CAM!..BIR PARCAMIZ OLMUSTUR..

Cam, geniş kullanım alanı ile stratejik açıdan önemli bir maddedir.
Keşfedilişinden günümüze kadar, bir taraftan çeşitleri artarken, diğer taraftan da kullanıldığı yerler her geçen gün daha da genişlemiş, zamanla vazgeçilmez bir tüketim maddesi olmuştur.

Cam, inşaattan gıdaya, otomotivden eczacılığa, denizcilikten mobilyaya kadar çok farklı sektörlerde kullanılan önemli bir malzemedir. Şüphesiz, camın bu kadar geniş kullanılmasının nedeni, üstün niteliklere sahip olmasıdır.

Bilindiği üzere kullandığımız camlar, yapay camlardır; bununla birlikte, cam, yeryüzünde doğal olarak da bulunmaktadır. Doğal cam, obsidien olarak bilinmektedir. Doğadaki camın varlığı insanlara yol göstermiş, camdan yaygın bir biçimde faydalanabilmek mümkün olmuştur.

Cam, maddenin katı ile sıvı arasındaki özgün bir halidir. Silis (kum) atomları, araya giren kalsiyum, potasyum, magnezyum ve sodyum atomları ile birlikte düzensiz bir tarzda birleşir. Bu düzensizlik sonucunda saydam, bozulmaz ve oldukça dayanıklı (çatlama hariç) bir madde ortaya çıkar. Paslanmadığı, su geçirmediği ve saydam olduğu için de akla gelebilecek hemen her alanda kullanılır.

Cam, temasta bulunduğu gaz, sıvı ve katı haldeki maddelerin etkilerine karşı büyük direnç gösterebilir. Bu direnç, kimyasal dayanıklılık olarak tanımlanır. Camın kimyasal dayanıklılığı ayarlanabilir özelliktedir: Camdaki alkali oranının yüksekliği, camın kimyasal dayanıklılığını zayıflatırken; boroksit, alüminyum oksit, çinko oksit ve zirkonyum oksit, camın kimyasal dayanıklılığının artmasını sağlamaktadır.

Bu özelliği sayesinde, en sağlam bildiğimiz maddelerde bile saklayamadığımız çözücü, parçalayıcı birçok kimyasalı cam kaplarda tutabiliriz.



CAMIN ÖZEL YARATILIŞI



Camın fiziksel özellikleri, insanların faydalanması için özel olarak dizayn edilmiştir: Camın şekillendirilmesinde en önemli etkenlerden biri, yüzey gerilimidir. Bu özellik, camın çok ince gözeneklere girmesine ve bunları doldurmasına imkan tanır.

* Camın özgül ağırlığı, kimyasal bileşimine bağlı olarak 2,2-7,2 g/cm3 arasında değişmekle birlikte, genel kullanımda, pencere ve şişe camlarının yoğunluk değerleri, 2,3-2,6 g/cm3 arasındadır. Bu değerler daha yüksek olsaydı, cam şimdikinden çok daha ağır olacak ve pratikte kullanımı imkansız hale gelecekti. Cam ısıtılarak, genleşme oranı, dolayısıyla sıcaklığa dayanıklılığı ayarlanabilir. Oysa, diğer pek çok madde için böyle bir durum söz konusu değildir. Çoğu cisim, çok sıcak ortamdan soğuk ortama geçtiğinde bundan olumsuz etkilenir. Oysa cam, genellikle 100-350°C sıcaklıklardan soğuk su içerisine atıldığında, sıcaklık şoklarına dayanabilmektedir. Üstelik, camın kimyasal bileşimindeki soda, potasyum ve kurşun oksitin oranı ile oynayarak, ısıya ve ısı değişimlerine dayanıklılığı arttırılabilmektedir. Bu yapıldığında, camın ısıya dayanıksız hali ile dayanıklı hali arasında hiçbir farklılık olmamaktadır. Camın ısı sığası, camın sıcaklığı arttıkça yükselmektedir. Her cam çeşidinin, değişik sıcaklıklardaki ısı sığaları farklı olduğu gibi, camların ısı sığalarının sıcaklıkla değişimleri de farklı olabilmektedir.

Cam Olmasaydı: * Evlerimizde güneş ışığından mahrum olarak yaşardık, * Mikroplar ve diğer mikroorganizmalar hakkında bilgi edinemezdik, * Ay ve yıldızlar hakkında, gözümüzle gördüklerimiz dışında, fazla bir bilgimiz olmazdı, * Temel göz rahatsızlıklarını gideremezdik, * Laboratuvarlardaki birçok malzemeyi kullanamazdık, * Aynalar olmazdı, * Arabaların üstü ya da çevresi hep açık olurdu, * İçini görebildiğimiz yiyecek ve içecek kaplarımız olmazdı, * Fotoğraf makineleri olmazdı, * Televizyonlar ve bilgisayar monitörleri olmazdı, * Ampül olmazdı; aydınlatmadan mahrum kalırdık, * Otomobillerde dikiz aynaları olmazdı, * Scanner (tarayıcı) ve fotokopi makineleri olmazdı, * Yüksek data transferi ve ışık aktarımı yapan fiberoptik kablolar olmazdı, * Camdan süs eşyaları olmazdı, * Ateşe dayanıklı cam kaplar olmazdı, * Seralar olmazdı, * Vitraylar olmazdı, * Saatleri okuyamazdık; okuyabildiklerimiz, dış etkenlere karşı korumasız olurdu, * Uçaklar ve helikopterlerdeki pencereler olmazdı. Elbette yukarıda sayılanlar, camın günlük yaşamımızda bize sağladığı faydaların yalnızca bir bölümüdür.

