- Silisyumun hayatımızdaki önemi nedir?
- Silisyum gibi katı bir maddeden cam gibi saydam bir madde nasıl elde edilir?
Uzay çağını yaşadığımız yüzyılda teknoloji, neredeyse hayatımızın vazgeçilmez bir parçası haline gelmiştir. Teknoloji deyince ilk başta aklımıza gelen; evde ve iş yerimizde yaygın olarak kullandığımız elektronik cihazlarımızdır. İşte, bu elektronik cihazlarımızın yapısını meydana getiren ve olmazsa olmazını teşkil eden elementlerden birisi de “silisyum”dur. Ayrıca silisyum, aklımıza gelen tüm cam yapıların hammaddesini de oluşturur. Vücudumuzun da belli miktarda silisyuma ihtiyacı olduğu bilinmektedir. Vücudumuzun kıkırdak dokusunda, kemik yapısında, gözümüzde yer alan kornea ve sklerada, derimizde, tendonlarımızda ve az miktarda da karaciğer ile kanımızda silisyum yer aldığı, bilimsel araştırmalarla tespit edilmiştir. Yapılan başka bir araştırmada da ortalama 60 kg’lık bir insan vücudunda, yaklaşık 3 gr silisyum olduğu tahmin edilmektedir.
www.bilimdunyasi.net
Silisyumun Genel Özellikleri
Silisyum, Rabbimiz’den bir nimet olarak bizler için bol miktarda yaratılmış, dünya şartlarına uygun ve çok geniş kullanım alanına sahip mucize bir elementtir. Silisyumu bir element olarak 1826 yılında ilk keşfeden kişi, İsveçli kimyager Jakob Berzelius’tur.
Doğal şartlarda katı olan silisyumun atom numarası 14’tür ve “Si” simgesi ile gösterilir. Saf kristal haldeki silisyum sert, koyu gri renkte, metalik parlaklığa sahip, kırılgan, saydam olmayan bir yapıdadır. Kristal ağ yapısı ise elmas biçimindeki karbon gibidir. Eğer silisyumu eritmek istersek, yüksek ısı gücüne ihtiyaç duyarız. Çünkü silisyumun erime noktası 14140C’dir. İsmini çok sık duyduğumuz ve hayat kaynağımız oksijen (O2)’den sonra, yeryüzünde bileşikleri şeklinde en çok bulunan element silisyumdur. Yerkabuğunun neredeyse %30’unu bu element oluşturmaktadır.
Doğada element halinde saf silisyum bulunmadığından silisyum, ya oksijenli bileşiği olan silis/silisyum oksit (SiO2) halinde ya da oksijen ve alüminyum, potasyum, demir, magnezyum, kalsiyum, sodyum gibi değişik elementlerle oluşturduğu silikatlar halinde bulunur. Silisyum oksit (SiO2) doğada kum ve kuvars şeklindedir.
Silisyumun Kullanıldığı Yerler
Silisyum;
- Elektronik endüstrisinde,
- Laboratuvar gereçlerinde,
- Takı ve süs eşyaları yapımında,
- Katalizör taşıyıcısı olarak kimyasal reaksiyonlarda,
- Katkı maddesi olarak; boya, diş macunu, lastik, plastik, ilaç, kozmetik, kağıt, kibrit, cila, sır, temizlik maddesi v.b. imalatlarında,
- Çimento, beton ve tuğla üretiminde,
- Silikon yapımında,
- Çeliğin istenilen özelliğe getirilmesi için içerisine katılarak,
- UV ışığı geçirdiği için spektrofotometrelerde küvet olarak kullanılmak üzere kuvars camı üretiminde,
- Jel kıvamına gelen kuvarsa kizelgur denir. Bu madde adsorbsiyonu yüksek olduğundan dinamit yapımında ve analitik uygulamalarda kolon dolgu maddesi olarak,
- Polimerik malzemelere eklenerek, kaydırıcı yağ yapımında,
- Saf silisyum bor, galyum, arsenik ve fosforla kuvvetlendirilerek, yarı iletken özelliğinden dolayı transistörlerde,
- Güneş enerjisini elektrik enerjisine çevirmek için yapılan fotovoltaik pil üretiminde,
- Silisyum karbit (SiC) zımpara yapımında,
Ve bunlar gibi burada sayamadığımız yüzlerce farklı alanda, hayatımızı kolaylaştırmak için var edilmiştir.
