PROTEİN'lerin Saflaştırılması

(Uzun zaman önce başladığım  -ve bir türlü devamını getiremediğim-  Aminoasitler ve Proteinler  serime devam ediyorum.)

PROTEİNLERİN MOLEKÜL AĞIRLIK TAYİNİ:
Çok büyük moleküller olduklarından dolayı, molekül ağırlıklarının tayininde kimyasal metotlar yerine fiziksel yöntemler tercih edilir: Ultrasantrifüj yöntemi  [Kolloidal özellikteki proteinler, devir sayısı çok yüksek olan (60.000 - 80.000 devir/dak)  ultrasantrifüjlerde çöktürülerek; çökme hızına göre ayrıştırılır],  Işık dağılımı yöntemi, Jel Filtrasyonu, Elektroforez (SDS-Page)  gibi...

Bir proteinin saflaştırılmasındaki ilk adım özütün (ekstraktın) hazırlanmasıdır. Hücreler çeşitli yöntemlerle parçalanır ve çözünme özelliklerine göre çeşitli sıvılar yardımıyla ilgili protein ekstrakte edilir. Lipidlerin aseton ve eter ile uzaklaştırılması,  bu işlemleri kolaylaştırır ve güvenilirliğini arttırır.

Ultrafiltrasyon (UF),  Jel filtrasyonu,  Elektroforez,  İyon değiştirme kromatografisi,  Afinite kromatografisi,  Diyaliz,  İsoelectric focusing,  Tuzlar ile çöktürme gibi yöntemler uygulanır.


DİYALİZ  /  Dialysis:
Proteinleri, daha küçük molekül ağırlığına sahip diğer moleküllerden ayırarak saflaştırmak için kullanılan bir yöntem.  Selofan tüpler kullanılır. (Ultramikroskobik porları, yani gözenekleri vardır.)

Selofan tüp içine konan bileşimdeki küçük moleküller, tüpteki porlardan ortama (distile su veya tampon çözeltiye) geçerken; büyük protein molekülleri tüp içinde kalır.


ULTRAFİLTRASYON  (UF):
Yarı-geçirgen bir membran.  Azot gazı ve basınç ile uygulama.
Basınç altında yarı geçirgen membrandan bir miktar sıvı ve bazı küçük moleküller geçip ayrılırken  proteinler geçemez  ve membran iç yüzeyinde birikir.  Bu yöntemle hem proteinler küçük moleküllerinden ayrılır  hem de sıvı kaybederek konsantre hale gelirler.  (Yoğurt ve peynir gibi fermente süt ürünleri yapımında,  buharlaştırma/evaporasyondan sonra protein bileşimini arttırmak için bu yöntem uygulanabilir.)

Permeat:  Membranlardan geçen sıvı kısım.
Retentat:  Membranları geçemeyip sistemde kalan büyük moleküllü kısım.


JEL FİLTRASYONU:

Proteinlerin molekül ağırlıklarına göre ayrımında kullanılan bir yöntem.  (Proteinlerin M.A.larının tayini  ve  büyüklüklerine göre ayrımı)

Ayrım sonunda büyük protein molekülleri kolondan ilk olarak çıkarken, daha sonra orta büyüklüktekiler ve en son olarak da en küçük protein molekülleri çıkar.  [Küçük moleküller,  kolon içindeki taneciklerin  (Sephadex, biyojel veya agaroz)  yapısındaki porlara/oyuklara yerleşip kolondan çıkmakta gecikmiştir. Yani porlara takılan küçük moleküller, çıkışa doğru daha yavaş sürüklenirler.]



ELEKTROFOREZ  /  Electrophoresis:  Proteinleri ayırmak, saflaştırmak ve karakterize etmek amacıyla kullanılan bir yöntem.

Poliakrilamid jeller, tampon çözeltiler, iki adet cam levha,  + ve - elektrotlar (anot ve katot), enjeksiyon sistemi, tampon çözelti, tarak, stacking ve separating jel, su banyosu, DC güç kaynağı, Marker boya (brom-fenol mavisi),  boyalar (Caomasse blue)...

Yöntemin temeli:
Elektrik alan  (electric field)  etkisi altında iyonların hareket etmesi esasına dayanır.  Elektrik alana yerleştirilen bir karışımdaki proteinler, yükleri ile orantılı bir hızda göç ederler  ve  protein bantları elde edilir.

İzoelektrik noktalarından *  düşük pH'larda proteinler katota (- yüklü elektrot);  izoelektrik noktalarından yüksek pH'larda anota  (+ yüklü elektrot) doğru göç.

Proteinlerin hareketinde (mobility) net yük ve pH'nın yanı sıra moleküler büyüklük,  sürtünme katsayısı  ve  elektrik alanın gücü de önemlidir.
(Mobilite  ≈  Yük/Kütle)

Belli pH'daki bir tampon çözelti içinde ve bir taşıyıcı materyal üzerinde proteinler göç ettirilirler. Farklı göçme hızlarına göre taşıyıcı materyal üzerinde ayrılan proteinler  boyanarak görünür hale getirilirler.
Pahalı ve uzun süre isteyen bir yöntem. İyi bir ayrım için, kullanılan ayırıcı ortam proteinler ve tampon çözeltiler ile reaksiyona girmemeli, hareketi değiştirmemelidir.

Sabit ortam:  Jel
Hareketli ortam:  Tampon çözelti.  (pH'yı sabit tutarlar + taşıyıcı elektrolit)
Poliakrilamid jeller -> akrilamid / acrylamide + bisakrilamid (akrilamid yapısındaki çapraz bağlanmayı sağlar)
Amonyumpersülfat + TEMED (katalizör)
Merkaptoethanol: Sodyum Dodesil Sülfat yani SDS'nin proteinlere bağlanmasını ve böylece (-) yüklenmelerini sağlar. Ayrıca disülfit bağlarını parçalar ve bu sayede:  Globular (yumak şekilli) proteinler -> Fibröz (düz) proteinlere dönüşür.  Bu dönüşümle jel içindeki protein hareketi kolaylaşır.

(Akışkan özellikteki akrilamid jeller, çeşitli katalizör ve çapraz bağlama ajanlarının ilavesi ile çapraz şekilde bağlanarak polimerize olur ve katı yapı oluşturur. Polimerize olmamış halde iken akrilamid kuvvetli nörotoksik bir maddedir. Çalışırken eldiven kullanılmalı ve dikkatli olunmalı. Katılaşması sonrası oldukça dayanıklı bir malzeme olup işlemlerin sonunda yırtılıp parçalanmadan ortamdan alınarak üzerinde çalışılabilmekte.)

* Buğday Gluten proteinlerinin ekmeklik kalitesinin tespitinde HMW-Gluten miktarı önemli ve elektroforez bantları konu hakkında fikir verebilmekte.

Ek Bilgi:
Gıda proteinlerinin tayininde elektroforez tekniği çok geniş uygulama alanı bulur. Buğday ve buğday ürünlerindeki protein fraksiyonları bu sayede ayrılabilmekte. Elektroforez süt proteinlerinin ayırımında da kullanılmakta. Sütün başlıca proteini olan kazein elektroforezden önce pH 4.6'da asetik asit ile çöktürülerek fraksiyonlarına ayrılmaktadır.  Laktalbumin  α, β ve γ laktoglobulinler olarak ayrılabilmektedir.  Yumurta akı içerisinde bulunan yumurta proteinleri de karakteristik elektroforez bantları ile belirlenebilir.

