Fen Projesi – PASTANEN

PROJE ADI: PASTANEN

PROJE AMACI:

Nar kabuğu, üzüm posası, çay atığı gibi yapısında tanen bulunduran bitkisel atıklardan elde edilen çözeltilerin metal oksitlenmesi (paslanma ) üzerindeki etkisini araştırmaktır.

GİRİŞ:

Proje çalışmamızda paslanmanın nasıl meydana geldiği incelenerek bunu gidermeye yönelik kimyasal olmayan ürünler belirlenmeye çalışılmıştır. Bu belirlediğimiz ürünlerin yapısında özellikle tanen molekülünün farklı oranlarda olmasını amaçladık. Böylece tanenin paslanmanın giderilmesiyle arasında bir ilişki olup olmadığını ortaya koymayı hedefledik.

PASLANMA: Çeşitli amaçlarda kullanılmak üzere demir hammaddeleri işlenerek, boru, plaka, çivi?..vb formlara dönüşür. Bu malzemeler çevrelerinde bulunan su, nem ve oksijenle temasa geçtiğinde zamanla oksidasyona (korozyon) uğrar ve paslanma meydana gelir. Ürünlerin yüzeyleri boyalı bile olsa, neme maruz kaldığında, su molekülleri boyanın arasına girerek zamanla kabarcıklanma oluşturur ve paslanma başlar. Bu sebeple korozyonun hızı ortamın nemine bağlı olarak değişir. Birçok farklı korozyon çeşidi vardır. Önemli olan ise korozyon oluşumunu engellemek yada oluşan pasları temizlemektir. Bu amaçla günümüzde korozyonu engelleyici boyalar üretilmeye çalışılmaktadır. Ancak bunlarında halen geliştirilmesine ihtiyaç vardır. Günlük hayatta da birçok ürün zamanla oksitlenip paslanabildiği için paslanmaya yönelik temizlik ürünleri (kimyasal içerikli) geliştirilmektedir. Ancak bu ürünler pası giderebilmek için üretildiklerinden oldukça etkili kimyasallar içerebilmektedirler.

Çalışmamızda tanenin paslanma üzerindeki etkisi ve tanen içeren bitki atıkları hakkında bilgi toplanmıştır.

Tanen; tannik asit (Fransızca: tanin – sepi maddesi) olarak da bilinir. Tanenler polifenolik bileşikler olup, kolza, bakla, çay ve sorgumda gibi bitkilerden elde edilen, açık sarı-kahverengi toz, pul ya da süngersi bir kütle halindeki biçimsiz (amorf) maddelere verilen addır.

Tanenler genellikle bitkilerin kök, odun, kabuk, yaprak ve meyvelerinde bulunur. Başlıca kullanım alanı olan dericilik ve boyacılık dışında tanenler şarap ve biranın berraklaştırılmasında, petrolkuyularındaki sondaj çamurunun akışkanlığının artırılmasında ve buhar kazanlarının çeperlerinde birikinti oluşumunun engellenmesinde kullanılır. Tıpta damarları ve mukozayı büzücü etkilerinden ötürü bademcik, farenjit, basur ve bazı deri hastalıkları ilaçlarının bileşimine girer. Tannik asit, bitkinin sıcak suyla ekstrakte edilmesiyle (çayın demlenmesi gibi) suya çekilir.

Nar (Punica granatum); kınagiller (Lythraceae) familyasından içinde küçük çekirdekler ve meyve gövdesini oluşturan yüzlerce tanecikten oluşmuş, hafif ekşi ve bazen tatlı tadı olan, ılıman iklimlerde yetişen, bir meyve türüdür. Narlar kuraklığa dayanıklıdırlar ve Akdeniz tipi bir kış veya yaz yağmuru iklimine sahip bölgelerde yetişirler.Türkiye’de pek çok yerde gözüken nar yoğunlukla Ege ve Güneydoğu Anadolu Bölgelerinde yetiştirilir. Bitkinin tohumları meyve olarak yenildiği gibi, gövde-kök ve dal kabukları ile meyve kabuğu da tıbbi olarak kullanılır. Kök ve gövde kabuğu tanen, nişasta ve alkaloitlerden pelletierin taşır. 100ml nar suyu, yetişkin bir insanın günlük C vitamini gereksiniminin %16?sını karşılar. Nar suyu ayrıca B vitamini ve potasyum içerir. Çeşitli diyet ürünlerinde nar özü kullanılmaktadır. Çünkü nar özü şeker, kalori ve katkı malzemeleri içermemektedir.

