Teknisyenler.Net

Wednesday
Sep 08th
Text size
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size
Anasayfa Dökümanlar Enerji Hatları

Enerji

BOR MADENİ

BOR MADENİ
Kullamım Alanları, Rezervlerimiz, Bor Teknolojisi 
Son Yıllarda ülkemizde fazlasıyla konuşulan bir konu bor madenleri. Birbiriyle çelişen birsürü görüş, bilgi veya rakamla karşılaşmakta, gerçekten büyük bir servete mi sahibiz yoksa bu konuda ufak bir ticari kazançtan başka bir fayda elde demeyecek miyiz? Yaptığımız araştırmalarda incelediğimiz onlarca kaynaktan çıkardığımız ana sonuç bugün için borun çok büyük bir gelir kaynağı olamayacağıdır.Fakat bor madeni kimyasal özellikleri dikkate alındığında teknolojik gelişmelere çok uygun bir maddedir. Tank zırhı üretimi veya yanmayan cadır üretimi gibi apayrı ürünler bordan üretilmeye başlanmıştır. İleriki yıllarda bor madenin yakıt pilleri de dahil birçok alanda kullanımı yaygınlaşabilecektir. Bor madeni gerçek değerine o zaman kavuşacaktır diyebiliriz . Bu aşamada Türk bilim insanlarının ve şirketlerinin yurdışından daha atak davranıp dünya çapında öncü rol oynaması geekliliği kaçınılmazdır.
 

BOR ELEMENTİNİN ÖZELLİKLERİ
Periyodik  sistemin  üçüncü  grubunun  başında  bulunan  ve  atom  numarası  5  olan  bor  elementi, kütle numaraları 10 ve 11 olan iki kararlı izotopundan oluşur.

Bor,  yeryüzünde  toprak,  kayalar  ve  suda  yaygın  olarak  bulunan  bir  elementtir.  Toprağın  bor içeriği  genelde  ortalama  10-20  ppm  olmakla  birlikte  ABD'nin  batı  bölgeleri  ve  Akdeniz'den Kazakistan'a  kadar  uzanan  yörede  yüksek  konsantrasyonlarda  bulunur.  Deniz  suyunda  0.5-9.6 ppm,  tatlı  sularda  ise  0.01  -  1.5  ppm  aralığındadır.  Yüksek  konsantrasyonda  ve  ekonomik boyutlardaki  bor  yatakları,  borun  oksijen  ile  bağlanmış  bileşikleri  olarak  daha  çok  Türkiye  ve ABD'nin kurak, volkanik  ve hidrotemal aktivitesinin yüksek oduğu  olan  bölgelerde bulunmaktadır (Woods, 1994).

Tarihte  ilk  olarak  4000  yıl  önce  Babiller  Uzak  Doğu'dan  boraks  ithal  etmiş  ve  bunu  altın işletmeciliğinde  de  kullanmışlardır.  Mısırlıların  da  boru,  mumyalamada,  tıpta  ve  metalurji uygulamalarında kullandıkları bilinmektedir. İlk boraks kaynağı Tibet Göllerinden elde edilmiştir. Boraks; koyunlara bağlanan torbalarda Himalayalar'dan Hindistan'a getirilmiştir. Eski Yunanlılar
ve Romalılar boratları temizlik maddesi olarak kullanmıştır.  İlaç olarak ilk kez  Arap doktorlar tarafından M.S. 875 yılında kullanılmıştır. Borik Asit 1700'lü yılların başında borakstan yapılmış,
1800'lü yılların başında ise elementer bor elde edilmiştir (Moseman, 1994).

Elementer bor 1808 yılında Fransız Kimyacı Gay-Lussac ile Baron Louis Thenard ve bağımsız olarak İngiliz kimyacı Sir Humpry Davy tarafından bulunmuştur.

Bor, biri amorf ve altısı kristalin polimorf olmak üzere, çeşitli allotropik formlarda bulunur. Alfa
ve beta rombohedral formlar en çok  çalışılmış olan kristalin polimorflarıdır. Alfa rombohedral strüktür 1200 °C'nin üzerinde bozulur ve 1500 °C'de beta rombohedral form oluşur. Amorf form yaklaşık 1000 °C'nin üzerinde beta rombohedrale dönüşür ve her türlü saf bor ergime noktasının üzerinde ısıtılıp tekrar kristalleştirildiğinde beta rombohedral forma dönüşür.Bor   elementinin  kimyasal  özellikleri  morfolojisine  ve  tane  büyüklüğüne  bağlıdır.  Mikron ebadındaki amorf bor kolaylıkla ve bazen şiddetli olarak reaksiyona girerken kristalin bor kolay reaksiyona girmez. Bor yüksek sıcaklıkta su ile reaksiyona girerek borik asit ve   diğer ürünleri oluşturur.  Mineral  asitleri  ile  reaksiyonu,  konsantrasyona  ve  sıcaklığa  bağlı  olarak  yavaş  veya patlama şeklinde olabilir ve ana ürün olarak borik asit oluşur.
 
  BOR MİNERALİNİN KULLANIM ALANLARI 
Cam sanayii
Seramik sanayii
Temizleme ve beyazlatma sanayii
Yanmayı önleyici (geciktirici) maddeler
İlaç ve Kimya Sanayii
Tarım
Metalurji
Enerji depolama
Arabalardaki hava yastıklarında
Atık temizleme işlemleri
Pigment ve kurutucu olarak
Nükleer uygulamalar  
              ÜLKELERİN BOR REZERVLERİ (milyon ton B2O3)

Dünyada Bor Üretimi;

Dünyadaki önemli Bor yatakları ülkemizde, ABD'de ve Rusya'da bulunmaktadır. Bor rezervleri ile yapılan çalışmalarda tespit edilen değerlere göre toplam rezervin yaklaşık %63'ü ülkemizde, %10.3'ü ABD'de, %13.7'si Rusya'da, diğer rezervler ise Çin, Şili, Bolivya, Peru, Arjantin, Sırbistan ve İran'da bulunmaktadır.  Türkiye'nin toplam Bor üretimindeki yerini değerlendirmek maksadıyla söz konusu ülkelerin üretim miktarlarına ilişkin tablo aşağıda verilmiştir.
 
Ülkeler
 Görünür Rezervler
 Muhtemel Rezervler
 
Arjantin
 2
 9
 
Bolivya
 4
 19
 
Şili
 8
 41
 
Çin
 27
 36
 
İran
 1
 1
 
Kazakistan
 14
 15
 
Peru
 4
 22
 
Rusya
 40
 100
 
Türkiye
 30
 150
 
ABD
 40
 80
 
TOPLAM
 170
 473
 
 
              TÜRKİYE'NİN BOR REZERVLERİ (MİLYON TON)
Rezerv Yeri
 Rezervler
 B2O3
 
Bigadic
 935
 330
 
Emet
 545
 200
 
Kestelek
 7
 3
 
Kırka
 520
 140
 
TOPLAM
 2007
 673
 
 
Ülkemizin cevher, konsantre veya rafine olarak   bor ürünü ithalatı düşük seviyededir. Tüvenan
ve  konsantre  cevher  ithalatı  çok  az  miktarda  olmasına  rağmen;  rafine  bor  ürünleri  ve  bor kimyasalları  ile  uç  ürünler  konusuna  dikkat  edilmelidir.  Türkiye  bor  üretimi,  yurt  içi  talebi fazlasıyla karşıladığından büyük bir kısmı ihraç edilmektedir. Özellikle Tablo   4.8 Türkiye' nin Bor  Ürünleri  İthalatı  tablosunda  görüldüğü  gibi;  Sodyum  perboratlarda  yaklaşık  18.000  tonluk ithalat mevcut olup; artış devam etmektedir. Bu konunun dikkatli bir şekilde takip edilmesinde yarar görülmektedir.  1998 yılı itibariyle Türkiye bor ithalatına yaklaşık 13.350 $ harcamıştır.( Bu sayfadaki bilgiler DPT kaynağındandır ve yayını serbesttir http://ekutup.dpt.gov.tr/)
 
 

 BOR MİNERALİNİN
ÖZELLİKLERİ

Periyodik  sistemin  üçüncü  grubunun  başında  bulunan  ve atom  numarası  5  olan  bor  elementi, kütle numaraları 10 ve 11 olan iki kararlı izotopundan oluşur.