Elektroforez hile amacıyla yapılan karışımların belirlenmesinde etkili bir yoldur.  Yoğurda hile amacıyla katılan jelatin proteinleri, normal süt proteinlerinden bu yolla ayırt edilebilmekte.  (Yoğurda % 0.05 oranında katılan jelatin tespit edilebilir.)   Koyun ve inek sütlerinden yapılmış çeşitli peynirlerin gerçek hammaddesinin belirlenmesinde vs.  Elektroforez, proteinlerin ve enzimlerin saflığının kontrolünde, oligo nükleotidlerin analizinde, proteinlerin moleküler ağırlıklarının tespitinde, proteinlerin izoelektrik pH'larının belirlenmesinde ve enzimlerin preparatif eldesinde de kullanılabilir.

SDS-Page (Sodyum Dodesil Sülfat PoliAkrilamid Jel/Gel) Elektroforezi en çok kullanılan elektroforez yöntemidir. Diğer bir yöntem olan Asit-Page ile aralarındaki farkı aşağıdaki tabloda özetlemeye çalıştım:

İZOELEKTRİK FOCUSING  (IEF):   "Electrofocusing"  de denir.
Farklı molekülleri,  elektrik yüklerinin ve izoelektrik noktalarının farklılığına göre ayırma üzerine dayalı bir tekniktir.  ("A technique for separating different molecules by their electric charge differences.")  Ortamın pH'sı değiştiğinde,  protein moleküllerin yükleri de değişecektir.

_Elektrik alanda bir protein molekülünün hareketi, kendi izoelektrik noktasına gelindiğinde durur.   (İzoelektrik noktada net yük=0)

Özellikleri birbirine benzeyen proteinlerin birbirinden ayrılmasında geleneksel elektroforez yöntemlerine göre daha başarılı sonuçlar elde edilmekte.
Çok sayıdaki balık türüne ait etlerin ayrımı ve kontrol edilmesinde kullanılır.  (Bunun için özel bir balık türü için spesifik olan protein bantına bakılır.  Her balık türüne özgü protein bantı deseni çıkartılmalı.)
_İyi bir analiz için çok iyi hazırlanmış örnek preparatlarına ihtiyaç vardır.

İYON DEĞİŞTİRME KROMATOGRAFİSİ  /  Ion Exchange Chromatography:
Asidik ve bazik proteinleri birbirinden ayırmada.
Kolon maddesi olarak nötral pH'da artı-yüklü olan Dietilaminoetil selüloz (DEAE-Cellulose) kullanılırsa => (-) yüklü maddeleri bağlamasıyla diğerleri (bazik) kolondan ayrılır.

eksi-yüklü Karboksimetil selüloz (CM-Cellulose) kullanıldığında => (+) yüklü (bazik) aminoasitler kendisine tutunarak (-)  yüklüler (asidik) kolondan ayrılır.

AFFİNİTE KROMATOGRAFİSİ  /  Affinity Chromatography:
Çok kompleks bir karışımdaki enzimleri, hormonları, veya antikor ve antijenleri ayırmada yararlanılan, seçiciliği fazla olan bir yöntem. Bir enzim solusyonunu saflaştırmak ve konsantre etmek gibi kullanım alanları var. (Antijen-Antikor, Enzim-Substrat, Reseptör-İlaç etkileşimleri)

Tuzlar ile çöktürme:
Amonyum sülfat (NH₄)₂SO₄, sodyum sülfat Na₂SO₄, magnezyum sülfat MgSO4 veya bakır tuzları ile çöktürme.  Proteinlerin izolasyonu ve saflaştırılmasında kullanılan en eski ve en çok kullanılan yöntemlerden biri. Kristal halde elde.  Tam doymuş amonyum sülfat çözeltisi albüminleri çöktürür mesela.  Globulinler ise daha düşük konsantrasyonlu amonyum sülfat çözeltilerinde de çökeldiklerinden,  çözünürlük farkından yararlanarak ayırma.

Tuzlarla çöktürme, proteinlerin denaturasyonuna neden olmaz. Bu şekilde çöktürülmüş proteinleri yeniden çözündürmek mümkündür.

---

* İzoelektrik Nokta  (pI):  Bir aminoasitin  Zwitterion  forma geçtiği,  yani net yükünün  0  olduğu pH.  Her aminoasit için pI değeri karakteristiktir.

Nötral aminoasitler için pI:  4.8-6.3
Asidik   "   "   "   "   "  :   2.7-3.2
Bazik    "   "   "   "   "  :   7.6-10.8

Asit ortamda aminoasitler :  +  yüklü   (katyon halinde)
Alkali/Bazik ortamda  "  "  :   -  yüklü   (anyon halinde)
İzoelektrik nokta pH'sında:  Net yük=0  (Elektrik alan içerisinde hareketsiz)


Izoelektrik nokta (pI) altındaki pH derecelerindeki bir protein molekülü pozitif (+) yüklüdür ve elektrik alanda katota (- yüklü elektrota) göç eder. pI'ye yaklaşıldığında hareketi yavaşlar ve bu değerde tamamen durur.

("A protein that is in a pH region below its isoelectric point (pI) will be positively charged and so will migrate towards the cathode. As it migrates through a gradient of increasing pH, however, the protein's overall charge will decrease until the protein reaches the pH region that corresponds to its pI.  At this point it has no net charge and so migration ceases  as there is no electrical attraction towards either electrode.")

** Zwitterion:  Belirli bir pH'da hem (+) hem de (-) yüke sahip olup net yükü sıfıra eşit olan bileşikler Zwitterion formdadır.  (amfolit)

_Aminoasitler ve proteinler amfolit/amfoter bileşiklerdir.  (Aside karşı baz,  baza karşı asit gibi davranan maddeler hem asit hem de baz etkisi gösterirler. Bu durum amino grubu ile birlikte karboksil grubu da içermelerinden kaynaklanır.  Bu nedenle tampon özelliği gösterirler.)


KAYNAKLAR:

•  Bu derlemede özellikle şu kaynaktan ve görsellerinden oldukça yararlandım:   http://www.mustafaaltinisik.org.uk/89-1-07.pdf

•  Pagif Tekniği anlatılmış ve bir-iki genel bilgi var:  http://vfdergi.yyu.edu.tr/archive/2003/14_2/2003_14_(2)_102-106.pdf

Kahve ve Ben

Kahve sevgimi bilen kardeşlerimin, bu sene doğumgünümde bana hediyeleri... :)   Bu incelikli kolajın fotoğrafını çekmeyi dahi bekleyemeden, hemen filtre kahvenin beni kendine çeken ambalajını açıp bardağımdan bir yudum aldıktan sonra  (aslında işin doğrusu ancak ikinci bardakta)  resimlemek aklıma geldi.  Blogumda paylaşmaksa bugüne kaldı.

Kahve ve ben,  "ayrılmaz ikili"  gibiyiz diyebilirim. Ne zaman odama girseniz, masamın üzerinde mutlaka içi dolu bir kupa ve yanında bir bardak su  demirbaş olarak mevcuttur.  Kimi yabancılar gibi,  "Kahve mi Çay mı?" sorusu ile başlayan "Kahveciler ve Çaycılar" fanatikleşmesindeki düzeyde değilsem de,  (zira çayı da seviyorum) en az bir büyük kupa "şekersiz kahve" içmediğim gün yoktur.(Şeker,  kahvenin kendine has orgazmik aromasını maskeliyor bence.  Pek tercih etmem açıkçası.)

Bendeniz henüz küçük bir çocukken teyzeme:
_ "Bir kahve demleyelim de karşılıklı hüüüp diye içelim"
dermişim; o kıvır kıvır saçlı, cin gibi bakan meraklı gözlerimle... Yani kahve sevgim ezelden geliyor. (Bir de meraklı ve bol sorulu bünyem.)   Üniversitede okurken hele, deli gibi kahve içerdim, kahve ve kafein bende özel bir etki yapmıyordu artık. Geceleri yatmadan önce mutlaka bir kupa daha içerdim, (aslında uykumu açsın diye hazırlardım, ancak o 2'ye doğru içilen son kahveden sonra öyle tatlı bir uyku çökerdi ki üstüme)  oda arkadaşım:
_"Evet,  can ile canan  kahvesini de içtiğine göre artık uyuyabilir" deyip gülerdi. Anlayacağınız gibi, ikimiz de geceleri tavuk gibi erkenden yatan tayfadan değildik.

