Bakalit Deneyi
Bakalit Deneyi
Bakalit Deneyi
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
POLİMER<br />
Birçok küçük molekülün uygun koşullar altında bir araya gelip birleşerek yüksek molekül<br />
ağırlıklı bileşikleri oluşturması işlemi polimerizasyon olarak tanımlanır. Polimerizasyon<br />
sonucu, küçük moleküllü birimlerin düzenli bir şekilde yan yana tekrarlanarak oluşturdukları<br />
bu yüksek molekül ağırlıklı bileşiklere polimer, polimerleri oluşturan küçük birimlere ise<br />
monomer denir. İki tane monomerin bir araya gelmesiyle oluşan polimerlere dimer, üç<br />
tanesinden oluşanlara trimer ve dört tanesinden oluşanlara ise tetramer denir. Katılma ve<br />
kondenzasyon polimerizasyonu olmak üzere iki çeşit polimerizasyon işlemi vardır.<br />
Katılma Polimerizasyonu: Katılma polimerizasyonunda, monomerdeki bütün atomlar<br />
polimerde de mevcuttur. Polimerizasyon sırasında tepkimeye giren iki madde arasından<br />
herhangi bir küçük moleküllü bileşik ayrılmaz.<br />
Kondenzasyon Polimerizasyonu: Kondenzasyon polimerizasyonu su, karbondioksit ve<br />
metanol gibi küçük moleküllerin polimerizasyon sırasında ayrılmasıyla oluşur.<br />
<strong>Bakalit</strong> (<strong>Bakalit</strong>e) Sentezi (Fenol-Formaldehit Reçineleri)<br />
<strong>Bakalit</strong>, fenol ve formaldehitin basamaklı polimerleşme tepkimesi ile elde edilen ve metilen<br />
veya metilen eter köprülü ağ yapılı polimerdir.<br />
Yukarıdaki tepkimeler birçok fenol ve formaldehit molekülleri arasında meydana gelebilir.<br />
Böylece polimer bir madde oluşur ki, endüstri bakımından önemli olan bu tür polimerlere<br />
Fenol-Formaldehit reçineleri veya <strong>Bakalit</strong> adı verilir. Fenol-formaldehit reçineleri,<br />
endüstride kullanılan ilk sentetik reçinelerdir (1907). Bunlar hem yapıştırıcı olarak hem de<br />
termosetting (yani sıcaklıkla yumuşamayan ve şekil değişikliğine uğramayan) reçine olarak
kullanılabilirler. Günümüzde de önemini yitirmişlerdir, birçok eşyanın yapılmasında<br />
kullanılmaktadır.<br />
Polimerleşmenin başlangıcında suda çözünen nispeten küçük moleküllü düz zincirli<br />
moleküller oluşur ve bu <strong>Bakalit</strong> A olarak adlandırılır.<br />
Polimerleşme daha da ilerlerse bu zincirler birbirleriyle yanlardan da birleşerek daha büyük<br />
molekül yapılı bir polimer oluşur. Bunlar, molekül çok büyük değilse, suda çözünmezler fakat<br />
alkol ve asetonda çözünürler.<br />
Asitli ortamda elde edilen, alkol ve asetonda çözünmeyen “<strong>Bakalit</strong> B” ve Novalak denir.<br />
Novalak, toz haline getirilip bazı dolgu maddeleri ve hekzametilen-tetramin ile karıştırılarak<br />
kalıplara konur ve bir süre ısıtılıp ve basınç altında tutulursa polimerleşme ilerler. <strong>Bakalit</strong><br />
B’deki polimer düzlemler birbirleriyle birleşerek üç boyutlu yeni bir polimer oluşur ki buna<br />
“<strong>Bakalit</strong> C” denir. Bu polimer, hiçbir çözücüde çözünmez ve ısı ile yumuşamaz. Yeni elde<br />
edilen bu <strong>Bakalit</strong> C bir termosetting plastiktir.
<strong>Bakalit</strong>, genellikle sert, gevrek ve kırılgan olup eşya yapımında kullanmak için elverişli<br />
değildir. Bu polimer maddeyi kullanılabilir hale getirmek için, “<strong>Bakalit</strong> B” gliserin ile bir süre<br />
ısıtılarak olgunlaştırılır. Böylece polimer düzlemler arasına gliserin molekülleri girerek ona<br />
yumuşak özellik kazandırır.<br />
Elektrofilik Aromatik Sübstitüsyonla Polimerizasyon (<strong>Bakalit</strong> Oluşumu) İlk sentetik polimer<br />
(veya reçine) bakalit olarak bilinir. 20. Yüzyıl başında Leo Hendrik Baekeland tarafından<br />
keşfedilmiştir. <strong>Bakalit</strong>, fenol ve formaldehitin kondenzasyon tepkimesi sonucu oluşur;<br />
tepkime asit veya bazla katalizlenir.<br />
Asit katalizli mekanizma:<br />
İkinci adımda asit katalizli elektrofilik aromatik sübstitüsyon, oluşan benzilik alkol ve fenol<br />
arasında gerçekleşir.
