Bilim

Hava Yastıkları « İcatlar ve Keşifler

Hava yastıkları 80'li yılların başında ortaya çıktıklarından beri binlerce hayatı kurtarmışlardır. Aslında hava yastıkları İkinci Dünya Savaşı sırasında uçakların yere çakılmalarında bir önlem olarak tasarlanmış ve ilk patent o zamanlarda alınmıştı.

Hava yastıklarının arabalara uygulanmasında birçok problemle karşılaşıldı. Basınçlı havanın araba içinde muhafazası, süratle şişmenin sağlanması, ani şişme sırasında yastığın patlamasının veya kişiye zarar vermesinin önlenmesi vs...

Hava yastığında üç ana parça vardır. Birincisi yastığın kendisi ki, ince naylon iplikten yapılmış ve konsolda bir silindir üzerine sarılmıştır. Aslında sürücü tarafındaki hava yastığı diğerlerinden farklıdır. Diğerleri tipik bir silindir şeklinde iken sürücü tarafındaki direksiyonun ortasına uyacak şekildedir.

İkinci olarak yastığa ne zaman şişeceğini bildiren, arabanın ön tarafında bir sensör vardır. Bir tuğla duvara yaklaşık saatte 15 - 25 kilometre süratle çarpıldığında oluşacak kuvvet karşısında sinyal verecek şekilde ayarlanmıştır.

Son olarak da şişirme sistemi vardır. Hava yastıkları sıkıştırılmış veya basınç altındaki havanın veya bir gazın salıverilmesiyle şişmezler. Bir kimyasal reaksiyonun sonucunda şişerler. Bu kimyasal reaksiyonun ana maddesi 'sodyum azide'dir, yani NaN3. Normal şartlarda durağan olan bu molekül ısıtılınca anında ayrışır ve ortaya nitrojen gazı çıkar. Çok az miktarından, yani 130 gramından 67 litre nitrojen çıkabilir.

Ancak bu ayrışmadan ortaya bir de sodyum (Na) çıkar ki, çok reaktiftir. Su ile birleşince vücuda bilhassa gözlere, buruna ve ağza ağır tahribat verebilir. Bu tehlikeyi önlemek için hava yastığı üreticileri kimyasal reaksiyonda sodyum ile birleşebilecek bir gaz daha kullanıyorlar ki, bu da potasyum nitrattır (KNO3). Bu reaksiyondan da yine ortaya nitrojen çıkar.

Arabanın önündeki sensör belli bir seviyenin üstündeki çarpmada, NaNS'ün bulunduğu tüpe bir elektrik sinyali gönderir. Burada çok küçük bir spark oluşur ve bunun yarattığı ısıdan da NaN3 çözülür, açığa çıkan nitrojen hava yastığına dolarak şişirir. Burada ilginç olan sensörün çarpmayı algılaması ile yastığın şişmesi arasında geçen zamandır. Sadece 30 milisaniye yani 0.030 saniye.

Bir saniye sonra yastık üzerindeki özel delikler vasıtası ile kendi kendine söner ve kazazedeye devamlı baskı yapılmasına mani olur.

Su « Genel

Normal sıcaklıkta sıvı halde bulunan renksiz, kokusuz, tatsız madde, yoğunluğu 1.

Su da hava gibi tüm canlılar için gereklidir. İnsan belli bir süre açlığa dayanabilir ama, kırk sekiz saatten fazla susuz kalırsa ölür. Bu nedenle susuzluk ve kuraklıktan sürekli olarak korkan insanoğlu, çöllerde su bulunan noktaları titizlikle arar bulur. Su çok miktarda olunca büyük tehlikeler doğurabilir. Her yıl yeryüzünde meydana gelen birçok su baskını ve tayfun çeşitli zararlara ve can kaybına yol açar. Bununla birlikte su, insanları yangın gibi bir belâdan kurtaran önemli bir silâhtır.

Basit görünümüne rağmen, su bileşik bir cisimdir. Suyun yapısında hidrojen ve oksijen bulunduğunu ilk olarak Lavoisier keşfetti. H2O formülü bu cismin iki hidrojen ve bir oksijen 'atomundan oluştuğunu göstermektedir.

Su, yerkabuğunun yüzeyindeki ısıda sıvı halde bulunur. 100 derecede buharlaşarak renksiz bir gaza dönüşür. Düşük sıcaklıklarda (0 derece) katılaşıp buz olur. Su önemli bir eriticidir, yani çoğu maddeler (tuzlar, asitler, organik cisimler) suda erir. Irmak ve okyanus sularında her zaman belli oranda erimiş madde vardır. Damıtık su kadar arı olan yağmur suyunda bile erimiş birkaç gaz bulunur.