Ayrılmaz ikili:   Kahve ve Ben

(Bu arada konu açılmışken, filtre kahve ve Nescafe'yi ne kadar seviyorsam; "Türk kahvesi"ni de o kadar sevmiyorum. Ufacık bir bardak için,  hem de o kadar meşakkatle,  kimya formülü gibi ölçe tarta yapılan "şey" bana hep ehl-i keyf  (keyif ehli) olmayı, miskinliği ve lüksü çağrıştırmıştır. O kadarcık şey zaten beni kesmez.  Üstelik bazen tuhaf şekilde ağır da gelebiliyor bünyeme.)

AMİNOASİTLER

Aminoasitler,  PROTEİNLERin yapıtaşıdır.

İki işlev grubuna sahiptirler:
1. Asidik karakterli  "karboksil grubu" (-COOH)
2. Bazik karakterli  "amino grubu"
(-NH₂)

Hem asit hem baz gibi davranabilme özellikleri nedeniyle "amfoter" maddelerdir ve tamponlama kabiliyetleri vardır.


Memelilerde genellikle 20 standart a.a. olduğu kabul edilir.  (Most proteins are linear polymers built from series of up to 20 different L-α-amino acids.) Aralarındaki farkı R grupları yaratır, yani yukarıdaki şekildeki genel formüllerinde her aminoasitin R grubu farklıdır.


Amino asitlerin adları:  Glisin, Alanin, Valin, Lösin, İzolösin, Serin, Treonin, Metiyonin, Sistein, Prolin, Fenilalanin, Tirozin, Triptofan, Aspartik asit (Asparajin hali),  Glutamik asit (Glutamin),  Lizin, Arjinin, Histidin.

En basit  a.a.  Glisin/Glycine  olup optikal aktivite göstermez.  (Bir bileşiğin optikçe aktif olabilmesi için molekülünde 4 farklı atom veya atom grubu taşıyan bir karbon atomu içermesi gerekir.)

• ASİDİK aminoasitler  (Monoamino dikarboksilik a.a.ler):
  Aspartik asit (Asp),  Glutamik asit (Glu)


• BAZİK aminoasitler  (Diamino monokarboksilik):
  Lizin, Hidroksilizin, Arjinin, Histidin.  Yan grupları (+) yüklüdür.


• Aromatik Aminoasitler:  Fenilalanin, Tirozin, Triptofan.


• Yapısında Kükürt (S) içeren Aminoasitler:  Sistein (-SH) (serbest sülfhidril grubu içerir),  Methionin (beslenmede temel bir metil grubu kaynağı).


• Hidroksil (-OH) grubu içeren aminoasitler:  Serin, Treonin, Tirozin.
  
  Proteinlerin fosforilasyonu sırasında fosfat grubu (PO₄) alıcısı olarak işlev görürler.


• Yapısında çift asimetrik karbon atomu içerenler:  İzolösin, Treonin.

ELZEM AMİNO ASİTLER:... İnsan vücudunun sentezleyemediği,  sağlıklı bir yaşam için gıdalar aracılığıyla dışarıdan almamız gereken aminoasitlere "elzem (esansiyel, eksojen) aminoasitler" denir. Yetişkinler için 8 adettir: Lizin, Lösin, İzolösin, Metiyonin, Treonin, Triptofan, Fenilalanin, Valin.  Bebeklerde:  Bunlara ek olarak  Arjinin ve Histidin.     (www.canilecanan.com)

Bir proteinin bileşiminde elzem aminoasitlerin bulunma oranları, o proteinin beslenme kalitesini belirler. Genellikle hayvansal proteinlerin beslenme kalitesi bitkisellerden yüksektir.

* Elzem (Esansiyel) aminoasitler harici diğer a.a.ler,  vücutta başta karbonhidratlar olmak üzere diğer besin maddelerinden sentezlenebilir.

(İlgilenenler için ekstra bilgi,  bkz:  Wikipedia/Essential amino acid)

(Resimlerin üzerine tıklayarak büyütebilirsiniz.)




2 molekül Sistein'den Sistin oluşumu:

Amino asitler birbirlerine "Peptid bağları" ile bağlıdır. (The amino acids in a polypeptide chain are linked by  "peptide bonds".)
All amino acids possess common structural features, including an α-carbon to which an amino group, a carboxyl group, and a variable side chain are bonded. Only proline differs from this basic structure as it contains an unusual ring to the N-end amine group, which forces the CO–NH amide moiety into a fixed conformation.

N-terminal:  Serbest amino grubu (-NH2)
C-terminal:  (-COOH)


Each protein has its own unique amino acid sequence that is specified by the nucleotide sequence of the gene encoding this protein. The genetic code is a set of three-nucleotide sets called codons and each three-nucleotide combination designates an amino acid. For example AUG (Adenine-Uracil-Guanine) is the code for methionine, UUU (Uracil-Uracil-Uracil) is the codon for phenylalanine.
Genes encoded in DNA are first transcribed into pre-messenger RNA (mRNA) by proteins such as RNA polymerase. Most organisms then process the pre-mRNA (also known as a primary transcript) using various forms of post-transcriptional modification to form the mature mRNA, which is then used as a template for protein synthesis by the ribosome.


........... Ribozom:  Hücrede protein sentezinin gerçekleştiği bölüm. ribozomal RNA (rRNA) ve proteinlerden oluşmuştur. Virüsler hariç tüm hücrelerde bulunur. ..... Ribozomlar, mRNA (kodonlar) ile tRNA'lar (antikodonlar) arasındaki bağlantının kurulduğu organellerdir. "AUG kodonu" protein sentezini başlatıcı kodondur. Bu kodona Met-tRNAi molekülü bağlanır. Ribozom, mRNA üzerinde 5'--->3' yönünde hareket eder. Gerekli olan enerji GTP'den sağlanır. GTP (Guanosine triphosphate), protein sentezi ve glukoneogenez (glukoz sentezi) için temel enerji kaynağıdır. Polipeptid uzaması  (yani pro sentezi)  mRNA üzerindeki durma kodonlarına kadar devam eder  (UAG, UAA veya UGA).

Proteins are always biosynthesized from N-terminus to C-terminus. (Proteinler her zaman N-terminalden C-terminale doğru sentezlenirler - Translasyon)  The size of a synthesized protein can be measured by the number of amino acids it contains and by its total molecular mass, which is normally reported in units of daltons (synonymous with atomic mass units), or the derivative unit kilodalton (kDa).

............ Protein Sentezi hakkında ayrıntılı Türkçe bilgi edinmek için şu siteye bakabilirsiniz,  üye olmanız halinde resimlere erişim de mümkün olabiliyor:
http://www.msxlabs.org/forum/biyoloji/22077-protein-sentezi-protein-biyosentezi.html

Ayrıca  Proteinlerin Sınıflandırılması  yazımdan da faydalanabilirsiniz.



The rate of protein synthesis is higher in prokaryotes than eukaryotes and can reach up to 20 amino acids per second.

Prokaryotlar / Prokaryote:  Bakteriler, mavi-yeşil algler, riketsiyalar, aktinomisetler ve mikoplazmaların dahil olduğu tek hücreli canlılar alemi. Hücre yapılarında gerçek bir çekirdek zarı ve membrana bağlı organelleri yoktur.  Fosfolipid barındıran hücre duvarına sahip olup tek helezonlu DNA molekülü hücre içinde serbest haldedir.  Penisilin gibi bazı antibiyotikler, bakterilerin protein sentezine müdahale ederek etki gösterirler. (Bakterilerin hücre çeperleri uzun peptidoglikan zincirlerinden oluşur.  Antibiyotikler bu molekülleri bir arada tutan peptid bağlantılarının sentezini önler.  Böylece hücre çeperleri zayıflar ve bakteri patlar  (lizis/lysis). Peptidoglikandan oluşan hücre çeperleri sadece bakterilerde bulunduğundan antibiyotikler sadece bakterilere zarar vermiş olurlar.)