Cam Hakkında Bazı Bilgiler;
Cam, maddenin sıvı ile katı arasındaki özgün bir halidir. Silis (kum) atomları, araya giren kalsiyum, potasyum, sodyum ve magnezyum atomları ile birlikte düzensiz bir tarzda birleşir.
Cam akışkan bir maddedir ancak akış süresi çok uzun olduğundan insan bunu gözlemleyemez, çünkü yaşam süresi yetmez.
Cam elle tutulduğunda sert ve durgundur. Sert bir yere vurulunca kırılması, soğumuş ve durgunlaşmış bir camın özelliğidir. Yüksek ısıda ise bu özellikler değişir. Cam önce yumuşayıp akıcılık kazanır, yeterli ısı sağlanınca da su gibi akar. Cam bu akıcılığı sayesinde çok değişik yöntemlerle biçimlenmeye, üfleyerek şişirmeye ve şekil vermeye uygun bir yapıdadır.
www.yaratilisvebilimsiteleri.imanisiteler.com
Kumdan, Camın Oluşumuna...
Silisyum denince akla hemen kum, dolayısıyla cam kelimeleri gelir. Çünkü camın ana maddesini silisyum teşkil eder ve silisyum da kumda çok fazla oranda bulunur.
Penceremizde bulunan cama baktığımızda dışarıdaki her şeyi çok net olarak görebilmemiz bir mucizedir. Çünkü camın çok büyük kısmını kum oluşturmaktadır, fakat elimize bir avuç kum alıp baktığımızda, penceremizde olduğu gibi şeffaf bir yapıda olmadığını görürüz. Peki, kum taneleri nasıl olur da cam gibi şeffaf bir yapıyı oluşturur? Bunun cevabı, kuma eklenen diğer hammaddelerde ve cam üretim teknolojisinde gizlidir.
Camı oluşturan hammaddeler; kum, su, soda külü, dolomit, kireç taşı ve rafine sodyum sülfattır. Bu maddeler uygun miktarlarda karıştırılarak pişirme fırınına gönderilir ve fırında 15000C’ye kadar ısıtılarak, karışım eriyik hale getirilir. Cam hamuru SiO2 (kum), B2O3, Al2O3 gibi oksitlerle CaCO3, Na2CO3, Na2SO4 gibi karbonat veya sülfatların uygun karışımlarının tekne fırınlarında eritilmesiyle elde edilir. Örneğin adi cam hamuru elde edebilmek, için: Kum (SiO2), kireçtaşı (CaCO3), soda (Na2CO3) veya Na2SO4 karışımı eritilir. Aslında kumun erime sıcaklığı 17000C’dir. Ama eklenen soda sayesinde sıcaklık 15000C’ye düşürülmüş olur. Eritme işleminden sonra elde edilen homojen karışım soğutma havuzlarından geçirilerek, kontrollü olarak 11000C’ye kadar soğutulur. İstenilen sıcaklığa gelen eriyik cam karışımı artık bu aşamadan sonra şekillendirmeye ve kesilmeye hazırdır. Bu arada cama saydamlık kazandıran da kireç taşıdır. Ayrıca cam katı gibi görünmesine rağmen aslında ne katı ne de sıvı özelliklere sahiptir. Katı yapılar kristalize (düzenli atom-molekül sıralaması) haldeyken, cam amorf (düzensiz) yapıdadır.
Camın hayatımızdaki kullanım alanları çok geniştir. Cam ve camın ana maddesi olan silisyum elementi Yüce Allah’ın emrimize sunduğu diğer tüm nimetler gibi şükür vesilesi olacak nimetlerden biridir.
