Nelere İhtiyacımız Var?
- Sprey vernik
- Deodorant
- Gıda boyası
- Deseni olmayan cam kap
- Elektrik bandı
- Kâğıt
Uyarı:
Etkinliğe başlamadan önce koruma gözlüğü ve eldiven takılmalı, laboratuvar önlüğü giyilmelidir.
Kimyasal maddeleri kullanırken dikkatli olunmalı, bu maddeler solunmamalı ve yutulmamalıdır.
Ne Yapıyoruz?
. Cam kabın dış yüzeyine elektrik bandını herhangi bir şekil oluşturacak biçimde yapıştıralım.
. Cam kabın elektrik bandıyla şekil oluşturduğumuz yüzeyine sprey vernik sıkalım. Vernik uygulamasından hemen sonra kurumasına fırsat vermeden tüm yüzeye deodorant sıkalım.
Bu işlem açık havada ya da hava dolaşımı sağlanan bir ortamda yapılmalıdır.
. Vernik ve deodorant sıktığımız yüzeyin kuruması için en az 1-2 saat bekleyelim.
Hidrofobik yüzey kaplamamız hazır.
. Bir kaptaki suya birkaç damla gıda boyası damlatalım.
. Cam kabın üzerine yapıştırdığımız elektrik bantlarını çıkaralım.
. Suyun cam yüzey üzerinde yayılışını daha kolay gözlemleyebilmek için cam kabın iç tabanına beyaz kâğıt yapıştıralım.
. Boyalı suyu yavaşça cam kabın dış yüzeyinde gezdirerek dökelim.
Hidrofobik yüzey kaplamasının suyun bir yüzey üzerinde yayılışını nasıl etkilediğini daha belirgin şekilde kıyaslayabilmek için cam kabın yarısını kâğıtla kapatıp diğer yarısına kaplama yaparak deneyi tekrar edebilirsiniz.
Ne Oldu?
Cam kabın üzerine su döktüğümüzde, su, elektrik bandıyla kapattığımız ve hidrofobik kaplama yapmadığımız yüzeyde toplanır. Su, hidrofobik kaplama yaptığımız yüzeyden hidrofobik kaplama yapmadığımız yüzeye doğru hareket eder.
Kullandığımız deodorant yüzeye hidrofobik özellik kazandıran maddedir. Sprey vernik ise hidrofobik deodorant katmanının cam yüzeye tutunmasını sağlayan bir yapıştırıcı görevi görür.
Deodorantın içinde bütan ve propan isimli hidrokarbon bileşikleri vardır. Hidrokarbonlar hidrojen ve karbon atomlarından oluşan kimyasal moleküllerdir. Hidrokarbonlarda karbon ve hidrojen atomları birbirlerine polar olmayan kovalent bağlar ile bağlıdır. Hidrokarbon moleküllerinde kimyasal bağın oluşumunda ortaklaşa kullanılan elektronlar karbon ve hidrojen atomları tarafından eşit oranda çekilir. Çünkü karbon ve hidrojen atomlarının elektron çekme istekleri birbirine yakındır. Dolayısıyla hidrokarbon molekülleri polar yapıda olmayan moleküllerdir, yani molekülde artı ve eksi yük yoğunluğu birbirinden farklı olan bölgeler yoktur. Su ise polar bir moleküldür.
Polar olmayan yapıdaki hidrokarbon molekülleri polar yapıda olan suyla hidrojen bağı oluşturamaz. Su molekülleri ile hidrokarbon molekülleri birlikte bulunduğunda, hidrokarbonlar su moleküllerinden uzakta durmaya çalışır yani su moleküllerini ittikleri söylenebilir. Bu nedenle hidrokarbonlar hidrofobik özelliktedir.
Hidrokarbon ve su moleküllerinin etkileşimi
Değerli bilim insanımız Prof. Dr. Oktay Sinanoğlu polar olmayan bir çözünen ile polar yapıdaki bir çözücü arasındaki etkileşimleri açıklayan ve hidrofobik etkileşimleri de kapsayan solvofobik kuramını bilim dünyasına kazandırmıştı.
Kaynaklar:
- Özgür, H., Gemici, Z., Bayırdır, M., Akıllı Nanoyüzeyler, Bilim ve Teknik, Sayı 473, s. 52-56, 2007.
- Avcı, G., G., İşlevsel Nano Kaplamalar, Bilim ve Teknik, Sayı 497, s. 48-49, 2009.
- Chieng, B., W., Ibrahim, N., A., Daud, N., A., Talib, Z., A., Functionalization of Graphene Oxide via Gamma-Ray Irradiation for Hydrophobic Materials, Synthesis, Technology and Applications of Carbon Nanomaterials, Elsevier, s. 177-203, 2019.
- Bruni, R., Biyo-inovasyon, The Kitap, 2019.
- Darmanin, T., Guittard, F., “Superhydrophobic and superoleophobic properties in nature”, Materials Today, Cilt 18, Sayı 5, s. 273-285, 2015.
- http://academic.brooklyn.cuny.edu/biology/bio4fv/page/hydropho.htm