Son Haberler

Kalay Nedir? (Özellikleri, Kullanımı)

-
Eylül 4, 2022
Kalay Nedir? (Özellikleri, Kullanımı)

Kalaycılıktan Oscar mükâfatlarına kadar asırlardır kalayın izlerini görüyoruz. Yakın geçmişteki kalayın retro akımları artık daha çağdaş stile büründü.

Kalay Nedir? Özellikleri, Kullanımı

Kalay, 5000 yıldır insanların hizmetinde olan bir metal. Daha Önceki çağlardan beri insanlığa bir hayli objede eşlik eden kalay, günümüzde ise sanayi ve kimya sanayisinde ehemmiyetini gözeten elementtir. Yakın geçmişin moda akımlarından olan retro teneke paketlerde hayat bulan kalay, geçmişten bu yana çelik konserve paketlerinin kaplamasında da kullanılıyor. Yumuşak yapısı, kolay alaşımlar oluşturması ve kişisine münhasır özellikleri ile bir hayli mahsulde katkısını görmek olası. İsmini çok dinlediğimiz ancak özelliklerini pek öğrenmediğimiz kalayla alakalı dikkat toplayan detayları yazımızda bulabilirsiniz.


Tarihçesi

Kalay, suratlarca sene evvel kullanılmaya başlanan bir metaldir. Bu nedenle antik metaller arasında anılır. M.Ö. 3200-2500 seneleri arasında Mezopotamya’da kullanılmaya başlanmıştır. Daha Önceki Mısır’a ait bronz alaşımlarında kalay izine tesadüfülmüştür. M.Ö. 2000’li senelerde İran ve Kafkasya’da muhtelif objelerin üretiminde kullanılmıştır. Altın, bakır, gümüş ve mermiden sonra keşfedilen bir metaldir. M.Ö. 700’lü senelerde Çin’in Yunnan bölgesinde kalay madenciliği yapılıyordu. M.Ö. 600’lü senelerde saf kalay üretildi. Bronz Çağı’dan 20. asra kadar da kaşık-çatal ve bıçak ekiplerinde kalay kullanılmıştır.

İlk olarak 1800’lü senelerde kullanılmaya başlanan teneke koliler çoğunlukla kalay kaplı çelikderi üretilirdi. 1810 senesinde konservenin bulguyu ile kalay kaplı çelik teneke koliler besinlerin saklanması için kullanılmaya başlandı. 1825 senesinde bu kolilerin tescilini Amerika’da bir firma aldı. Savaşlı senelerde askerlerin gıdalarının saklanması için kullanılan bu kapların popülaritesi arkasıydı. 20. asırda alüminyum kapların üretilmesi neticeyi çelik ve kalay kapların altın çağı da yavaş yavaş gerilemeye başladı.

Daha Önceki Yunan’da kalaya “kassiteros” ismi verilmiş. Tarih evveli ve ilk çağlarda Avrupa’da yaşayan Kelt milletinin konuştuğu Keltçede “metal bar” anlamındaki “tinne” kelimesinden İngilizce “kalay” anlamındaki “tin sözcüğü türetilmiştir. Kalay simgesini ise Latince “stannum” kelimesinden almıştır. Bu sözcüğün karşılığı, teneke eritmenin kolaylığına atıfta bulunmak için “damla” anlamındadır.

Fiziksel ve Kimyevi Özellikleri

Kalayın kimyevi simgeyi “Sn”dir. Atom numarası 50, atom ağırlığı 118,6’dır. Erime noktası 232 derece, kaynama noktası 2602 derecedir. Yoğunluğu 7,29’dur. Periyodik cetvelin 4-A grubunda cılız metaller arasında yer alır. Gümüş beyaz renginde bir metaldir. 13 derecenin üzerinde ısıtıldığında beyaz, soğutulduğunda gri renk alır. Gri kalay alfa ve beyaz kalay beta olarak iki değişik kristal yapılı allotropu vardır. Gri kalay kübik, beyaz kalay tetragonal kristal yapısındadır. Sünek ve yumuşak bir metaldir, tel ve levha haline getirilebilir, geri dönüştürülebilir. Hava ile temasında kolay oksitlenmez.