 
Bor,  yeryüzünde  toprak,  kayalar ve  suda  yaygın  olarak  bulunan  bir  elementtir.  Toprağın bor içeriği  genelde  ortalama  10-20  ppm  olmakla  birlikte ABD'nin  batı  bölgeleri  ve  Akdeniz'den Kazakistan'a  kadar uzanan  yörede  yüksek  konsantrasyonlarda  bulunur.  Deniz suyunda  0.5-9.6 ppm,  tatlı  sularda  ise  0.01  -  1.5  ppm aralığındadır.  Yüksek  konsantrasyonda  ve  ekonomik boyutlardaki bor  yatakları,  borun  oksijen  ile  bağlanmış  bileşikleri olarak  daha  çok  Türkiye  ve ABD'nin kurak, volkanik  ve hidrotemal aktivitesinin yüksek oduğu  olan  bölgelerde bulunmaktadır (Woods, 1994).

Tarihte  ilk  olarak  4000  yıl  önce  Babiller  Uzak  Doğu'dan boraks  ithal  etmiş  ve  bunu  altın işletmeciliğinde  de  kullanmışlardır. Mısırlıların  da  boru,  mumyalamada,  tıpta  ve  metalurji uygulamalarında kullandıkları bilinmektedir. İlk boraks kaynağı Tibet Göllerinden elde edilmiştir. Boraks; koyunlara bağlanan torbalarda Himalayalar'dan Hindistan'a getirilmiştir. Eski Yunanlılar
ve Romalılar boratları temizlik maddesi olarak kullanmıştır. İlaç olarak ilk kez  Arap doktorlar tarafından M.S. 875 yılında kullanılmıştır. Borik Asit 1700'lü yılların başında borakstan yapılmış,
1800'lü yılların başında ise elementer bor elde edilmiştir (Moseman, 1994).

Elementer bor 1808 yılında Fransız Kimyacı Gay-Lussac ile Baron Louis Thenard ve bağımsız olarak İngiliz kimyacı Sir Humpry Davy tarafından bulunmuştur.

Bor, biri amorf ve altısı kristalin polimorf olmak üzere, çeşitli allotropik formlarda bulunur. Alfa
ve beta rombohedral formlar en çok  çalışılmış olan kristalin polimorflarıdır. Alfa rombohedral strüktür 1200 °C'nin üzerinde bozulur ve 1500 °C'de beta rombohedral form oluşur. Amorf form yaklaşık 1000 °C'nin üzerinde beta rombohedrale dönüşür ve her türlü saf bor ergime noktasının üzerinde ısıtılıp tekrar kristalleştirildiğinde beta rombohedral forma dönüşür.Bor  elementinin  kimyasal  özellikleri  morfolojisine  ve  tane büyüklüğüne  bağlıdır.  Mikron ebadındaki amorf bor kolaylıkla ve bazen şiddetli olarak reaksiyona girerken kristalin bor kolay reaksiyona girmez. Bor yüksek sıcaklıkta su ile reaksiyona girerek borik asit ve   diğer ürünleri oluşturur.  Mineral  asitleri ile  reaksiyonu,  konsantrasyona  ve  sıcaklığa  bağlBor elementinin özellikleri Özellik Değeri
Atom ağırlığı 10.811±0.005 veya 0.007
Ergime noktası 2190+20 °C
Kaynama noktası 3660  °C
Isıl genleşme katsayısı(25-1050 °C arası, 1 °C için) 5x106-7x106
Knoop sertliği 2100-2580 HK
Mohs sertliği (elmas-15) 11
Vickers sertliği 5000 HV

 

 

 

 

 


Kristal suyu içeren boratlar
Kernit (razorit), Tinkalkonit, Boraks (Tinkal,) Sborgit, Eakwrit, Probertit, Üleksit, Nobleit, Gowerit, Florovit, Kolemanit, Meyerhofferit, İnyoit, Preseit(pandermit), Tercit, Ginorit, Pinnoit, Kaliborit Kurnakavit, İnderit, Predorazhenskit, Hidroborasit, Larderellit, Ammonioborit, Veatçit, p-Veatçit.

    Ticari Önemi Olan Bor Mineralleri

Mineral
 Formülü
 % B2O3
 Bulunduğu yer
 
Boraks

(Tinkal)
 Na2B4O7.10H2O
 36.6
 Kırka,Emet,Bigadiç,

A.B.D
 
Kernit

(Razorit)
 Na2B4O7.+H2O
 51.0
 Kırka, A.B.D., Arjantin
 
Üleksit
 NaCaB5O9.8H2O
 43.0
 Bigadiç,        Kırka,       Emet,

Arjantin
 
Propertit
 NaCaB5O9.5H2O
 49.6
 Kestelek, Emet, A.B.D
 
Kolemanit
 Ca2B6O11.5H2O
 50.8
 Emet,     Bigadiç,      Küçükler,

A.B.D
 
Pandermit(Priseit)
 Ca4B10O19.7H2O
 49.8
 Sultançayır, Bigadiç
 
Borasit
 Mg3B7O13Cl
 62.2
 Almanya
 
Szaybelit
 MgBO2(OH)
 41.4
 B.D.T. (Eski S.S.C.B.)
 
Hidroborasit
 CaMgBO11.6H2O
 50.5
 Emet
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Boraks (Tinkal)

Tabiatta genellikle renksiz  ve saydam olarak bulunur. Ancak içindeki bazı maddeler nedeniyle pembe,  sarımsı,  gri  renklerde  de  bulunabilir.  Sertliği  2-  2.5,  özgül  ağırlığı  1.7  gr/cm3  B2O3 içeriği % 36.6 dir. Tinkal suyunu kaybederek kolaylıkla tinkalkonite dönüşebilir. Kille ara katkılı tinkalkoni ve  üleksit       ile  birlikte bulunur. Ülkemizde Eskişehir-Kırka yataklarından üretilmektedir.

Kernit (Razorit)

Tabiatta renksiz, saydam uzunlamasına iğne şeklinde küme kristaller şeklinde bulunur. Sertliği 3, özgül ağırlığı 1.95 gr/cm3 ve B2O3 içeriği %51'dir. Soğuk suda az çözünür. Kırka'da Na-borat kütlesinin alt seviyelerinde yer alır. Dünyada ise Arjantin ve A.B.D.'de bulunur.

Üleksit

Tabiatta  masif,  karnıbahar  şeklinde,  lifsi  ve  sütun  şeklinde  bulunur.  Saf  olanı,  beyaz  rengin tonlarındadır. İpek parlaklığında olanları da vardır. Genelde kolemanit, hidroboraksit ve probertit
ile  birlikte  teşekkül  etmiştir.  B2O3  içeriği  %  43'tür.  Ülkemizde  Kırka,  Bigadiç  ve  Emet yörelerinde, dünyada ise Arjantin'de bulunmaktadır.

Probertit

Kirli beyaz, açık sarımsı renklerde olup ışınsal ve lifsi şekilli kristaller şeklinde bulunur. Kristal boyutları 5 mm ile 5 cm arasında değişir. B2O3 içeriği % 49.6'dır. Kestelek yataklarında üleksit ikincil  mineral  olarak  gözlenir.  Ancak  Emet'te  tekdüze  tabakalı  birincil  olarak  ve  Doğanlar, İğdeköy bölgesinde kalın tabakalı olarak oluşmuştur.

Kolemanit

Monoklinik sistemde kristallenir. Sertliği 4-4.5, özgül ağırlığı 2.42'dir. B2O3 içeriği % 50.8'dir. Suda  yavaş,  asitte  (HCl)                                            hızla  çözünür.  Bor  bileşikleri  içinde  en  yaygın  olanıdır.  Türkiye'de Emet, Bigadiç ve Kestelek de, dünyada ise A.B.D.de bilinen birçok yatak vardır.

Pandermit (Priseit)

Beyaz renkte ve masif olarak teşekkül etmiş olup kireçtaşına benzer. Ülkemizde Sultançayırı ve
Bigadiç yataklarında Pandermit gözlenmektedir. B2O3 içeriği % 49.8'dir.

Hidroborasit

Bir  merkezden  ışınsal  ve  iğne  şeklindeki  kristallerin  rasgele  yönlenmiş  ve  birbirini  kesen kümeler halinde bulunur. Lifsi bir dokuya sahiptir. B2O3 içeriği % 50.5'tir. Beyaz renkte, bazen içerisindeki  impüritelere  bağlı  olarak  sarı  ve  kırmızımsı  renklerde  (arsenik  içeriğine  göre) kolemanit,  üleksit,  probertit,  tunalit  ile  birlikte  bulunur.  Ülkemizde  en  çok  Emet,  Doğanlar, İğdeköy yörelerinde ve Kestelek'te oluşmuştur.( Bu sayfadaki bilgiler DPT kaynağındandır ve yayını serbesttir http://ekutup.dpt.gov.tr/)

ı  olarak yavaş  veya patlama şeklinde olabilir ve ana ürün olarak borik asit oluşur.