Kimyasal özellikleri nedeniyle su, sanayide çeşitli uygulamaları olan önemli birçok tepkimeye katılır. Bu tepkimelerin temeli hidrojeni oksijenden ayırabilme olanağına dayanır. Klor gibi bazı cisimler hidrojeni bağlar, oksijeni serbest bırakır, karbon ve fosfor gibi cisimlerse oksijenle birleşir, hidrojeni serbest bırakırlar.

Oksijen « Genel

Yoğunluğu 1,105 olan renksiz, kokusuz gaz.

Oksijen, sıvılaştırılması güç bir azdır (-183 derecede kaynar). Do­ğada en yaygın olan element odur: havada olduğu gibi suda da var­dır; soluduğumuz havanın beşte bi­ri oksijendir. Hayvanların ve bitkilerin hayatında çok önemli yer tut­tuğu gibi (solunum); insan uğraşla­rında da payı büyüktür (besinlerin pişirilmesi, soğukla savaş, madenlerin hazırlanması v.b.).

Oksijen olmadan hiç bir canlı var olamaz. Nefes alırken havayla birlik­te oksijeni de içimize çekeriz; oksi­jen kana karışır ve kandaki alyu­varlar sayesinde vücutta dolaşır. Ok­sijen kimyasal bileşimlerde de yer alır: besinlerdeki karbonla birleşe­rek solunumla dışa attığımız karbon dioksiti meydana getirir. Vücudumu­za enerji verir ve vücut sıcaklığının değişmemesini sağlar. Bu son derece önemli görevleri nedeniyle, havasız­lık veya oksijensiz hava (daracık, di manii yerler), solunumun durmasına kadar varabilen ağır bozukluklara yol açabilir.

ISI VE IŞIK

Yanma olayını (oksijenin katılma­sıyla meydana gelen ve ısı çıkaran kimyasal tepkilerin tümü) ilk defa Lavoisier inceledi. Yanabilir denen maddelerin bir kısmı karbondur (C); bu maddeler yanarken, bileşimlerin-deki karbon, havanın oksijeniyle bir­leşerek dumanda bulunan karbon dioksit (CO2) ve karbon monoksit (CO) gazlarını verir.

Ateş denen gözle görülür yanma, çok miktarda oksijen harcayan, buna karşılık ısı ve ışık yayan şiddetli bir kimyasal tepkimedir. Sözgelimi bir otomobil motorunda, ağırlık olarak l kısım yakıtın yanması için 14 kısım hava gerekir ve bu çok büyük bir ha­cim tutar (çünkü bir metre küp hava ancak 1,3 kilo gelir).

DOĞAL OKSİJEN VE SANAYİ OKSİJENİ

Oksitlerin oluşumu, oksijenin çe­şitli maddelerle karıştığı az veya çok şiddetli, az veya çok yavaş kimyasal tepkilerin bir sonucudur. En kolay oksitlenen maddeler arasında ma­denler yer alır. Örneğin, oksijen demiri paslandırır.

Çok miktarda tüketildiği halde at­mosferdeki oksijen miktarı pek de­ğişmez. Gerçekten, hayvanlar âlemi­nin tükettiği oksijeni bitkiler yerine koyar: çünkü bitkiler havadan kar­bon dioksit alır, bunun karbonunu alıkoyduktan sonra oksijenini geri verir.

Sanayide sıvı havanın damıtılması yoluyla elde edilen saf oksijen ma­denî tüpler içinde basınçlı olarak satılır. Saf oksijen şiddetli bir yanma sağlar: basınçlı oksijenle beslenen gazlı, asetilenli, hidrojenli veya bu-tanlı hamlaçlar madenleri birbirine kaynatabilir veya kesebilir.

Saf oksijen canlılar için de yararlı­dır; bazı hastaları bir oksijen çadırına yerleştirmekle kurtarmak müm­kündür. Saf oksijen uçaklarda, denizaltılarda v.b. yapay atmosfer (ba­sınçlı hava) yaratmağa da yarar. Ama bunun için oksijen dozunu çok iyi ayarlamak gerekir: çok fazla oksijen, dağcıların çok yükseklerde hissetti­ğine benzeyen sarhoşluğa yol açar.

Son yıllardaki araştırmalardan an­laşıldığına göre, oksijen, yüksek ba­sınç altında zehirlenmelere yol aç­maktadır. Nitekim 10 atmosferlik ba­sınç altında mantarların büyümesi durmakta, ıslak fasulye taneleri üç günde ölmekte, bakterilerin gelişme­si önlenmekte, böceklerle yumurta­ları ise bir gün bile dayanamadan canlılığını kaybetmektedir.