Halojenler ve hidrojen sülfür 100 derecenin üzerindeki sıcaklıklarda metalik kalaya tesir eder. Alkali çözeltilerin çoğu da tesir eder. Organik asitler tesir etmez. Oksijen kalayın yüzeyinde oksit katmanı oluşmasına yol açar. Sulu hidroflorik ve hidroklorik asitlerle yavaş; hidrobromik ve nitrik asitle de süratli bir biçimde tepkine girer. Asitlerle ve bazlarla tepkimeye girebilir. Amfoter yapıdadır; başka bir deyişle oksit ve hidroksitleri, asidik ve alkalik şahsiyetleri bir arada taşıyan bir elementtir. Altın, gümüş, nikel ve bakır akışkan kalayda iyi çözünür.

Kalay, yerkabuğunun yüzde 0,001’ini oluşturur. Kalayın en ehemmiyetli ve ekonomik minerali kassiterittir SnO2. “Kalay taşı” ismi de verilen bu mineralin rengi kahverengi ve siyah olabilir. Kalay kapsayan öbür mineraller; stannit, frankit, confieldit ve teallit kompleks sülfid mineralleridir. Kalay mineralleri içinde demir, kükürt, tungsten, nikel, mermi, gümüş ve bakır bulunabilir. Dünyada genellikle alüvyonlu bölgelerde kalay madenleri bulunur. Kalay, nitelik açısından saflık oranına göre sınıflara böler: A sınıfı kalay % 99,8, elektrolitik kalay % 99,95 – 99,98, sert kalay % 99,6, teknik kalay % 99. Tabiatta kararlı 10 adet izotopun karışımı olarak oluşur. 21 adet de suni ve radyoaktif izotopu bulunur.


Hangi Alanlarda Kullanılır?

Kalay; çubuk, külçe, pik ve parçalar halinde alınır ve satılır. Üretilen kalayın takribî yüzde 40’ı çelik levhaların kaplanmasında kullanılır. Kalayın geçmişten bu yana en çok kullanıldığı alan da kutu, teneke ve kavanozlardır. Yakın geçmişin moda akımlarından retro teneke ve koliler, bir hayli mahsulün reklamı ile gizleme kabı olarak kullanılagelmiştir. Bu koliler; kahve, çay ve baharatlar gibi bir hayli besin maddesini, sigara ve puroları veya muhtelif objeleri gizlemek için hali hazırda kullanılmaktadır. Konutlarda kullanılan metalik ziynet eşyaları ve muhtelif objelerde de kalay kullanılabilmektedir.

Lehimler de kalay kapsar. Kurşunlu kalaya genel olarak “lehim” ismi verilir. Millet arasındaki ismi “teneke kaynağı”dır. Bu lehimler; antimuanlı lehim, gümüşlü lehim ve yumuşak lehim olarak çeşitlere böler. Kalay, bronz alaşımlarında korozyonu önler, bakırın da mekanik özelliklerini iyileştirir. Ayrıca süper geçirgen mıknatısların üretiminde de niyobyum-kalay alaşımı kullanılır. Kalay florür, diş macunlarında kullanılan faal bir bileşendir. Bakır, antimon, bizmut, kadmiyum ve gümüş gibi metallerle alaşımlarına sertlik kazandırır.

Kalay, alaşım ve bileşiklerinin kullanıldığı bazı mahsuller şunlardır; teneke koliler, kaplamacılık, kimyevi mahsuller, motor yatakları, kaporta, radyatör, muhtelif filtreler, elektronik ve elektrikli aletler, boya, parfüm, sabun, diş macunları, matbaa malzemeleri, mutfak mahsulleri, çaydanlık, tepsiler, şamdan, duyarlı kâğıtlar, ayna, seramik, sırça…


Kalaycılık Nedir?

