Üstün Özelliklerle Yaratılmış Bir Madde: Cam

Hasret ruzgari

Aktif Üyemiz
Cam, inşaattan gıdaya, otomotivden eczacılığa, denizcilikten mobilyaya kadar çok farklı sektörlerde kullanılan önemli bir malzemedir. Keşfediliğinden günümüze kadar, bir taraftan çeşitleri çoğalırken, diğer taraftan da kullanıldığı yerler her geçen gün daha da artmış, zamanla vazgeçilmez bir tüketim maddesi olmuştur.Şüphesiz, camın bu kadar geniş alanda 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.
Camın Yapısı
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 bilinen maddelerde bile saklayamadığımız çözücü, parçalayıcı birçok kimyasalı cam kaplarda tutabiliriz.
Camın Aslında Bir Sıvı Olduğunu Biliyor muydunuz?

Cam bir amorf katıdır (atomların kararlı bir kristal yapıya sahip olmadığı katılar için kullanılan terim). Bu haliyle de yer yer davranış olarak sıvı halde bir maddeye benzer. Sıvı maddelerin genel özelliklerinden olan viskozite (koyu kıvamlılık), camda da bulunan bir özeliktir. Diğer bir deyişle cam akışkan bir maddedir ancak akış süresi o kadar uzundur ki bu akışı bir insan gözlemleyemez. Bu yüzden bizler camı katı bir madde olarak nitelendiririz.
Çok eski dönemlerden kalmış olan cam bardak ve vazoların alt kısımlarında kalın bir cam katman oluşmuş olmasının nedeni, camın gözle görülmeyen bir miktarda sürekli olarak aşağıya doğru akıyor olmasıdır.
Camın Özel Yaratılışındaki Hikmetler
Yüzey Gerilimi: Camın fiziksel özellikleri, insanların faydalanması için özel olarak yaratılmıştır. Camın şekillendirilmesinde en önemli etkenlerden biri “yüzey gerilimi”dir. Bu özellik, camın çok ince gözeneklere girmesine ve bunları doldurmasına imkan tanır.
Optik Özelliği: 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.
Yansıtma Özelliği: 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 % 4'tür ve tamamen saydam bir cam, gelen ışığın % 92'sini geçirmektedir. Yansıtma kayıpları, cam yüzeyine konulacak özel kaplama malzemeleri ile azaltılabilmektedir.
Işık Geçirgenliği: 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.
Özgül Ağırlığındaki Hassas Denge: 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.
Ayarlanabilen Sıcaklığa Dayanma Oranı: 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 100-350oC 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.
Dayanıklılığı: Camın mekanik özellikleri de mucizevi niteliktedir. Bazı özel yöntemlerle, camın dayanıklılığı yüksek oranda artırılabilmektedir. Günlük hayatta kullanılan bazı camların dayanıklılık uygulaması, 65-130 kg/cm2'dir. Bununla birlikte, tasarımlarda; sertleştirilmiş bir ürün için bu oran 10 katına çıkarak 1300 kg/cm2'ye kadar ulaşabilmektedir. Böyle camlar oldukça dayanıklı olur; tekme ya da çekiç darbeleriyle dağılmaz. Buna ek olarak, iki cam tabakasının arasına başka bir kimyasal ekleyerek de camı 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.”
Temizlenebilirliği: Camın kullanışlılığını sağlayan özellikleri bu kadarla da sınırlı değildir. Yeni ya da kimyasal olarak temizlenmiş cam yüzeyler için, statik sürtünme katsayısı 1'e çok yakındır. Bu sayede, camları kolayca temizlemek mümkün olmaktadır.
Yüzey ve Hacim Direnci: 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 yaratılması sayesinde ortaya çıkan bu nimetler, Yüce Rabbimiz'in bizlere sunduğu büyük bir lütuftur. Bugün teknolojik ürünlerden ve bunların getirdiği konfordan yararlanabiliyorsak; bu, Allah'ın onları ihtiyaca göre ve sürekli olarak yaratmasından kaynaklanmaktadır. ‹nsanın yapması gereken ise; hayatı boyunca karşılaştığı her detayı Yüce Allah'ın yarattığını bilmesi ve bunlar için kesintisiz olarak şükretmesidir. Unutulmamalıdır ki;
“Göklerde ve yerde ne varsa tümü Allah'ındır. Allah, her şeyi kuşatandır.” (Nisa Suresi, 126)
“Cam”sız Bir Hayatta;

İç mekanlarda güneş ışığından mahrum olarak yaşardık,
Ampul olmazdı; aydınlatmadan mahrum kalırdık,
Seralar olmazdı,
Mikroplar ve diğer mikroorganizmalar hakkında bilgi edinemezdik,
Temel göz rahatsızlıklarını gideremezdik,
Televizyonlar ve bilgisayar monitörleri olmazdı,
Aynalar olmazdı,
Fotoğraf makineleri olmazdı,
Ay ve yıldızlar hakkında, gözümüzle gördüklerimiz dışında, fazla bir bilgimiz olmazdı,
Arabaların üstü ya da çevresi hep açık olurdu,
Otomobillerde dikiz aynaları olmazdı,
Uçaklar ve helikopterlerdeki pencereler olmazdı,
Laboratuvarlardaki birçok malzemeyi kullanamazdık,
İçini görebildiğimiz yiyecek ve içecek kaplarımız olmazdı,
Ateşe dayanıklı cam kaplar olmazdı,
Scanner (tarayıcı) ve fotokopi makineleri olmazdı,
Yüksek data transferi ve ışık aktarımı yapan fiberoptik kablolar olmazdı,
Camdan süs eşyaları olmazdı,
Vitraylar olmazdı,
Saatleri okuyamazdık; okuyabildiklerimiz, dış etkenlere karşı korumasız olurdu.
Elbette yukarıda sayılanlar, camın günlük yaşamımızda bize sağladığı faydaların yalnızca küçük bir bölümüdür. Teknolojinin hızla gelişmesiyle camın kullanım alanı da artmaktadır. Bir Kuran ayetinde, Allah'ın insanları nimetlendirmesine şöyle dikkat çekilmiştir:
“Kendinden (bir nimet olarak) göklerde ve yerde olanların tümüne sizin için boyun eğdirdi. Şüphesiz bunda, düşünebilen bir kavim için gerçekten ayetler vardır.” (Casiye Suresi, 13)
 
Moderatör tarafında düzenlendi:
Üst Alt