Kil

Uygarlığın başlangıcından bu yana kullanıla geldiği bilinen killer günümüzde de en önemli endüstriyel hammaddeler arasında yer almaktadır. Üzerinde ateş yakılan bazı toprakların sertleştiğini gören insanlar bu gün kil adını verdiğimiz bu topraklardan değişik seramik kaplar, tuğlalar ve tapınmak için putlar yapmışlardır. Güçlü hava akımlarının etkisi altında kayaların aşınmasıyla oluşan killer ya oluştukları yerde ya da rüzgâr ve su ile taşınarak başka yelerde büyük yataklar halinde depolanmıştır. Seramikler için kil, ısıtıldığında şekillendirilebilecek ölçüde plastik özellik gösteren, kurutulduğunda veya kızdırıldığında ise sertleşen doğal bir katı maddedir. Kimyasal analizler, killerin su tutma ve iyon değiştirme gücü yüksek olan alüminyum silikat ya da magnezyum silikat bileşikleri olduğunu göstermiştir. Mineral içerikleri ve minerallerin kimyasal bileşimlerine bağlı olarak doğal killerin rengi beyaz, gri, yeşil, mavi, pembe ve kahverenginin çeşitli tonlarında olabilmektedir.

Killer, insanoğlunun yaşamına ateşin bulunması ile girmiş önemli hammaddelerdir. Günümüzde ise çok geniş kullanım alanlarına sahiptirler. Yaşantımızda gereksinim duyduğumuz pek çok malzemenin seramik olduğunu düşünürsek, bu çok geniş yelpazenin ana malzemesinin kil olması, bu hammaddenin önemini bir ölçüde ortaya koymaktadır. Seramik dışında çok çeşitli endüstri alanlarının önemli hammaddesi de olan killer ziraatte, jeolojide ve başka pek çok alanda da araştırıcıların dikkatini çekmiş ve geçmişten günümüze kadar farklı disiplinler tarafından hep araştırma konusu olmuşlardır. Onun için ben de bu yazımda killerin neler olduklarını, ne işe yaradıklarını, dünyadaki işlevleri hakkında kısaca bilgi vermek istiyorum. Killer çok değişik özelliklere sahiptirler. Aynı renk, aynı görünüm, aynı dokuya sahip olan killerin çok farklı karakteristik özellikleri olabilir. Kimyasal bileşimlerindeki farklılıklardan dolayı kazanılan bu farklı fiziksel özellikler onların değişik alanlarda kullanılabilirliğini ortaya çıkarmıştır.

Killer ikincil mineraller olmaları nedeni ile de bulundukları ortamın fiziko-kimyasal koşulları konusunda bilgi verirler. Hem endüstriyel hammadde olmaları, hem de ortamların yorumlanmasında yol gösterici olmaları ile bilime çok katkı sağlayan bu minerallerin bolluğu onların önemini bir kat daha arttırmıştır.

Ülkemizde 1983 yılından günümüze değin 2 yılda bir yapılan Ulusal Kil Sempozyumları ve pek çok ülkenin kurmuş olduğu kil toplulukları, AİPEA (İnternational  association  for  the  study of clays) gibi topluluklar bu minerallerin ne kadar önemli olduklarının bir göstergesidir.

Kil, yumuşak ve çok ince tanecikli (kumdan ince) bir materyaldir. Kil materyalindeki atomlar ya bir kafes ya da bir zincir dizilişi şeklinde olmaktadırlar. Kilin esas maddesi alüminyum silikat hidratı olup, türüne göre yanında Sodyum(Na), Potasyum(K), Kalsiyum(Ca), Magnezyum(Mg) ve Demir(Fe) gibi diğer elementlerin bileşikleri de buluna bilir. Kimyasal analiz sonuçlarının L.Pauling tarafından 1930`lu yıllarda başlatılan X-ışınları difraksiyonu çalışmaları ile birleştirilmesinden kil minerallerinin farklı iki yapı taşından oluştuğu ortaya çıkmıştır. Merkezinde silisyum iyonu köşelerinde ise oksijen iyonları bulunan birinci yapı görüldüğü gibi düzgün dörtyüzlü yani tetrahedron şeklindedir. Kimyasal formülü SiO^-4₄ şeklinde yazılabilen bu düzgün dörtyüzlülerin tabanları aynı düzlemde olmak üzere köşelerinden oksijen köprüleri ile altılı halkalar vererek birleşmesinden tetrahedron yapı diğer adı ile silika tabakası ortaya çıkmaktadır.

Merkezinde alüminyum iyonu köşelerinde ise oksijen iyonları bulunan ikinci yapı düzgün sekizyüzlü yani oktahedron şeklindedir. Kimyasal formülü AlO^-6₆ şeklinde yazılabilen düzgün sekiz yüzlülerin birer yüzleri aynı düzlem üzerinde kalacak şekilde oksijenlerin oksijen köprüleri ile birleşmesinden oktahedron tabakası ortaya çıkar.

Kil Çeşitleri

Killer, saflık derecelerine ve fiziki durumlarına göre çeşitli tipler arz eder bunlar;

• Kaolen
• Smetrik
• Plastik
• Bentonit

Şeklinde en önemli kil çeşitleri ve daha fazlası bulunmaktadır. Yalnız önem derecelerine göre bu kil çeşitleri üzerinde kısaca duracağız.

Kaolen Killer

Kilin en saf şeklidir. Rengi beyazdır ve kızdırıldıktan sonrada gene beyaz kalır. Su ile temizlendikten sonra saflığı  %90 olmaktadır. Türkiye de Kütahya da çıkarılmaktadır.

Smetrik Killer

Bazı yabancı maddeler, özellikle kireç, magnezyum içerir, renk ya da yağ giderici olarak kullanılır.

Plastik Killer

Genellikle tuğla ve çanak, çömlek imalatında kullanılan kil grubu olduğundan dolayı tuğla kilerlide denilmektedir. Bu tip killerin bileşiminde silis ve alüminden başka daima demir oksit ve kireç bulunur, bu komponentlerin oranları değişkendir.

SiO₂  : % 57,64                    Fe₂O₂  :%3,5

Al₂O₂  :%27.35                    CaO₂  : %7

Bentonit Killer

Montmorillonit tipinde, kompleks bir alüminyum, demir ve kalsiyum bazen de sodyum silikattan meydana gelmiş olup, su içinde bir jel meydana getirerek şişme özelliğine sahiptirler ve bir çok alanda da kullanılırlar. Çamur haline getirildiklerinde plastik özellik gösteren bentonitleriçinde koloidal halde dağılmış silikatlarda bulunmaktadır.

Aslında killer başlı başına yıllar alacak bir araştırma konusudur, bu bilgiler sadece deryada bir damlanın damlası denecek kadar azdır. Bundan dolayı killer üzerine olan bu yazımıza ileriki sayımıza devem edeceğiz.

Kaynaklar

• wikimedia.org
• kilclay.com
• turkcebilgi.com
• Prof.Dr. Yüksel Sarıkaya`nın Notları

Yazar : Yakup BİÇER

Üniversite : Yüzüncü Yıl Üniversitesi

Bölüm : Kimyager

Dergi : Sayı 2– Sayfa 12