Diatomun endüstriyel kullanım alanları
Diatomlar genellikle suda yaşayan, tek hücreli, fotosentez yapabilen ama karada da yaşayabilen alglerdir. Dünya oksijeninin büyük bölümünden sorumlu bu küçük canlıların en büyükleri 1mm genişliğindedir. 1cm3 deniz suyunda 10000 tane diatom canlısı bulunur. Birçok deniz canlısı diatomlarla beslenir. Hepsinin kendine özgü şekilleri olması dikkat çeken özelliklerindendir.
Dış kısmı bir kabuktan oluşuyor, bu kabuksu yapıda silika adında biyolojik bir yapıdan oluşturuluyor. Aşağıdaki videoda bu kabuk yapıyı ve canlılın hareketlerini görebilirsiniz.
Diatomlar 2 gruba ayrılıyor;
1. The Centrales
2. Pennales
Peki nedir bu iki grubun özellikleri ve farkları?
1. The Centrales : (Biddulphiales)
Biçimsel olarak bir merkez çevresinde açısal bir simetri oluştururlar (tekerlek şekli gibi) Deniz ve okyanusların yüzeyinde yaşarlar, çok derinlere inmezler gün ışığının ulaşabileceği kadar derinliklerde yaşarlar.
2. Pennales : (Bacillariales)
Diğer grubun aksine kirli su birikintileri, akarsu, bataklık gibi yerlerde çoğalır ve yaşarlar. Biçimsel olarak üstü ve altı simetriktir ve bir buçuk, boru gibi uzar.
Diatomlar nasıl çoğalırlar?
Eşeyli ve eşeysiz üreme sistemlerine sahiplerdir. Genellikle eşeysiz ürerler.
Eşeysiz üremeleri dış kabuklarındaki halkaların ikiye bölünüp yarım kabuklar tamamlanıp daha küçük bir diatom oluşmasıyla gerçekleşiyor. Bölünme daha fazla küçük parça oluşamayacak hala gelinceye kadar devam ediyor. Eşeyli üremelerinde yeni diatom tam büyüklükte oluyor. Bölünme daha fazla küçük parça oluşmasının önüne geçiyor.
Diatomların yararları nelerdir?
Öncelikle diatomlar tam bir fotosentez kaynağıdır. Dünyanın fotosentez kaynağı da denebilir. Aynı zamanda diatomlar deniz suyu kirlilik oranlarını araştırırken de kullanılıyorlar. Diatomların birçok çeşidi olduğunu söylemiştik, her çeşidin kendine göre farklı özellikleri vardır. Farklı özellikteki diatomlar farklı özellikteki su içinde çoğalabiliyorlar bu şekilde de denizin kirlilik, temizlik oranı bulunuyor.
Ayrıca petrolün temelinde de diatomlar mevcuttur, içerdikleri oldukça küçük yağlar sayesinde. Denizde oldukça fazla diatom olduğu biliniyor, bu diatomların milyonlarcası ölüp dibe çöktüklerinde bahsettiğimiz yağlar sayesinde deniz diplerinde petrol yatakları oluştururlar.
Çoğu diatom tek hücrelidir, fakat koloni veyaz zincir oluşturanları da vardır. Diatomlarda tek hücrelilerinin temel özelliği silisten oluşan dış kabuklarıdır. Bu dış katmanları nedeniyle diatomların şekilleri büyük farklılıklar gösterir, onlara değişik ve ilginç görünümler kazandırır.
Diatomlar mükemmel mimarlardır. Kendilerine denizin içinde opalden evler inşa ederler. Bu evler, bazen parıldayan bir kozalağı, bazen bir spirali, bazen de ışıldayan kristal bir avizeyi andırır. İlginç olan ise, yirmibeşbinden fazla diatom türü olmasına rağmen hiç birisinin kabuğunun bir diğerine benzememesi.
Tıpkı bir kar tanesinin diğerine benzememesi gibi.