BOR MİNERALİNİN
KULLANIM ALANLARI


 
Cam sanayii, Seramik sanayii, Temizleme ve beyazlatma sanayii, Yanmayı önleyici (geciktirici) maddeler,İlaç ve Kimya Sanayii, Tarım, Metalurji, Enerji depolama, Arabalardaki hava yastıklarında, Atık temizleme işlemleri, Pigment ve kurutucu olarak,Nükleer uygulamalar.
Borun   cam  sanayi   ve   diğer   endüstrilerdeki   kullanımına   ilişkin   bazı   bilgiler   aşağıda özetlenmiştir:

Cam Sanayii
Bor; pencere camı, şişe camı v.b. sanayilerde ender hallerde kullanılmaktadır. Özel camlarda ise
borik   asit   vazgeçilemeyen   bir   unsur   olup,   rafine   sulu/susuz   boraks,   borik   asit   veya kolemanit/boraks gibi doğal haliyle kullanılmaktadır. Çok özel durumlarda potasyum pentaborat
ve  bor  oksitler  kullanılmaktadır.  Bor,  ergimiş  haldeki  cam  ara  mamulüne  katıldığında  onun viskozitesini,  yüzey sertliğini  ve  dayanıklılığını  artırdığından  ısıya  karşı  izolasyonunun  gerekli görüldüğü cam mamüllerine katılmaktadır.

Dünyada borun %42’si, ABD’de ise  %71’i cam  endüstrisinde tüketilmektedir.

Cam Elyafı : Kullanılan bor oksidin A.B.D.'de %40'ı, B.Avrupa'da % 14'ü yalıtımlı cam elyafına harcanmaktadır. Ergimiş cama % 7 borik oksit verecek şekilde boraks pentahidrat veya üleksit- probertit  katılmaktadır.  Maliyetine  bağlı  olarak  sulu  veya  susuz  tipleri  kullanılmakta,  bazı hallerde   de   borik   asitten   yararlanılmaktadır.   Arzulanan   yalıtım   derecesine   göre   çeşitli spesifikasyonlar tanımlanır: R-1, R-7 v.b. gibi. Roll, loft veya sünger halinde imal edilmektedir. Binalarda yalıtım amacıyla kullanılmaya başlanmıştır.

Başlıca imalatçılar aşağıda sıralanmıştır:
-Owens-Corning Fiberglass   :(A.B.D.)
-Johns-Manville           :(A.B.D.)
-Certain Teed  :(A.B.D.)
-PPG Industries           :(A.B.D.)

Hafifliği, fiyatının düşüklüğü, gerilmeye olan direnci ve kimyasal etkilere dayanıklılığı nedeniyle plastiklerde,  sınai  elyaf  v.b.  de,  lastik  ve  kağıtta  yer  edinmiş  olan  cam  elyaf,  kullanıldığı malzemelere  sertlik  ve  dayanıklılık  kazandırmaktadır.  Böylece  sertleşmiş  plastikler  otomotiv, uçak sanayilerinde, çelik ve diğer metalleri ikame  etmeye        başlamıştır. Ayrıca   spor malzemelerinde de (kayaklar, tenis raketleri v.b.) kullanılmaktadır. Yapılmakta olan araştırmalar yeni  kullanım  alanlarının  da  olacağını  göstermektedir.  Trafik  işaretleri,  karayolu  onarımı  birer örnek  olarak  verilebilir.  Bu  gibi  mamullerde  E  camı  kullanıldığından,  rafine  kolemanit  tercih edilmektedir. E tipi cam elyafı, en çok kullanılan tür olup % 90 uygulamada tercih edilmektedir.

İngiltere'de  oto  başına  75  kg.  cam  yünü  tüketilmektedir.  Fransa'da  Renault  firması,  üzerine
poliyester  paneller  monte  edilen  metal  şasi  imalatına  girişmiştir.  B2O3'e  olan  toplam  talebin A.B.D.'de  %  13'ü,  B.Avrupa'da  %  7'si  bu  tür  elyaftan  karşılanmaktadır.  Otomobillerde  borun kullanılması,  arabaların  ağırlığını  azaltmakta  ve  dolayısıyla  yakıt  tüketimini  azaltmaktadır. Ayrıca, araçlarda paslanmayı geciktirmektedir.

 

Başlıca  imalatçılar aşağıda belirtilmiştir:
-Owens-Corning          (A.B.D. ve Hollanda)
-PPG Ind.        (A.B.D.)
-Johns-Manville           (A.B.D.)
-Nicofibres      (A.B.D.)
-Twiga-Fiberglass Ltd.            (Hindistan)

Optik Cam Elyafı: Işık fotonlarının etkin biçimde transferini sağlamaktadır. İngiliz Felecon'un ürettiği yeni bir elyaf saniyede 140 milyon baytı 27 km. uzağa taşıyabilmektedir. Bu lifler % 6 borik asit ihtiva etmektedir. Phillips'in Hollanda'daki fabrikasında bu lifler üretilmektedir.

Borosilikat  Camlar:  Camın  ısıya  dayanmasını,  cam  imalatı  sırasında  çabuk  ergimesini  ve devitrifikasyonun  önlenmesini  sağlayan  bor;  yansıtma,  kırma,  parlama  gibi  özelliklerini  de arttırmaktadır.  Bor,  camı  asite  ve  çizilmeye  karşı  korur.  Cam  tipine  bağlı  olarak;  cam  eriğinin
% 0.5 ile % 0.23'ü bor oksitten oluşmaktadır. Örneğin Pyrex'de % 13.5 B2O3 vardır. Genellikle cama  boraks,  kolemanit,  borik  asit  halinde  karma  olarak  ilave  edilmektedir.  Otolar,  fırınlar, çamaşır makinaları, çanak/çömlek v.b. de bu tür camlar tercih edilmektedir. A.B.D.'de bu tür cam üreten  100'e  yakın  firma  vardır.  Biri  de  Corning  Glass  Works'dur.  General  Electric,  Andron Hocking önemliler arasında yer almaktadır.

Seramik Sanayii
Emayelerin     vizkozitesini      ve    doygunlaşma      ısısını     azaltan    borik    oksit    %   20'ye    kadar kullanılabilmektedir. Özellikle emayeye katılan hammaddelerin % 17-32'si borik oksit olup, sulu
boraks tercih edilir. Bazı hallerde borik oksit veya susuz boraks da kullanılır. Metalle kaplanan emaye onun paslanmasını önler ve görünüşüne güzellik katar. Çelik, aluminyum, bakır, altın ve gümüş  emaye  ile  kaplanabilir.  Emaye  asite  karşı  dayanıklılığı  arttırır.  Mutfak  aletlerinin  çoğu emaye kaplamalıdır. Banyolar, kimya sanayi teçhizatı, su tankları, silahlar v.b. de kaplanır. 1997 yılında  Batı  'nın  seramik  endüstrisinin  borat  tüketimi  69.000  ton  civarında  gerçekleşmiştir. Seramiği çizilmeye karşı dayanıklı kılan bor, % 3-24 miktarında kolemanit halinde sırlara katılır.

Temizleme ve Beyazlatma Sanayii
Sabun ve deterjanlara mikrop öldürücü (jermisit) ve su yumuşatıcı etkisi nedeniyle % 10 boraks dekahidrat  ve  beyazlatıcı  etkisini  artırmak  için  toz  deterjanlara  %  10-20  oranında  sodyum
perborat katılmaktadır.

Çamaşır  yıkamada  kullanılan  deterjanlara  katılan  sodyum  perborat  (NaBO2H2O2.3H2O)  aktifbir  oksijen  kaynağı  olduğundan  etkili  bir  ağartıcıdır.  Perboratların  çamaşır  yıkamada  klorlu temizleyicilerin yerini alması sıcak veya soğuk su kullanımına bağlıdır. Çünkü perboratlar ancak55°C'nin      üstünde       aktif       hale       geçerler.       Ancak,       ABD’de      kullanılan  aktivatör(tetracetylethylenediamine)  kullanımı  ile  bu  sorun  giderilmeye  çalışılmıştır.  1997  yılı  deterjan sanayiindeki bor tüketimi; Batı Avrupa’da 242.000 ton ve Kuzey Amerika’da ise 21.000 ton’dur. Batı   Avrupa’da   tüketilen   borun   %   35’i,   Doğu   Avrupa’da   ise   %5’i   deterjan   sanayiinde kullanılmaktadır. Dünya perborat talebinin %86’sı Batı Avrupa tarafından tüketilmektedir.

Yanmayı Önleyici (Geciktirici) Maddeler
Borik asit ve boratlar selülozik maddelere, ateşe karşı dayanıklılık sağlarlar. Tutuşma sıcaklığına
gelmeden  selülozdaki  su  moleküllerini  uzaklaştırırlar  ve  oluşan  kömürün  yüzeyini  kaplayarak daha ileri bir yanmayı engellerler.