Kalaycılık, kolay oksitlenmeyen ve korozyondan gözetici özelliği olan kalayın mutfaklarda kullanılan ve aşınan bakır kapların, tencerelerin yüzeyine kalay kaplanması operasyonudur. Bakırcılığın büyümesine paralel olarak büyüyen bir zanaattır. Bakır kaplar zamanla oksitlenerek bakır oksit ve bakır sülfatlar ortaya çıkar ve zehirlenmelere yol açabilir. Bu nedenle kalayla kaplanması gerekiyor. Bu operasyonda beyaz toz haline getirilen kalay; bakır kapların parlatılması, mermer ve süsleme taşlarının parlatılması, seramik malzemelerin sarı, pembe ve kahverengi renklerinde boyanması ve sırça eşyaların matlaştırılması gibi uygulamalarda kullanılır. Erimiş kalay; bakır başta olmak üzere demir, çelik ve bu metallerin alaşımlarından yapılan yüzeylere tutunarak parlak bir kaplama oluşturur. Bu operasyonları yapan kalaycılar, bazen köy köy dolaşarak konutlardaki bakır kapları kalaylayarak, parlatır.

Kalaylama harekâtı şöyle uygulanır; kalaylanacak bakır malzemeler evvel tavlanır. Daha sonra materyal tuz ruhu ile sıvanır. Ardından kalaylanacak kısımlar ince kum ile silinir. Ateşin üzerine konulan kabın içine nişadır amonyak tuzu sürülür. Son operasyonda kabın içine konulan kalay eritilerek pamukla kalaylanır. Böylece kalayla kaplanan metalik yüzeyleri oksitlenmez.

Son senelerde bakır kapların yerini çelik, alüminyum ve teflon kaplar almış gidişatta. Bakır malzemeler yalnızca armağanlık eşyalar, oteller ve tarihi lokantalarda kullanılıyor. Bakır kaplar eksildikçe kalaycılık da yok olma riski ile karşı karşıya kaldı. 1950’li senelerden 2000’li senelere kadar altın çağını yaşayan bir iş olan kalaycılık, teknolojiye yenik düşen zanaatlar arasına girdi.

Hangi Ülkelerde Rezervi Bulunur?

Malezya, Bolivya, Tayland, Endonezya, Nijerya, Kongo, Avustralya ve Çin’de ekonomik anlamda işletilebilir kalay yatakları bulunmaktadır. Dünyadaki toplam kalay rezervinin 5 milyon ton olduğu varsayım edilmektedir. Çin, 1,5 milyon ton rezerv ölçüyü ile dünyadaki en büyük kalay rezervine sahiptir. Dünyadaki senelik kalay yapımı da takribî 250 bin tondur.

Türkiye’de Bursa-İnegöl, Niğde-Çamardı-Ulukışla bölgelerinde kalay rezervleri tespit edilmiştir. Ancak rezerv ölçüyü hakkında kesin bilgiler bulunmuyor. Madenleşmenin dışında ekonomik kalay yatağı bulunmuyor. Bu nedenle Türkiye’de kalay madenciliği yapılmıyor.


Bunları Öğreniyor Musunuz?

Ses, kalayın içinde saniyede 2730 metre sürate erişir. Havadaki ses sürati ise saniyede 340 metredir.
Tenekeler oda sıcaklığında büküldüğünde bir çıtırtı sesi çıkarır. Kalay kristallerinin deformasyonundan kaynaklanan bu sese “kalay ağlaması” denir.
Kalaydan yapılan borular ve vanalar, su ve meşrubatların saflığını korur.
Organik kalay bileşikleri zehirlidir. Organik bileşikleri karbon gibi 500’şöhret üzerinde bağ oluşturabilir.
Oscar mükâfatı olarak verilen heykelcikler, yüzde 92 oranında kalay kapsar. Yüzde 8’lik kısmı da bakır ve antimondur. Başka Bir Deyişle öğrenilenin aksine altın değil, yalnızca altın kaplamadır.