LUMO yörüngesi Q_x ve Q_y durumlarını oluşturur ve Q-bandı ikiye ayrılır. Q-bandının yeri de merkez metal iyonuna bağlı olarak değişebilir.

Tetrapirol Türevi Makrohalkalı bileşikler

a)Porfirin

b)Porfirazin

c)Tetrabenzoporfirin

d)Ftalosiyanin

Ftalosiyaninler metal tuzları ile şelat kompleksleri vermek üzere reaksiyona girerler. Bu, ftalosiyaninlerin ligand olarak en önemli özelliklerinden biridir.

Kararlı yapılar olan tetrapirol türevi makrosiklik bileşikleri konjuge π-elektron sistemlerine, yüksek simetriye, düzlemselliğe ve elektron delokalizasyonuna sahip olduklarından elektrofotografi, optik veri toplaması, gaz sensörü, sıvı kristal, lazer teknolojisi için boyar madde olarak kullanımı gibi pek çok uygulama alanına sahiptir. Düzlemsel geometriye sahip bu moleküllerin aromatik makro halkalarının hem verici (donör), hem de alıcı (akseptör) olması çok değişik reaksiyonları katalizleme yeteneğini ortaya çıkarmıştır.

Ftalosiyaninlerin Tanımı ve Tarihçesi

Ftalosiyanin kelimesi, “nafta (kaya yağı)” ve “siyanin (koyu mavi)” sözcüklerinin Yunanca karşılıklarından türetilmiş olup“ftalosiyanin” (Pc) ismi ilk kez 1933 yılında Imperial Bilim ve Teknoloji Kolejinde çalışan Profesör Reginald P. Linstead tarafından metalsiz ve metalli ftalosiyaninler ile bunların türevlerinden oluşan organik bileşikler sınıfını tanımlamak için kullanılmıştır. Ftalosiyaninler 20. yüzyılda keşfedilen ilk yeni kromofor türevleri olmalarıylaberaber   ilk   kez   1907   yılında   Braun   ve   Tcherniac   tarafından,   South   Metropolitan   Gas Company‟de  çalışırken  asetik  anhidrit  ve  ftalimid‟den  o-siyanobenzamid  sentezi  sırasında koyu renkli çözünmeyen bir yan ürün olarak elde edilmiştir. Bu sübstitüe olmamış demir ftalosiyaninin yapısı çeyrek yüzyıl sonra Linstead ve Robertson tarafından X-ışınları difraksiyon yöntemi ile aydınlatılmıştır. Benzer şekilde de Diesbach ve Von Der Weid 1927‟de Fribourg Üniversitesinde o-dibromobenzen‟ in CuCN ile piridin içerisinde 200°C‟de ısıtılması esnasında % 23 verimle mavi renkli bir yan ürün elde edilmiş fakat yapısı aydınlatılamamıştır. 1930-1934 yılları arasında Londra Üniversitesinde Linstead ve grubunun yapmış olduğu çalışmalar sonucunda ftalosiyaninlerin yapısı ilk kez aydınlatılmıştır. Yine bu grup 1930 ve 1940 yılları arasında ise çeşitli ftalosiyaninlerin ve çok sayıda metal komplekslerinin sentez metodlarını geliştirmiştir.

Yapısal olarak doğada bulunmayan tamamen sentetik yollardan sentezi gerçekleştirilen ftalosiyaninler doğal olarak bulunan klorofil ve hemoglobin gibi porfirin içeren yapılara benzeyen makrosiklik yapılardır 

Robertson‟un metalsiz ftalosiyanin üzerinde yaptığı çalışmalar ftalosiyanin molekülünün düzlemsel ve D2h simetrisinde olduğunu göstermiştir. Porfirinlerden farklı olarak simetride meydana gelen bu değişmenin sebebi mezo pozisyonunda bulunan azot atomlarının bağ açılarını değiĢtirmesidir. 6 üyeli iç makrohalkayı oluşturan bağlar porfirindeki bağlardan daha kısadır, yani mezo-azot atomları üzerinden gerçekleştirilen köprü, bağları önemli ölçüde küçültmüştür. Bağ uzunlukları ve açılarındaki bu azalmalar merkezdeki koordinasyon boşluğunu porfirine göre daha küçük olmasına neden olmaktadır.oyuğunun çapı 3,4 Ǻ olan ftalosiyanin molekülünün kalınlığı ise yaklaşık 1,35 Ǻ‟ dur.Ftalosiyaninler, halka boşluklarına metal iyonlarının hemen hepsini koordine edebilecek büyüklükte merkezi bir boşluğu olan dört iminizoindolin ünitesinden oluşmuş simetrik bir makrohalka olup metal iyonu türünün fiziko kimyasal özellikler üzerinde önemli etkisi vardır . Makrosiklik yapının oksido-redüksiyon veya fotokimyasal uyarılmış haldeki özellikleri, bağlanan metal iyonu ile büyük ölçüde ilgilidir. Bunun yanında, makrohalkalar arasındaki molekül içi etkileşimler nedeniyle pek çok organik çözücüde çözünürlüklerinin olmaması, kullanım alanlarını oldukça kısıtlamaktadır. Periferal pozisyonlara, sistemin elektronik yapısını değiştiren genişbir sübstitüent karışımını bağlamak mümkündür. Bu gruplar hacimli veya uzun zincirli hidrofobik yapıda ise ftalosiyaninlerin konjuge 18-π elektron sistemini genişlettirmek suretiyle ftalosiyaninlerin organik çözücülerde çözünürlüğünün artmasını sağlamaktadırlar.

Ftalosiyaninlerin yapısı ve geometrisi

Ftalosiyaninin 4 adet isoindolin grubunun birleşmişbir ürünü olduğunu söyleyebiliriz:Daha genel ifade edersek, ftalosiyanin terimi içerisindeki her bir pirol çekirdeği bir aromatik grup ile (benzen (I), naftalen(II) ve antrasen(III) gibi) birleşmiş tetrazaporfinler olarak tarif edilebilir.Başka atom veya gruplar yerine nükleer hidrojen atomu konulan ftalosiyaninler, ftalosiyanin molekülünün mevcut aktif olmayan nükleer kısmındaki atom veya gruplar ile doldurulan pozisyonlara göre tanımlanır. Ftalosiyaninlerde iki türlü aktif uç vardır. Bunlar periferal konumlar ve periferal olmayan konumlar olarak adlandırılır. Ftalosiyaninlerde sübstitüsyonla türevlendirme yapılacağı zaman, bu konumlarda yeni gruplar eklenerek yeni tip ftalosiyaninler elde edilirFtalosiyaninler ve porfirinler arasında yakın bir bağlantı vardır: Her ikisi de alkalilere dayanıklı, asitlere daha az dayanıklıdır; her ikisi de son derece renkli ve metal kompleks bileşikler şeklindedir. Oksidasyonla dibazik asit-imidlere bozunabilirler. Porfirin ve ftalosiyaninin metalik türevlerinin dayanıklılık sıraları dahi benzerdir.

Ftalosiyaninler aromatik o-dikarboksilli asitlerden veya bu asitlerin amid, imid ve nitril türevlerinden hazırlanabilir. Eğer karboksil grupları doymamış aromatik gruba direkt olarak bağlı değil ise ftalosiyanin sentezi mümkün değildir. Ayrıca ftalosiyanin sentezi için gerekli diğer bir şartta, karboksi veya siyano gruplarını taşıyan karbon atomları arasında çifte bağ bulunmasıdır.

Ftalosiyanin molekülü oldukça gergin bir yapıda olup, dört iminoizoindol çekirdeğinden oluşmuştur. Metal içeren ftalosiyaninlerin eldesi sırasında ortamda bulunan metal iyonunun template etkisi (yönlendirme etkisi) ürün veriminin yükselmesini sağlar bu sebepten dolayı metalsiz ftalosiyaninlerin eldesinde ürün verimi metal içeren ftalosiyaninlere göre daha küçüktür.

Ftalosiyaninlerin yapı olarak yeşil yapraklı bitkilerin pigmenti olan klorofil ve kana renk veren hemin  ile yakın benzerliği vardır.

 Ftalosiyaninlerin Kimyasal Özellikleri ve Stabiliteleri

Ftalosiyanin molekülülünün merkezini oluşturan isoindolinin hidrojen atomları metal iyonu ile kolaylıkla yer değiştirerek metal içeren ftalosiyaninlerin oluşumunu sağlar.

Metal içeren ftalosiyaninlerin çoğu, siklotetramerizasyon için template etki gösteren metal iyonu kullanılarak ftalonitril veya diimino izoindolinden elde edilir. Genel olarak iki bölümde toplanabilir; elektrokovalent ve kovalent. Elektrokovalent ftalosiyaninler genellikle alkali ve çözücülerde çözünmezler. Seyreltik anorganik asitler, sulu alkol ve hatta su ile muamele edildiğinde metal iyonu molekülden ayrılır ve metalsiz ftalosiyanin elde edilir. Lityum ftalosiyanin diğerlerinden farklı olarak alkol içinde oda sıcaklığında çözünür ve diğer metal tuzları ile muamele edildiğinde, tuzun katyonu lityum ile yerdeğiştirir ve yeni bir ftalosiyanin oluşur.Kovalent ftalosiyanin kompleksleri elektrokovalent olanlara kıyasla daha kararlıdır. Bazı türleri inert ortamda 400-500 ^oC sıcaklıkta bozunmaksızın süblime olabilirler. Nitrik asit dışındaki diğer organik asitlerle muamele edildiğinde yapılarında herhangi bir değişiklik olmaz. Bunun sebebi; metal ile ftalosiyanin arasındaki bağın oldukça sağlam olması ve bütün molekülün pseudo (yalancı) aromatik karakter taşımasıdır. Ancak berilyum, kalay, kurşun, mangan ve magnezyum metallerini içeren ftalosiyaninler kararlı değildirler. Bu komplekslerin kararlılığı, ancak metal iyonu çapının, ftalosiyanin ortasındaki oyuk çapına uygun olması ile gerçekleşir.