Diatomlardaki ihtişam sadece bir mücevheri andıran görünümleri ile kısıtlı değildir. Yeryüzündeki yaşamın devamı için son derece önemli görevlerde üstlenmişlerdir: Hatta yeryüzündeki en yaşamsal canlılar oldukları dahi söylenebilir...
Dünyadaki pek çok su kitlesinin içerisinde inanılmayacak sayılarda dolanır, salınır ve yuvarlanırlar. Bir litre deniz suyundaki diatomların sayısı, on milyondan fazladır. Bu nedenledir ki denizdeki en temel yemek kaynaklarının arasında yer alırlar.
Denilebilir ki "karada yaşayan canlılar, insanlar da dahil olmak üzere, diatomlara borçludurlar".
Diatomlar yaptıkları fotosentez sayesinde bizim soluduğumuz oksijenin büyük bir kısmını üreten minik bitkilerdir.
Bu altın sarısı, kahverengi renkli minik canlılara, ışık, su, karbondioksit ve gerekli besinlerin olduğu her yerde rastlayabilirsiniz. Bunun yanında bütün diatomlar suda bulunmaz. Bazları toprak üstünde, yosunlara tutunarak ağaçlarda ve hatta tuğla duvarlarda yaşayabilirler. Tabi nem varsa.
Büyüklükleri açısından değişkenlik göstermekle beraber en büyüğü 1 milimetre çapındadır. Eğer çıplak gözle bakarsanız bir mücevhere benzeyen fiziki yapısını farkedemezsiniz. Diatomlar, fitoplankton olarak adlandırılan bitkilerin en sık rastlanan türüdür ve özellikle soğuk okyanuslarda çok sayıda bulunurlar.
Bazıları denizin kıyısında dolaşırken içlerinden bazıları çamura dahi yerleşebilirler. Ancak çoğunluğu ışığı emebilmek için yüzeyde dolaşırlar.
Baştada değindiğimiz gibi diatomların en etkileyici özellikleri kabuk inşa etmeleridir. Estetik değeri büyük olan bu inşaatlar önemli bir kimyasal süreç sonunda gerçekleşir: "Çözünmüş silikonu kıymetli bir taş olan opale benzeyen silikaya çevirirler". Bu dönüşüm sonucunda ortaya çıkan kabuklar inanılmaz çeşitliliğe ve mükemmel bir mimariye sahiptirler.
Şimdi tasarım yeteneği çok iyi olan bir mimarı düşünün. Ancak bu mimarın malzeme bilgisinin yetersiz olduğunu ya da mimari tasarım yapması için gerekli malzemeyi bulamadığını düşünün. Tek başına tasarım yeteneği bir anlam ifade eder mi? Şüphesiz hayır. Oysa diatomlar ancak "simyacı hikayeleri"nde rastlanabilecek bir maharetle bir takım kimyasal düzenlemeler yapmakta ve bunların sonucunda da mükemmel eserler ortaya çıkmaktadır. Dikkat edin, burada önce kimya, ardından da mimarlık fakültesini bitirmiş üstün başarılı bir insandan bahsetmiyoruz. Bahis konusu, toplu iğne başı büyüklüğünde, sinir sistemi veya beyin oluşumu olmayan mikroskobik bir canlı.
1702 yılında Anton van Leeuwenhoek bu küçük canlıları keşfettikten sonra, fotosentez yapıp oksijen ürettikleri için onların bitki olarak sınıflandırılmışlardı.
Oksijen Üreten Mikro Fabrikalar
Aslında diatomları şekilleri nedeniyle, sadece mimari harikalar olarak tanımlamak eksik bir değerlendirmedir. Üzerlerinde çok sayıda gözenek bulunur. Bu gözenekler bir yandan mimari yapıya bir incelik katarken diğer yandan da besinlerin içeriye girip gaz değişimine olanak sağlarlar. Trilyonlarca sayıdaki diatom, bu gaz değişimi sonunda kendi ihtiyaçlarının çok çok üzerinde oksijen üreterek atmosferimize bizler için değeri son derece önemli bir katkıda bulunurlar.