Karbon zincirleri merkezi halka üzerindeki meta-konumundadır. Bundan dolayı ilk olarak<br />
dallanmış bir polimer oluşur. Bu yapı daha çok fenol bağlayarak büyüyebilir. Daha çok<br />
formaldehit molekülü birkaç noktadan bu çekirdek yapıya bağlanabilir. Her bir benzen halkası<br />
3 tane yeni C-C bağı oluşturabilir.<br />
Bu polimer termosetting özelliğe sahip olduğundan kullanışlıdır. <strong>Bakalit</strong>, sıvı bir karışımın<br />
ısıtılıp polimerleştirilmesiyle oluşan bir katı polimer yapısıdır.
<strong>Deneyi</strong>n Yapılışı:<br />
Bir deney tüpüne 1 g fenol ve 2m formalin (%40’lık formaldehit çözeltisi) konulur. Karışım<br />
bir miktar ısıtıldıktan sonra, deney tüpüne 2-3 damla derişik sülfürik asit (H2SO4) dikkatlice<br />
ilave edilir. Sülfürik asit bu tepkimede katalizör olarak davranır. Karışım devamlı<br />
karıştırılırken aynı zamanda 45 o lik açı ile hafif bunzen beki alevi ile yavaşça ısıtılır. Tepkime<br />
ekzotermik olduğunda ısıtma kontrollü yapılmalıdır. Isıtmaya, karışım viskoz oluncaya kadar<br />
devam edilir. Sonra oluşan viskoz katı bir behere dökülerek soğumaya bırakılır ve yarım saat<br />
bekletilir. Ufak bir parça alınarak bir spatül üzerine konup alevde ısıtmak suretiyle erime<br />
özellikleri incelenir. Kırılganlığı ve diğer özellikleri araştırılır. Su, aseton ve etilalkolde<br />
çözünüp çözünmeyeceğine bakılarak <strong>Bakalit</strong> A veya <strong>Bakalit</strong> B olduğunda karar verilir.<br />
Termoplastik polimer<br />
Plastikler, tek zincirler şeklinde düzenlendiğinde onlara verilen fiziksel özelliklere göre<br />
sınıflandırılabilir. Termoplastik polimerler hem düzenli kristal bölgelerine hem de amorf<br />
kristal olmayan bölgelere sahiptir. Termoplastik polimerler oda sıcaklığında serttir.<br />
Isıtıldığında şekil vermek için yeterli yumuşaklığa sahip olurlar. Çünkü tek zincirler yüksek<br />
sıcaklıklarda birbirleri üzerinde kayabilir. Termoplastik polimerler günlük yaşantımızda çok<br />
sık karşılaştığımız plastiklerdir. (örn. Taraklar, oyuncaklar, elektrik düğmeleri, telefon<br />
kaplamaları gibi). Bu tür plastikler kolaylıkla kırılabilmektedir.<br />
Termosetting polimer<br />
Polimer zincirleri çapraz bağlandığında (cross-linked) çok güçlü ve rijid (katı ve sert)<br />
materyaller elde edilebilir. Çapraz bağlamanın derecesi ne kadar büyükse o derece rijid<br />
polimer oluşur. Böyle çapraz bağlı polimerler termosetting polimer olarak adlandırılır. Bunlar
katılaştıktan sonra, ısıtıldıklarında tekrar erimeyebilir. Çünkü çapraz bağlanmalar moleküller<br />
arası van der Waals kuvvetleri olmayıp, kovalent bağlardır. Çapraz bağlanma nispeten<br />
kırılgan (brittle) bir polimer yapısına yol açtığından, polimer zincirinin hareketi ile azaltılır.<br />
Termosetting polimerler, termoplastik polimerler gibi geniş kullanım alanına sahip değildir.<br />
Melmac®, melamin ve formaldehitin çapraz bağlanma ile oluşturduğu termosetting bir<br />
polimerdir. Melmac®, sert ve neme dayanıklı bir materyaldir. Renksiz olmasından dolayı<br />
Melmac® pastel boyaları ile materyaller içerisine katılmaktadır. Aynı zamanda yemek<br />
tabakları ve karşıt yüzeyleri (counter surfaces) hafif (lighteight) yapmak içinde<br />
kullanılmaktadır.