Prof.Ateş Arcasoy'a ait bir kısım hammadde arasında yer alan renklendirici oksitler hakkında kısa bilgiler paylaşacağım. Farklı paketleme ve muhafaza yöntemleriyle, etiketlenerek bize intikal eden renklendirici oksitler arasında yer alan krom, bakır, kobalt ve vanadyum seramik sırları, ve astarlarının, boyalarının üretilmesine yaygın kullanılırlar. Bunların arasında yer alan vanadyum penta oksit ise çok yaygın kullanılmayan bir renklendirilmesinde, hakkındaki genel bilgiler aşağıda yer almaktadır.
Bazı kobalt etiketinde Sn.Arcasoy'un kendi el yazısı ile "Sanat Seramik 1980" ve "Co Japon 19.2.1988" ve "T.Tuna" ibareleri yazmaktadır. Ayrıca Vanadyumun içinde muhafaza edildiği, ağzı kapalı, sürşarjlı 75 Lira değerindeki Atatürk pulu yapıştırılmış, Kartal hareketli, 1990 damgalı, üniversite adresine yollanan posta zarfı da filatelik ve efemera nitelikli bir koleksiyon malzemesi oluşuyla çok değerlidir. Ağzı kapalı olarak arşivimizde yer alacaktır. Aşağıda lisansüstü sınavlarda öğrencilerimize yönelttiğim bazı sorulara cevap olabilecek, kısa bilgiler yer almaktadır.
Bakır oksidin seramik ve cam sanatında kullanımı, M.Ö. 4000'li yıllara kadar uzanan Mezopotamya ve Mısır'a dayanır. Çin'deki Ming Hanedanlığı döneminde (14. yüzyıl) üretilen, öküz kanı kırmızısı (oxblood) olarak bilinen sırlı seramikler, indirgen ortamda bakır oksidin kullanımının en parlak örneklerinden biridir.
Mısırlı zanaatkârlar, fayansları renklendirmek için bakır oksit kullanarak turkuaz ve yeşil tonlarını elde etmişlerdir. Daha sonra, Çin'deki ustalar, fırınlama atmosferini kontrol ederek bakır oksitten kırmızı renk elde etme sanatını geliştirmişlerdir. Bakır(II) oksit (CuO), seramik sektöründe yaygın olarak kullanılan bir renklendirici ve pigmenttir. Seramik sırlarına ve camlara katıldığında, fırınlama ortamına ve sıcaklığa bağlı olarak geniş bir renk yelpazesi sunar.
Oksitleyici fırınlama ortamında (yani bol oksijenli bir ortamda) bakır oksit genellikle turkuaz, yeşil veya açık mavi tonları verir.
İndirgeyici fırınlama ortamında (yani oksijeni sınırlı bir ortamda), bakır oksit genellikle parlak kırmızı veya bakır kırmızısı tonları verir. Bu etki, özellikle "öküz kanı" (oxblood) olarak bilinen sırlarda aranan bir özelliktir.
Bakır oksit,günümüzde nanoteknoloji alanında ve özellikle katalizörlerde önemli bir rol oynar. Karbonmonoksit gibi zararlı gazların temizlenmesinde ve birçok kimyasal reaksiyonun hızlandırılmasında kullanılır. Son zamanlarda ise, antimikrobiyal özellikleri nedeniyle tekstil ürünlerinde, boyalarda ve hijyen ürünlerinde kullanılmasıyla dikkat çekiyor. Kilogram satış fiyatları $5-$10 USD aralığında değişebilir.
Kromun pigment olarak kullanımı diğerlerine göre daha yenidir. 18. yüzyılın sonlarında, Fransız kimyager Louis-Nicolas Vauquelin tarafından keşfedilmiştir. Endüstriyel seramik ve cam üretiminde kullanımı ise 19. yüzyılın ortalarına denk gelir.
Krom oksit, ilk kez yeşil pigment olarak cam ve sırlara eklenmiştir. Tek başına kullanımıyla parlak yeşil tonlar elde edilirken, diğer oksitlerle karışımıyla da farklı renkler ve mat yüzeyler oluşturma potansiyeli keşfedilmiştir. Krom(III) oksit (Cr2O3), seramik sektöründe güçlü bir renklendirici pigment olarak kullanılır. Seramik sırlarına eklendiğinde genellikle canlı yeşil tonları verir. Yeşil rengin tonu, sırdaki diğer bileşenlere ve fırınlama koşullarına göre açık yeşilden koyu, zümrüt yeşiline kadar değişebilir.
