Işığa açılan pencere: Cam


Kullandığımız camlar yapay camlardır bununla birlikte cam dünyada doğal olarakta bulunmaktadır. Cam bilindiği gibi inşaattan otomotive gıda ürünlerinden eczacılıktan denizciliğe kadar birçok alanda kullanılan önemli bir malzemedir. Camın hayatımızda bu kadar geniş kullanılmasına neden olan ondaki üstün niteliklerdir.

Cam temasta bulunduğu gaz sıvı ve katı haldeki maddelerin etkilerine karşı büyük direnç gösterebilir. Bu direnç kimyasal dayanıklılık olarak tanımlanır. Camın kimyasal dayanıklılığı ayarlanabilir özelliktedir: Camdaki alkali oranın yüksekliği camın kimyasal dayanıklılığını zayıflatırken boroksit alüminyum oksit çinko oksit ve zirkonyum oksit ise camın kimyasal dayanıklılığının artmasını sağlamaktadır. Özelliği sayesinde en sağlam bildiğimiz maddelerde bile saklayamadığımız çözücü parçalayıcı birçok kimyasalı cam kaplarda tutabiliriz.

"Cam maddenin katı ile sıvı arasındaki özgün bir halidir. Silis (kum) atomları araya giren kalsiyum potasyum magnezyum ve sodyum atomları ile birlikte düzensiz bir tarzda birleşir. Bu "düzensizlik" sonucunda saydam bozulmaz ve oldukça dayanıklı (çatlama hariç çatlak hemen yayılır) bir madde ortaya çıkar. Paslanmadığı su geçirmediği ve saydam olduğu içinde akla gelebilecek hemen her alanda kullanılır."

Camın fiziksel özellikleri insanların faydalanması için özel olarak dizayn edilmiştir: Camın şekillendirilmesinde en önemli etkenlerden biri yüzey gerilimidir. Bu özellik camın çok ince gözeneklere girmesini ve bunları doldurmasına imkan tanır. Camın özgül ağırlığı kimyasal bileşimine bağlı olarak 22-72 g/cm3 arasında değişmekle birlikte genel kullanımda olan pencere ve şişe camlarının yoğunluk değerleri 23-26 g/cm3 arasındadır. Bu değerler daha yüksek olsaydı cam şimdikinden çok daha ağır olacak ve pratikte kullanımı imkansız hale gelecekti. Cam ısıtılarak sıcaklıkta genleşme oranı dolayısıyla sıcaklılığa dayanıklılığı ayarlanabilir. Oy- sa diğer pek çok madde için böyle bir durum söz konusu değildir.

Çoğu cisim çok sıcak ortamdan soğuk ortama geçtiğinde olumsuz etkilenir. Oysa camlar genellikle 100-350°C sıcaklıklarda soğuk su içerisine atıldıklarında sıcaklık şoklarına dayanabilmektedirler. Üstelik camın kimyasal bileşiminde mevcut olan soda potasyum ve kurşun oksitin oranı ile oynayarak camın ısıya ve ısı değişimlerine dayanıklılığı arttırılabilmektedir. Üstelik bu yapıldığında camın ısıya dayanıksız hali ile dayanıklı halindeki görünümünde hiçbir farklılık olmamaktadır. Camın ısı sığası camın sıcaklığı arttıkça yükselmektedir. Her cam çeşidinin değişik sıcaklıklardaki ısı sığaları değişik olduğu gibi camların ısı sığalarının sıcaklıkla değişmeleri de değişik olabilmektedir.

Camın mekanik özellikleri de mucizevi niteliktedir. Bazı özel yöntemlerle camın dayanıklılığı yüksek oranlarda artırılabilmektedir. Bununla birlikte tasarımlarda; sertleştirilmiş bir üründe bu oran 10 katına çıkartılabilmektedir. Böyle camlar oldukça dayanaklı olup tekme ya çekiç darbelerinde dağılmaz. Bunun yanında iki cam tabakasını arasına başka bir kimyasal ekleyerek camı dayanıklı hale getirmekte mümkündür. Bu yöntemin otomobil çağının başladığı yıllarda keşfedilmiş olması da oldukça ilginçtir:

"Güvenli camın bulunması tam da en çok ihtiyaç duyulan zamanda gerçekleştirildi: Motorlu taşıt çağında... 1903 yılında Fransız kimyager Edouard Benedictus deney tüpünü laboratuarının zeminine düşürdü. Tüp kırıldı; ancak dağılmadan tek parça halinde kaldı. Benedictus kolodyum ihtiva eden sıvının buharlaşmasından sonra tüpte kalan ince plastik tabakanın parçalanmayı engellediğini anladı. Bunu not ettikten sonra bu konu üzerine fazla kafa yormadı. Ancak kaza yapan bir aracın içindeki kızın kırılan camlardan çok feci şekilde yaralanması bu konuyu tekrar gündeme getirmesine neden oldu. Daha önceki deneyiminden esinlenerek iki cam tabakasının arasına selüloz nitrat yerleştirerek üç katlı camı oluşturdu. Buluşu 1920'lerde arabaların ön camlarında kullanılmaya ve otomotiv endüstrisinde ciddi şekilde taklit edilmeye başlandı."

Camın optik özelliği günlük hayatımızın vazgeçilmezleri arasına girmesine neden olmuştur. Cama optik özelliğini veren kırılma indisindeki ö-zel ayardır. Cam ışığı geçirebildiği gibi aynı zamanda iyi bir yansıtıcı da olabilmektedir. Yansıtma özelliği cam yüzeyinin durumu ile yüzeye düşen ışığın dalga boyu ve yönüne bağlıdır. Silikat camları için ortalama yansıtma yüzdesi %4 olup tamamen saydam bir cam gelen ışığın %92'sini geçirmektedir.

Cam Olmasaydı.

Evlerimizde güneş ışığından mahrum olarak yaşardık
Mikroplar ve mikroorganizmalar hakkında bilgi edinemezdik
Ay ve yıldızlar hakkında gözümüzle gördüğümüz dışında fazla bir bilgimiz olmazdı
Temel göz rahatsızlıklarını gideremezdik
Laboratuarlardaki bir çok malzemeyi kullanamazdık
Aynalar olmazdı
Bütün arabaların üstü ya da çevresi hep açık olurdu
İçini görebildiğimiz yiyecek ve içecek kaplarımız olmazdı
Vitrin diye bir kavram olmaz ticaret bundan olumsuz etkilenirdi
Fotoğraf makineleri olmazdı
Televizyonlar ve bilgisayar monitörleri olmazdı
Ampul olmazdı karanlığa mahrum kalırdık
Otomobillerde dikiz aynaları olmazdı
Scanner (tarayıcı) fotokopi makineleri olmazdı
Yüksek data transferi ve ışık aktarımı yapan fiberoptik kablolar olmazdı
Süs eşyaları ve biblolar olmazdı
Ateşe dayanıklı cam kaplar olmazdı
Seralar olmazdı
Bugün kullandığımız aydınlatma armatürlerinin büyük kısmı olmazdı
Vitraylar olmazdı
Saatleri okuyamazdık okuyabildiklerimiz ise dış etkenlere karşı korumasız olurdu
Uçaklar ve helikopterlerdeki pencereler olmazdı
Şüphesiz böyle bir Dünya kesinlikle bugünkü gibi olmayacaktı. Eğer bugün bir çok teknolojiden ve konfordan yararlanabiliyorsak bu camdaki özel yaratılıştan kaynaklanmaktadır. Camın bugünkü özelliklerde olması tek başına yeterli değildir. Camın hammaddesinin bol ve kolay rastlanır olması şarttır (kum gibi). Allah rahmeti sayesinde camın hammaddesini bol ve kolay ulaşılır şekilde yaratmıştır. Allah kullarına karşı çok lütufkardır. Kullarına yalnızca şükretmeleri karşılığında sayısız nimet vermiştir. Allah Kuran'da şöyle bildirir:

"Şüphesiz senin Rabbin insanlara karşı büyük lütuf (fazl) sahibidir ancak insanların çoğu şükretmiyorlar." (Neml Suresi 73)

Cam insan yaşamı için önemli bir maddedir. Bulunuşundan günümüze kadar bir taraftan çeşitleri artarken diğer taraftan da kullanım alanı genişlemiş vazgeçilmez bir tüketim maddesi olmuştur.
(makale harun yahya)