Ftalosiyaninler genel olarak suda çözünmezler. Elektrokovalent ftalosiyaninlerin organik çözücülerde çözünürlüklerinin olmamasına karşılık kovalent türde olanlar 1-klornaftalen gibi bazı çözücülerde çözünürler. Buna karşılık ftalosiyaninler çözünürlükleri artırılabilir. Bütün ftalosiyaninler nitrik asit ve potasyum permanganat gibi kuvvetli reaktiflerle muamele edildiğinde yükseltgenme ürünü olarak ftalimide dönüşürler. Bakır ftalosiyaninin seryumsülfatlı ortamda kolaylıkla yükseltgenir. Bu özellik bakır ftalosiyaninlerin kantitatif analizlerinde kullanılır.

Metal ftalosiyaninlerin özellikle demir ftalosiyanin ilginç bir özelliği oksidasyon reaksiyonlarında katalizör görevi yapmasıdır. Böylece ftalosiyanin varlığında benzaldehit hava ile benzoik aside oksitlenebilir.

Ftalosiyaninlerin kristal yapısı, bir merkezi simetriye sahip yaklaşık kare düzlem moleküllerin varlığını gösterir. Bu merkez, kristal kafeste bir bükülme olmaksızın 2 hidrojen atomu veya Ni, Pt, Cu v.s. metallerle doldurulabilir. Metalin dört valansı ko-planar olmalıdır. 4 koordinatlı Be, Mn, Fe ve Co türevleri de kristallerde düzlemsel simetriyi gösterirler. CoCl₂’deki kobaltın ve berilyum ftalosiyaninlerin düzlemsel konfigürasyonları, ftalosiyanin kafesinin yapısal kararlılığını gösterir.

Bakır ve kobaltı ftalosiyaninlerden uzaklaştırmak için % 25-65 H₂SO₄ ve 25-70 ^oC de yapılan muamele sonucunda çözeltilerde metal konfigürasyonları 0.6-92x10^-5M olarak (5-100 saatlik bekletildikten sonra) bulunmuştur. Ftalosiyaninlerin bozulması, artan H₂SO₄ konsantrasyonu ile artar. Maksimum %80 H₂SO₄ çözeltisinde ftalosiyanin yarılanma zamanı 0 ^oC’de 1.1 saat ve 50 ^oC’de 0.0042 saattir. Asit konsantrasyonun daha fazla artırılıyorsa bozunma hızı hızla azalır. Örneğin; %98 H₂SO₄’te 50 ^oC’de yarılanma zamanı 140 saattir. Metalli ftalosiyaninlerin dissosiasyonunda stabilite şu sıraya göre artar:

ZnPc<CuPc<CoPc<NiPc<CuPcCl₁₅<Al(HSO₄)Pc.

Ftalosiyaninlerin Fiziksel Özellikleri

Substitue olmamış ftalosiyaninlerin ticari yönden önemli olan iki tip kristal yapısı vardır; α-yapısı ve ß-yapısı. Bu ikisi arasında çözünürlük, renk, termodinamik kararlılık farkı vardır. ß-yapısı, α-yapısına kıyasla daha kararlıdır. Bu yapılar x-ışını difraksiyonu yöntemiyle ayrılabilir. Meta stabil α-yapısı, sentez sırasında polar çözücüler kullanılarak elde edilebilir. Derişik sülfat asidi içinde çözünmüş ftalosiyaninin hızla seyreltilmesi ile α-yapısının çökmesi bu olaya örnek olarak verilebilir. Daha kararlı olan ß-yapısı ise sentez sırasında organikçözücü kullanıldığında oluşur. Ayrıca, α-yapısı 200 ^oC ve daha yüksek sıcaklıklara ısıtılır veya aromatik karakterli organik çözücülerle muamele edilirse ß-yapısı elde edilir.

Çözünür Ftalosiyaninler

Sentezi, saflaştırma süreçleri ve çeşitli özelliklerinin incelenmesi esnasında ve daha sonra herhangi bir uygulamada kullanılması süresince ftalosiyanin bileşiklerinin çözünürlüğü büyük önem arzetmektedir. Çünkü çözünür olmayan bir ftalosiyaninin saflaştırılması da zor olacaktır ya da mümkün olmayacaktır. Aynı şekilde ister boyarmadde veya katalizör olarak isterse ileri teknoloji ürünü olarak kullanılması mümkün olmayacaktır. Çözünürlük problemini çözmek için ftalosiyaninlere periferal konumlardan yada periferal olmayan konumlardan sübstitüsyonla, fonksiyonel gruplar eklenir. Böylece sübstitüe ftalosiyaninler elde edilmiş olur. Ftalosiyaninlerin çözünürleştirilmesi için kullanılan bir diğer yöntem de merkez atomu konumundaki metalin değiştirilmesidir. Merkez atomu olarak seçilen metal, ftalosiyanin düzlemi üzerinden çözücü ile etkileşime girebilecek karaktere sahip ise ftalosiyaninin çözünme şansı artmış olur. Fakat ftalosiyaninlerin çözünürleştirilmesinde sübstitüsyona (özellikle periferal sübstitüsyona) başvurulur. Sübstitüsyonun gerçekleştirilmesi için ftalosiyanin sentezi için kullanılacak başlangıç maddelerine çeşitli sübstitüsyon reaksiyonları uygulanır. Burada alkil, alkoksi, alkiltiyo gibi uzun zincirli bileşikler ve hacimli gruplar apolar çözücüler içindeki çözünürlüğü sağlar. Sülfonyum, karboksi veya kuarterner amonyum grupları gibi polar grupların sübstitüsyonu ise su veya polar çözücülerde çözünürlük sağlar. Hacimli gruplar daha küçük gruplara göre daha iyi çözünürlük sağlar.

 Ftalosiyaninlerin UV-vis Spektroskopisi

Q bandından başka, 300 nm civarında B-bandı (veya Soret bandı) denilen absorpsiyon bandları da ftalosiyaninler için karakteristiktir. Soret bandları n→π^* geçişleri yüzünden olur. Bu geçişler, çözücü cinsi, sübstitüentler, metal iyonu ve değerliğine göre farklılıklar gösterir. Spektrumda görülen diğer pikler Metal-Ligand yük transferi (Metal-Ligand Charge Transfer=MLCT), Ligand-Metal Yük Transferi (LMCT) geçişlerinin veya dimerik komplekslerin π sistemleri arasındaki etkileşimlerden kaynaklanabilir 

   

 Ftalosiyaninlerin Kullanım Alanları

Günümüzde yüksek teknoloji uygulamalarına cevap verecek yeni malzemelere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu uygulamalardan bazıları elektrokromik display cihazlar, sıvı-kristal renkli display uygulamalar, optik bilgisayar disklerindeki ve ilgili bilgi depolama sistemlerindeki uygulamaları, kanserin fotodinamik terapisi ve diğer tıbbi uygulamalar ve iletken polimerler şeklinde sayılabilir. Koordinasyon kimyasında sentezlenen bileşikler, yapılarında bulunan metal iyonundan dolayı molekülün elektrik, optik ve magnetik özellikleri açısından organik bileşiklere göre daha ayrıcalıklıdır. Canlılarda meydana gelen biyokimyasal reaksiyonların gerçekleşmesi enzimlerin katalizörlüğü ile sağlanır. Enzimlerin büyük bölümü ya metal-organik bileşikler grubuna girmektedir ya da katalitik etkiyi yaparak reaksiyonda aktif rol oynayan kısmı bu gruba girmektedir. Bu açıdan bakıldığı zaman koordinasyon bileşiklerinin katalitik açıdan taşıdığı önem daha iyi bir biçimde anlaĢılmaktadır. Ftalosiyaninler ileri teknoloji olarak adlandırılabilecek bu ve birçok alanda uygulama çalıĢmalarına konu olmaktadırlar. Ayrıca heryıl boyarmadde olarak ta (çoğunlukla ve mavi-yeĢil tonları renklerde) tonlarca kullanılmaktadır. Ftalosiyaninler özel ve dayanıklı yapıları, kimyasal ve optik özelliklerinden doalyı biyolojik ve kimyasal bakımdan yararlı bileşiklerdir. 

Genel olarak ftalosiyaninler:

Mürekkeplerde Tekstil boyalarında 

Langmuir-Blodget filmlerde

Fotokopi makinelerinde ve lazer yazıcılarda Kimyasal sensörlerde

Gaz sensörlerinde

Elektrokromik görüntüleme aletlerinde

Kanserin fotodinamik tedavisinde (PDT)

Optik disklerde ve bilgi depolama sistemlerinde

Sıvı kristal renkli ekran uygulamalarında Yakıt pillerinde elektrokatalizör olarak Fotovoltaik hücrelerde

Benzinin oktan sayısının artırılmasında

Petrol ürünlerinde istenmeyen kükürtlü bileşiklerin giderilmesinde Katalizör olarak

iletken ve yarıiletken polimerlerde IR absorplayıcı olarak kullanılmaktadır.

