Labaratuar Camı

[dogangunes]

Cam sözlüklerde soğuk bir ifadeyle 'amorf bir nesne' olarak tanımlansa da, elmas kadar parlak, opal kadar ateşli, gökkuşağı kadar renkli, örümcek ağı kadar hafif ve narin ya da 20 ton ağırlığında bir ayna kadar büyük, yumurta kabuğu kadar kırılgan, ya da çelik kadar sert olabilir. Doğrusunu söylemek gerekirse cam 'alışılmadık' bir malzemedir. Camsız bir dünyayı düşünmek bilim ve uygarlığın olmadığı bir dünyayı düşünmekle aynıdır. Günümüzde bilim zamanı ölçmek için kum saati, hastalıklara sebep olduğuna inanılan kötü ruhlardan ya da bakışlardan korunmak için nazarlık kullanmaktan çok ileridedir. Cam, bilim yolculuğunun her adımında ona eşlik etmiştir.
ÇOK ESKİLERDE, deneyler için cam ne idiyse, bugün de aynıdır. Cam araştırmalarda kullanılan kimyasal maddelerin çoğuna karşı dirençlidir. Saydamdır; deneyi yapan kişi, kullandığı test tüpü ya da imbiğin içinde ne olduğunu rahatlıkla görebilir. İşlenmesi kolaydır; bir teknisyen, özel bir ihtiyaç için, cam tüpü alevle amaca uygun, kullanılabilir hale getirebilir. Eski dönemlerde laboratuvar malzemeleri kolayca her yerde bulunamıyordu. Zaten mevcut laboratuvar camları da ısıl gerilmelere ve kimyasal maddelere pek de dayanıklı olmayan camdan imal edilmişti. Sonraki dönemlerde cam, içine değişik kimyasallar eklenerek dayanıklı hale getirildi. Fakat bu tür camlar, hızlı ısıma ve soğutmaya maruz kaldıklarında, içlerinde oluşan gerilmeler yüzünden kolayca çatlayıp kırılabiliyordu.
İlk malzeme üreticileri bu olumsuz özelliği biraz olsun azaltmak için malzemeyi çok inceltiyorlardı. İnce cam, sıcaklık değişikliklerinde sergilediği kırılganlığını yitiriyor fakat bu defa da ince olduğu için herhangi bir çarpmada dağılıyordu. Bu durum hem malzeme kaybına hem de cam malzeme yardımıyla yürütülen deneyin altüst olmasına neden oluyordu. Laboratuvar'da kazara dolaplardan birine yapılacak bir darbe, içindeki cam araçların parçalanıp etrafa yayılmasına yol açıyordu.
Tren yollarında sinyal lambaları için ısıl şoka dayanıklı camlar üretildiğinde, bu yeni yöntem laboratuvar cam malzemesine de uyarlandı. 1915'te bu borosilikat camı üretildiğinde çoğu laboratuvar ve araştırmacı, kuvvet kaldıracak kadar kalın ve sıcaklığa dayanıklı bu malzemeyi yaygın olarak kullanmaya başladı. Aynı dönemde, ve aynı gelişmenin sonucu olarak, yeni ve bütünüyle bu işe adanmış bir cam endüstrisi doğdu; yeni yöntemlerle borosilikat camı, pişirme kapları ve diğer fırına dayanıklı cam pişirme araçlarında kullanıldı.
Daha yakın dönemlerde geliştirilen bir cam türü de % 96 silikat camıdır. Bu cam o döneme kadar sadece saf kuarsın sahip olduğu, bir dereceye kadar ısıl şoka karşı dayanıklı olma özelliğine sahipti. Bu yeni ürün, borosilikat camının ısıl ve kimyasal işlemlere tutulmasıyla, silis dışındaki tüm parçaların ayrılmasıyla ortaya çıkarılıyordu.
Bir ikinci ısıl işlem, camı yoğunlaştırarak boşlukların kapanmasını sağlıyor, böylece cam şeffaf ve gözeneksiz hale geliyordu. Bu cam akkor haline gelene kadar ısıtılıyor ve sonra soğuk suya batırılıyordu. Bu yöntemle yapılmış bir beher, bir buz bloğunun üzerinde uzun süre bırakıldıktan sonra aniden kaynak alevinin önüne konulabiliyordu. % 96 silikat camı 871 ¡C'de kullanılabiliyordu, ve daha önceleri yaygın olarak kullanılan saf kuvars laboratuvar camının egemenliğinin sürdüğü çoğu bilimsel iş için kullanılabiliyordu.
Toz halindeki camları presleyerek disk haline getirme yöntemi cam endüstrisindeki bir başka gelişmedir. Bu diskler, çeşitli derecelerdeki gözenekli yapılarıyla, her türlü laboratuvar işinde filtre olarak kullanılabiliyorlar. Daha küçük gözenekli olanlar sıvı çözeltilerden bakterileri süzmek için kullanılıyor.
Ortaçağdaki simyacılar şimdi kullanılan cam laboratuvar malzemesini görseler, Galileo'nun Palomar teleskobunu gördüğünde vereceği tepkinin aynısını verirlerdi. Örneğin bir balon joje, ince düzgün boynunda, içindeki sıvının hacmini ölçmek için bir skalaya sahiptir. Bu skala balon jojenin içine ne koyarsanız koyun, nasıl sterilize ederseniz edin okunabilir kalmaya devam eder, çünkü çizgiler ve figürler, cam yüzeyinin üzerine, asitle yedirilerek yapılmıştır.
Sayısız laboratuvarda yüzlerce değişik deney için kullanılacak yüzlerce özel cam malzeme geliştirilmiştir. Bunların hepsini saymak olanaksız. Basit olan cam araçlar, çoğu laboratuvar teknisyenleri tarafından üretilebilir, keza cam üretimi laboratuvar teknisyeninin işinin parçasıdır. Ama bazı laboratuvarlarda cam teknisyenleri, daha karmaşık ve özel laboratuvar malzemelerini üretmeleri için, işe alınırlar.