Ökaryotlar / Eukaryote:  Bitki, hayvan, mantar hücrelerinde olduğu gibi. Hücredeki genetik malzemeler, zarla çevrili bir çekirdek içinde yer almaktadır.

Korozyon -Ek

Uzun bir zaman önce başladığım,  eksik kalmış  korozyon  yazılarımın sonuncusunu yazıyorum.  Konu hakkında tam dökümantasyon:
1) Korozyon
2) KOROZYONUN BAĞLI OLDUĞU ETMENLER
3) Korozyon -Ek


ANODİZASYON:  Doğal ya da özel bir ortam koşulları ile karşı karşıya bırakıldığında,  bir metal yüzeyi üzerindeki ileri aşamada oksidasyonu yavaşlatabilecek veya önleyebilecek bir koruyucu oksit film katmanının metal yüzeyi üzerinde oluşturulması için gerçekleştirilen kontrollü bir oksidasyondur. Anodizasyon prosesi genellikle alüminyum (Al), magnezyum (Mg) ve titanyum (Ti) gibi hafif metaller üzerinde gerçekleştirilir.

Aluminyum Oksitler:  Aslında alüminyumun paslanması ya da yanması sonucu ortaya çıkan bileşiklerin genel adıdır.  Aluminyum malzemenin çevresindeki oksit tabakası onu korozyondan korur;  aynı zamanda sertlik verir ve aşınmaya karşı direnç kazandırır,  elektiksel yalıtıcı katman işlevi görür.
Pasifleşebilen malzemelerde ve özellikle Oksijence zengin elektrolitlerde, çoğu kez oksit olarak oluşan pasif tabaka sayesinde anot akımı çok küçük bir değere düşer ve geniş bir potansiyel aralığında yaklaşık olarak sabit kalır.
Bu şekilde korozyonun devam etmesi engellenir.


Paslanmaz Çeliklerin Korozyonu
Paslanmaz çeliklerin korozyona karşı dayanımının yüksek olması,  yüzeyinde bulunan ince oksit filminin sonucudur. Bu filmin bileşimi alaşımdan alaşıma ve gördüğü işleme göre  (haddeleme, dağlama, ısıl işlem)  değişir.

Pasiflik,  pasif bir oksit filminin varlığı halinde korozyona karşı kazanılan dayanıklılıktır. Bu sabit bir durum değildir. Sadece belirli ortamlarda veya belirli koşullarda ortaya çıkar.  Paslanmaz çelikler normal olarak pasiftirler, ne var ki oksitleyici özelliği düşük korozif çözeltilerde aktifleşirler. Bu nedenle pasifliğin korunması için Oksijen veren ortamların sürekli var olması gereklidir.

Paslanmaz Çeliklerde Pitting

Paslanmaz Çeliklerde taneler arası korozyon
Karbon miktarı  %0,03 ten fazla olan kararsız (stabilize edilmemiş) ostenitik paslanmaz çeliklerde,  550°C-850°C sıcaklık aralığında  tane sınırlarında karbür çökelmesi olur ve malzeme korozyona duyarlı hale gelir.
Bu durumu engellemek için:
1. Yüksek sıcaklık  (1040-1150°C)  tavı ile karbürleri çözmek ve tekrar çökelemeyecekleri bir hızla soğutmak
2. Stabilize  (Titanyum/Ti, gaz borularındaki gibi Niobium/Nb katılmış) paslanmaz çelik kullanmak
3. Karbon miktarını azaltmak,  gibi çözümler önerilebilir.

Paslanmaz çelikler korozyona çok dayanıklıdır, ancak klordan (Cl) etkilenirler. Ortamda klorür içeren çözeltiler varsa aktif pasif elektrolitik hücrelerin oluşumu hızlanır. Bu nedenle Hidroklorik asit (HCl) çözeltilerinin kullanılmamasına dikkat edilmelidir. Yapıda molibden (Mo) bulunması noktasal korozyon dayanımını artırır;  buna daha önceki yazımda,
levha  ve  teneke kutu bileşiminin öneminden
bahsederken değinmiştim.  (bkz)



Temper Derecesi:
Kalaylı tenekelerde tanecik iriliği, gerilim sınırı, gerilim verimi, uzama verimi, toplam uzama, sertlik, eğilip bükülmeye direnç gibi değişik mekaniksel özelliklerin toplu olarak tanımıdır.  Kalaylı tenekeye şekil verilebilme kolaylığının bir ölçüsüdür.

Aralık Korozyonu
Aynı veya farklı türden iki paslanmaz çelik parçanın bağlantı ve birleşim yerindeki aralıklarda oluşur.  En iyisi bu yerlerin tamamen sızdırmaz şekilde yapılmasıdır.

Galvanik ve Derişiklik Pili Korozyonu
Paslanmaz çeliklerde en sık rastlanan derişiklik pili,  elektrolite oksijen girişinin çeşitli bölgelerde farklılık arz etmesinden ileri gelen ve paslanmaz çeliğin yüzey pasifliğinin yer yer bozulmasına yol açan havalandırma pilidir.


Gıda Sanayinde Korozyon Dayanımı
Paslanmaz çelikler,  gıda işleme ve depolama işletmelerindeki teçhizatta sadece korozyon dayanımları dolayısıyla değil;  beri yandan kolay temizlenebilmeleri, düşük ve yüksek sıcaklıklarda kullanılabilmeleri, mekanik mukavemetleri, estetik yüzey görünümleri, hijyenik ve uzun ömürlü olmaları sebebiyle yaygın olarak kullanılırlar.
Uygulamaları arasında pompalar, borular, fitting elemanları, tanklar, ısıtıcılar, dolum makinaları, ısı değiştiriciler ve vakum tankları sayılabilir.

Sürekli su duşu veya su akışının olduğu gıda ve gıda yıkama makinalarında paslanmaz çelikler korozyon dayanımları ve uzun ömürlerinden dolayı tercih edilirler. İçinde tuz ve sirke içeren turşu suları veya çeşitli sosların bulunduğu sistemlerde,  pitting ve aralık korozyonuna karşı dayanıklı özel alaşımların kullanılması gerekir.  Hava/buhar tahliye borularında 304, fan kanatçıklarında 316 tipi kullanılabilir.  Turşu suyu vb. kimyasallar haricindeki sıvı depolarında 316L veya ısıl işleme tabi tutulmuş, kumlanmış ve pasifleştirilmiş 316 kullanılır. Kuru katkı maddesi tamburlarında ise 304 tercih edilir. Daha korozif gıdalar için ise çok düşük karbonlu paslanmaz çeliklere yönelmek gerekir.


Yüksek Sıcaklıkta Korozyon Dayanımı
Paslanmaz çeliklerin yüksek sıcaklık uygulamalarında çoğu zaman ergimiş maddelerle temas söz konusudur.  18-8 paslanmaz çelikler ergimiş sodyum karşısında 540°C'ye kadar korozyondan hiç etkilenmezler ve 870°C'ye kadar da korozyonda önemli bir artış gözlenmez. Fakat ortama az miktarda oksijen katılması halinde korozyon direnci aniden düşer.  Ergimiş kurşunun yanı sıra; oksitleyici etkiye sahip ergimiş haldeki alüminyum, çinko, kalay, bizmut, antimon ve kadmiyum gibi metaller de süratli bir genel korozyon oluştururlar.