 Ftalosiyaninlerin Sentezi

Birçok o-disubstitue benzen türevleri metalsiz ftalosiyanin eldesinde başlangıç maddelerini oluşturur. Fakat birçok laboratuvar sentezlerinde ftalonitril (1,2-disiyano benzen) kullanılır. Metalsiz ftalosiyaninler ftalonitrilin siklotetramerleşmesiyle solvent ile veya solventsiz gerçekleştirilir. Pentan-1ol veya 2-(dimetilamino)etanol gibi hidrojen verici solventler sıklıkla kullanılır. Ürün verimini artırmak için kullanılan DBU, DBN yada susuz NH₃ gibi bazik katalizörler ftalonitrilin siklotetramerleşmesinde etkili maddelerdir.

Metalsiz ftalosiyaninleri  elde etmek için alkali ve toprak alkali metaller kullanılır. Alkali ve toprak alkali ftalosiyaninler asitlere karşı hassastırlar, asit protonuyla yer değiştirirler. Asitle işleme sokma sonucu metal iyonu koparak yerine protonlar geçer. Li veyasodyum alkoksidler kullanıldığı zaman asit veya su ile muamelesinde kolaylıkla serbest baza dönüşürlerBirçok metalli ftalosiyanin , siklotetramerleşme için yönlendirici (template) olarak metal iyonu kullanılarak ftalonitrilden veya diiminoizoindolinden direk olarak hazırlanır. Geçiş metali kullanıldığında metal, sülfirik asit bile olsa asit işlemi ile uzaklaştırılamaz. Reaksiyon koşulları makrosiklik halkanın periferal pozisyonundaki subtituentler kadar metale bağlı olarak da değişir. Bakır (II)asetat veya Zn(II) asetat gibi bir metal tuzu ve üre gibi bir azot kaynağı ile birlikte ftalik anhidrit yada ftalamid de sentezler için başlangıç maddesi olabilir.

Metalsiz ya da Li-ftalosiyanin ile uygun bir metal tuzu arasındaki reaksiyonlarla da bir çok metalli ftalosiyanin elde edilebilir. Metalsiz ftaosiyaninlerin bir çok organik çözücüde çözünmemesi yüzünden metallemenin tamamlanması için kloronaftalen ya da kinolin gibi yüksek kaynama noktalı aromatik çözücülerin kullanılması gerekir. Li-ftalosiyanin kompleksinin aseton ve etanolde çözünmesinden dolayı metalli ftalosiyanin sentezi için kullanılması daha yararlıdır ve çözünür olmayan metal ftalosiyanin ürünü, metal-iyon yer değiştirme reaksiyonu tamamlanmasıyla kolayca elde edilir.  ftalosiyanin sentezinde kullanılan başlangıç maddeleri görülmektedir.

Ftalonitrilden Ftalosiyanin Sentezi

Ftalonitril ve onunla ¼ mol oranında metal tuzu, MCl₂, (bu deneyde Zn(CH₃COO)₂ veya CuCl₂) kullanılacak) tartılarak pentanol içinde çözülür veya çözülmüyorsa süspanse edilir. Bir manyetik karıştırıcılı ısıtıcıda yağ banyosunun sıcaklığı 150 ^oC’ye ısıtılır. Reaksiyon karışımı bir manyetik balık ile karıştırılarak yağ banyosunda reaksiyon başlatılır. Bir müddet sonra reaksiyon karışımının renginin (literatürde 10 dak. – 48 Saat arası) koyu renge döndüğü ve koyu renkli (yeşil siyah) katı bir madde yada koyu renkli yağımsı bir madde oluştuğu görülür. Bu, ftalosiyanin oluştuğunu gösterir. Başlangıç maddesinin bitip bitmediği kontrol edilerek bitmesi durumunda reaksiyona son verilir ve oda sıcaklığına soğutulur. Reaksiyon karışımına 1:1 su:metanol karışımı eklenerek ürünün çökmesi sağlanır. Süzülerek veya santrifüj edilerek çöken madde sıvı kısımdan ayrılır. Elde edilen metalli ftalosiyaninin UV-Vis spektrumu alınarak, hem sentezin başarılı olup olmadığı hem de metalli olup olmadığı kontrol edilmiş olur. Deneyle ilgili verim hesabı yapılarak deneye son verilir

Parfüm Nedir ? Parfümün Çeşitleri Nelerdir ?

Parfüm, insan vücuduna hoş bir koku vermek için hazırlanan, içeriğinde kokulu uçucu yağlar ve aromatik bileşikler, fiksatif ve bir solvent karışımı bulunan bir tamamlayıcıdır. Her çeşit parfümün güzelliği ve gücü, parfüm yağı ve içeriğine bağlıdır. Eau de Parfum (EDP), Eau de Toilette (EDT) ve kolonya olmak üzere 3 ortak parfüm çeşidi vardır.

1- Eau de Parfum (EDP) parfüm çeşitleri içinde esans miktarı en yoğun olandır. EDP’lerin fiyatlarının diğer parfüm seçeneklerine oranla daha yüksek olmasının nedeni budur. Daha kalıcıdır (sabahtan akşama kadar etkisini kaybetmez). İçeriğindeki aromalar daha yoğundur bu nedenle de Eau de Parfum’ün kokuları daha baskındır.

Eau de Parfumlerin ​​(EDP) çözeltisi, etanol ve su bir kombinasyonundan oluşur. Su veya alkol miktarı ile karşılaştırıldığında, yüksek konsantrasyonda (etanol) yağlı bir malzeme içeren parfüm türüdür.

2- Eau de Toilette (EDT), EDP’lere oranla esans miktarı daha düşük parfüm çeşitlerindendir. Eau de Parfum’e (EDP) oranla daha az kalıcıdır. Genellikle hafif ve uçucu kokular, günlük ve spor seçenekler bu grupta sıralanır. Daha düşüj konsantrasyonda olduğu için fiyatı EDP’ye oranla daha düşüktür.

Eau de Toilette (EDT) çözeltisi etanolden çok su içerir. Eğer gün boyu parfümünüzün etkisi sürsün istiyorsanız o zaman muhtemelen EDT parfümünüzü yanınızda taşımak isteyeceksiniz.

3. Cologne
Cologne, After shave ve benzeri türler ortalama %5 oranında esans içerirler. Bu nedenle ucuzdurlar. Bu parfüm türünün EDT’lerle desteklenmesi doğru olacaktır.

Özetlenecek olursa:
1. Eau de Parfum ve Eau de Toilette parfüm türlerinden biridir.
2. EDP’ler EDT’lere oranla daha güçlü konsantrasyona sahiptir.

3. EDP’ler EDT’lere oranla daha uzun süre dayanırlar
4. EDP’ler EDT’lere göre daha pahallıdır.

Parfümlerde temel çözücü olarak alkol ve su kullanılmaktadır. Sürüldüğü zaman, parfümlerde bulunan çözücüler vücut ısısı tarafından hızla dağıtılır ve uçurulur. Geriye kalan parfüm ise uzun saatler boyunca vucüttan buharlaşarak etrafa yayılır. Buharlaşma hızı ve kokunun gücü, parfümün nota sınıflandırmasını kısmen belirler. Her parfüm üst nota, orta nota ve alt nota olarak adlandırılan üç koku yayma aşamasından geçer.

Üst Nota

Parfüm sürüldükten hemen sonra hissedilen kokudur. Kısa bir zaman içerisinde uçacak olan, parfüm içerisindeki en hafif esansların kokularıdır. Tüketicinin deneme aşamasında aldığı koku olması nedeniyle, parfüm pazarlaması ve satışı açısından en çok önem verilen, ancak kullanım sırasında en az etkisi olan kokulardır. Turunçgil ve zencefil kokuları keskin ve çabuk buharlaşmaları nedeniyle üst nota bileşenlerinde sıkça kullanılır.

ust nota.: parfum sıkıldığın ilk 5 dakika alınan kokulardır.

Orta Nota

Kalp nota olarak da adlandırılır. Üst nota kokuları uçtuktan sonra hissedilmeye başlanır. Dip notaların ilk anda çok da hoş olmayan, ancak zamanla güzelleşen kokusunu ortalama 20 dakika ile 1 saat arasında perdeler. Genellikle, yumuşak, çok belirgin olmayan kokular içerir. Lavanta ve gül kokuları tipik orta nota kokularıdır. Üst nota ile orta nota zaman zaman "baş nota" adı altında beraber değerlendirilir.

orta nota. : parfum sıkıldıktan 5- 25 dakıka sonrası alınan kokulardır. genelde parfumun genel karakterını belırlerler.

Alt Nota

Üst notanın tamamen ortadan kalkması ile ortaya çıkan, parfümün asıl karakteristik kokusudur. Alt ve orta notalar bir parfümün temasını belirler. Parfümün kalıcı ve derin olması, alt notasına bağlıdır. Uygulamayı takip eden ilk 30 dakika içerisinde hissedilmesi zor olan alt nota, devam eden süre boyunca parfümün hissedilen kokusu olacaktır.

 alt nota: Parfum sıkıldıktan 25 dak. 2 saat sonra sı alınan kokulardır. bu bolumde kalıcılığı sağlamak için kullanılan kokular kullanılır. Parfüm sıkıldıktan günler sonra alınan koku alt notaya aittir.