Denizlerdeki Besin Zincirininin En Önemli Halkası
Besin zinciri içerisinde de yaşamsal bir rol oynarlar. Diatomlarda dünya üzerinde yaşayan başka herhangi bir canlıdan daha fazla organik madde başka bir deyişle yiyecek mevcuttur. Bazen denizin çimenleri diye adladırılan diatomlar, zooplanktonlar adlandırılan küçük canlıların temel besin kaynaklarıdır.
Zooplanktonlar Ringa balıkları tarafından tüketilirler. Daha büyük canlılar ise ringa balıklarını tüketirler. Bunun yanında Kambur balina gibi devasa canlılar diatomları doğrudan yiyebilirler.
Kambur bir balinın birkaç saat tok kalabilmesi içinse birkaç yüz milyar kadar diatomu yemesi gereklidir.
Hassas Bir Planlama
Bir diatomcunun izleyebileceği en büyüleyici anlar üremedir. Öncelikle ilaç kapsülüne benzeyen kabuk ikiye ayrılır. Daha sonra diatomun çekirdeği ikiye ayrılarak her biri yarım kabuğun içine girer. Yeni diatomlar daha sonra eksik kalan yarılarnı tamamlarlar. Kabuğun bir yarısından oluşan diatomlar biraz daha küçüktürler. Onlar bölündükçe daha da küçülürler.
Diatomlar inanılmaz hızlarda, bazıları sekiz hatta dört saatte bir bölünerek ürereler. Bu nedenle 10 gün içerisnde bir diatomdan 1 milyar kadar diatom ortaya çıkabilir. Şüphesiz bu sonderece isabetli bir planlamadır. Şöyle ki: Bir an için diatomların dünyadaki en önemli oksijen kaynaklarından biri olmasına rağmen hızlı üreme özelliklerinden yoksun olduklarını düşünün. Şüphesiz bu durumda toplamda üretilen oksijen miktarı hep kısıtlı kalacağı için diatomların bu özellikleri hiç bir anlam ifade etmeyecekti.
En basit bir fabrika da bile malların üretim miktarı ve hızı bir planlama gerektirir. Aksi durumda fabrika, piyasaya ya yetersiz miktarda ya da fazla fazla mal sevkettiğinden, üretim için gerekli yeni kaynak yaratamayacak ve kapanacaktır. Sırf bu nedenle Üniversitelerde üretim organizasyonu ve planlaması eğitimi verilmektedir.
Diatomun bölünmesi
Üremede Birinci Aşama
• Stephanopyxis turris cinsi daitom üremeye aseksüel (cinsiyetsiz) bölünmeyle başlar. Tek bir çekirdeği birbirinin içine geçen kabukları vardır.
• Çekirdek bölünürken kabuklarda ayrılır ve her bir yarım kendi içine geçek kapak kabuğu üretir.
• Yavrulardan biri anneyle aynı büyüklükteyken diğeri daha küçüktür ve yavrularda giderek daha küçüleceklerdir.
• Bu küçülme süreci orijinal anneden yüzde 60-80 küçülene kadar devam eder. Daha sonra eğer çevresel şartlar uygunsa seksüel çevrim başlar. Ancak şartlar olumsuzsa yavrular bölünmek imkansız hale gelene kadar küçülmeye devam eder ve sonunda o hat ölür.
Üremede İkinci Aşama
• İkinci üreme çevrimine giren diatomlar dişi veya erkek olabilirler. Her iki cinsinde zarla kaplı uzun kapsülleri vardır. Dişide üç yumurta oluşur ama sadece biri yaşar. Erkekte ise spermatogenia adı verilen parçacıklarda sperm üretilir.
• Çiftleşme spermlerden birisi olgun dişiye ulaşınca başlar. Dişi kıvrılarak zarını açar ve giriş için yer açılır.
• Döllenmiş yumurta içindeki çekirdekle küresel bir şekil alır.
• Zarfın içerisinde çekirdeğin etrafında kabuk oluşur.
• Zarf yırtılır, anneye çok benzeyen olgun diatom d ışarı çıkarak çevrimi tamamlar.