KAYNAKLAR:   Korozyon hakkında çeşitli ders notları ve kitaplarım. İnternette ise:  Kimyaevi.org,  Sarıtaş.com,  şu an hizmet dışı olan bir site (bkz),  angelfire/mehmettamirci,  Gıdacılar.net,  yüzeyişlemler.com  ve DersÇalışıyorum.com

Ek:  Yazılar içerisinde belki bazı çelişkiler varsa,  bunlar konuya tam hakim olamadığımdan ve farklı kaynaklar arası bilgi farklardandır, affola.

.

KOROZYONUN BAĞLI OLDUĞU ETMENLER

.
A) Teneke Kutu, Teneke Levha veya Paslanmaz Çelik Malzemenin Özellikleri

1. Levhanın Bileşimi:
Karbon (C), Krom (Cr), Nikel (Ni), Kükürt (S), Bakır (Cu), Mangan (Mn) gibi elementlerin miktarına göre  çelik levhanın dayanıklılığı ayarlanabilir.
Paslanmaz çeliklerin korozyon dayanımı,  kromun varlığına bağlıdır ve krom miktarı artırıldıkça bu dayanım artar.
Nikelin bulunması,  Oksijen bulunmayan yani oksijensiz ortamlardaki korozyon dayanımını artırır.
Molibden (Mo), halojen tuzlar ve deniz suyu ise  noktasal korozyon (pitting) dayanımını olumlu etkiler.
Mangan,  ostenit yapıyı kararlı hale getirmede etkindir;  fakat korozyon dayanımına önemli bir katkısı olmaz.

Teneke levhalardaki kükürt oranı önemlidir.  Kükürt (S),  %0.04'ten yüksek olmamalıdır. Aksi halde kükürtün korozyonu artırıcı etkisi gözlemlenir.
Bakır (Cu) ise korozyonu azaltıcı etkidedir.


Paslanmaz çelikler  bileşimlerinde en az  %10.5 krom içeren çelik alaşımlarıdır.  Korozyona karşı yüksek dayanımlarının, yüzeylerinde bulunan ince oksit filmden kaynaklandığı düşünülür.  Bu filmin bileşimi  alaşımdan alaşıma ve gördüğü işlemlere  (haddeleme, dağlama, ısıl işlem)  göre değişir.
Genellikle mıknatıs tutmazlar.  Bileşimlerindeki demir elementine rağmen, paslanmaz çeliğe başka maddeler de katıldığından mıknatıslanma özelliği neredeyse kaybolur.  Fakat birden çok paslanmaz çelik türü olduğu  ve  demir bileşimlerinin değişebileceğini de hatırda tutmak gerekir.  Özellikle 400 serisi çelikler  (300 serisine göre daha ucuzdurlar)  manyetik özellik gösterir, mıknatıs tutarlar.

Gıda endüstrisinde  Krom-Nikel alaşımlı paslanmaz çelikler  tercih edilir. Borular, tanklar, pompalar ve fittingler/bağlantı elemanları  paslanmaz çelik malzeme olmalıdır.  Gıda paketlemesinde en çok kullanılan metal ambalajlar ise kalaylı teneke levhalardır.  Özellikle konserve sanayinde yaygın kullanımları vardır.  Teneke, iki yüzeyi de kalaylanmış düşük karbonlu çelik levhadır. Kalınlıkları kullanım alanlarına göre değişir.



2. ÇELİK TİPİ:

Çelik sac hangi yöntemle  ve  ne miktarda kalayla kaplanırsa kaplansın,
elde edilen kalaylı teneke az veya çok gözenek içermekte;  gıda maddesi bu noktalardan çelik gövde ile temas edebilmektedir. Bu nedenle çelik gövdenin bileşimi önem kazanır.  Dolayısıyla ambalajlama amaçlı kullanımda,  içine konacak gıda veya maddeye uygun nitelikte çelik tipi seçilmelidir.

Çelik sac;  mangan, karbon, fosfor, kükürt, silisyum, bakır, nikel, krom, molibden ve arsenik elementlerinden oluşmaktadır.  Çelik tipi, çeliğin bileşiminde yer alan iz elementlerin miktarlarına göre farklı gruplara ayrılmaktadır.


Tablo 1.  Gıdaların korozif etkilerine göre  Çelik Tipleri

(Resimlerin üzerine tıklayarak büyütebilirsiniz)

L-tipi  --> Korozyona en dirençli
MS-tipi --> Asitli gıdalar ve turşularda
MR-tipi --> Orta asitli gıdalarda
MC-tipi --> Düşük asitli gıdaların muhafazasında.

Korozyona direnç açısından:
L  > MS  >  MR >  MC



3. Kalay Kaplama İşlemi  (Kalaylama Tekniği):
Korozyonu önlemek amacıyla  çelik levhalar kalay ile kaplanır demiştik  (bkz).
Olabildiğince tek düze yapıda,  gözenekli olmayan bir kaplama en iyisidir.
Sıcak daldırma ve elektrolitik yöntem olmak üzere iki şekilde kalay kaplama yapılabilir:

_ Daldırma Yöntemi:  Temper valslerinden geçirilmiş ve bu işlemle aynı zamanda yüzeyi düzgünleşmiş saclar,  önce bir asit çözeltisi banyosundan geçirilerek temizlenir ve durulanır.  İçinde ergimiş kalay bulunan bir kalay kaplama ünitesine verilir.  Kalay kaplama ünitesinde sac bandın kalay içinde önce aşağıya, sonra yukarıya ve dışarıya doğru hareketini sağlayan valsler bulunur.  Ergimiş kalay içerisinden geçerken belli miktarda kalayla kaplandıktan sonra dışarıya çıkan bant,  yine valsler yardımıyla bir palm yağı banyosundan geçirilir.  Böylece üretilmiş teneke;  hava akımında soğutulur, temizlenir, parlatılır ve kusurları olup olmadığı saptanır.  Kalaylanmış bant istenen boyutlarda kesilir ve sandıklar içerisinde ambalajlanır.

Bu yöntemle tenekeler fazla miktarda kalayla kaplanmakta,  yüzeydeki kalay miktarı oldukça tekdüzelik  (düzenlilik-homojenite)  göstermekte,  kaplama tabakası az gözenek içermektedir.  Fakat üretilen tenekeler daha pahalı ve değerli olduklarından,  günümüzde bu yöntemle kaplama uygulaması azalmıştır.

_ Elektrolitik yöntem:  Teneke kutuları kalay ile kaplamada daha çok elektrolitik yöntem kullanılmakta.

(Teorik bilgi:   Herhangi bir metalle kaplamak istediğimiz bir cisim, elektrolizde katot olarak kullanılır.  Hangi metalle kaplamak istiyorsak o da anot  olarak seçilir.  Elektroliz sırasında katotta indirgenme,  anotta yükseltgenme gerçekleşir.  Ve katotta kütle artışı olur.

Tekrarlıyorum.  Anottaki metal aşınıyor,  katotta birikiyor.
Anot:  Yükseltgenmenin/çözünmenin/aşınmanın olduğu yer.  Kütlesi azalır.
Katot:  İndirgenme ile kütlesi artar.
Tuz köprüsü, reaksiyonlar ve elektroliz dahil;  Ders Çalışıyorum  sitesinde Elektrokimya konusu daha ayrıntılı anlatılmış.)

Bant halindeki çelik levhanın temizlenmesi, kalayla kaplama işlemi, kaplanmış levhanın ısıtılması, yüzey passivizasyonu, yüzeyin yağlanması gibi işlemlerden oluşur. Çelik levha üzerinde oluşturulmuş kalay tabakası, gerçekte çok stabil değildir.  Bu nedenle üzerinde koruyucu bir oksit tabakası oluşturulmalıdır.  Teneke yüzeyinde gözle görülemeyecek kadar ince bir oksit filmi oluşturulmasına  passivizasyon  denir.  Passivizasyon işlemi sonunda,  teneke yüzeyine çok ince film halinde  yemeklik sıvı bir bitkisel yağ uygulanır.