Esans ve Parfümün Tarihçesi

Halk arasında çoğunlukla Fransa’da icat edildiği bilinen parfümlerin tarihi aslında çok daha eskiye, milattan öncesine dayanıyor. Yapılan araştırmalara bakıldığında Mısır ve Mezopotamya’da ilk kez insanların güzel kokmak için esans süründüğü ortaya çıkıyor. Parfümlerin günümüzdeki şeklini almasıysa Doğu’dan Batı’ya uzanan sıra dışı bir yolculukla gerçekleşiyor.

Koku, M.Ö. 4000’li yıllarda insan yaşamına kokulu bitki ve reçinelerin yakılması ile yani tütsü ile girmiştir. Eski çağlardan beri kokuyu ifade eden sözcük PARFÜM dür. PARFÜM kelimesi Latince kökenli olup DUMANDAN ÇIKAN anlamındaki PER-FUME kökünden türemiştir.

Eski zamanlarda insanlar badem, kişniş, mersin, kozalaklı ağaç reçinesi, bergamot gibi otları ve baharatları yakıp kokulandırma yapıyorlardı. 

Parfüm eldesini ise yağlarla çiçeklerin taç yaprakları, çeşitli ot ve bahartları kuvvetli bir şekilde ezip harmanlayarak yapıyorlardı.

Eski Mısırlılar dini törenlerde kokulu bitki ve çiçeklerden elde edilen hoş kokulu yağları tütsü ile birlikte tanrıları memnun etmek üzere kullanılmışlardır. Güzel kokuları yaşamın ötesine de taşıma isteğiyle ölülerini güzel kokulu yağlar ile mumyalayıp,  mezarlarına armağan olarak kokulu yağlar ve kremler koymuşlardır. Firavun Tutankhamon’ un mezarında yapılan kazılarda parfüm şişeleri ve krem vazoları bulunması,  II. Ramses’in tanrı Ra için Karnak’taki Ammon Ra tapınağının duvarlarına “Sana güzel kokulu bitkiler ve en görkemli kokularla birlikte otuz bin öküz kurban ettim.” yazdırması, kokunun ne kadar değerli kabul edildiğinin göstergesidir. Sık sık yıkanmayı gerektiren Doğu sıcağının etkisiyle koku dini amaçlar dışında güzel kokmak için vücuda sürülerek kullanılmaya başlandı.

11. yy’da İranlı İbn-i Sina (Avicenna), damıtma yoluyla gülsuyunu ve bugün essential oil (uçan yağ, eterik yağ) dediğimiz koku verici maddeyi gülden çıkarmayı keşfetti. Çalışmasını diğer çiçekler üzerinde de geliştirdi. Gülsuyu önceki kokulu yağlar ve tütsüye göre daha narin ve hafif olduğu için hemen popüler oldu. Damıtma teknolojisi de önemli bir şekilde,Batıdaki bilimsel gelişmeleri etkiledi.

Asya, Anadolu, Babil, Ninova ve Persepolis’de giderek yaygınlaşan Misk-i amber gibi kokular Doğuda her sınıfa mensup kişiler tarafından gündelik hayatta sıkça kullanılmaktaydı. Koku kullanımı savaşlar, gezginler ve İpek Yolu kanalı ile 14. yy’da Avrupa’ya kadar ulaştı.

Ancak modern parfümü dünya ile ilk tanıştıran Macarlar olmuştur

Avrupa’da o yıllarda kokulu yağların tüketicileri Avrupa saraylarıydı. 14. yy da (1370)  ilk alkol temelli parfüm  olan Macar Suyu güzelliği ile ünlü Macar Kraliçesi Elisabeth von Ungar’e ithafen yapılmıştır. Muhteşem güzelliği ile tanınan Elizabetht 25 yaşındaki Polonya Kralı kendisine evlenme teklifinde bulunduğunda 72 yaşındaydı.

Elizabeth’in muhteşem güzelliğinin sırrının Macar Suyu olduğu söylenmektedir.

14. yy da Fransa’nın Güneyinde başlamış olan hoş kokulu çiçeklerin ekimi zamanla büyük bir sanayiye dönüşmüş ve Fransa kısa sürede, parfüm imalatının Avrupalı merkezi olmuştur. Günümüzde Fransa hala Avrupa parfüm tasarımının ve ticaretinin merkezidir.

Parfüm yapımı Rönesans ile İtalya'da 16.yy da gelişmeye başladı. İtalyan Catherine de Medici Fransa Kralı II. Henry ile evlenmek üzere İtalya’dan Fransa'ya gelmiş, Rene le Florentin isimli kişisel parfüm satıcısı ile Fransa’nın Grasse bölgesinde Florentin’e araştırma  laboratuvarı kurmuş ve gizli bir pasajla kendi evine bağlantı yaptırmıştır.

16. yy dan bu yana Grasse Fransa deri işletme endüstrisinin de merkezi olmuştur. Burda yapılan deri eldivenler amber, baharatlar, yasemin, akça yasemin ve misk ile kokulandırılmıştır.

18. yy da deri ticareti önemini kaybettiğinde kokulu eldiven üreticileri sadece parfüm üretmeye yöneldiler, bu amaç için çeşitli ağaçlar yetiştirdiler.

İnsanlar koku ihtiyaçlarını 19. yy başlarına kadar bitki ve çiçeklerden elde ettikleri kokulu yağlar ile karşılamışlardır.

Modern parfümeri 1806 da Jean Maria Farina tarafından Eau de Cologne’un pazarlanması ile başlamıştır. Almanya kaynaklı olan formülü 1818 yılında patent almıştır. Formülü alkol-su bazının portakal tomurcuğu, bergamot, biberiye ve limon dan oluşan bir yağ ile kokulandırılmasından ibaretti.

Ülkemizde ise 19. yy.da, gülyağı ile uçan yağ üretimine başlanmıştır. Isparta gül yağı, kalitesi ile dünyada aranan bir ürün olma özelliğindedir. Ancak dünyada, 19. yy. sonları ile 20. yy başlarından itibaren Kimya sanayindeki çok hızlı gelişme ve sentetik kimyasal maddelerin eldesi koku konusunu da olumlu bir şekilde etkilemiştir.

Diğer yandan dünya nüfusunun çok hızlı ve büyük oranda artışı, kültür düzeyindeki yükselme çok çeşitli kişisel temizlik, kozmetik ürünlerle, evsel ve endüstriyel temizlik ürünlerin büyük oranda üretilerek tüketilmesine neden olmuştur. Bu artışla paralel olarak koku maddelerine olan gereksinimde artmıştır.

Naturel yağların çıkarıldığı bitkilerin bu ihtiyacı karşılayamaması sebebi ve kokuyu daha ucuza mal etmek amacı ile laboratuar ortamlarında oluşturulan sentetik hammaddelerin naturel yağlar ile karıştırılması ile oluşan KOMPOZE ESANS doğmuş ve bugünde sanayi sektöründe önemli bir yer edinmiştir.

Parfüme Araplar’ın Katkısı

Araplar’ın parfüm dünyasına katkısı sadece teknik düzeyinde olmamıştır. Parfüm yapımında birçok yeni malzeme kullanmış, parfümlerin koku olarak zenginleşmesine öncülük etmiştir.

Gerek Arap gerek Fars toplumlarının yaşamakta olduğu coğrafyalar parfüm malzemesi olarak kullanılabilecek baharat, bitki, çiçek ve meyveler açısından son derece avantajlıydı. Buna ek olarak, Arap ve Fars toplumları dönemin en işlek ticaret yollarını ellerinde bulundurdukları için Afrika, Güneydoğu Asya vb. coğrafyalara ulaşma ve bu bölgelerden elde ettikleri malzemeleri parfüm yapımında kullanma şansları da daha fazlaydı.

Parfümün Arap toplumlarında gelişmesinin diğer bir sebebi de dindir. İslam’da yer alan temizlik anlayışı ve zorunlu olan çeşitli temizlik ritüellerinin bulunması Müslüman bilim adamlarını güzel koku üretme işine sevk etmiştir.

Arap kültüründe parfüm kullanımı öylesine yayıngıdır ki, Kuran’da geçen cennet tasvirinde dahi parfümden bahsetmektedir. Cennete ulaşanlara ‘’sütten daha beyaz ve misk parfümünden daha güzel kokulu sular’’ vaat edilmektedir.

Bu bilim adamlarından en önemli iki tanesi Al-Kindi ve İbn-Sina’dır. Al-Kindi kimya ve parfüm alanında yaptığı çalışmalarını bir kitapta toplamıştır. 9’uncu yüzyılda yayınlanan bu kitap, parfüm damıtma tekniklerini, parfüm malzemelerini ve yüzlerce farklı parfüm tarifini içermektedir. Al-Kindi’nin parfüm endüstrisini başlatan kişi olduğunu söyleyenlerin sayısı hiç de az değildir.

 Parfüm alanına büyük katkı yapmış olan diğer bir Müslüman bilim adamı İbni Sina’dır. İbni Sina, bugün halen kullanılmakta olan damıtma tekniğini başlatan insan olmuştur. Gül yapraklarını damıtarak elde ettiği parfüm her ne kadar kimya ve parfüm dünyasına büyük hizmet etmiş olsa da, İbni Sina’nın asıl amacı çiçeğin özüne ulaşarak Tanrı’ya ulaşmak idi. Hafif ve ferahlatıcı bir parfüm olan gül suyu kısa sürede yaygınlaşmıştır. İbni Sina aynı yöntemi diğer çiçeklere de uygulamıştır.