Camın Tarihi
Camın keşfi tarih sayfalarında kaybolmuştur, fakat 4000 yıl kadar öncesine dayandığı biliniyor.
Cam yapımının keşfinde iki ana aşama bulunuyor. İlki, bildiğimiz kumun soda ve kireç ile ısıtılarak yeni bir malzeme, diğer bir deyişle cama dönüşmesidir. Bu yeni malzeme çok sert ve pürüzsüzdür. İkincisi, aynı derecede önemli olan, şeffaf cam elde etmek için kullanılan kimyasal maddelerin hangi oranda katılacağının bulunuşudur.
Gerçek camın oluşturulmasının ilk aşaması bir kaza sonucu gerçekleşmiş olmalı, fakat ikincisi, bugün ismi bilinmeyen kimyacıların birçok defa deneyerek buldukları özel oranlarla elde edilmiştir.
İlk önceleri cam ürünleri masif kütleler halindeydi, şekilli camlar daha sonra yapıldı. Bu işlem cam nesnenin çamurdan ya da tahtadan bir kalıbını yapıp, eriyik durumdaki camın bu kalıbın etrafına sarılmasından sonra, cam eşya tamamlanınca içindeki tahta ya da çamur kalıbın çıkarılmasıyla son buluyordu. M.Ö. 1200'lerde cam, açık bir kalıbın üstüne bastırılarak yapılıyordu.
Yüzyıllarca cam, takıda, mücevherde, yer ve duvar mozaiğinde kullanıldı. Camın kullanım amacının genişlemesi, cam üflemeciliğinin icadıyla gerçekleşti. M.Ö. 20'de bu yeni cam üretme yönteminin kullanılması endüstriyel bir devrim yarattı ve camın lüks malzeme üretiminden işlevsel malzeme üretimine kaymasını sağladı. Pompeii, M.S. 79'da mahvolduğunda, ardında bu devrimle ilgili kanıtlar bıraktı. Üzeri kaplanmış cam ürünlerin kalıntıları cam üretiminin çok gelişkin bir noktada olduğunu ve pencere camının artık iyi kalitede üretilebildiğini gösteriyordu. M.S. 330'lu yıllarda Roma İmparatoru Konstantinapol cam üfleyicilerini Konstantinopolis'e (şimdiki adıyla İstanbul'a) göndermişti. Bizanslı cam işçileri renkli cam ve mozaik üretiminde ustalaşmışlardı; boyalı pencere camları ilk bu dönemde ortaya çıktı. Kaynağı ne olursa olsun cam sanatı Fransa'ya ulaştıktan sonra, kullanmaya başlayanların sayısı oldukça arttı. Ortaçağın karanlık dönemlerinde cam endüstrisi İslam Dünya'sında canlandı. Daha sonra Venedikli üreticilerle Avrupa'da tekrar önem kazandı.
M.S. 1159'da St. Marcus Katedrali inşaa edildiğinde tüm binanın İncili anlatan cam mozaikle kaplanması 250 yıl sürdü. Aynaların civa ile sırlanması 1369'da gerçekleşti. 1700'lerde Venedik'te 300 cam mozaik üretim atölyesi ve fabrikası mevcutken, 19. yy'da sadece 1 tane kalmıştır. Bu mozaik devrinin kapandığının bir kanıtıdır.