Ateşe dayanıklı madde olarak selülozik yalıtım maddelerinin kullanımı borik asit artmasına yol açmıştır. A.B.D.'de  kullanılmakla birlikte, son yıllarda çok fazla yaygınlaşmamıştır.

Bor bileşikleri plastiklerde yanmayı önleyici olarak giderek artan oranlarda kullanılmaktadır. Bu amaç  için  kullanılan  bor  bileşiklerinin  başında  çinko  borat,  baryum  metaborat,  borfosfatlar  ve amonyum fluoborat gelir.

Tarım
Bor mineralleri bitki örtüsünün gelişmesini artırmak veya önlemek maksadıyla kullanılmaktadır.
Bor,  değişken  ölçülerde,  birçok  bitkinin  temel  besin  maddesidir.  Bor  eksikliği  görülen  bitkiler arasında yumru köklü bitkiler (özellikle şeker pancarı) kaba yoncalar, alfaalfalar, meyva ağaçları, üzüm,  zeytin,  kahve,  tütün  ve  pamuk  sayılmaktadır.  Bu  gibi  hallerde  susuz  boraks  ve  boraks pentahidrat  içeren  karışık  bir  gübre  kullanılmaktadır.  Bu  da,  suda  çok  eriyebilen  sodyum pentaborat   (NaB5O8.5H2O)   veya   disodyum   oktaboratın   (Na2B8O13)   mahsulün   üzerine püskürtülmesi suretiyle uygulanmaktadır.

Bor,  sodyum  klorat  ve  bromosol  gibi  bileşiklerle  birlikte  otların  temizlenmesi  veya  toprağın sterilleştirilmesi gereken durumlarda da kullanılmaktadır.

Metalurji
Boratlar yüksek sıcaklıklarda düzgün, yapışkan, koruyucu ve temiz, çapaksız bir sıvı oluşturma
özelliği  nedeniyle  demir  dışı  metal  sanayiinde  koruyucu  bir  cüruf  oluşturucu  ve  ergitmeyi hızlandırıcı madde olarak kullanılmaktadır.

Bor bileşikleri, elektrolit kaplama sanayiinde, elektrolit elde edilmesinde sarf edilmektedir. Borik asit nikel kaplamada, fluoboratlar ve fluoborik asitler ise; kalay kurşun, bakır, nikel gibi demir dışı metaller için elektrolit olarak kullanılmaktadır.Alaşımlarda,  özellikle  çeliğin  sertliğini  artırıcı  olarak  kullanılmaktadır.  Bu  konuda  ferrobor oldukça  önem  kazanmıştır.  Çelik  üretiminde  50  ppm  bor  ilavesi  çeliğin  sertleştirilebilme niteliğini geliştirmektedir.

Nükleer Uygulamalar
Atom  reaktörlerinde  borlu  çelikler,  bor  karbürler  ve  titanbor  alaşımları  kullanılır.  Paslanmaz
borlu çelik, nötron absorbanı olarak tercih edilmektedir. Yaklaşık her bir bor atomu bir nötron absorbe etmektedir.

Atom   reaktörlerinin   kontrol   sistemleri   ile   soğutma   havuzlarında   ve   reaktörün   alarm   ile kapatılmasında (B10) bor kullanılır.

Ayrıca, nükleer atıkların depolanması için kolemanit kullanılmaktadır.

Enerji Depolama
Termal storage pillerindeki, Sodyum Sülfat ve su ile yaklaşık %3 ağırlıktaki  boraks dekahidratın
kimyasal      karışımı       gündüzün       güneş      enerjisini       depolayıp       gece     ısınma       amacıyla kullanılabilmektedir.  Ayrıca,  binalarda  tavan  malzemesine  konulduğu  taktirde  güneş  ışınlarını emerek, evlerin ısınmasını sağlayabilmektedir.

Ayrıca, bor, demir ve nadir toprak elementleri kombinasyonu (METGLAS) % 70 enerji tasarrufu sağlamaktadır.  Bu  güçlü  manyetik  ürün;  bilgisayar  disk  sürücüleri,  otomobillerde  direk  akım- motorları ve ev eşyaları ile portatif güç aletlerinde kullanılmaktadır.

Otomobil Havayastıkları, antifriz
Bor  hava  yastıklarının  hemen  şişmesini  sağlamak  amacıyla  kullanılmaktadır.  Çarpma  anında,
elementel bor ile potasyum nitrat toz karışımı elektronik sensör ile harekete  geçirilir. Sistemin harekete  geçirilmesi  ve  hava  yastıklarının  harekete  geçirilmesi  için  geçen  toplam  zaman  40 milisaniyedir. Ayrıca otomobillerde antifriz olarak ve hidrolik sistemlerde de kullanılmaktadır.

Atık Temizleme
Sodyum   borohidrat,   atık   sulardaki   civa,   kurşun,   gümüş   gibi   ağır   metallerin   sulardan
temizlenmesi amacıyla kullanılmaktadır.

Yakıt
Sodyum tetraborat, özel uygulamalarda yakıt katkı maddesi olarak kullanılmaktadır. Daha önce
Amerikan Donanması tarafından  uçuş yakıtı olarak kullanılmıştır.
Karboranlar için  Amerikan  Deniz  Araştırma  Ofisi  ve  Amerikan  Ordusu tarafından  katı  roket yakıtı  olarak kullanılması için  araştırmalar  yapılmıştır.  Şu  anda  Amerikan  askeri ihtiyacı  ise Callery Chemical Co. tarafından işletilmekte olan tesisten karşılanmaktadır. Dibor, B2H6 ve B5H9 gibi bor hidratlar; uçaklarda yüksek performanslı potansiyel yakıt olarak
araştırılmışlardır. Boraneler Hidrojenle karşılaştırıldığında daha     yüksek     performansla yanmaktadır.  Fakat  onlar,  pahalı,  toksik  ve  yakıldığında  açığa  çıkan  bor  oksit  çevresel  açıdan uygun  değildir.   Amerikan  Hükümeti,  1950  sonlarında  borlu  yakıtlar  için  300  milyon  US  $ ayırmıştır,  ancak program 1960 başlarında iptal edilmiştir.

Sağlık
BNCT (Boron Neutron Capture Therapy) kanser tedavisinde kullanılmaktadır.   Özellikle; beyin kanserlerinin  tedavisinde  hasta  hücrelerin  seçilerek  imha  edilmesinde  kullanılmakta  ve  sağlıklı
hücrelere  zararının  minimum  düzeyde  olması  nedeniyle  tercih  nedeni  olabilmektedir.  Ayrıca, insan vücudunda normalde bulunan bor, bazı ülkelerde tabletler şeklinde üretilmeye başlanmıştır.

Diğer Kullanım Alanları
Ahşap malzeme korunması için sodyum oktaborat kullanılır. % 30'luk sodyum oktaborat çözeltisi
ile muamele görmüş tahta malzeme yavaş yavaş kurutulursa bozunmadan ve küllenmeden uzun süre kullanılabilir.

Silisyum üretiminde bor triklorür, polimer sanayiinde, esterleme ve alkilleme işlemlerinde ve etil benzen üretiminde bor trifluorür katalizör olarak kullanılmaktadır.

Bor  karbür  ve  bor  nitrür;  döküm  çeperlerinde  yüksek  sıcaklığa  dayanıklı  (refrakter)  malzeme püskürtme  memelerinde  de  aşınmaya  dayanıklı  (abrasif)  malzeme  olarak  kullanılan  önemli bileşiklerdir.

Araçların  soğutma  sistemlerinde  korozyonu  önlemek  üzere  boraks,  antifiriz  karışımına  katkı
maddesi olarak da kullanılır.

Tekstil sanayiinde,  nişastalı  yapıştırıcıların  viskozitlerinin ayarlanmasında,  kazeinli yapıştırıcıların                çözücülerinde,   proteinlerin   ayrıştırılmasında   yardımcı   madde   boru   ve   tel çekmede akıcılığı  sağlayıcı      madde,  dericilikte kireç çöktürücü madde olarak  boraks kullanılmaktadır.

Borun  önümüzdeki   yıllarda  önemli  miktarda   kullanılabileceği  bir  üretim  dalı  da  çimento sanayiidir.