* Camın mekanik özellikleri de mucizevi niteliktedir. Bazı özel yöntemlerle, camın dayanıklılığı yüksek oranda artırılabilmektedir. Günlük hayatta kullanılan bazı camların dayanıklılık uygulaması, 65-130 kg/cm2dir. Bununla birlikte, tasarımlarda; sertleştirilmiş bir ürün için, bu oran 10 katına çıkarak 1300 kg/cm2ye kadar ulaşabilmektedir. Böyle camlar oldukça dayanıklı olur; tekme ya da çekiç darbeleriyle dağılmaz. Buna ek olarak, iki cam tabakasını, arasına başka bir kimyasal ekleyerek de dayanıklı hale getirmek mümkündür. Bu yöntemin, otomobil çağının başladığı yıllarda keşfedilmiş olması da oldukça dikkat çekicidir. Focus dergisinin 1998 Kasım sayısında bu konu şu şekilde yer almıştır:

Güvenli camın bulunması, tam da en çok ihtiyaç duyulan zamanda gerçekleştirildi: Motorlu taşıt çağında... 1903 yılında Fransız kimyager Edouard Benedictus, deney tüpünü laboratuvarının zeminine düşürdü. Tüp kırıldı; ancak, dağılmadan tek parça halinde kaldı. Benedictus, kolodyum ihtiva eden sıvının buharlaşmasından sonra tüpte kalan ince plastik tabakanın parçalanmayı engellediğini anladı. Bunu not ettikten sonra bu konu üzerinde fazla düşünmedi. Ancak, kaza yapan bir aracın içindeki kızın kırılan camlardan çok feci şekilde yaralanması, bu konuyu tekrar gündeme getirmesine neden oldu. Daha önceki deneyiminden esinlenerek, iki cam tabakasının arasına selüloz nitrat yerleştirerek üç katlı camı oluşturdu. Buluşu, 1920'lerde arabaların ön camlarında kullanılmaya ve otomotiv endüstrisinde ciddi şekilde taklit edilmeye başlandı.

* Camın kullanışlılığını sağlayan özellikleri bu kadarla da sınırlı değildir. Yeni ya da kimyasal olarak temizlenmiş cam yüzeyler için, statik sürtünme katsayısı 1e çok yakındır. Bu sayede, camları kolayca temizlemek mümkün olmaktadır.

* Camın elektriksel özellikleri, genel kullanımı yanında, elektrik üreten ve elektrikle çalışan cihazların yapımında geniş çapta kullanılmasından dolayı da çok önemlidir. Cam, genellikle elektrik akımına yüksek direnç gösteren bir madde olarak tanınmaktadır. Yüzey direnci ve hacim direnci olarak ikiye ayırabileceğimiz bu dirençlerden ilki, camın bulunduğu ortamdaki nem oranının artması ile azalmaktadır. Hacim direnci ise çoğunlukla, camdaki alkali oranı ile ve üretimi sırasında camın maruz kaldığı sıcaklıklarla oynanarak ayarlanabilir. Camın hacim direnci, sıcaklığın yükselmesi ile azalır. Camın üretimi sırasında yavaşça soğutulması, camın hacim direncini artırmaktadır.

* Camın optik özelliği, günlük hayatımızın vazgeçilmezleri arasına girmesini sağlamıştır. Cama optik özelliğini veren, kırılma indisindeki özel ayardır. Camın kırılma indisi, yapılarına göre 1,45-1,90 sınırları arasında değişmektedir. Cam, ışığı geçirebildiği gibi iyi bir yansıtıcı da olabilmektedir.

Yansıtma özelliği, cam yüzeyinin durumu ile yüzeye düşen ışığın dalga boyu ve yönüne bağlıdır. Silikat camları için ortalama yansıtma yüzdesi %4tür ve tamamen saydam bir cam, gelen ışığın %92sini geçirmektedir. Yansıtma kayıpları, cam yüzeyine konulacak özel kaplama malzemeleri ile azaltılabilmektedir.

Camın ışık geçirgenliği, yansıtma ve emme özelliklerini azaltmaktadır. Geçirgenlik miktarı, dalga boyu uzunluğuna göre de büyük farklılıklar göstermektedir. Değişik renkler, camın geçirgenliğini etkilediği gibi, camın kimyasal bileşimi de, özellikle kısa dalga boylarındaki ışınların geçmesinde etkili olmaktadır

H.A.E. Saygilarla.