Parfüm Dünyasının İlkleri:

 - İlk Parfümör: Dünyada bilinen ilk parfümör Mezopotamya’da yaşayan Tapputi’dir. Yazılı tabletlerde çeşitli kokular ürettiğinden bahsedilen Tapputi M.Ö. 2000’li yılllarda yaşamıştır ve kadındır.

 - İlk Parfümevi: En eski parfüm yapım tesisi Kıbrıs’ta bulunmuştur. Bronz çağ döneminde, M.Ö. 2000’li yıllarda faaliyet gösterdiği tespit edilen bu tesis, tanrılara adamak üzere kutsal bir parfümü üretmek üzere kurulmuştu ve toplam 4000 metrakarelik bir alanı kaplayan oldukça geniş bir işletmeydi. Sadece din adamlarının sürmesine izin verilen bu kutsal parfüm tarçın, mür apacı ve şeker kamışı karışımından yapılmaktaydı.

- İlk Modern Parfüm: 1370 Macarlar’ın Kraliçe Elizabeth’inin kullanımı için Macaristan topraklarında üretilen parfüm, dünyadaki ilk modern parfüm olarak kabul edilmektedir. Alkolden oluşan bir solüsyon içerisinde esansların çözülmesini sağlayarak üretilen bu parfüm Macar’lar ile öylesine özdeşleşmişti ki bütün Avrupa onu ‘Macar Suyu’ olarak isimlendirmekteydi.

Polimerlerin Tarihsel Gelişimi ve Önemi

Polimerlerin Tarihi Gelişimi ve Önemi

Sentetik polimerlerin ticari boyutlarda üretiminin başlamasından önce insanlar; dokuma veya giyinme gibi gereksinimlerini yün, pamuk, jüt, keten gibi doğal liflerin işlenmesiyle sağlamışlar, günlük hayatta yararlandıkları eşya ve malzemelerin yapımında çelik, cam, odun, taş, tuğla, çimento gibi maddeler kullanmışlardır. [1]

Polimerik ürünlerden biri olup, bugünde çok kullanılan maddelerden biri olan kauçuğun kullanımı 5000 yıl öncesinde dayanır. Başlangıçta sıvı olan kauçuğun özsuyu (lateks) uzun zincirli moleküller içerir. kızılderililer bu özsuyu ile ayaklarını kapladıktan sonra havadaki oksijenin etkisi ile bazı noktalardan bu moleküller birbirlerine bağlanırlar. 

Bu bağlanmalar nedeniyle artık moleküller birbirlerinden kolayca ayrılamazlar. 

Böylece sıvıdan kati duruma geçilir. Fakat bu kati biraz özeldir. bu kati yapı içerisinde küçük moleküler hareket edebilirler. ve tüm yapıda hareketlidir. yapının bir balık ağı gibi davrandığı düşünülebilir. bu nedenle bu yapı kısmen kati kısmen sıvı gibi davranırlar. Bu madde kauçuk olarak adlandırılır.

Bununla beraber bu kauçuk ayakkabı bir gün içerisinde dağılır. Çünkü havadaki oksijen ilk olarak molekülleri birbirine bağlamasına karşın bir süre sonra oksijen, zincirleri kesmeye baslar. Bir gün sonunda yapı dağılır. [2]

Çinliler’in 1400′lü yıllarda yaptıkları, balmumuna daldırılmış kumaştan şemsiye , daha sonra “Direkt Kaplama” olarak isimlendirilecek işlemin tarihteki ilk uygulamasıydı. Kumaşın tamamı ile farklı bir malzemeyle kaplanarak (birleştirilerek) işlevini daha iyiye götürme fikri böyle oluştu.

Bugün sıkça kullanılan PVC ve PU gibi polimerlerin atası 1839 yılında Goodyear tarafından üretildi. Goodyear, kükürtle vulkanize edilmiş kauçuk olan Libonit’i üretti. 1849 yılında Charles Goodyear kauçuk ağacının özsuyunu kükürt ile kaynattığında esnek , sağlam siyaha yakın bir madde elde etti. Goodyear’ın bu buluşu halen üretimdedir , fakat o yıllarda henüz polimer kavramı ortaya atılmamıştı.

Polimerlerin ikinci büyük grubu olan Plastiklerin ilk ürünü ,1868 de Amerika’da John Wesley Hyatt tarafından pamuk selülozunu nitrik Asit ve kamfor ile etkileştirilerek hazırlanan yarı sentetik polimerdi.

1900’lü yıllarda İtalya’da Direkt Kaplama işlemiyle mezure üretildi. Takip eden yıllarda 1. dünya savaşı esnasında Almanlar ilk U-Boat modelini ürettiler. Ancak dış etkenlere karşı son derece dayanıksızdı. [2]

1920 yılında Alman Kimyacısı Staundinger “makromolekül” kavramını ortaya atmıştır. Selülöz ve proteinlerin birer makromolekül olduğunu ileriye sürdü. Polistiren ve polioksimetilen için ilk kez uzun zincirli molekül formülleri sunmuştur. 1926 yılında Svendberg Ultrasantrifüj yöntemi ile polioksimetilenin molekül ağırlığının 100.000 civarında olduğunu gösterdi. Makromolekül Hipotezi sonraki yıllarda birçok polimerin üretimine ışık tutmuştur. [3]

1927 de selüloz asetat ve polivinil klorür, 1928 de polimetil metakrilat, 1929 da üre-formaldehit reçineleri üretilmiştir. Özellikle II. Dünya savaşında stiren-bütadien kopolimeri polimer teknolojisinin önemli ürünleri olmuşlardır. [3]

Makromoleküllerin sentez yöntemleri de ilk defa aynı zamanda naylon malzemesinin de mucidi olan Amerikalı kimyager Wallace Hume Carothers tarafından ileri sürülmüştür.

1930 yılından sonra fiziksel ölçme yöntemlerinin hızla gelişmesi ile makromoleküllerin yapıları tam olarak aydınlatılmış ve yeni makromoleküller sentezlenmiştir. Öte yandan doğal makromoleküller; selüloz, kauçuk, proteinler vs. analiz edilmeye başlanmıştır. Makromoleküllerin önemini ve imkanlarını gören kimya endüstrisi bu alandaki çalışmalarını hızlandırarak 1927 yılında IG-Farben (BASF) Bayer ve Hoecst firmaları 1929 yılında polistireni patent altında üreterek; hizmete sunmuşlardır. [3]

1931’de yine ilk sentetik kauçuk olan neopren üretimi başlamıştır. 1936’da poliakrilonitril, stiren-akrilonitril kopolimeri ve polivinil asetat, 1937’de poliüretan, 1938 de Teflon ticari ismi ile anılan politetrafloroetilen, 1939’da melamin-formaldehit (formika) reçineleri, 66-naylon; 1940’da bütil kauçuğu ve silikonların hammaddesi olan silanlar, 1941’de polietilen, polietilen teraftalat, 1942’de doymamış poliesterler ve Orlon ticari isimli poliakrilonitril fiber üretimi gerçekleştirilmiştir. Önemli anorganik polimeler arasında bulunan silikon 1943 yılında sentezlenmiştir. [3]

1952 de Max Planck Enstitüsü arastırmacılarından K.Ziegler bazı alüminyüm alkali bileşiklerini katalizör olarak kullanarak etilenin düşük basınçta polimerizasyonunu gerçekleştirmiştir. Ziegler ve Giulio Natta sterospesifik polimerizasyonu diğer olefinlere de uygulamışlardır. 

1954 de polikarbonat ve 1956 da polifenil oksit sentezlenmiştir. Son yıllarda yüksek ısıl ve mekanik dayanıklılığa sahip poliimid, poliarilsülfonlar, poliarilamidler, polifenilsülfit, polibütil teraftalatpolietereketon, polifenil gibi önemli plastikler geliştirilmiştir. [3]

1954’de polikarbonat ve 1956’da polifenil oksit sentezlenmiştir. Son yıllarda yüksek ısıl ve mekanik 

dayanıklılığa sahip polimerler olan poliimid, poliarilsülfonlar, poliarilamidler, polifenilsülfit, polibütil teraftalatpolietereketon, polifenil gibi önemli plastikler geliştirilmiştir. [4]

1960’lı yıllarda kumaş ve Plastik özelliklerini aynı anda içeren bir yapıdan bahsedilmeye başlanmıştır. Yüzey, doğal deri efekti verirken sağlamlığını kumaş sağlıyordu. Bu yıllarda “Transfer Kaplama” ortaya çıkmıştır. O yıllarda kullanılan transfer Kağıtları en fazla 100 ºC’ye kadar dayanıklıydı. Teknolojinin ve malzeme bilgisinin gelişimiyle suni deri uygulamaları bugünkü halini almıştır. [4]

Polimerler; hafif, ucuz, mekanik özellikleri çoğu kez yeterli, kolay şekillenebilen, değişik amaçlarda kullanıma uygun, dekoratif, kimyasal açıdan inert ve korozyona uğramayan maddelerdir. Bu üstün özelliklerinden dolayı, yalnız kimyacıların değil; makine, kimya, tekstil, endüstri ve fizik mühendisliği gibi alanlarda çalışanların da ilgisini çeken materyallerdir. [5]

Tıp, biyokimya , biyofizik ve moleküler biyoloji açısından da polimerlerin önemi büyüktür. Bu değerlendirmeler ışığında polimer kimyası, kimya yanında yukarıda söz edilen çoğu bilimin alanını kapsayan ayrı bir bilim disiplini olarak gözükmektedir. [5]

Son yüzyıl özellikle sentetik polimerlerle ilgili bilim ve teknolojisinin çok hızlı gelişimine tanık olmuştur. Tekstil sanayisi, fotoğrafçılık, gözlükler ve lensler, ambalajlama ve koruma, ev yapı malzemeleri, taşımacılık gibi sektörlerinde polimerlerin önemi oldukça büyüktür. Gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde polimer teknolojisi büyüme hızı %10’dan fazladır. [5]

Önümüzdeki yıllarda dünyada yıllık polimer üretiminin 300-400 milyon ton olması ve polimerik malzemelerin birçok uygulamalarda diğer malzemelerin yerine alternatif malzemeler olarak kullanılması beklenmektedir. [5]

Polimer kimyasında karşılaşılan en önemli sorun, küçük mol kütleli maddelere yönelik kimyasal ve fiziksel temel kuram veya tekniklerin, iri ve karmaşık yapıdaki polimer molekülleri üzerine uygulanmasındaki güçlük olarak göze çarpmaktadır. [5]

[1] – Polimer Kimyası, Mehmet Saçak Giriş Bölümü

[2] -   (Kirilgan Nesneler, Tübitak  popüler bilim kitaplari, Pierre-Gilles de Gennes Jacques Bados, çev. Anahid Hazaryan, 2.Basim, Ocak 1999)

[3] –(Erhan Piskin, 1987).