Ambalajlamada nasıl içine konulacak gıda maddesinin korozif özelliğine göre çelik tipi seçilmekteyse,  aynı şekilde her gıda için farklı miktarda kalayla kaplanmış teneke seçilmek zorundadır.


Kalaylı bir tenekedeki kalay, Oksijen ve su bulunan ortamlarda, çeliğe karşı katot olarak davranmaktadır. Ancak oksijen bulunmayan koşullarda, teneke gıda ile temas edince;  kalay çeliğe karşı genellikle anot olarak davranmaktadır. (???)
Korozyon olarak tanımlanan bu olay hem üreticiyi hem de tüketiciyi etkilemektedir.



4. Demir-Kalay Alaşım Tabakası
Çeliğin kalayla kaplanması sırasında, yapısındaki demirin kalayla reaksiyona girerek oluşturduğu bir tabaka/katmandır bu.
Çok sert olduğundan fazla kalın olması istenmez.  (0.08 mikron üzerinde olmamalı.)  Kalın olduğunda kırılgan özellik kazanır.  (Özellikle konserve kutusuna son şekli verilirken sorun yaratabilir.)



5. Laklama İşlemi   (Lak Tipi  ve  Laklama Tekniği)
Kutuyu korozyondan tam olarak korumak mümkün olmadığından,  kalay kaplama tabakasının ayrıca organik bir maddeyle kaplanma zorunluluğu doğmaktadır.  Bu organik kaplama maddelerine genel olarak  lak  denir.
Lak tabakası;  kutunun metal yüzeyinde, gıda maddesinin bileşim ögelerinin etkisiyle oluşan korozyona engel olmanın yanı sıra  metal ambalajdan gıdaya metal bulaşmasını da önler.  Metal bulaşmaları;  kutu içindeki gıdanın renk, aroma ve lezzetinin bozulmasına neden olur.  Ayrıca bazı gıdaların sterilizasyonunda oluşan kükürtlü bileşikler,  kutudaki kalay ve demirle birleşerek renk kararmasına neden olur.  Özel tip lakların kullanımı ile bu sakıncalar önlenmeye çalışılır.

Tablo 2.  Tenekeleri laklamada kullanılan genel Lak Tipleri



Laklama Tekniği:  Püskürtme  ve  Sıvama  teknikleri.
Sprey ile püskürtmede homojenizasyon ve tekdüzelik daha iyi. Sıvamada gözenekler kalır.

Laklar bileşimlerine  ve  elde edildikleri kaynağa göre şöyle gruplanabilir:
- Yağ bazlı laklar:  Organik, doğal yağlar.  Keten yağı gibi çabuk kuruyan yağlar.
- Sentetik laklar:  Yapay reçine.  Formaldehit-fenol bileşikleri.

Kullanılan laklar toksik olmamalı, gıdada sağlık sorunlarına ve istenmeyen değişimlere neden olmamalı,  ısıya dayanıklı olmalı ve yüzeye iyi bir şekilde yapışmalıdır.  Sıcaklık karşısındaki davranışları bakımından laklar  termoplastik  ve termosetting  olarak ikiye ayrılırlar.  Oleoresin lakları ve bazı sentetik laklar termoplastik olup,  ısı etkisi ile yumuşarlar.



6. Yüzey Durumunun Etkisi  (Pürüzlülük)
Paslanmaz çeliklerde yeterli bir kullanım ömrü elde edebilmek için,  yüzey durumuna çok dikkat etmek gerekir.  Yüzey düzgünlüğü ve temizliği, korozyon problemlerini azaltır.  Genellikle düz ve parlatılmış bir yüzey en iyisidir.  (Özellikle çelik borularda ve alet-ekipmanda önemli.)


7. Kaynak İşleminin Etkisi
Kaynak sırasında korozyon hassasiyetinin ne oranda ortaya çıkacağı,  dikişin birim uzunluğu başına ısı girdisine bağlıdır. Ark kaynağı yöntemlerinde yüksek ilerleme hızlarında ısı girdisi düşük olur.  Gaz eritme kaynağı paslanmaz çelikler için genellikle kullanılmaz;  çünkü yüksek ısı girdisi yanında karbürleme etkisi de vardır.

Gıda endüstrisinde  boru ve bağlantı elemanları (fittingler)  birbirlerine sürekli olarak bağlı kalacak şekilde monte edilmek istenirse  Argon kaynağı  yapılır.


8. Tasarımın ve İmalatın Etkisi
Korozyon nedeniyle oluşan hasarlar,  çoğu kez malzeme türünü değiştirmeye gerek kalmadan tasarımda yapılacak değişikliklerle önlenebilir.  Dikkate alınması gereken hususlar;  bağlantı tasarımları, yüzey sürekliliği ve çentik etkileridir.


9. Isıl İşlemin Etkisi
Korozyon dayanımı,  karbonun tümünün çözünmüş olması  ve homojen tek fazlı bir iç yapı bulunması durumunda en iyidir. Bileşimdeki karbon miktarının düşürülmesi ve çelikte karbür oluşumu eğiliminin zayıflaması ile, taneler arası korozyon eğilimi azaltılabilir.  Kritik sıcaklık bölgesinde  (550-850°C)  tutma süresi de çok önemlidir.  Bu bölgede karbür çökelmesi çok hızlı olur.
Bu durum;  tavlama, stabilize edilmiş çelik türleri kullanma (321, 347) veya ekstra düşük karbonlu türler  (304L, 316L)  seçilmesi ile önlenebilir. Martenzitik paslanmaz çelik malzemeler  atmosferik korozyona karşı en yüksek dayanıma sahip olmaları için uygun bir ısıl işlem görmelidirler.  Ferritik türlerde korozyon direnci bazı ısıl işlemlerden olumsuz etkilenebilir.  Ostenitik kromnikel çelikleri en iyi korozyon özelliklerine  1040°C-1150°C  sıcaklıklarına ısıtılıp hızla soğutulduklarında sahip olurlar.




B) Konserve veya Metalin içerisine konan Gıdanın Bileşimi ve Özellikleri

* Aşırı korozif  -->  Vişne, kiraz, çilek, erik, turşu gibi gıdalar
* Orta korozif  -->  Elma, armut, kayısı, şeftali, ...
* Az korozif  -->  Mısır, bezelye konserveleri

Konserve Bileşimi:

1. pH ve Asitlik:  Asitlik,  gıda maddesinin kendi doğal yapısı  ve  dolgu sıvısına katılan organik asitlerden kaynaklanır;  korozifliği artırıcı özelliktedir. Özellikle okzalik asit gıdalardaki en korozif asittir.  Malik asit, sitrik asit, tartarik asit ise birbirlerine kıyasla hemen hemen aynı düzeyde ve düşük korozif etkidedir.
Korozyon özellikle pH 4-5 arasında hızlanır,  5'in üzerinde azalmaya başlar.

2. Nitrat ve Fosfatlar:  Ispanak gibi kimi sebzelerde doğal olarak bulunabiliyorlar. Ancak aslen turşu ve meyve konservelerindeki dolgu sıvısına (salamura veya şuruplara) koruma amaçlı olarak katılırlar. Nitrat ve fosfatlar yüksek çözünürlüktedir ve korozyonu hızlandırıcı bileşenlerdir.  1 birim nitrat, kutu yüzeyinden 7.6 birim kalay (Sn) çözebilir.

3. Oksijen Varlığı:  Dolum sırasındaki  hava çıkartma işlemi (egzost)  iyi yapılmadıysa, kutuda kalan Oksijen ilerleyen zamanda Hidrojen Bombajına neden olabilir.  Oksijenin korozyonu artırıcı etkisiyle bu durum delinme korozyonuna kadar gider.

