12. Sınıf Kimya · 3. Ünite: Nanobilim, Yeşil Kimya ve Sürdürülebilirlik
Biyobozunur Polimerler
Her yil dunyada yaklasik 400 milyon ton plastik uretiliyor ve bunlarin buyuk bolumu dogada yuzyillarca bozunmadan kaliyor. Biyobozunur polimerler, mikroorganizmalarin etkisiyle dogal sureclerde parcalanabilen malzemelerdir ve plastik kirliligi sorununa umut vaat eden bir cozum sunar. Bu konuda dogal biyopolimerleri taniyacak, nisastadan biyobozunur bir polimer filmi elde etmek icin bilesen secimi yapmayi ogrenecek ve urunun ozelliklerini test ederek degerlendirmeyi basaracaksin.
Kazanımlar
- KİM.12.3.2.a Biyobozunur polimerin istenen özelliklerine göre üretim sürecinin amacını belirler ve süreci planlar.
- KİM.12.3.2.b-c Nişasta, plastisör (gliserol), asit ve katkı maddesi gibi bileşenlerin polimer özelliklerine etkisini açıklar ve uygun bileşenleri seçenekler arasında belirler.
- KİM.12.3.2.ç-d Bileşen seçimleri üzerinde mantıksal denetleme yaparak istenen sertlik, esneklik ve su direnci özelliklerine uygun kombinasyonu belirler.
- KİM.12.3.2.e Elde edilen polimerin sertlik, kırılganlık, iletkenlik ve suda şişme/dağılma özelliklerini test ederek sonuçları yorumlar.
Konu anlatımı
Plastik Sorunu ve Biyobozunurluk Kavrami
Dogal Biyopolimerler
Nisastadan Biyobozunur Polimer Filmi Eldesi
Bilesenlerin Polimer Ozelliklerine Etkisi
Polimer Ozelliklerinin Test Edilmesi
Sentetik Biyomalzemeler ve Guncel Uygulamalar
Sik Yapilan Hatalar ve Kavram Yanilgilari
Anahtar terimler
- Biyobozunur polimer
- Mikroorganizmalarin enzim aktivitesi ile dogal surecler sonucu CO2, H2O ve biyokutleye parcalanabilen polimer.
- Biyopolimer
- Canli organizmalar tarafindan dogal olarak sentezlenen buyuk molekul (nisasta, seluloz, kolajen, DNA gibi).
- Nisasta
- Bitkilerin enerji depolama molekulu; amiloz ve amilopektinden olusan polisakkarit.
- Plastisor
- Polimer zincirleri arasina girerek malzemeyi esneklestiren katki maddesi; nisasta filmlerinde genellikle gliserol kullanilir.
- Gliserol
- Uc karbonlu, uc hidroksil grubuna sahip alkol (C3H8O3); nisasta filmlerinde en yaygin plastisor.
- Amiloz
- Nisastanin dogrusal zincirli bileseni; film yapici ozelligi yuksek.
- Amilopektin
- Nisastanin dallanmis yapili bileseni; jellesme ozelliginden sorumlu.
- PLA (Polilaktik asit)
- Laktik asidin polimerizasyonu ile uretilen, endustriyel kosullarda biyobozunur sentetik polimer.
- Kompostlama
- Organik malzemelerin kontrollU kosullarda mikroorganizmalar tarafindan parcalanma sureci.
- Sisme orani
- Polimer filmin suda beklettikten sonra kutlesindeki yuzdelik artis; su emilim kapasitesinin olcusu.
Örnek soru
Asagidakilerden hangisi biyobozunur polimerlerin dogada parcalanma surecini en dogru sekilde tanimlar?
- Gunes isigi etkisiyle kimyasal baglarin koparak kucuk parcalara ayrilmasi
- Mikroorganizmalarin enzim aktivitesi ile polimerin CO\u2082, H\u2082O ve biyokutleye donusmesi
- Polimerin suda cozunerek iyonlarina ayrismas\u0131
- Yuksek sicaklikta polimerin buharlas\u0131p atmosfere karismas\u0131
- Polimerin mekanik kuvvetler etkisiyle kucuk parcalara ayrilmas\u0131
Doğru cevap: B
Çözüm
1. Biyobozunurluk, mikroorganizmalarin (bakteri, mantar) enzim aktivitesi sonucu polimerin $\text{CO}_2$, $\text{H}_2\text{O}$ ve biyokutle gibi dogal urunlere parcalanmasi surecidir.
2. Bu tanimda iki ana asama vardir: fragmentasyon (kucuk parcalara ayrisma) ve mineralizasyon (metabolize edilme).
3. B sikkindaki tanim bu sureci dogru olarak ifade eder.
4. A sikki fotodegradasyonu (isikla bozunma) tanimlar, bu biyobozunurluk degil fiziksel parcalanmadir. E sikki ise mekanik parcalanmayi tanimlar.