[4] – Prof.Dr.Arif Altıntaş Organik Kimya Ders Notları

[5] - Polimer Kimyası, Mehmet Saçak Giriş Bölümü 

TUZ (NaCl) BİLEŞİMİ VE ÜRETİM PROSESLERİ

TUZ VE ÇEŞİTLİ SODYUM BİLEŞİKLERİ

Kimya endüstrilerinde birçok sodyum tuzu yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Bunların büyük bir kısmı doğrudan veya dolaylı olarak adi tuz yani sodyum klorürden üretilmektedir. Bu tuzların endüstrideki fonksiyonları daha çok anyonları bakımından olmaktadır. Dolayısıyla, bu tuzlarda sodyum iyonuna aktif olan bir anyonun taşıyıcısı olarak bakılabilir.

Bu bölümde, sodyum klorür başta olmak üzere bazı sodyum bileşikleri endüstriyel anlamda incelenecektir. Ancak sodyum bileşikleri bunlarla sınırlı değildir ve çeşitli özellikleri bakımından endüstriyel kimyanın başka bölümlerini oluştururlar. Örneğin, alkali endüstrileri, fosfat endüstrileri gibi. Bundan dolayı bazı önemli sodyum bileşikleri diğer bölümlerde detaylı olarak ele alınacaktır.

2.2. SODYUM KLORÜR VEYA ADİ TUZ

Adi tuz hem insan ve hayvan besininin çok önemli bir unsuru hem de tüm sodyum ve klorlu bileşiklerin ana ham maddesini oluşturmaktadır. Sodyum hidroksit, sodyum sülfat, sodyum karbonat, klorür asidi, sodyum fosfatlar, sodyum klorat ve sodyum klorit gibi birçok kimyasal bileşiğin temel başlangıç maddesidir. Pratik olarak üretilen klorun hemen tamamı sodyum klorürden sağlanmaktadır.

Bunların dışında bazı iyon değiştiricilerin rejenerasyonu ve organik kimyasal maddelerin hazırlanmasında sodyum klorürün birçok uygulamaları söz konusudur. Ayrıca, insanların günlük hayatında gıdaların hazırlanması ve korunmasında kullanılan çok önemli bir maddedir.

2.2.1. Tuz Üretim Yöntemleri

Sodyum klorür üretiminde kullanılan yöntemler kaynaklarına bağlı olarak dört grupta toplanabilir. Bunlar,

a. Kaya tuzu,

b. Deniz suyu,

c. Tuzlu göl suları,

d. Yapay veya doğal kuyu tuz çözeltileridir.

a) Kaya Tuzu

Kaya tuzunun çıkarılması kömür madenciliğine benzer yöntemler ile yapılır. Bunun için bir ana kuyu ile tuz yatağına inilir. Buradan açılan galerilerden alınan tuz parçaları yüzeye çıkarılır ve istenilen tane büyüklüğüne kadar kırıcılarda kırılır. Bu ilk kaba kırma işleminden sonra içinde bulunan safsızlıklardan temizlenir. Kaya tuzu içinde bulunan safsızlıkların en önemlisi kalsiyum sülfat veya alçı taşı (CaSO₄ 2 H₂O) olmaktadır. İlk temizleme işleminden sonra kaya tuzu ikinci bir kırıcıdan geçirilerek satışa sunulur.

b) Deniz Suyundan Tuz Üretimi

Deniz suyu yaklaşık % 3,5 oranında sodyum klorür ihtiva etmektedir. Bu değer tuzun doygunluk değerinden çok düşüktür. Bu nedenle, iklimin uygun olduğu bölgelerde güneş enerjisi ile buharlaştırma (solar evaporasyon) yöntemi kullanılarak deniz suyu geniş havuzlarda buharlaştırılarak tuzun kristalizasyonu sağlanır. Buharlaştırmanın hızı havanın nemine, rüzgâr hızına ve absorblanan güneş enerjisi miktarına bağlıdır. Deniz suyunun bileşimi bölgelere göre değişirse de ihtiva ettiği tuzların % 99 dan fazlasını sekiz iyon oluşturmaktadır. Bunlar; % 54,8 klorür, % 30,4 sodyum, % 7,5 sülfat, % 3,7 magnezyum, % 1,2 kalsiyum, % 1,1 potasyum, % 0,3 karbonat ve % 0,2 bromürdür.

Birbirine geçişler ile bağlı olan çok geniş yüzeyli havuzlara (tuzla) alınan deniz suyu güneş ve rüzgârın etkisiyle buharlaştırılarak tuzun çökeceği derişikliğe kadar getirilir. Suyun arka arkaya girdiği ve buharlaştığı çeşitli havuzlarda çöken tuz ortamın Baume` dercesine, yani çözeltinin yoğunluğuna bağlı olarak değişik saflıkta olmaktadır. Örneğin, 25-27 <sup>o</sup>Be` arasında çöken tuz % 98 lik en temiz üründür. Bundan sonra 27-29 ^oBe` arasında çöken tuz ise % 92-95 lik olup, en fazla miktarda çöken kısımdır. Daha sonra tuzlama işlerinde kullanılacak olan kaba bir ürün elde edilir. Bu tür tuzlalarda deniz suyundan tuz üretimi aşamalarını şu şekilde özetlemek mümkündür.

·   Deniz suyunun ön buharlaştırma havuzlarına alınması

·   Bu havuzlarda Fe₂O₃, CaCO₃ ve CaSO₄ bileşiklerinin çökeltilmesi amacıyla ön buharlaştırma işleminin yapılması

·   Sodyum klorür doygunluk sınırına gelen çözeltinin üretim havuzlarına alınarak derişiklendirilmesi ve tuzun kristalizasyonunun sağlanması

·   Na₂SO₄ ve MgSO₄ çökelmesi başlamadan çözeltinin üretim havuzlarından uzaklaştırılması

·   Üretim havuzlarında biriken tuzun sezon sonunda toplanması

Problem (2-1): Bir tuz çözeltisi 500 kg gelmektedir. Bu çözeltinin % 40 ının buharlaştırılması sonunda elde edilen çözelti % 20 lik olduğuna göre, ilk çözeltideki suyun % kaçı buharlaştırılmıştır?

Çözüm : Temel, 500 kg çözelti

Buharlaştırılan su miktarı	:  (40/100) 500	= 200 kg
Geriye kalan çözelti	:  500 - 200	= 300 kg

a) Kaya Tuzu

Kaya tuzunun çıkarılması kömür madenciliğine benzer yöntemler ile yapılır. Bunun için bir ana kuyu ile tuz yatağına inilir. Buradan açılan galerilerden alınan tuz parçaları yüzeye çıkarılır ve istenilen tane büyüklüğüne kadar kırıcılarda kırılır. Bu ilk kaba kırma işleminden sonra içinde bulunan safsızlıklardan temizlenir. Kaya tuzu içinde bulunan safsızlıkların en önemlisi kalsiyum sülfat veya alçı taşı (CaSO₄ 2 H₂O) olmaktadır. İlk temizleme işleminden sonra kaya tuzu ikinci bir kırıcıdan geçirilerek satışa sunulur.

b) Deniz Suyundan Tuz Üretimi

Deniz suyu yaklaşık % 3,5 oranında sodyum klorür ihtiva etmektedir. Bu değer tuzun doygunluk değerinden çok düşüktür. Bu nedenle, iklimin uygun olduğu bölgelerde güneş enerjisi ile buharlaştırma (solar evaporasyon) yöntemi kullanılarak deniz suyu geniş havuzlarda buharlaştırılarak tuzun kristalizasyonu sağlanır. Buharlaştırmanın hızı havanın nemine, rüzgâr hızına ve absorblanan güneş enerjisi miktarına bağlıdır. Deniz suyunun bileşimi bölgelere göre değişirse de ihtiva ettiği tuzların % 99 dan fazlasını sekiz iyon oluşturmaktadır. Bunlar; % 54,8 klorür, % 30,4 sodyum, % 7,5 sülfat, % 3,7 magnezyum, % 1,2 kalsiyum, % 1,1 potasyum, % 0,3 karbonat ve % 0,2 bromürdür.