Diatomlar hızlı üremelerinin bir sonucu da okyanusların rengini yüzlerce kilometrelik alanlarda değiştirebilirler. Böyle bir durumda zamanla mevcut silikonu ve besin maddelerini tüketirler. Ve sonunda da büyük bir kısmı ölerek dibe batar. Nitekim Kuzey Pasifik ve Antartik Denizinin 30 milyon kilometre kare kadarlık bir alanının dibi ölü diatom tabakalarıyla kaplıdır. Bu tabakalar zamanla fosilleşerek diatomitleri oluşturur.
Diatomitler ise endüstriyel amaçla kullanılırlar. Diatomid hafif ağırlığı ve gözenekleri ile ideal bir filtre yapısına sahiptirler. Bu nedenle uzay endüstrisinde kullanılabildikleri gibi, böcek öldürücü üretiminden, boya dolgusuna kadar farklı amaçlarla kullanılabilmektedir.
Diatomların kendi besinleri bile insanlık için çok önem taşımaktadır. Fotosentez sayesinde ürettikleri minik yağ parçacığı şeklindeki besinlerini, kendi hücreleri içerisinde saklarlar. Antik zamanlardaki diatomlar öldükçe denizdeki trilyonlarcasının altına gömüldüler. Jeolojik ve biyolojik kuvvetler ise içlerindeki minik yağ parçacıklarının bir araya gelerek petrol yataklarını oluşturmalarına neden oldular.
Bugün kullandığımız petrolün çoğu tarihöncesi denizlerde ölen diatomlar tarafından oluşmuştur.
Diatomlar mükemmel mimarlardır.
Diatomlar o kadar enfestirlerdir ki aynı zamanda muhteşem önemli olduklarına inanmak çok güçtür. Hatta yeryüzündeki en yaşamsal bitkiler oldukları dahi iddia edilebilir. Dünyadaki pek çok diatom su içerisinde inanılmayacak sayılarda dolanır, salınır ve yuvarlanırlar. Bir 1 cm3 deniz suyunda, bu minik canlılardan on bin tanesi yaşar.
Karada yaşayan canlılar, insanlar da dahil olmak üzere, hayatlarını bir anlamda diatomlara borçludurlar. Çünkü onlara yaptıkları fotosentez sayesinde bizim soluduğumuz oksijenin büyük bir kısmını üretirler.
Bu altınsarısı, kahverengi algler ışık, su ve karbondioksit ve gerekli besinlerin olduğu her yerden fırlarlar. Tüm diatomlar suda bulunmaz. Bazları toprak üstünde, yosunlara tutunarak ağaçlarda ve hatta tuğla duvarlarda bile nem varsa yaşarlar.
Diatomit, silikadan ve diatom fosillerinden oluşmuştur. Diatom sert kabuklu bir alg türüdür.
Diatomit ürünleri sanayide birçok işlemlerde ara ve yardımcı malzeme olarak kullanılmaktadır. Başlıca tüketim alanları önem sırasına göre şöyle sıralanabilir :
- Filtre-Yardımcı malzemesi (süzme),
- Dolgu malzemesi,
- Izolasyon malzemesi (ısı, ses, elektrik),
– Absorbent,
- Aşındırıcı ve yüzey temizleyici,
- Katalizör taşıyıcı,
- Hafif yapı malzemesi, refrakter imalatı,
- Birçok kimyasal maddelerin üretiminde silis kaynağı olarak,
- Gübrelerde taşıyıcı ve topraklanmayı önleyici olarak.
Diatomitin % 85-90 gözeneklilik derecesine sahip bir doku meydana getirebilecek özel yapısı, kimyasal inörtlüğü ve steril özelliği nedeniyle en çok tüketildiği ve ikame ürünlere göre hemen hemen rakipsiz olduğu kullanım alanı, süspansiyon halindeki katı tanecikleri sıvılardan ayırmak amacıyla uygulanan filtrasyon işlemleridir. Bu uygulamada filtre yardımcı malzemesi bez, elek gözenekli taş veya metalden yapılan destek yüzeyleri üzerine biriktirilerek filtrasyon keki oluşturmak suretiyle veya doğrudan doğruya süzülecek sıvıya ilave edilerek kullanılır. Filtrasyon işlemi sırasında süzülmekte olan sıvıya kontrollü olarak dozajlama şeklinde ilave edilmek suretiyle kekin gözenekliliği korunur. Böylece istenilen süzme hızı ve berraklık derecesini elde etmek mümkündür.