4. Renk Maddeleri  (Antosiyaninler):  Antosiyaninler gibi koyu renkli pigmentler korozyonu artırıcı bileşenlerdir. Bu maddeleri içeren vişne, çilek, kırmızı erik, böğürtlen gibi meyvelerin konserve edilerek metal kaplarda saklanmasında antosiyaninlere karşı dirençli özel  oleoresin meyve lakları kullanılır.

5. Kükürt ve Kükürtlü Bileşikler:  Korozyonu hızlandırıcı etkidedirler. Isıl İşlemler sırasında et konserveleri gibi kükürtçe zengin gıdalardaki kükürt serbest hale geçerek yeni bileşikler oluşturur.  Bu değişimlere bağlı olarak gıda ürünlerinde siyah renge neden olurlar.  Söz konusu kusuru önlemek için Çinko oksit (ZnO)  içeren özel oleoresin laklar  (C lak-Corn/Mısır Lakı da denir) kullanılır.

6. Yağ, Şeker, Tuz, Nişasta:  Yağ, şeker ve nişasta korozyonu azaltıcı etki gösterirken;  tuz ve karamel korozyonu arttırır.




C) Depolama Sıcaklığı  ve  Depolama Süresi

Depolama sıcaklığındaki her 10 °C'lik artış korozyonun hızını 2 katına çıkarır vs...


(Not:  Bu yazı,  Korozyon  başlıklı konunun devam yazılarındandır.  Tüm seri dökümü için linke tıklayınız.)

.

Korozyon

"Metallerin zaman içerisinde aşınması, paslanması, oksitlenmesi veya çürümesi"  gibi anlamlara gelen  korozyondan  bahsetmek istiyorum biraz. Gündelik hayatımızda da örneklerini gördüğümüz bu olayın,  daha çok sanayi ve özellikle gıdaların paketlenmesi/ambalajlanmasında yarattığı sorunlar üzerinde duracağım.

Sonuçta maddeler bir yandan yücelmek isterken  bir yandan da özüne akıyor sanırım.  Bu metalleri de işte böyle allayıp pulluyoruz, kaplamalar yapıyoruz, parayı bastırıp bazı önlemlerle ömrünü uzatıyoruz ama  zamanla yine ana hallerine dönüp yine aşınıyorlar.  Ve doğadaki döngü bu şekilde sağlanıyor.

Ne var ki doğada ender de olsa korozyona dayanıklı metaller de var: Altın (Au)  ve  Platin (Pt) gibi.
Yanda bir altın külçesini görüyorsunuz. Cazibeli görüntüsünün yanı sıra,  aşınmazlığı yüzünden de altın değerli görülmüş bir metal. Anladığım kadarıyla Antik Mısır'da ölümsüzlükle özdeşleşmiş.

METAL ESASLI AMBALAJ MATERYALLERİ

Metal ambalajlar birçok gıdanın ambalajlanmasında çok sık olarak kullanılmakta. Başta konserve sanayinde olmak üzere reçel, hayvan mamaları, tatlılar, çaylar, kahveler, meşrubatlar, gazlı içecekler ve spreyler gibi birçok ürünün saklanmasında metal ambalaj örnekleri mevcut.

Korozyon nedir?

Metal ambalajlarda karşımıza çıkan en büyük sorun, gıda ürünleri ile ambalajdaki materyaller arası etkileşimden kaynaklanan korozyondur. Korozyon, metallerin ortamdaki bileşenler ile kimyasal veya elektrokimyasal reaksiyonu sonucunda malzeme özelliklerinin olumsuz yönde etkilenmesi ve bozulmasıdır.
Kimyasal korozyon, metalin aynı ortamdaki diğer bir elementle doğrudan elektron alışverişinin söz konusu olduğu bir reaksiyon zinciridir.
(Pek anlatamadım ama anladığınızı umuyorum)

Korozyonun önlenmesi için metal malzemenin başka bir metal ile kaplanması yoluna başvurulabilir. (Demirin kalayla kaplanması gibi.) Veya teneke kutuların kalay ile kaplanmasından sonra bir de lak adı verilen organik reçinelerle kaplama yapılabilir.  Bu işleme  laklama  denir.

Korozyon Biçimleri

Malzemede korozyona bağlı başlıca hasarlar şunlardır:
Genel korozyon,  noktasal korozyon  ve  korozyon çatlağı.

Genel korozyon bütün yüzeyi etkilerken, noktasal korozyonda krater (pitting) ya da  iğne şeklinde yerel çukurlar oluşur  ve/veya  yüzeyin altı oyulur.

Genel korozyonda, ortaya çıkan belirtilerden ötürü kolaylıkla fark edilerek önlem alınma imkanı vardır.

Noktasal korozyonda ise oluşan maddeler fark edilmeyecek kadar azdır. Bundan dolayı parça delinip sızma gibi bir belirti görülmeden durumu fark etmek zordur.
Korozyon çatlakları ise en tehlikeli korozyon biçimi olup,  noktasal korozyon gibi çok zor fark edilir.

Korozyon Türleri.......

Mekanik zorlamalı  ve  mekanik zorlamasız olmak üzere iki ana başlıkta toplayabiliriz.
* Mekanik zorlamasız korozyon türleri:
Temas korozyonu, derişiklik pili, aralık korozyonu ve ayırımlı korozyon şeklinde sıralanabilir.
* Mekanik zorlamalı korozyon türleri:
Gerilme korozyonu, hidrojen gevrekliği ve korozyon yorulması gibi.

VEYA

Kalayla kaplama (kalaylama)  ve  laklama işlemleri homojen olacak şekilde yapılmalıdır.  (Yani kaplamada delik, çatlak olmamalı)
Aksi halde gıda maddesi  (özellikle salamura veya şekerli su gibi dolgu sıvısı) bu kısımlara yerleşerek, Demir (Fe) ile Kalay (Sn) arasında elektrokimyasal tepkimeler başlatır. (Galvanik hücre oluşumu)

Metallerden birinin anot,  diğerinin katot olduğu bu gelişmeler sırasında dolgu sıvısı elektriksel iletimi sağlar.  Önce yüzey korozyonu (aşınma) başlar. Zamanla anot-katot değişimiyle delinme korozyonuna doğru gider.

* Yüzey Korozyonu

Kalay (Sn) anot, Demir (Fe) katot.
Sadece yüzeyden kalay aşınır.
Lak tabakası soyulur.
Fark edilmesi daha kolaydır.

* Delinme Korozyonu

Demir anot, kalay katot.
Yüzey korozyonundan sonra delinme korozyonu başlar.
Kutu delinir.

* Noktasal Korozyon  (Pitting):

İğne şeklinde, krater benzeri çukurlar ile karakterize edilir.
Yüzeyin altı oyulur.
Parça delinip sızma görülmeden önce fark edilmesi güçtür.

* Korozyon çatlağı

Bu konunun devam yazıları için:

          (bkz:  KOROZYONUN BAĞLI OLDUĞU ETMENLER)
          (bkz:  Korozyon - Ek)


.

Kalp Damar Sağlığı açısından Kolesterol ve Trans-Yağ Asitleri

.

KOLESTEROL denilen ve sağlığımız açısından dikkat etmemiz gereken bir bileşen son yıllarda çok popüler oldu.

Sadece gıdalarla dışarıdan aldıklarımız (eksojen kolesterol) değil; bir de bizzat vücudumuz tarafından karaciğerde sentezlenen endojen kolesterol  var.

Dolayısıyla,  kanda sağlıklı düzeylerde kolesterol barındırmak için şunlara özen göstermemizde fayda var gibi:

* Yediğimize-içtiğimize dikkat edicez.  Kolesterol hayvansal kaynaklı bir bileşen olduğundan;  başta kırmızı et  ve  et ürünlerini fazla tüketmemekte,  pişir(il)me tekniklerine dikkat etmekte fayda var.
(Kırmızı et ürünleri derken  salam, sosis, sucuk, jambon vs...)