 


DÜNYA BOR REZERVLERİ
 Aşağıdaki  TabloDA  görüldüğü  gibi;  1970'de  768.000  ton  B2O3   olan  üretimi, 1977'den itibaren  yılda  1,144  milyon  tona  (B2O3)   yükselmiştir.  Bu  durum,  büyük  ölçüde Türkiye'deki üretim  artışından  ileri  gelmektedir.  Ülkemizde  bor  üretimi  1970'de  122.000 ton   B2O3   den, 1996'da  494.000  ton  B2O3'e  ulaşmıştır.  Amerika'nın  bor  üretimi  ise  tersine,  nispeten  sabitkalarak  510-730.000  ton  B2O3   arasında  değişim  göstermiştir.  Dünyadaki  bor  üretim  artışı  en
önemli etkisi Türkiye bor üretim  artışından kaynaklanmıştır.
 
Yılı
 Türkiye

B2O3
 Amerika

B2O3
 Diğerleri

B2O3
 Dünya Toplam

B2O3
 Dünya Toplam

Brüt
 
1970

1971

1972

1973

1974

1975

1976

1977

1978

1979

1980

1981

1982

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998
 122

229

248

255

291

242

220

301

346

281

320

333

306

260

331

259

349

374

473

447

476

460

402

410

433

435

494

475

475
 510

515

551

602

562

547

572

667

706

725

710

671

551

578

605

577

571

625

578

562

608

626

554

574

550

728

581

604

619
 136

140

171

174

199

200

170

176

212

209

220

208

205

201

212

218

234

300

336

355

301

290

364

335

391

423

451

430

417
 768

884

970

1.031

1.052

989

962

1.144

1.264

1.215

1.250

1.212

1.062

1.039

1.148

1.054

1.154

1.299

1.387

1.364

1.385

1.376

1.320

1.319

1.374

1.586

1.526

1.509

1.511
 1.452

1.733

1.905

2.025

2.228

1.993

1.958

3.422

3.813

3.670

3.400

3.709

3.420

3.385

3.668

3.655

3.661

4.020

4.270

4.231

4.066

4.043

3.867

3.660

3.951

4.301

4.496

4.311

4.205
 

 

Başlıca bor üreticisi ülkeler:


ARJANTİN:
Arjantin;   dünyada bor üretilen en önemli ülkelerdendir.   1998 yılında 123.000 ton  B2O3   içeren
350.000 t ham bor üretimi ile dünyada önemli bir yere sahiptir.Önemli bor rezervleri Jujuy, Salta
ve  Catamarca(Peru  yakınlarında)  bulunmaktadır.  Genellikle;  kolemanit,  üleksit,  tinkal  veya inyoit  türü  mineraller  bulunmaktadır.  Önemli  üreticiler  ise;  RTZ Corp'nin   bağlı  şirketi  Borax Arjantina SA,   Uluslararası SR Minerals Barbados şirketinin bağlı kuruluşu Sucersal Argantina
ve Ulex SA gibi.'dir.

BOLİVYA:
1998  yılı  üretimi  yaklaşık  5.000  tondur.  Yaklaşık  65  milyon  ton,  ortalama  %  55 B2O3   tenörlü borlar(özellikle tinkal ve üleksit) ile %65 tenörlü en az 8 milyon ton borik asit rezervi mevcuttur.

Boron Chemicals Processses firmasının, ki Boron Chemicals International Ltd ile Trans America Industries Ltd firmalarının ortak kuruluşu olup, 1992 yılında 30.000 ton ham bor cevheri üretimi yaptığı belirtilmektedir. Buradan üleksit,borik asit ve sodyum perborat üretmiştir. Ayrıca, Boron Chemicals International ile Teck Corp 1992 yılında yıllık 75.000 ton sentetik kolemanit üretmek için anlaşmışlardır. Fakat bu proje daha sonra iptal edilmiştir(Roskill, 1999).

1996  yılında  Boron  Chemicals  International  ile  Teck  Corp.  16.6  %  B2O3   içeren  yaklaşık  2 milyon  ton  rezerv  tespit  edilmiştir.  Yıllık  75.000  ton  üretim  tesisi  için  28  milyon  $  yatırım gerekmektedir.

Bolivya'  da  diğer  bor  üreticileri  ise  Compania  Minera  Tierra  Ltd,  Copla  Ltda  ve  Lithium Company  of  America'  dır.  Bu  firmalardan  Compania  Minera  Tierra  ltd  ve  Copla  Ltda  üleksit üretimi yapmaktadırlar. Compania Minera Tierra Ltd ürettiği üleksiti öğütülmüş konsantre olarak
%  42  B2O3  bazında  torbalı  satmaktadır.  Copla  ltda  ise  cüzi  miktarda  üleksit  üretimi  yaparak tamamını ihraç etmektedir.

ŞİLİ
Şili  bor  yatakları  Arjantin  ve  Bolivya  sınırında  oluşmuştur.  Esas  üretimi  üleksittir.  En  büyük
üretici  Quiborax  olup,  üleksit  ve  borik  asit  üretmektedir.  Minera  del  Boro,  Minera  Ascotan, Boroquimica  diğer  küçük  üreticilerdir.  Şili  1998  yılında  170.000   ton  cevher  üretmiştir.  1997 yılında,  16.014  ton  üleksit  ve  28.593  ton  borik asit  ihraç  etmiştir.  1996  yılında  ise  12.718  ton doğal bor ihraç ve 8.206 ton ise ithal etmiştir.

Minera del Boro ürettiği üleksit ve borik asiti Brezilya, Kolombiya ve ABD ve İsviçre'ye ihraç etmektedir.

Quiborax  ise  dünyada  bilinen  en  büyük  üleksit  yataklarına  sahiptir.  Tahmini  rezervler  toplamı
1.500  milyon  ton   B2O3   olarak  verilmektedir.  Firma  borik  asit,  sentetik  kolemanit  ve  satılıküleksit  üretimi  için  150.000  ton  üleksit  üretimi  gerçekleştirmektedir.  Yıkanmış  üleksit  esas
alınarak cam elyafı endüstrisi için üretim yapılmaktadır.Şirket, 24.000 ton kapasiteli sentetik kolemanit tesisini 1995 yılında kapatmıştır.Quiborax firması, Frank and Shulte/Almanya firmasının bir kolu olan Frank's Alloys and Mineral Corp.'  u  Asya,  Avustralya  ve  Yeni  Zelanda'  da  borik  asit  pazarlaması  için  ajan  tayin  etmiştir. Ayrıca Frank and Shulte, Quiborax firmasının üleksit ve sentetik kolemanit satışlarında da dünya ajanıdır.SQM   firması  ise borik asit  ve üleksit  üretmektedir.  Az  miktarda   üleksit   üreten   SdadBoroquimica ve borik asit üreten Occidental Chemical SAI  gibi birçok şirket vardır.

ÇİN
Çin  Mineral  Endüstrisi  (China'  s  Mineral  Industry)  verilen  rapora  göre  Çin'  in  yıllık  boraks
üretimi  10.000  ila  18.000  ton/yıl  borik  asit  ile  77.000  ila  110.000  ton/yıl  boraks  olarak belirtilmiştir.  Çin'  deki  rezervlerin  %  59'  unun  %  8.4   B2O3   muhtevalı  boro-manyezit  içerikli cevher olduğu ve bütün rezervlerin ise 860.000 ton B2O3 seviyesinde olduğu rapor edilmektedir.

Bu  rezervlere ilave lityum bor rezervleri  bulunmuştur. Net istatistikler olmamakla birlikte;  US Geological  Survey raporlarına  göre;  1994  yılında  188.000  ton  olan bor  üretimi  1998  yılında
140.000 ton'a düşmüştür.

Jilin, Lianoing, Quinghai ve Tibet bölgelerinde; boraks, borik asit , 12.000 ton kapasiteli ham bor, 300.000 ton kapasiteli  ham demir bor ile askerit ve tetrabor üretilmektedir.

PERU
Peru' da esas bor üretimi üleksit olarak yapılmaktadır. Toplam rezervin 9 milyon ton civarında olduğu  tahmin  edilmektedir.  Yıkanmış  öğütülmüş  cevherin  B2O3  içeriği%32  ile  %36
arasında değişmektedir.

Peru'  da,  1998  yılında;  Quimica  Oquendo  firması  tarafından  yıllık  30.000  ton  kapasiteli  ve yüksek kaliteli borik asit tesisi açılmıştır. Şirket ayrıca; 15.000 ton/yıl kapasiteli üleksit tesisine sahiptir.    Peru'  da  İtalyan  Colorobbia  Grup'  un  bir  kolu  olan  Inka  Bor  tarafından  da  önemli oranda bor üretimi gerçekleştirilmektedir.

RUSYA & KAZAKİSTAN
Uzun  yıllar,  eski  Sovyetler  Birliği'  nin  bor  kaynaklarının  büyük  bir  kısmının  Kazakistan'  da bulunduğu ve toplam üretiminin % 95' inin bu kaynaklardan karşılandığı rapor edilmiştir. 1974
yılında 319.000 ton olduğu tahmin edilen bor üretiminin   1996 yılında   1 milyon tonu geçmiş, ancak 1997-1998 yıllarında ise gerilediği tahmin edilmektedir. Kazakistan'ın ham bor üretiminin ise yıllık 40.000- 50.000 ton olduğu tahmin edilmektedir.