Yardımcı malzeme kullanılması süzme periyodunu uzatmakta, istenilen hız ve berraklıkta süzme yapılabilme imkanını sağlamakta ve işlemi kolaylaştırmaktadır. Bu sebeplerden dolayı işletme giderleri ve işçilikte önemli tasarruflar sağlanmaktadır. Diatomit filtre yardımcı malzemeleri ham şeker şerbeti, bira, viski, şarap, yüzme havuzu suları, kuru temizleme solventleri, eczacılık mamülleri, meyve ve sebze suları, endüstriyel atıklar, kimyasal maddeler, vernik ve lakeler, madeni ve nebati yağların filtrasyon işlemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Diatomit ürünlerinin ikinci büyük kullanım alanı fonksiyonel dolgu işlemleridir. Burada kullanılan dolgu malzemesi nihai mamülün özelliklerini geliştirerek performansını artırmaktadır. Bu amaç için diatomitin hafiflik, dayanıklılık, kimyasal inörtlük, ısı-ses-elektrik izolasyon kabiliyeti, yüksek gözeneklilik ve emicilik özelliklerinden yararlanılmaktadır.
Diatomitin fonksiyonel dolgu işlemi için kullanıldığı en önemli uygulamalar boya, plastik, lastik, kağıt, ilaç, kozmetik, cila, kibrit, diş macunu ve kimya sanayileridir.
Bazı diatomit çeşitleri % 94′e ulaşan yüksek silis muhtevalarına sahiptirler. Bu sebeple kimyasal reaksiyonların büyük çoğunluğuna karşı ilgisizdirler. 1430 °C civarındaki yüksek ergime sıcaklığı ise aşırı sıcaklıklara karşı dayanıklılık sağlar. Bu sebeple diatomit ürünleri hem katalizör taşıyıcısı, hem de izolasyon elemanı olarak kullanılırlar. Katalizör taşıyıcı uygulamasının en önemli örnekleri hidrojenasyon prosesindeki nikel katalizörler ve sülfürik asit üretimindeki vanadyum katalizörlerdir. Ayrıca çimentoda su mutevası fazlalığını giderme ve homojeniteyi ıslah etmek amacıyla kullanılabilir. Betona % 3 oranında diatomit ilavesinin betonun basınç direncini % 20, çekme direncini ise % 10 oranında artırdığı gözlenmiştir.
Diatomit, silikadan ve diatom fosillerinden oluşmuştur. Diatom sert kabuklu bir alg türüdür.
Diatomit ürünleri sanayide birçok işlemlerde ara ve yardımcı malzeme olarak kullanılmaktadır. Başlıca tüketim alanları önem sırasına göre şöyle sıralanabilir :
- Filtre-Yardımcı malzemesi (süzme),
- Dolgu malzemesi,
- Izolasyon malzemesi (ısı, ses, elektrik),
– Absorbent,
- Aşındırıcı ve yüzey temizleyici,
- Katalizör taşıyıcı,
- Hafif yapı malzemesi, refrakter imalatı,
- Birçok kimyasal maddelerin üretiminde silis kaynağı olarak,
- Gübrelerde taşıyıcı ve topraklanmayı önleyici olarak.
