KİMYA
ÖRNEK KİMYA PROJE RAPORU:
Projenin Adı:
Ankara’daki Hava Kirliliğinin Taş Anıtlara Etkileri
Projenin Amacı:
Çalışmanın amacı, Ankara’daki hava kirliliğinin ana bileşeni olan kükürt dioksit
gazının traverten taşları üzerine etkilerini Anıtkabir’den ve Maltepe Camii’nden alınan
örnekler üzerinde görmektir.
Giriş:
Ankara hava kirliliği çok yüksek olan kentlerimizden biridir. Özellikle kış mevsiminde
ısınma amacı ile yakılan yakıtlardan çıkan kükürt dioksit gazının, bu kirliliğin ana
bileşeni olarak gerek halk sağlığı gerekse taş anıt eserlerde meydana getirdiği etkiler
bakımından, üzerinde önemle durulması gerekmektedir. Bu çalışmada bu gazın
traverten taşlarından yapılmış anıt eserlerde yarattığı etkiler incelenmektedir. Bunun
için Anıtkabir’den ve Maltepe Camii’nden hava kirliliğinden etkilenmiş ve etkilenmemiş
olmak üzere iki tür örnek alınmıştır. Bu örneklerde taş bozunma ürünü olan kalsiyum
sülfat (jips) analizleri gravimetric yöntemle yapılmıştır.
Yöntem:
Kalsiyum karbonat yapısındaki traverten taşlarının yüzeyi, nemli ortamda, havadaki
(traverten) (jips)
CaCO3 CaSo4 2H2O
H2O ve SO2
kükürt dioksit gazının etkisi ile kalsiyum sülfata dönmektedir. Bu olayı
şeklinde yazarak gösterebiliriz. Travertenin jips’e dönüşümü ile kristal yapısı değişen
taş yüzeyi kabartmakta ve yağmur gibi dış etkenlerle dökülmektedir.
Bu araştırmada bozulmuş taşlardan alınan örnekler, binanın yapımında
kullanılmadan saklanmış ve dış etkenlerden korunmuş benzer taş örneklerle
kıyaslandı. Örnekler yüzeyden ince tabaka alınarak hazırlandı ve yüzey alanı ölçüldü.
Binaların yaşları gözönüne alınarak kirliliğin zamana göre nasıl değiştiği saptandı.
Örneklerdeki sülfat miktarı, traverten 6 molar hidroklorit asit içinde çözüldükten
sonra %1.3 (ağırlık/hacim) baryum klorür çözeltisi ile baryum sülfat çöktürülüp
gravimetrik olarak bulundu.
Ölçümler sonucunda dış şartlardan etkilenmemiş taşlarda sülfata rastlanmamış,
bina yüzeyindeki taşlarda ise binanın yaşına ve yağmur gibi dış etkenlerle karşılaşmış
olma durumuna göre değişik oranlarda sülfatlaşma saptanmıştır. Çizelge 1’de
Anıtkabir’den ve Maltepe Camii’nden alınan örneklerde ölçülen sülfatlaşma oranları
(%CaSo42H2O) gösterilmektedir.
Çizelge 1: Dış etkilere açık olmaya göre sülfatlaşma oranları (yüzde olarak)
Örneğin alındığı yer Yağmura açık Yağmurdan korunmuş
(%CaSo42H2O) (%CaSo42H2O)
Anıtkabir 2.7 24.4
Maltepe Camii 0.1 67.7
Yapıların yaşlarına göre sülfatlaşma oranları ise Çizelge 2’de gösterilmektedir.
Bu çizelgeye, oldukça genç bir bina olarak, 100. Yıl Çarşısı’ndan alınan örnekler de
eklenmiştir. Her üç yerden alınan örneklerin yaş dışında diğer şartları aynıdır.
Çizelge 2: Binanın yaşına göre sülfatlaşma oranları (yüzde olarak)
Örneğin alındığı yer Yağmura açık Yağmurdan korunmuş
(%CaSo42H2O) (%CaSo4 2H2O)
Anıtkabir 2.7 24.4
Maltepe Camii 0.1 67.7
100. Yıl Çarşısı 1981 16.7
Sonuçlar ve Tartışma:
Traverten yüzeyler havadaki kükürt dioksit gazından etkilenmekte ve sülfatlaşma
gözlenmektedir. Bu etki nem oranı yükseldikçe artmaktadır. Yağmur etkisine açık
yüzeylerde jips oluşumu daha az miktarlarda izlenirken, yağmurdan korunan
yüzeylerde jips oluşumu daha fazla olarak bulunmuştur. Bunun nedeni ise yağmur
alan yüzeylerdeki sülfatın yıkanarak yere inmiş olmasıdır. Sülfatlaşma travertenin
fziksel özelliklerine, bileşimine, havadaki kükürt dioksit gazı miktarına, havanın bağıl
nem oranına, meteorolojik parametrelere ve yapıların yaşlarına göre değişmektedir.
Meteoroloji Genel Müdürlüğü tarafından 1970-1984 yılları arasında Ankara’nın
havasında, aylık ortalama değerler olarak bağıl nem ve kükürtdioksit gazı yoğunluğu
ölçümleri yapılmıştır. Sülfatlaşma için gerekli olan bu iki parametre kış aylarında
beraberce yükselerek Ocak ayı civarında en yüksek değerlere ulaşmakta, yaz
aylarında birlikte azalmaktadır.
Kaynak:
Böke, H., (1987), Ankara’daki Hava Kirliliğinin Travertenler Üzerine Etkileri, Yüksek
Lisans Tezi, ODTÜ, Ankara.