SIRBİSTAN
Sırbistan'da önemli bor rezervleri bulunduğu ifade edilmektedir. Baljevac'da %37  B2O3   tenörlü
140.000 ton görünür rezerv tespit edilmiştir. Piskanja'da ise % 36-40  B2O3  tenörlü 10-12 milyon
ton cevher tespit edilmiştir.

1996 yılında; Ibar 5.000 ton/yıl kapasiteli borik asit tesisi planlamıştır. Savaş nedeniyle borların aranması ve diğer yatırımlar tamamlanamamıştır.

İNGİLTERE
İngiltere'  de  yerleşik  RTZ  Corp.  PLC  firması  ABD  ve  Arjantin'  de  madencilik  operasyonları
yapan  dünyanın  en  büyük  bor  üreticisi  olan  RTZ  Borax'  ın  bir  koludur.  Firmanın  Fransa  ve İspanyada'  daki  borat  rafinerilerinde  ve  Hollanda'  da  bulunan  stoklama  ve  terminalleri  ile İngiltere'  deki  depolama  tesislerinde  ortaklığı  bulunmaktadır.  RTZ  Borax'  ın  bir  yan  kuruluşu olan  Borax  Consolidated  Ltd,  1980'  li  yıllarda  Belvedere'  deki  tesislerinde  borik  asit  üretimi gerçekleştirmiş  ancak  1990  yılında  kapatılmıştır.  Bu  tesisin  üretiminin  durdurulması  nedeniyle oluşan boşluk Borax Francais SA' nın Coudekerque/Fransa fabrikasından karşılanmaktadır.

A.B.D.
ABD dünyada bor üretiminin % 41' ini gerçekleştiren ve dünya görünür rezervlerinin % 24'üne
sahip  olarak  dünyanın  en  büyük  borat  üreticisidir.  ABD  Madencilik  Bürosu  (US  Bureau  of Mines)'  nun  1996  tahminlerine  göre  ABD  görünür  bor  rezervleri  40  milyon  ton   B2O3    ve muhtemel rezervler 210 milyon ton  B2O3  tür. Bütün ABD rezervleri Güney Kaliforniya' da olup, başlıca  cevherler  tinkal,  kernit  ve  tuzlu  sulardaki  boratlardır.  Bunlar  Boron,  Searles  Lake  ve Death Valley' de bulunmaktadır.

US Borax tarafından Boron' daki rezervler toplam 25.9 milyon ton  B2O3   olarak bildirilmektedir. Searles Lake' deki rezervler ise 40 milyon ton sodyum borat olarak verilmektedir. Death Valley'
de ise önem sırasına göre kolemanit, üleksit ve probertit rezervleri bulunmakta ve bu rezervlerin ortalama  %  18  ile  24  B2O3   bazlı  olmak  üzere  181.000  ton  ile  13.6  milyon  ton  arasında olabileceği tahmin edilmektedir.

 

DÜNYA BOR TÜKETİMLERİ

Bor  talebi,  diğer  endüstriyel  minerallerde  olduğu  gibi,  üretim  düzeyinin  bir  yansıması  olarak kabul edilmiştir.

Dünya  bor  cevherlerinin  ve  rafine  bor  bileşiklerinin  tüketimlerinin  artışı  ve  devamlılığı  bu ürünlerin  tüketiminin  en  fazla  olduğu  sanayileşmiş  ülkelerdeki;  Borların  imalatta  girdi  olarak kullanıldığı yeni tüketim alanlarının bulunmasına, Borların halen girdi olarak kullanıldığı mevcut nihai ürünlerin ve endüstrilerin tüketim taleplerine, gelişmiş ülkelerdeki(özellikle Batı Avrupa ve Kuzey Amerika) ekonomik duruma bağlı olarak değişmektedir.

Bazı  sanayi  dallarında  konsantre,  bazılarında  ise  rafine  bor  ürünleri  kullanılmaktadır.  Bazı durumlarda   ise  uygunluk   ve  fiyata  göre  rafine  ve  konsantre  bor  ürünleri  birbirlerinin  yerini alabilmektedir. Diğer bazı durumlarda  ise tüketici farklı rafine bor ürünleri  ile birbirinin yerini alabilmektedirler. Bazı bor ürünleri; diğer bor ürünlerinin ham maddesi olabilmektedir.

Aşağıda bazı ürünlerle ilgili  bilgi verilmektedir:

Kolemanit;   borik   asit   ve   boraks   üretiminde   kullanılırken,   birçok   uygulamada   ise   direk kullanılmaktadır.  Sodyumun  tercih  edilmediği  tekstil  kalite  cam  elyafı  gibi  cam  sanayiinde kolemanit  direk  kullanılabilmektedir.  (Kolemanit'ten  borik  asit,  boroksit  ve  sodyum  perborat üretilmektedir.)

Tinkal'den boraks dekahidrat, boraks pentahidrat ve susuz boraks üretilmektedir.


Üleksit ve probertit; gibi mineraller ise kaliteli cam elyafı ve ve borosilikat camlarında ve diğer
boratların üretilmesinde kullanılmaktadırlar.

Boraks  pentahidrat,  boraks  dekahidrat,  susuz  boraks,  borik  asit,  bor  oksit  ve  zenginleştirilmiş kolemanit      ile                    zenginleştirilmiş üleksit gibi Bulk Boraks ürünleri yüksek miktarda kullanılmaktadırlar. Özel    bor    bileşikleri;   perborat        gibi bileşikler deterjan sanayiinde kullanılmaktadır.

Dünya  toplam  borat  tüketimi  B2O3  içeriği  olarak  yaklaşık  1,5  milyon  ton  olarak  tahmin edilmektedir. Tüketim değeri, üretim gibi 1970'den bu yana ikiye katlanmış olup, bu değere sabit yıllık artışlarla değil, daha ziyade, çok sayıda aşırı talep dönemlerinin sonucu olarak ulaşılmıştır.

1980'lerin başında Dünyadaki ekonomik durgunluk nedeniyle düşen bor talebi, 1988-91 arasında yılda 1,3 milyon ton'a yükselmiş, bu tarihten sonra durgunluk tekrar borat talebini düşürdüyse de, büyük  pazarların  yeniden  ele  geçirilmesiyle  1994'den  itibaren  dünya  talebi  artarak  1997'de yaklaşık   1,5   milyon   ton'a   ulaşmıştır.   Bu   miktarın   bölgelere   göre   dağılımı   Tablo   2.3'de verilmektedir.


Nihai Kullanım Alanlarına Göre Dünya Bor Tüketimi (1997,Bin ton)
 
 Kuzey

Amerika
 Güney

Amerika
 Batı

Avrupa
 Doğu

Avrupa
 Asya/

Pasifik
 Afrika/

Orta

Doğu
 TOPLAM
 
Yalıtım cam elyafı
 168
 16
 97
 8
 13
 *
 302
 
Tekstil cam elyafı
 67
 39
 7
 16
 31
 1
 161
 
Borosilikat cam
 51
 32
 55
 16
 25
  
 179
 
Seramik
 13
 37
 69
 12
 30
 1
 162
 
Tarım
 17
 14
 14
 2
 11
 *
 58
 
Deterjan
 21
 5
 242
 8
 4
 *
 280
 
Diğer
 84
 37
 208
 18
 30
 *
 377
 
TOPLAM
 421
 177
 692
 78
 141
 2
 1,511
 
( Bu sayfadaki bilgiler DPT kaynağındandır ve yayını serbesttir http://ekutup.dpt.gov.tr/)

 
 
 

 

 

Son Güncelleme ( Cumartesi, 03 Nisan 2010 11:10 )

 

NÜKLEER ENERJİ

NÜKLEER ENERJİ 
 Nükleer santrallar temel çalışma açısından termik santrallardan farklı çalışmazlar. Aralarındaki fark sadece nükleer santrallede enerji çekirdek tepkimelerinden oluşurken, termik santrallerde bu enerji kömür, akaryakıt, gaz gibi fosil yakıtlardan elde edilmektedir.
Nükleer santralın en büyük farkı içerisinde çekirdek tepkimelerinin yaşandığı reaktör kısmıdır diyebiliriz. Reaktörde atomlar zincirleme parçalanma tepkimeleri geçirirler. Buna fizyon denilmektedir. Bu tepkime sırasında atom çekirdeğine nötron parçacıkları gonderilir. Bu da çekirdeğin bölünmesine, bölünürkken de çevreye yeni nötron parçacıkları yaymasına sebep olmaktadır. etrafa yayılan nötronlar yeni çekirdekleri bölmekde ve tepkime zincirleme bir şekilde gerçekleşmektedir. 
 Burada parçalanmalar sırasında atom çekirdeğinde saklı tutulan enerji açığa çıkmakta bu enerji de tıpkı termal sistemlerde olduğu gibi buhar ünitesini beşlemekde oluşan buhar da türbinleri döndererek elektrik üretimi gerçekleştirilmektedir. Bu parçalanmalar belirli bir seviyede kontrol altına alınmazsa aşırı enerji istenmeyen şeylere sebep olabilmektedir. Bu nedenle santrallarda yavaşlatıcı sistemler mevcuttur. Nükleer yakıt, yavaşlatıcı sistem ve ısılaştırıcı bu tip santralların hepsinde bulunan üç temel öğedir.