Diatomitin % 85-90 gözeneklilik derecesine sahip bir doku meydana getirebilecek özel yapısı, kimyasal inörtlüğü ve steril özelliği nedeniyle en çok tüketildiği ve ikame ürünlere göre hemen hemen rakipsiz olduğu kullanım alanı, süspansiyon halindeki katı tanecikleri sıvılardan ayırmak amacıyla uygulanan filtrasyon işlemleridir. Bu uygulamada filtre yardımcı malzemesi bez, elek gözenekli taş veya metalden yapılan destek yüzeyleri üzerine biriktirilerek filtrasyon keki oluşturmak suretiyle veya doğrudan doğruya süzülecek sıvıya ilave edilerek kullanılır. Filtrasyon işlemi sırasında süzülmekte olan sıvıya kontrollü olarak dozajlama şeklinde ilave edilmek suretiyle kekin gözenekliliği korunur. Böylece istenilen süzme hızı ve berraklık derecesini elde etmek mümkündür.
Yardımcı malzeme kullanılması süzme periyodunu uzatmakta, istenilen hız ve berraklıkta süzme yapılabilme imkanını sağlamakta ve işlemi kolaylaştırmaktadır. Bu sebeplerden dolayı işletme giderleri ve işçilikte önemli tasarruflar sağlanmaktadır. Diatomit filtre yardımcı malzemeleri ham şeker şerbeti, bira, viski, şarap, yüzme havuzu suları, kuru temizleme solventleri, eczacılık mamülleri, meyve ve sebze suları, endüstriyel atıklar, kimyasal maddeler, vernik ve lakeler, madeni ve nebati yağların filtrasyon işlemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Diatomit ürünlerinin ikinci büyük kullanım alanı fonksiyonel dolgu işlemleridir. Burada kullanılan dolgu malzemesi nihai mamülün özelliklerini geliştirerek performansını artırmaktadır. Bu amaç için diatomitin hafiflik, dayanıklılık, kimyasal inörtlük, ısı-ses-elektrik izolasyon kabiliyeti, yüksek gözeneklilik ve emicilik özelliklerinden yararlanılmaktadır.
Diatomitin fonksiyonel dolgu işlemi için kullanıldığı en önemli uygulamalar boya, plastik, lastik, kağıt, ilaç, kozmetik, cila, kibrit, diş macunu ve kimya sanayileridir.
Bazı diatomit çeşitleri % 94′e ulaşan yüksek silis muhtevalarına sahiptirler. Bu sebeple kimyasal reaksiyonların büyük çoğunluğuna karşı ilgisizdirler. 1430 °C civarındaki yüksek ergime sıcaklığı ise aşırı sıcaklıklara karşı dayanıklılık sağlar. Bu sebeple diatomit ürünleri hem katalizör taşıyıcısı, hem de izolasyon elemanı olarak kullanılırlar. Katalizör taşıyıcı uygulamasının en önemli örnekleri hidrojenasyon prosesindeki nikel katalizörler ve sülfürik asit üretimindeki vanadyum katalizörlerdir. Ayrıca çimentoda su mutevası fazlalığını giderme ve homojeniteyi ıslah etmek amacıyla kullanılabilir. Betona % 3 oranında diatomit ilavesinin betonun basınç direncini % 20, çekme direncini ise % 10 oranında artırdığı gözlenmiştir.
BİYOLOJİ ÖDEV YARDIM
-
Mercanlar ve Mercan resifleri hakkında bilgi
-
Kulak Nedir? Kulağın Yapısı ve Görevleri Nelerdir?
-
Göz nedir ? Gözün görevleri nelerdir ? Canlılarda göz ve görme organı
-
Boğaz nedir ? Boğazın kısımları nelerdir ?
-
Omurga, columna vertebralis nedir ? Görevleri nelerdir ?
-
Doğal gübreler nelerdir
-
Kimyasal (yapay) gübreler nelerdir
-
Kortizol Nedir
-
Semantik Nedir ?
-
Karasal Ve Sucul Biyomların Özellikleri Nelerdir ?
-
Kaç çeşit biyom vardır
-
Bitki Ve Hayvanların Yeryüzündeki Dağılımını Etkileyen Faktörler Nelerdir?
-
Bitkisel dokular hakkında bilgi
-
Ekosistemde besin zinciri ve besin ağının önemi nedir ?
-
Genetik Algoritmalar