* Bitkiselleri tercih etmekte fayda var.  Tamam lezzetli oluyor ama tereyağı ve hayvasal yağları alışkanlık haline getirmeden sıvı yağlara da diyetimizde anlamlı bir yer açmalıyız.  Zeytinyağı, ayçiçek, soya yağları gibi...
Sonuçta vücudumuzun yağa da ihtiyacı var.  Metabolizmamızın sentezleyemediği ve ihtiyacımız olan "esas/esansiyel yağ asitleri"nce zengin olan yağları tercih etmeliyiz.  Pişirme tekniklerine, ekleyeceğiniz baharatlara, pişirme sürelerine göre, illaki hayvansal yağ kullanmadan da lezzetli şeyler yapmayı deneyebilirsiniz.

* Sadece yağlı şeyleri yemeyerek  ve  hayvansal gıdaları azaltarak korunmaya çalışan insanlar görüyoruz.  Unlu, hamurlu ve (aşırı) şekerli besinleri azaltsanız?  Çayınızı kahvenizi şekersiz içmeyi tercih etmiyorsanız bile şeker oranını yarıya indirebilirsiniz mesela.

* (Özellikle kolesterol sorunu olanlar için gelsin bu madde)  Sadece katı yağları bırakmakla bu iş olmaz. Tereyağını sabah kahvaltısında ve yemeklerde kestim, iş bitti derseniz olmaz.  Bir de trans yağlar (trans-yağ asitleri)  var ki,  sağlık için belki katı ve doymuş yağlardan bile daha zararlılar.  (Ama nedense insanlar tereyağını ve süt yağını âdeta günah keçisi bellemiş gibi.)

Trans yağların erime noktaları  (katı halden  sıvı hale geçtikleri sıcaklık),  cis-yağlara kıyasla  20-25 derece gibi daha yüksek!  Vücut sıcaklığını 37°C  olarak düşünürsek,  sindirilmeleri zor ve güç olduğundan  damar sertliği ve tıkanıklığı  (ateroskleroz)  riskini artırıcı etkilerini anlamamız kolaylaşır.
Ayrıca trans-yağlar  vücuttaki zararlı kolesterol olarak değerlendirilen LDL  (Low Density Lipoprotein-Düşük Yoğunluklu Lipoprotein)  miktarını artırırken,  HDL'yi azaltıcı etki yapıyor ve  LDL/HDL oranını artırıyorlar.  Bu nedenlerle trans-yağları fazlaca içeren gıdaları tüketmemekte fayda var.


* Peki hangi yağlar ve gıdalar  trans-yağ asitleri miktarı bakımından zengin?
Geniş bir konu.

Mesela margarinler. Hatta en kolay akla gelenler margarinlerdir herhalde.

Genel olarak sıvı yağların hidrojenasyon tekniği ile doyurulması sonucu  trans miktarlarının çok arttığı biliniyor. Hidrojene nebati yağlardan, margarinlerden, maalesef çikolata kaplamalarından filan uzak durmak lazım.


Özellikle bazı pastacılık-fırıncılık ürünlerinde,  diğer yağlara göre çok daha güzel sonuçlar verebilen margarinler ve bazı faullü katı yağlar kullanıldığından,  tüketirken dikkatli olmalıyız.

Genelde bitkisel yağların sertleştirilmesi  (hidrojenasyon ile doymamış sıvı yağların doyurulması  ve  katılaştırılması)  ile elde edilen  bitkisel margarinler,  hayvansal kaynaklı olmadıklarından kolesterol içermez. Ancak trans yağ asitlerince  ("trans fatty acids")  önemli/yüksek miktardadırlar.  Aynı durum hidrojene nebati yağlar ve bunların kullanıldığı ticari ürünler için de geçerlidir.

* cis-  -->  trans-  dönüşümünü bir yana bile koysak,  şöyle bir soru var:  Margarinlerin içinde hangi yağlar var? Nereden elde ediliyorlar? Bazı bileşenlerini öğrendikçe şaşkına dönüyorum ben:
Pamuk tohumu yağı (çiğit),  Kanola (ıslah edilmiş kolza) yağı,  palm yağı,  aspir yağı...  Bunlar gene masumları ve bu böyle gidiyor.


* Özellikle kızartmaları fazla tüketmemeliyiz.  Hem içerdikleri yağ miktarı,  hem özellikle uzun süreli kullanılan kızartma yağlarında oluşan kimi sağlığa zararlı bileşikler,  hem de pişirme sırasında zamanla trans yağ asitlerinin artışa geçmesi sebepleri ile pek iç açıcı değiller.  Hele dışarıda satılan patates kızartmaları (ki hangi yağda kızartıldıkları meçhul,  o yağın kaç zaman boyunca defalarca kullanıldığı ise ayrı muamma),  trans yağların en fazla bulunduğu gıdalar olarak bildiriliyor.
Kızartma yağlarında  dayanıklılığı ve uzun süreli kullanımı sağlamak için hidrojene edilmiş yağlar kullanılabiliyor. Bir de buna yağın uzun süreli kullanımı eklenince,  izomer dönüşümleri oluyor sanırım.

* Tabii bunları söylemek kolay  ama patates kızartmaları gerçekten güzel görünüyor,  öyle değil mi?  Bazı restoranlar,  (sanırım) hem haşlama hem kızartma hem de soslar ile, üçünü bir arada kullanarak çok değişik kombinasyonlara ve lezzetlere ulaşabiliyorlar  :)


* Türkler cin bir millettir. Fertleri genellikle yapmaya ve inşaya değil, kafayı cinliğe ve racon kesmeye çalıştırmaktadır.  Hal böyle olunca, "Uzun süre boyunca kullanılan ve ileri derecede okdisasyon (bozulma) görülen yağlarda,  tat-kokudaki keskin iğneleyici kokuları bastırmak amacıyla"  Magnetol  gibi maddeler kullanabilmekte,  sizin açık sarı ve mis gibi gördüğünüz patates kızartmaları  aslında bir imitasyon olabilmekte  ve laboratuvar incelemelerinde  serbest radikallerce (*) çok zengin çıkabilmektedir.  Nasılsa bizde denetim fazla yoktur  ve
her şeyin temelinde insana ve insan sağlığına değer verme yoktur.
Kaldı ki zaten  "Herşey Allah'tan gelmektedir."

[ (*) Serbest radikaller sağlık açısından zararlıdır, yaşlılık ve kanser etmenidir.) ]


* Günlük kolesterol alımının max. 300 mg/gün olması gibi bir öneri var.

* W-6  (Omega-6)  ve  W-3  (Omega-3)  yağ asitlerince zengin gıdaları tercih etmekte fayda var.  Tabi her ikisinin dengeli alımı da önemli.  Sağlıklı beslenmede,  alınan her  5-6 birim Omega-6 yağ asidine karşılık  en az 1 birim Omega-3  alınması gerektiği şeklinde öneriler var.  Bu oranda sapmalar olduğunda  asitlerin birbirlerinin yararını baltalayabildiği savunuluyor.

Balıklar Omega yağ asitlerini fazlaca içeriyor deniyor ve önem verilmeli.  Ne var ki ülkemizdeki balıklarda ve midyelerde,  denizlerdeki kirlilik sonucu yüksek metal içeriği olduğu da söyleniyor. Bunun için yapacak bir şey yok,  çevre kirliliğine ve arıtmaya önem vermek lazım.
Kyoto Protokülü'ne imza atıp  orman alanlarını kesmeye  ve talana başlayarak,  çöplerimizi yerlere atıp  atıklarımızı toprağın bağrına süprüntü edasıyla boşaltarak,  plastikleri çılgınca kullanıp savurarak bizler hükümetlerimiz ile el ele çevre konusundaki bakışımızı zaten netleştirmiş durumdayız.

.