Birbirine geçişler ile bağlı olan çok geniş yüzeyli havuzlara (tuzla) alınan deniz suyu güneş ve rüzgârın etkisiyle buharlaştırılarak tuzun çökeceği derişikliğe kadar getirilir. Suyun arka arkaya girdiği ve buharlaştığı çeşitli havuzlarda çöken tuz ortamın Baume` dercesine, yani çözeltinin yoğunluğuna bağlı olarak değişik saflıkta olmaktadır. Örneğin, 25-27 <sup>o</sup>Be` arasında çöken tuz % 98 lik en temiz üründür. Bundan sonra 27-29 ^oBe` arasında çöken tuz ise % 92-95 lik olup, en fazla miktarda çöken kısımdır. Daha sonra tuzlama işlerinde kullanılacak olan kaba bir ürün elde edilir. Bu tür tuzlalarda deniz suyundan tuz üretimi aşamalarını şu şekilde özetlemek mümkündür.

·   Deniz suyunun ön buharlaştırma havuzlarına alınması

·   Bu havuzlarda Fe₂O₃, CaCO₃ ve CaSO₄ bileşiklerinin çökeltilmesi amacıyla ön buharlaştırma işleminin yapılması

·   Sodyum klorür doygunluk sınırına gelen çözeltinin üretim havuzlarına alınarak derişiklendirilmesi ve tuzun kristalizasyonunun sağlanması

·   Na₂SO₄ ve MgSO₄ çökelmesi başlamadan çözeltinin üretim havuzlarından uzaklaştırılması

·   Üretim havuzlarında biriken tuzun sezon sonunda toplanması

Problem (2-1): Bir tuz çözeltisi 500 kg gelmektedir. Bu çözeltinin % 40 ının buharlaştırılması sonunda elde edilen çözelti % 20 lik olduğuna göre, ilk çözeltideki suyun % kaçı buharlaştırılmıştır?

Çözüm : Temel, 500 kg çözelti

Buharlaştırılan su miktarı	:  (40/100) 500	= 200 kg
Geriye kalan çözelti	:  500 - 200	= 300 kg

Çözeltideki tu miktarı	:  (20/100) 300	=  60 kg
İlk çözeltideki su miktarı	:  500 - 60	= 440 kg
Buharlaşan su yüzdesi	:  (200/440) 100	= % 45,45

c) Tuzlu Göl Suları

Tuzlu göllerden tuz üretiminde de gene güneş enerjisinden yararlanılarak, deniz suyunda olduğu gibi tuzlalarda üretim yapılmaktadır. Ancak tuz oranı yüksek olan göllerde modern tuzlaların yanı sıra yaz aylarında meydana gelen hızlı buharlaşma sonunda gölün seviyesi düşmekte ve doğal olarak kenarlarda tuz kristalizasyonu olmaktadır. Gerek tuzlalarda üretilen tuz gerekse doğal olarak biriken tuz depolanarak rafine edilmektedir.

d) Yapay veya Doğal Kuyu Çözeltileri

Kaya tuzu yatağına bir sondaj işlemiyle kuyu açılır ve tuzlu kısma su pompalanır. Elde edilen doymuş çözelti yukarıya çıkarılır ve daha sonra saflaştırma işlemleri uygulanır. Kuyuların hazırlanmasında, tuz yatağına bir seri kuyu açılır ve su bir kuyu içinden gönderilir. Birbirine yakın olan iki kuyu arasındaki tuzu çözen su doygun çözelti halinde birincisine bağlı kuyulardan dışarı alınır. Bu şekilde çalışma verimliliği artırmaktadır. Aslında, derin olmayan kuyulara suyu bir borudan pompalayıp tuzlu çözeltinin diğer borudan çıkarıldığı yöntem yıllardır kullanılmaktadır.

Problem (2-2): % 10 sodyum klorür ihtiva eden bir çözelti bulunmaktadır. Bu tuz çözeltisi % 16 lık oluncaya kadar buharlaştırılmaktadır.

a)  Buharlaşan su çözeltinin % kaçına karşılık gelmektedir?

         b) 100 kg çözeltiden buharlaştırma sonunda kalan derişik çözeltiye 7,5 kg katı NaCl                                                                         eklenirse yeni çözelti % kaçlık olur?

Çözüm : Temel, 100kg orijinal çözelti

a) Çözeltideki tuz miktarı	:	=  10 kg
Buharlaşan su miktarı	:	=  X kg
Derişik çözelti miktarı	:	=  (100-X) kg
Tuz balansı	:  (16/100) (100 - X) = 10
Buharlaşan su miktarı (X)	:	=  37,5 kg
Yüzde ağırlık azalması	:	=  % 37,5
b) Yeni çözeltideki tuz miktarı	:  10 + 7,5	=  17,5 kg
Yeni çözelti miktarı	:  100 - 37,5 + 7,5	=  70 kg
Tuz yüzdesi	:  (17,5/70) 100	=  % 25

. Tuzun Rafinasyonu

Tuz çözeltilerinin kristallendirilmesindeki güçlük, tuzun çözünürlüğünün sıcaklıkla pek fazla değişmemesinden kaynaklanmaktadır. Doygun çözeltideki sodyum klorür miktarının sıcaklığa bağlı olarak değişimi Şekil-2.1 de verilmiştir. Bundan dolayı, derişik sodyum klorür çözeltilerinin yalnızca soğutulması ile kristallenme sağlanamaz. Sıcak çözeltinin buharlaştırılması sonucu çözücü azalmasından dolayı tuz çökerek ayrılabilir. Dolayısıyla kristellendirme ancak bir buharlaştırma işlemi ile geçekleştirilir.

               

Sıcaklık (oC)

 

Şekil-2.1 Sodyum klorürün çözünürlüğü

Rafine tuz elde etmek için hazırlanan doygun tuz çözeltileri, doğrudan evaporatörlere gönderilebilirse de, doğal tuz çözeltileri veya yeraltı madenciliği ile kuyulardan elde edilen doygun tuz çözeltilerine buharlaştırma işlemi uygulanmadan önce içindeki safsızlıklardan temizlemek için bir ön temizleme işlemi uygulanmalıdır. Tuzlu sularda bulunan safsızlıklar ya tuz yataklarının oluşumu sırasında tuzla birlikte kristallenen CaSO₄, CaCO₃ ve Fe₂O₃ bileşikleri, ya tuz kristalleri arasında kalan MgCl₂, MgSO₄ vs. gibi kolayca çözünen bileşikler ya da kükürtlü bileşiklerden kaynaklanan ve tuzlu suda çözünmüş olarak bulunan H₂S gazıdır.

Belirtilen safsızlıklar analitik yöntemler ile ortamdan uzaklaştırıldıktan sonra tuzlu sulara uygulanan buharlaştırma işlemlerini iki grupta toplamak mümkündür. Bunlardan ilki, tuzlu suların direkt veya indirekt ısıtılan tavalarda buharlaştırılması işlemidir. Bunun çok çeşitli uygulamaları bulunmaktadır.

İkinci yöntem ise, vakum evaporatörlerinde buharlaştırma işlemidir. Çalışma prensibi aynı olmasına rağmen, teknik donanımları birbirinden farklı olan birçok evaporatör tipleri geliştirilmiş ve endüstride uygulanmaktadır. Şekil-2.2 de bir vakum buharlaştırma sistemi gösterilmiştir. Bu vakumlu buharlaştırıcının asıl kısmı tuzlu çözeltinin vakumda buharlaştırılmasıyla derişiklendirildiği borulu bir kazandır. Ayrılan tuz kristalleri A kısmında toplanır ve zaman zaman R anahtarı yardımıyla B kısmına aktarılır. Burada tuzlu su ile yıkanan tuz kristalleri B kısmında vakumun kaldırılmasıyla dışarı alınır. Tabanda biriken tuzlu çözelti (salamura) tekrar buharlaştırma kazanına devrettirilir. 

Kesikli sistemle çalışan bir indirekt ısıtmalı açık tavada % 15 NaCl içeren çözeltiden 60 ton işlenmektedir. Bu sırada çözeltideki suyun % 90 nı buharlaştırılıp, çöken tuz kristalleri 90 ^oC de ayrılmaktadır. İşlem sonunda elde edilen NaCl miktarını hesaplayınız. Bu sıcaklıkta tuzun çözünürlüğü
27,8 g /100 g çözelti olarak verilmiştir.

Çözüm : Temel, 60 000 kg çözelti

Çözeltideki tuz miktarı	:  (15/100) 60000	=  9000 kg
Çözeltideki su miktarı	:  (85/100) 60000	=  51000 kg
Buharlaşan su miktarı	:  (90/100) 51000	=  45900 kg
Kalan su miktarı	:  51000 - 45900	=  5100 kg

Buharlaştırma işlemi sonunda ayrılan NaCl miktarı X kg olsun. Bu durumda 90 ^oC de verilen çözünürlük değeri göz önüne alınarak şu eşitlik yazılabilir.

TUZ/ÇÖZELTİ= 27,8/100=9000-X/60000-45900-X= 9000-X/14100-X

391980 – 27,8 X = 900000 – 100 X

                                                   

X = 7036,3 kg

Proteinlerin Kantitaif Tayini

Proteinler bir çok fonksiyonu gerçekleştiren önemli biyomoleküllerdir.

Proteinlerin önemli görevleri arasında ;
-Enzimatik kataliz (enzimler)
-Taşıma (hemoglobin)
-Depolama (ferritin)
-Yapı ve destek gibi mekanik fonksiyonlar (kollagen)
-Hareket (aktin ve miyosin)
-Koruma (antikorlar)
-Düzenleme (hormonlar ve reseptörler)
-Gen regülasyonu (represörler)               sayılabilir.