Yandaki animasyonda notronların nasıl zincirleme tepkimeye sebep olduğu anlatılmakta izlemek için üzerine tıklayın.  
 Yakıt Çevrimi 
 Nükller yakıt diğer yakıtlara oranla çok pahalı bir türdür. Öncelikle uzun bir hazırlanma sürecinden geçirilen yakıt kullanım ve geri çevrim aşamalarından geçmek zorundadır. Yakıt olarak genellikle Uranyum atomu kullanılmaktadır. Uranyum önce yoğunlaştırılmakta sonra da 56 °C de süblimleşen UF6 heksaflüorür kristalleri halinde saflaştırılır. ancak U(238) U(235) izotoplarının karışmından olşan doğal uranyumdaki U(235) oranın yüzde 3 e çıkarılması gerekir. Bunu Sağlamak için de UF6 kullanılmaktadır. 
 Böylelikle uranyunum zengilleştirilmesi dediğimiz işlem gerçekleştirilmiş olur. Zengilleştirilmiş olan uranyum reaktörde kulanıma hazır hale gelmiştir. Bu aşamadan sonra Uranyum ortalama 5 sene yakıt olarak kullanılabilmektedir. Uranyum tam olarak bitmemekle birlikte bu süre sonrasında verimliliğini kaybeder. Reaktörden alınan uranyum geri kazanım tesislerine aktarılır. Burada oluştuğu uranyum ve plutonyum maddelerine ayrıştırılır. Çekirdek reaksiyonlarından sonra oluşan artıklar bu karışımdan ayrıldıktan sonra uranyum ve plutonyum tekrar zenginleştirme işlemine tabi tutularak yakıt olarak kullanılır. 
 Yakıttan ayrıldığını söylediğimiz reaksiyon artıklarının radyoaktiflik oranı yüksektir. bunun için atık maddeler dinlenme işelmine alınırlar. Belirli bir süre geçtikten sonra genellikle üzeri betonlanarak özel depolama alanlarında yeraltına gömülürler.   
 
Basınçlı Su Reaktörleri 
  Nükleer santralların bir türü olan basınçlı su kullanılan reaktörler diğerlerine nazaran daha güvenlidir. Mecdut santralların 3/2 si bu türdendir. Bu reaktörlerde yakıt olarak zengilleştirilmiş uranyum, yavaşlatıcı ve ısılaştırıcı olarak su kullanılmaktadır. Yakıt, reaktörün içine çubuk şeklinde yerleştirilmektedir. Yakıt çubuğu kelimesi buradan türemiştir. Bu çubuklar zirkonyumdan yapılmış su geçirmez yuvalarda bulunur. Bu yuvalar reaktor içinde kaynamak için hazırlanmış suya batırılmış olarak bulunmaktadır. Yakıt çubuklarından gelen ısı, su sıcaklığını 326 °C ye kadar çıkartır. Suyun 100 °C de kaynamasını engellemek amacıyla hava basıncını 155 bara çıkarmak gerekir. Ayrıca çevreye dağılan nötronlar sudaki hidrojenlere çarparak yavaşlamış olurlar. 155 barlık basınca sahip 326 °C deki su bir boru yardımıyla çıkış ünitesine gonderilir. Bu borular ısı değiştiricisi(eşanjör) den geçerler. Isı değiştirici içerisinde su bulunur ve bu su böylece birden ısınmış olur. Bu da ani olarak 60 - 80 barlık buhar oluşması anlamına gelir. Bu buhar turboalternatorden geçirilerek elektrik eldesi sağlanmış olur. 
Üst Üretken Reaktörler 
  Bu tip reaktörlerde yakıt olarak plutonyum kullanılır. Bu uranyum aslında basınçlı su üreten reaktorlerde tepkimeler sonrasında oluşmaktadır. Diğer reaktorlerin aksine üst üretken reaktörler yavaşlatma ünitesi bulunmaz. Bundan dolayı nötronlar yüksek bir kinetik enerjiye sahip olurlar. Üst Üretken reaktörler ikinci kuşak reaktör olarak görülmektedir. 

  Nükleer enerji ve çevre   
 Nükleer santrallarda elde edilen enerji, kömür yakıtlı termik santrallara gore % 20-30 ; akaryakıtlı termik santrallara göre ise % 60 - 70 daha ucuza gelmektedir. Başlangıçta yüksek bir teknoloji gerektirdiği için daha çok gelişmiş ülkeler nükleer santrallara sahiptir. Güvenlik tedbirleri dikkatle uygulanırsa nükleer santrallar temiz enerji üretir diyebiliriz. Hatta santral bazlı çalışan tesislerden en temizi nükleer santrallardır. Ama bir çok insan bu santralların yaygınlık kazanmasına şiddetle karşıdır. Bunun sebebi bilineceği gibi özellikle istenmeyen bir durum ortaya çıktığında telafisi imkansız hasarlara yol açma tehlikesi bulunmasıdır.
 Nükleer parçalanma çok kısa sürede cok fazla bir enerjinin ortaya çıkmasını sağlar. Santrallarda bu enerjinin etkisiyle çok sıcak bir ortam oluşur. Bundan ötürü santrallar sürekli olarak soğutulmak zorundadır. Soğutma işlemi de akarsulardan veya denizden alınan suyla yapılmaktadır. Burada önemli nokta soğutma işlemi için kullanılan su dışarı verildiğinde birhayli ısınmış olur ve eğer reaktör çok fazla su kullanıyorsa zamanla bulunduğu çevredeki suların ısınmasına , dolayısıyla da yöredeki canlı hayatının olumsuz etkilenmesine neden olabilir. Bazı durumlarda nehir suyununfazla çekilmesi su canlılarının ölmesine sebeb olmaktadır. Bunu önlemek için bazı tesisler depolama su alanları bulundurmakta ve su azaldığında bu alanlara takviye yapmaktadır.
 Dışarı atılan sıcak suyun reaktif özelliği yoktur. Bu nedenle seracılıkta ısı ihtiyacını karşılamakta veya tatlı su balıkcılığı yapmakta kullanılabilir.
 Tüm Nükller satrallar çevreye sıvı veya gaz olarak nükleer atık bırakmaktadır. Bu atık miktarı sürekli kontrol edilmektedir. Çok tartışılan bir konu olmakla birlikte dışarı salınan maddelerin zarar verici sınır çizgisini geçmediği savunulmaktadır.
 Dışarıya karbondioksit veya diğer zararlı gazlardan yaymazlar.
 Nükleer atıkların toplanması, işlenmesi, taşınması ve denetimi çok dikkatli olunması gereken ve yetkililerin kuralına uygun yapacaklarını idda ettikleri bir konudur.

 
 

DALGA ENERJİSİ

Güneş ışınları dünyanın temel enerji kaynağıdır. Dünya üzerinde kara ve denizlerin dağılımından dolayı gelen ışınların %70'i denizler tarafından tutulur. Bu sebeble uygun  yöntemler kullanılabildiğinde okayanuslar iyi bir enerji kaynağı olabilir. Bu enerji  deposu bilim insanlarının da dikkatini çekmiş ve denizler üzerine çeşitli çalışmalar  yapılmıştır. Bu çalışmalar birkaç bölümde özetlenebilir:

  • Yüzey suları derin sular arasındaki sıcaklık farkından yararlanan teknolojiler.
  • Gelgitlerin mekanik enerjisinden yararlanan sisemler.
  • Dalgalardan yararlanan sistemler.
  • Akıntılardan yararlaman sistemler.
  • Yüzey ve dip arasındaki tuzluluk farkından yararlanan sistemler.