Kırmızı Üzüm (Ribes): Ribes cinsinin bir türüdür. Kırmızı üzümün yapısında B ve C vitamini, demir, fosfor, potasyum, lif, bakır ve manganez bulunmaktadır. 100 gr taze kırmızı üzümün içerdiği besin değerleri şöyle sıralanabilir: kalori 56, enerji – 191.8 kJ, protein – 1.3 g, toplam yağ – 0.2 g, doymuş yağ 0 g,karbonhidrat – 7.9 g, şeker- 7.9 g,diyet lif – 3.5 g, sodyum – 1.4 mg, C vitamini – 80 mg, demir – 1.2 mg dır. Kırmızı üzüm pekmez ve şarap yapımında kullanılmaktadır. Özellikle şarap yapımı sırasında içeriğinde bulunan tanen sayesinde farklı tatlara sahip şaraplar elde edilmektedir.

Çay: işlenmiş yapraklarının kaynatılmasıyla veya haşlanmasıyla içecek elde edilen bir bitki türüdür. Çay çalısının bilimsel ismi Lat. Camellia sinensisdir. Çay, çalının yapraklarınınfermantasyonu, ısıtılması, kurutulması ve bazen diğer meyve veya bitkilerle karıştırılması sonucu hazırlanır. Türkiye’de çay, sadece Gürcistan sınırından başlayan ve Fatsa’ya kadar uzanan alan içerisinde yetiştirilebilmektedir.

Çay; tein, kafein, teofilin ve antioksidanlar için doğal bir kaynaktır. İçinde bulunan minerallernedeniyle kemik ve diş sağlığına faydalıdır. Ancak neredeyse hiç karbonhidrat ,protein ve yağ içermez. Dünyada en çok çay tüketen ülkeler arasında Türkiye yer almaktadır.

Bugüne kadar çayın faydaları üzerine pek çok çalışma yapılmıştır. Bu çalışmalar sonucunda çayın antioksidan özelliklerinin ön plana çıktığını ancak atıkları konusunda pek çalışma yapılmadığı görülmektedir. Ülkemizde yılda 50 bin ton civarında çay atığı ortaya çıkmaktadır. Bu atıklar ekonomik olarak değerlendirilmemektedir. Yapılan araştırmalar sonucunda çay atığında hemen hemen çaya yakın özellikler olduğunu belirlenmiştir. Çay atıklarında, çayın kendisinde olduğu gibi biyo yararlı maddeler vardır.

Projemizde tanen içeriklerinin paslanma üzerindeki etkisini karşılaştırmak üzere çayın yan ürünü olan ”Çay atığı” ve ”Çay” karşılaştırılmış ayrıca ülkemizde çok fazla tüketilen meyvelerden ”nar kabuğu” ve ”üzüm posası” kullanılmıştır.

KULLANILAN YÖNTEM:

Çalışmamızda bilimsel yöntem basamakları kullanılmıştır. Sorun olarak görülen bir konu proje konusu olarak belirlenmiş, kaynak taraması ve gözlemler yapılmış, kontrollü deneyler yapılarak veriler kaydedilmiştir.

Deneyin Yapılışı:

Deneysel işlemlerimiz için önce çözeltilerimizi hazırladık. Nar kabuğunu ve üzüm posalarını rondadan geçirdik. Narın kabuğundan, üzüm posasından, siyah kuru çaydan ve çay atığından hassas terazide 50′ şer gram tarttık. Üzerlerine 1000 ml belirtilen sıvılardan eklenerek çözeltiler hazırladık. Çivilerdeki paslanma olayının giderilme sürecini deneysel olarak göstermek için 8 deney grubu oluşturduk. Her bir deney grubunu 11 gün boyunca analiz ettik. Deney gruplarında kullanılan çözeltiler şu şekilde hazırlanmıştır.

1.Deney grubu: 1000 ml Saf su

2.Deney grubu: 50gr nar kabuğu+1000ml su çözeltisi

3.Deney grubu: 50 gr üzüm posası+1000ml su çözeltisi,

4.Deney grubu: 50 gr çay atığı+1000ml su çözeltisi ,

5.Deney grubu: 50 gr çay-1000ml su çözeltisi

6.Deney grubu: 50gr nar kabuğu-1000ml alkol çözeltisi,

7.Deney grubu: 50 gr üzüm posası-1000ml alkol çözeltisi,

8.Deney grubu: 50 gr çay atığı-1000ml alkol çözeltisi,

Yukarıda belirtilen çözeltiler hazırlanarak ağızları kapatılıp 2 saat bekletildi. Bekletilen çözeltiler süzülerek her birinden 100ml alındı. Daha sonra bu sıvılar içerisine iki adet paslı çivi ilave edildi. Deney grupları 1 gün aynı ortamda bekletilerek deney sonuçları yorumlanmaya başlandı. Bu günden itibaren her gün aynı saatte deney grupları içinden alınan çiviler kurutma kağıtları üzerine alınıp hafifçe kurulandıktan sonra üzerlerinde bulunan paslanma oranının ne kadar giderildiği gözlemlenerek gözlem sonuçları kaydedildi ve fotoğrafları çekildi.

PROJE BÜTÇESİ:

Nar:1 tl

Kırmızı üzüm:2 tl

Çay: Evden temin ettik.

Etilalkol:Fen laboratuarından temin edildi.