Krom oksit aynı zamanda bazı sırlarda matlaştırıcı bir ajan olarak da kullanılabilir. Yüksek sıcaklıklarda sırlara eklenen krom oksit, sırın parlaklığını azaltarak mat bir yüzey oluşturmaya yardımcı olur.
Krom oksidin en şaşırtıcı kullanımlarından biri, ses ve video kasetlerinin manyetik bantlarında yer almasıdır. Manyetik özelliklerinden dolayı, eski kayıt teknolojilerinde verilerin depolanmasını sağlıyordu. Günümüzde ise, özellikle metal alaşımlarının korozyon ve aşınma direncinin artırılmasında bir yüzey kaplaması olarak kullanılıyor.Kilogram satış fiyatları $5-$15 USD aralığında değişebilir.
Kobaltın seramikçilikteki kullanımı, M.Ö. 2600'lü yıllara kadar uzanan Eski Mısır ve Mezopotamya uygarlıklarına dayanır. Kobalt bileşikleri, cam ve seramikleri maviye boyamak için kullanılmıştır. Asya'da ise M.S. 8. yüzyıldan itibaren Çin'deki Tang Hanedanlığı döneminde kobaltla boyanmış porselenler üretilmiştir. Batıda ise, kobalt boyama tekniği özellikle 15. yüzyıldan sonra yaygınlaşmıştır.
İlk kullanımı, Eski Mısır'da cam boncukların ve fayansların renklendirilmesinde görülür. Bu medeniyetler, kobaltın sır içindeki güçlü mavi renklendirici özelliğini keşfederek, bu malzemeyi hem cam hem de seramik objelerin dekorasyonunda kullanmışlardır. Kobalt(II) oksit (CoO), seramik sektöründe çok güçlü bir renklendirici ve pigment olarak kullanılır. Seramik bünyesine veya sırın içine katıldığında, fırınlama sıcaklığına ve ortamın oksijen miktarına göre değişen parlak ve canlı mavi tonları oluşturur. Bu nedenle, kobalt mavisi olarak bilinen o kendine has renk, seramik sanatçılarının ve endüstriyel üreticilerin en çok tercih ettiği renklerden biridir.
Kobalt oksit, günümüzde en çok lityum-iyon bataryaların katot malzemesinde kullanılmasıyla öne çıkıyor. Telefonlardan elektrikli araçlara kadar birçok modern cihazın enerji kaynağı olan bu bataryaların performansını ve ömrünü artırıyor. Ayrıca, cam endüstrisinde UV ışınlarını emen camlar üretmek için de kullanılıyor. Kilogram satış fiyatları $100-$150 USD aralığında değişebilir.
Vanadyum, ilk olarak 1801'de İspanyol mineralog Andrés Manuel del Río tarafından keşfedilmiş, ancak bu keşif kabul görmemiştir. 1831'de İsveçli kimyager Nils Gabriel Sefström tarafından yeniden keşfedilmiş ve adı Vanadis tanrıçasından esinlenerek verilmiştir. Seramik sektöründe kullanımı ise 19. yüzyılın sonlarına doğru başlamıştır.
Vanadyum oksit, endüstriyel seramiklerde özellikle sarı ve sarı-kahverengi tonlarını elde etmek için kullanılmıştır. Vanadyum sarısı olarak bilinen pigment, cam ve sırlara parlak ve dayanıklı sarı renkler katmıştır. Vanadyum pentoksit (V2O5) seramik sektöründe, özellikle cam ve seramik sırlarda renklendirici madde olarak yaygın şekilde kullanılır. Bu bileşik, cam veya sır karışımına az miktarda eklendiğinde canlı, sarı-yeşil tonlarından kahverengimsi-siyah tonlarına kadar değişen renkler elde edilmesini sağlar. Rengin tonu, kullanılan V2O5 miktarına ve fırınlama ortamındaki oksijen miktarına bağlıdır.
Vanadyum pentoksitin en çarpıcı ve geleceğe dönük uygulamalarından biri, akıllı pencereler (elektrokromik cam) teknolojisidir. Bu camlar, elektrik voltajı uygulandığında saydamlıklarını değiştirerek güneş ışığının geçişini kontrol edebilir. Bu sayede binalarda enerji tasarrufu sağlamak mümkündür. Ayrıca, vanadyum redoks akış bataryalarında da enerji depolama amacıyla kullanılarak büyük ölçekli elektrik şebekelerinde dengeleyici bir rol oynar. Kilogram satış fiyatları $15-$30 USD aralığında değişebilir.
Başka bir yazıda seğerli Prof.Ateş Arcasoy terekesinden tarafımıza verilen diğer hammaddelere değinilecektir. Katkı ilgi ve destekleri için ailesine şükranlarımızı sunarız.