Yerkürede 25° Kuzey ve 32° Güney enlemleri arasında, kutuplardan ekvatora doğru soguk su akıntısı oluşmaktadır. Bu sular ile yüzeydeki sıcak sular arasında yaklaşık 28°C sıcaklık farkı oluşur. İşte bu sıcaklık farkını bazı yöntemlerle elektrik enerjisi üretiminde kullamak mümkündür.
19. yüzyılda Fransız fizikçi Jacquest Arsène d' Arsonval bu alanda somut çalışmalar yapmış ilk kişidir. Dipdeki soğuk sular ve yüzeydeki sıcak sular arasındaki sıcaklık farkı, Arsonval'in çalışmarının temelini olmuştur.

KAPALI ÇEVRİMLİ SİSTEMLER
Bu sistemde özel bir akışkan yüzeydeki sıcak sularla karşılaştığında buharlaşır ve buhar türbinini harekete geçirir. Daha sonra buhar dipteki soğuk sularla karşılaşır ve tekrar yoğunlaşır. bu işlem döngüsel olarak devam eder.
Uygulanabilir olmasına karşın bu sistem bazı kısıtlamalar içermektedir. Öncelikle yüzey ve 1000 metre derinlerdeki sular arasında en az 20°C sıcaklık farkı olması gerekir. Bununla birlikte döngü borularındaki sıvının debisinin saniyede 48 metreküp olması gerekir. Diğer bir önemli sorun da 300-400 metrelik 2,5m çaplı borulara ihtiyaç duyulmasıdır.
Bu tip santrallerin ilk örneği 1979 yılında Havaii açıklarında kurulmuştur. Yukardaki şartlar sağlanamadığı için üretim ancak 18kW'de kalmıştır. Sistemi verini ise %3 gibi çok küçük bir değerdedir.

AÇIK ÇEVRİMLİ SİSTEMLER
Bu sistemlerde özel bir akışkan yerine su kullanılır. Deniz suyunun kaynama sıcaklığı yüksek olduğu için dış basınç düşürülerek düşük sıcaklıklarda kaynama sağlanır. Aynı şekilde yoğunlaştırma işleminde de basınç değiştirilir. Bu hal değişimlerinde her 1MW için 1500 metreküp su buharlaştırılır. Bu da tatlı su eldesi demektir. Bu özellik sitemin en büyük artısıdır.
Fransa Denizden Yararlanma Araştırmaları Enstitüsü(IFREMER) 5MW gücündeki bir santrali Tahiti'de açmayı denemiştir. Ama bu ülkenin tatlı suya ihtiyaç duymaması araştırmanın durmasına sbep olmuştur. Havaii'de Ulusal Enerji Laboratuarı(NELH) 1987'de bir pilot uygulama başlatmıştır.
Aslında bu sistemler %3 civarında verimleriyle pek kullanışlı değillerdir. Fakat tatlı su üretimi ve bununla birlikte imkan bulan deniz ürünü yetiştiriciliği ömenli bir avantajdır.

DALGALAR VE GELGİTLER
Elektrik enerjisini gelgitler yoluyla oluşturma projesi 1970'lerde başlamıştır. Bu sistemim gelgit düzenine etkileri tam olarak bilinemeği için yer yer tartışmalara sebep olmuştur. Fransa'daki Rance Santrali 240MW'lık gücüyle dünyadaki en önemli gelgit satralidir. Ayrıca Rusya'da Kislaya Guba'da birkaç MW gücünde deneysel bir santral vardır.
Günümüzdeki dalga enerjisi teknolojilerinin çoğu gelgit ve dalga hareketlerinden yola çıkarak enerji üretmektedir.
1985'de Japon mühendis Masuda YOŞİO açık deizlerdeki ışıklı şamandıraların elektrik ihtiyacını karşılamak amacıyla dalgalardan yararlanan bir sistem geliştirmiştir. Sistemde dalgaların oluşturduğu hava akımı bir türbine dönme hareketi kazandırır ve türbin bu hareketi jeneratörüe ileterek elektrik üretilir. Japonya'daki 2MW gücündeki Kaimei Santrali buna örnektir.


İletim Hatlarındaki Harmonik Sorunu

İletim Hatlarındaki Harmonik Sorunu

Elektrik sistemlerinde enerji üretilmesi, dağıtılması ve tüketilmesi sırasında, akım ve gerilim 50 Hz. temel frekansta ve sinüsoidal dalga şeklinde olması idealdir. Ancak işletmelerdeki bazı yükler sahip oldukları çalışma karekteristiklerinden dolayı çeşitli frekans seviyelerinde akım ve gerilimler oluştururlar. Bu yüklere örnek olarak kesintisiz güç kaynakları, DC motorlar, AC sürücüler, soft starter’lar, ark ocakları, elektronik balastlı armatürler, çeşitli ofis ekipmanları (PC’ler v.b.) verilebilir.

Öte yandan FOURIER ANALYZY (FFT), doğadaki tüm dalga şekillerini, sinüsoidal dalgalaryn toplamy olarak görür. Buradan hareketle, sistemde değişik frekanslarda dolaşan işaretler ve bunlaryn toplanmasyyla sistemde dolaşan bozulmuş toplam işaret aşağıdaki şekillerde gösterilmiştir.

 

 

Şekil 1. 3. ve 5. harmonikler.

Yukarıda kısaca değinmeye çalıştığımız harmonikler etkilerini belli başlı şuşekillerde gösterir:

  • Elektromekanik cihazların ısınması

  • Kondansatör kademelerinin sigortalarının atması

  • Termik- manyetik şalter ve rölelerin anormal stop etmesi

  • Ateşleme devrelerinin anormal çalışması

  • Solid state ölçüm ekipmanlarının hatalı ölçmesi

  • Enerji taşıma hatlarında dalgalanmalar meydana getirmesi

  • Haberleşmede endüktif etkiler oluşturması

  • Röle sinyallerinin bozulması ve anormal çalışması

  • Kondansatör kademelerinin hatası

  •  

  • Rezonans olutturarak tebekede aşırı voltaj ve akımların oluşması

  • Makinalarda mekanik titretimler

  • CAD/CAM terminallerinin hafızasının silinmesi

  • Bilgisayarların beslemesindeki aşırı dalgalanmalardan dolayı kapasitelerin bunu dengeleyememesi

  • Küçük devir kontrollü cihazların anormal çalışması

  • Bilgisayar terminallerinde gürültü oluşması

Az bilinen diğer bir etkisi ise; akım ve gerilim ölçü aletleri 50 Hz. Üzerinden örnekleme yaparlar (true RMS ölçüm yapanlar hariç). Diğer bir deyişle 50 Hz.’den çekilen akım ve gerilimleri gösterirler. Ancak farklı frekans seviyelerinden çekilen akım ve gerilimler ölçülemez. Bu yüzden tüketilen akım ve gerilim hakkında sağlıklı bilgi sahibi olunamaz. Ayrıca temel frekans dışında diğer frekans seviyelerinden çekilen akım ve gerilimler, gereksiz yere enerji tüketimini arttırır.

IEEE 519 - 1992’ye göre harmonik bozulma oranları;

  • Gerilim için %3

  • Akım için %5 max. sınır değer olarak kabul edilmiştir.

Bu limitlerin üzerinde bulunan harmonik bozulma oranlarında, elektrik sistemleri için tehlikeli ve büyük maddi zararlar olutturacak problemler meydana gelmektedir.

Çözüm

Çözüm için ilk adım, harmonik filtrasıonu kararlığa ulaştırmak ile atılacaktır. Ürün bandımızda yer alan gelişmiş harmonik analiz cihazları bu safhada en büyük yardımcınız olacaktır.

Bahsedilen harmonik analizörleri 25. Harmonik seviyesine kadar her seviyedeki akım, gerilim ve bu işaretlerin toplam içindeki bozulma yüzdeleri alfa-nümerik, bargraph veya sinüsoidal grafik olarak izlenip, alfa-nümerik veya bargraph olarak cihaz üzerinden print çıkışı alınabilir. Bu sayede elinizde geniş bir zaman aralığına ait profesyonel bir harmonik arşiviniz de oluşacaktır. Artık edinilen bu detaılı bilgilerle harmonik problemine rasyonel çözümü getirmek zor olmayacaktır.

Harmonik filtrasyon & kompanzasyon sistemi kurulurken, istenilen sonuca ulaşmak için seçilen ekipmanın yüksek kaliteli olması gerekir.

Akım ve gerilim dayanımı yüksek, yüksek kaliteli kondansatör grupları ve yüksek akım mertebelerinde endüktif özelliğini kaybetmeyen, yüksek lineariteli anti-harmonik reaktörlerle kurulacak bu sistem, harmonik kaynaklı problemlerinizin sonu olacağı gibi kendisini kısa zamanda amorti edecektir.

Anketler

Sitemiz...
 

Kimler Sitede

Şu anda 1 konuk çevrimiçi