Toplam:3tl

PROJE TAKVİMİ:

1 Ekim ? 12 Ekim literatür taraması

15 Ekim- 26 Ekim malzemelerin temin edilmesi

29 Ekim- 16 Kasım düzeneğin oluşturulması

19 Kasım- 14 Aralık deneylerin yapılması

17 Aralık-28 Aralık sonuçların değerlendirilmesi

31 Aralık -11 Ocak proje raporunun yazılması

ULAŞILAN SONUÇLAR:

Çivilerde paslanma oranları gözlemlenerek yorumlanmış ve veriler tablo haline getirilmiştir.

Çivilerdeki paslanma oranının giderilmesini yorumlama şu şekilde yapılmıştır:

1-Başlangıçtaki pas seviyesi 5 olarak belirlenmiştir.

2-Her gün sonunda her gruptan alınan çivilere bakılmıştır.

3-Değerlendirme kriterleri 1-10 arasında yapılmıştır.

4-Paslanma arttıysa değerlendirme 1’e doğru yapılmıştır.

5-Paslanma azaldıysa değerlendirme 10’a doğru yapılmıştır.

6-Yani çok paslı bir çivi 1 olarak, çok temiz bir çivi ise 10 olarak yorumlanmıştır.

SONUÇLARIN DEĞERLENDİRİLMESİ:

Sonuçlar değerlendirildiğinde suda bekleyen (1.grup) çivilerin bekleme süresine göre paslanma oranlarının arttığı ve gittikçe daha kötü oldukları görülmüştür.

Alkol ve su ile hazırladığımız çözeltileri karşılaştırdığımızda en iyi sonuçların su ile hazırlananlardan elde edildiğini gördük. Bu sonuç bize alkolün pas ile reaksiyona girmediğini göstermiştir. Ayrıca alkolün atıklarda bulunan tanenin pas üzerindeki etkisini azalttığı sonucu çıkmaktadır.

Su ile hazırladığımız karışımları karşılaştırdığımızda en iyi sonucu yüksek tanen içeriğine sahip çay ve çay atığında gözlemledik. Bu sonuç çay atığının da çay ile hemen hemen aynı bileşenlere sahip olduğunu ve aynı etkileri gösterebildiğini ortaya çıkarmıştır.

Kırmızı üzümün sulu çözeltisinde de belirli gün sonunda olumlu etkiler gözlemlenmiştir. Paslanmaya karşı en az etki ise nar kabuğundan hazırladığımız çözeltilerimizde ortaya çıkmıştır.

Tüm bu sonuçları değerlendirdiğimizde, tanenin paslanma üzerinde olumlu etki gösterdiğini söyleyebiliriz.

ÖNERİLER

Paslanma kullandığımız tüm metal eşyaların oksijen ve neme maruz kalmasıyla zamanla meydana gelebilecek bir olaydır. Bu olay kullanılan metallerin eskimesine ve kullanılamaz bir hale gelmesine sebep olur. Evlerde, işyerlerinde, fabrikalarda veya sanayide metallerin paslanması çok sık karşılaşılan bir problemdir. Bu sorunun giderilmesinde kullanılan yöntemler ise genellikle kimyasal maddelerdir. Halbuki nar kabuğu, üzüm posası yada çay atığı gibi bitkisel atıklar kullanılarak bu korozyondan kurtarılabilir.

Daha geniş çapta düşünüldüğünde bu bitkisel atıklardan doğal pas giderici ürünler oluşturulabilir. Hatta meyve suyu üreten fabrikalarda atılan nar kabuğu ve üzüm posaları ile çay fabrikalarının yan ürünü olan çay atıkları farklı bir alanda değerlendirilebilir.

Fabrikalardan çıkan tüm atıklar pas giderici ürünler üreten fabrikalarda değerlendirilerek doğal, sağlıklı ve kimyevi maddeler içermeyen temizlik ürünleri elde edilebilir. Özellikle ev kadınlarının ve temizlik sektöründe çalışan insanların sıklıkla maruz kaldığı kimyevi temizlik maddelerinin azaltılması ve böyle doğal ürünlerin kullanılması gelecekte yakalanılacak kanser gibi birçok hastalığın önüne geçilmesinde bir tedbir olacaktır.

KAYNAKÇA

Antalya Tarım İl Müdürü Bedrullah Erçin, tumgazeteler.com, 29.09.2008, http://www.tumgazeteler.com/?a=4166456

http://tr.wikipedia.org/wiki/Nar

http://tr.wikipedia.org/wiki/Tanen

ÖZEL BEYLİKDÜZÜ OKYANUS ORTAOKULU
BEYKOP 1. BÖLGE 10.CADDE NO:1 ESENYURT/İSTANBUL
KİMYA – PASTANEN
İLAYDA CİNCİL AYBÜKE YÖNLÜER
DİĞDEM SARITAŞ

Fen Projesi / Matematik Projesi
Bu Benim Eserim Fen Bilimleri ve Matematik Projeleri Yarışması
Bilim Şenliği Projeleri