Proteinler birçok şekilde sınıflandırılabilir. Örneğin proteinler yapısal içeriklerine göre basit proteinler ve bileşik proteinler olmak üzere ikiye ayrılır. Histonlar gibi basit proteinler sadece aminoasitlerden olusurken ; hemoglobin ve miyoglobin gibi bileşikler aminoasitler ve aminoasit harici yapılar içerirler.
Proteinler konformasyonlarına göre de sınıflandırılabilirler.
Konformasyonlarına göre proteinler fibröz proteinler, globüler proteinler ve fibroglobüler proteinler olmak üzere 3 ana sınıfa ayrılabilir. Kollagen ve keratin gibi fibröz proteinler ipliksi yapıdadırlar, suda ve seyreltik tuz çözeltilerinde çözülmezler, genellikler destek ve yapı gibi mekanik fonksiyonlara sahiptirler.
Enzimler ve hemoglobin gibi globüler proteinler küresel veya küreye yakın yapıdadırlar, suda ve seyreltik tuz çözeltilerinde çözünürler ve enzimatik kataliz,taşıma gibi dinamik fonskiyonlara sahiptirler.
Fibrinogen ve miyozin gibi fibroglobüler proteinler ise ipliksi yapıda olmalarına rağmen suda ve seyreltik tuz çözeltilerde çözünürler ve çeşitli fonksiyonlara sahiptirler.

Bir numunedeki protein miktarının tayini için bir çok metot vardır. Kjeldahl Metodu, Warburg Metodu (UV Absorbsiyon metodu), Comassie-Blue Metodu (Bradford Metodu), Biüret Metodu ve Folın-Lowry Metodu bu metodların en önemlilerindendir.

Kantitatif protein tayin metodlarının en eskilerinden birisi, protein yapısındaki azot mikarını ölçmeye yarayan ve yüksek miktarlardaki numunelerin çalısılmasını gerektiren Kjeldahl Metodudur.

Azot analiz yöntemleri genelde dört önemli azot formu ile ilgilidir. Bunlar amonyak azotu, nitrat azotu, nitrit azotu ve organik azot formları olup yüzeysel sularda ve kirletilmiş sularda ölçülmesi gereken azot şekilleridir.
Organik azot analizinde genelde Kjeldahl metodu uygulanır. Özel proses atığı  sularda evsel atıklarda olan polipeptit ve aminoasitler bu yöntemle analizlenebilir.
Yöntemde çeşitli oksitleyici koşullarda organik bileşikteki azotu NH3’ e dönüştürmekle işe başlanır. Oksidasyon derişik H2SO4 ile bu asidin kaynama  noktasının üzerindeki bir sıcaklıkta 340 °C yapıldığından asidin K.N.’nın K2SO4 potasyum sülfat eklenerek yükseltilmesi gerekmektedir.
Reaksiyonun bitmesi suyun buharlaşıp, sülfrik asit buharlarının çıkmaya başladığından, organik maddelerin parçalanarak karbondioksit olarak çıkmasından 20 dk sonra (bulanıklığın giderek berraklaşması) olur. Bu durumunda tüm azotlu bileşikler NH3’ e dönüştüğünden, önce H2SO4 ‘ün fazlası fenolftalein indikatörü
kullanılarak nötralize edilir.
Daha sonra pH 7 civarında suda kalan amonyak azotu normal amonyak tayin yöntemi ile belirlenir.

Yukarıda bahsedilen diğer metodlar ise ışığı absorplayabilen spesifik amino asit yan gruplarını, peptid bağlarını veya proteine özel bir boyaya bağlanmayı gerektiren spektrofotometrik işlemlere dayanmaktadır.
Spektrofotometrik işlemler protein çözeltisinin UV absorbsiyonunun ölçülmesine veya çözeltideki protein ile bir reaktifin reaksiyonu sonucunda oluşan renkli bir bileşiğin absorbiyonunun görünür bölgede ölçülmesine dayanır.

Warburg Metodu, kromatografik işlemlerden elde edilen elüatlarda bulunan protein miktarını 280nm dalga boyunda UV/Visible spektrofotometre ile dogrudan ölçmeye dayanır.
Kantitatif protein tayinlerinde en sık kullanılan metodlar Comassie-Blue ile Biüret metodlarıdır.
Comassie-Blue metodu , proteine bağlanan Comassie-Blue boyasının 595 nm' de verdiği absorpsiyonun spektrofotometrik olarak ölçülmesine dayanır.

Biüret Metodu , alkali ortamda Cu(+2) iyonunun iki peptid molekülü ile verdiği renkli kompleksin 546 nm' de verdiği absorbansın spektrofotometrik olarak ölçülmesine dayanır.

1-20 mg/ml hassasiyette çalışan bu yöntem, alkali koşullar altında Cu2+ iyonlarının amonyum,aminoasitler, peptidler, proteinler ve biüretler gibi amonyumlu bileşiklerle mavi-mor renkli kompleks oluşturması esasına dayanır. Protein ve peptidlerde iki peptid bağı oluşumuna katılan 4 azot atomu ile biüret ayıracından gelen Cu2+nin renkli kompleks oluşturması esastır. Oluşan bu kompleks 540-560 nm dalga boyunda maksimum absorbans verir.

Biüret bileşiği yapı olarak peptid bağına benzer bir maddedir ve Cu2+iyonları ile proteinlerin verdiği reaksiyona benzer bir renkli kompleks oluşturur. Bu nedenle kullanılan yönteme Biüret Yöntemi, Cu2+içeren çözeltiye de Biüret Ayıracı adı verilir.

Amino asitler ve dipeptidler Biüret Metodunda kullanılan Biüret Reaktifi ile reaksiyon vermezler.

Folin -Lowry Metodu, alkali koşullar altında Biüret reaksiyonu ve aromatik aminoasitlerin (Tirozin,Triptofan) Cu2+ katalizli oksidasyonundan sonra, ayıraçta bulunan Fosfomolibdik, Fosfotungstik asit ile heteropolimolibden mavisine indirgenmeyi içeren Folin-Ciocalteu reaksiyonunun bir kombinasyonudur.Koyu mavi renk oluşumu karakteristiktir ve 750 nm dalga boyunda maksimum absorbans verir. Yöntem çok duyarlıdır (5 mg/ml), ancak pH’ya bağımlıdır.

Tampon Çözeltiler

Kimyada belli pH’lardaçözelti hazırlamak ve bunu uzun süre kullanmak çok önemlidir. Ancak bu çözeltilerin saklanmasıhazırlanmasından daha zordur.
Bu tür çözeltiler HCl gibi kuvvetli asitlerden veya NaOH gibi kuvvetli bazlardan hazırlandığında havadaki CO2 ten veya bulundukları cam kaplardan dahi kolaylıkla etkilenerek pH’ları değişir.

Örneğin çözeltinin hava ile temas etmesiyile havadaki karbondioksiti soğurur ve pH düşer. Bu çözelti cam kaplarda saklandığında, camın eser halde de olsa çözünmesi pH yükselmesine neden olur.
􀂆Az miktarda asit veya baz eklenmesinden bile önemli ölçüde etkilenmeyen çözeltilere tampon çözeltiler denir.
􀂆Tampon çözeltiler, zayıf bir asit veya baz ile bunun tuzundan hazırlanır.

Tampon Çözeltilerin birden fazla mevcut tanımları bulunmaktadır.
Tampon Çözelti: Konjuge asit-baz çiftinin bulunduğu ve pH değişmelerine karşı direnç gösteren çözeltilere denir.
􀂆Zayıf bir asit-kuvvetli bir baz veya zayıf bir baz kuvvetli bir asit titrasyonlarında (karışımlarında) konjuge asit/baz çifti içeren tampon çözelti oluşur.
􀂆Zayıf bir asit olan asetik asit ve sodyum asetat çözeltileriyle hazırlanmış bir tampon çözelti düşünelim. Buradaki denge ve denge bağıntısı aşağıdaki gibi yazılabilir.
􀂆Bu bağıntıda da [H+] yalnız bırakırsak yandaki bağıntı elde edilir.

Bu bağıntı asetik asit çözeltisinde [H+] derişiminin K sabitine ve ayrışmamış asetik asit derişiminin, çözeltideki toplam asetat iyonu değişimine bağlı olduğunu gösterir.

􀂆Başlangıçtaki asetik asit ve sodyum asetat derişimlerinin birbirine eşit olduğu (Mesela her ikisinin de 0,1 olduğu) özel bir durumu düşünelim.

􀂆Bu durumda bağıntıdaki [CH3COOH]/[CH3COO-] oranı“1”e eşit olacağından [H+] derişimi doğrudan

[H+] = K olur.

􀂆Dolayısıyla [CH3COOH] / [CH3COO-] oranı 1’den çok farklı olmadığımüddetçe çözeltinin pH’ında önemli bir değişiklik olmaz.

􀂆Çünkü böyle bir çözeltiye az miktarda asit eklenirse, denge sol yöne kayar ve fazla miktardaki asetat iyonları ile hemen asetik asit molekülünü meydana getirir.

􀂆Bir başka deyişle eklenen asitin etkisi azalır.

􀂆Öte yandan aynı çözeltiye hidroksit iyonları eklenirse bu ortamdaki hidrojen iyonlarını nötürleştirir.

􀂆Ancak denge sağ yana kayar ve aşırı miktarda asetik asit molekülleri hemen iyonlaşarak tekrar hidrojen iyonları meydana getirir.