Kuran’dan edindiğimiz bilgilere göre, geçmişte de Allah’ın izniyle cam üretimi ve kullanımında çok yüksek teknolojilere ulaşıldığını görmekteyiz. Örneğin, Hz. Süleyman (a.s.)’ın yaşadığı dönemde, sarayında cam sanatının çok üstün ve ince tekniklerini kullanarak, sarayına gelen konuğunu nasıl etkilediği ayette şu şekilde bildirilir:
Ona: ‘Köşke gir’ denildi. Onu görünce derin bir su sandı ve (eteğini çekerek) ayaklarını açtı. (Süleyman:) Dedi ki: ‘Gerçekte bu, saydam camdan olma düzeltilmiş bir köşk-zemindir.’ Dedi ki: ‘Rabbim, gerçekten ben kendime zulmettim; (artık) ben Süleyman’la birlikte alemlerin Rabbi olan Allah’a teslim oldum.’ (Neml Suresi, 44)
Allah İlmini İnsanlara Sunmaktadır
Hz. Adem (a.s.)’ın ilk yaratılışından bugüne dek insanlar, toprağın yapısında yer alan birçok elementi, kendi faydalarına uygun olarak işleme ve kullanma imkanına sahip olmuştur. Şüphesiz insanlık için gerekli tüm bilgiler Yüce Allah’ın bir lütfu olarak bizlere sunulmuştur. Kuran’da bu gerçeği bildiren bazı ayetler şu şekildedir:
Ve Adem’e isimlerin hepsini öğretti. Sonra onları meleklere yöneltip: “Eğer doğru sözlüyseniz, bunları Bana isimleriyle haber verin” dedi. Dediler ki: “Sen Yücesin, bize öğrettiğinden başka bizim hiçbir bilgimiz yok. Gerçekten Sen, her şeyi bilen, hüküm ve hikmet sahibi olansın.” (Bakara Suresi, 31-32)
… Allah da ona mülk ve hikmet verdi; ona dilediğinden öğretti… (Bakara Suresi, 251)
… Allah, sana kitabı ve hikmeti indirdi ve sana bilmediklerini öğretti. Allah’ın üzerinizdeki fazlı çok büyüktür. (Nisa Suresi, 113)
Ayrıca Rabbimiz, toprakta yer alan madenlerin de nasıl kullanılacağını yine elçileri aracılığıyla bizlere bildirmiştir:
… Ve kendisine çetin bir sertlik ve insanlar için (çeşitli) yararlar bulunan demiri de indirdik; öyle ki Allah, Kendisi’ne ve elçilerine gayb ile (görmedikleri halde) kimlerin yardım edeceğini bilsin (ortaya çıkarsın). Şüphesiz Allah, büyük kuvvet sahibidir, üstün olandır. (Hadid Suresi, 25)
“Bana demir kütleleri getirin”, iki dağın arası eşit düzeye gelince, “Körükleyin” dedi. Onu ateş haline getirinceye kadar (bu işi yaptı, sonra:) dedi ki: “Bana getirin, üzerine eritilmiş bakır dökeyim.” (Kehf Suresi, 96)
Dolayısıyla burada durup düşünmek lazım. Rabbimiz bizlere ilminden bahşederek hayatımızı güzelleştirmemizi sağlamaktadır. Yüce Allah bir Kuran ayetinde yaratılan her şeyde bir mucize olduğunu işte şu şekilde bildirmektedir:
Gerçekten, gece ile gündüzün art arda gelişinde ve Allah’ın göklerde ve yerde yarattığı şeylerde korkup-sakınan bir topluluk için elbette ayetler vardır. (Yunus Suresi, 6)
www.yaratilisgercegi.imanisiteler.com
Allah, dünyayı insanın yaşamı için yaratmış, dünyadaki varlıkları insan için emre amade kılmış ve onu türlü nimetlerle zenginleştirmiştir. Kuran ayetlerinde Rabbimiz şöyle buyurur:“Allah, gökleri ve yeri yaratan ve gökten su indirip onunla size rızık olarak türlü ürünler çıkarandır. Ve O’nun emriyle gemileri, denizde yüzmeleri için, emre amade kılandır. Irmakları da sizin için emre amade kılandır. Güneş’i ve Ay’ı hareketlerinde sürekli emrinize amade kılan, geceyi ve gündüzü de emrinize amade kılandır. Size her istediğiniz şeyi verdi. Eğer Allah’ın nimetini saymaya kalkışırsanız, onu sayıp-bitirmeye güç yetiremezsiniz. Gerçek şu ki, insan pek zalimdir, pek nankördür.” (İbrahim Suresi, 32–34)
