Atom Numarası, Kütle Numarası ve İzotoplar

Atomlar içerdikleri proton ve nötron sayıları ile tanımlanabilirler. Bir elementin atomlarının çekirdeklerinde bulunan protonların sayısına atom numarası (Z) denir. Nötür bir atomda protonların sayısı elektronların sayısına eşittir. Bu nedenle, atom numarası aynı zamanda atomda bulunan elektron sayısını da gösterir. Bir atomun kimyasal kimliği sadece atom numarası ile belirlenebilir. Örneğin, azotun atom numarası 7 dir; bu da nötür bir azot atomunun 7 tane proton ve 7 tane elektronu olduğu anlamına gelir. Başka bir deyişle, evrende 7 tane proton içeren atomların hepsinin adı “azot”tur.

Kütle numarası (A) bir elementin atomlarının çekirdeklerinde bulunan proton ve nötronların sayısının toplamıdır. Bir proton içeren, nötronu bulunmayan ve en yaygın olarak rastlanan hidrojenin dışında, tüm atomların çekirdeklerinde hem protonlar hem de nötronlar vardır. Genel olarak kütle numarası aşağıdaki gibi tanımlanabilir:

kütle numarası = proton sayısı + nötron sayısı

kütle numarası = atom numarası + nötron sayısı

Bir atomda bulunan nötronların sayısı, kütle numarası ile atom numarasının farkına eşittir (A – Z). Örneğin florun kütle numarası 19, atom numarası 9 dur (çekirdekte 9 tane proton vardır); buna göre bir flor atomundaki nötron sayısı 19 – 9 = 10 dur. Bu değerlerin (atom numarası, nötron sayısı ve kütle numarası) artı ve tam sayılı olduğuna dikkat ediniz.

Çoğu zaman belli bir elementin atomlarının tümü aynı kütleye sahip değildir. Atom numaraları aynı, ancak kütle numaraları farklı olan atomlara izotop adı verilir. Örneğin, hidrojenin Uç izotopu vardır. Hidrojen olarak bilinen birinci izotopun bir tane protonu vardır ve nötronu yoktur. Döteryum izotopunun bir tane protonu ve bir tane nötronu, trityumun ise bir tane protonu ve iki tane nötronu vardır. Bir X elementinin atomunun atom numarası ve kütle numarası aşağıdaki gibi gösterilir.

Böylece, hidrojenin izotoplarını gösterirken,

Kütle numaraları 235 ve 238 olan uranyumun yaygın olan iki izotopu diğer bir örnek tir.

Birinci izotop atom bombalan ve nükleer reaktörlerde kullanılır, halbuki ikinci izotop bu uygulamalar için gereken özellikleri içermez. Hidrojen dışında, elementlerin farklı izotopları kütle numaraları ile tanımlanır. Buna göre yukarıdaki uranyum izotopları, uranyum-235 (uranyum iki yüz otuz beş) ve uranyum-238 (uranyum iki yüz otuz sekiz) olarak adlandırılır.

Bir elementin kimyasal özelliklerini atomlarındaki protonlar ve elektronlar belirler: normal koşullarda nötronlar kimyasal değişimlerde rol oynamazlar. Bu nedenle, bir elementin izotoplarının kimyasal özellikleri aynıdır, yani kimyasal etkinlikleri ve oluşturdukları bileşik türleri aynıdır.

Nötron

Rutherford’un atom yapısı modeli önemli bir sorunu çözümsüz bırakıyordu. Rutherford’un zamanında, en basit atom olan hidrojenin bir tane proton, helyum atomunun ise iki tane proton içerdiği biliniyordu. Bu nedenle, helyum atomunun kütlesinin hidrojen atomunun kütlesine oranı 2:1 olmalıydı. Oysa gerçekte bu oran 4:1 idi.

Şekil 1. Atomun protonları ve nötronları çok küçük bir çekirdeğe doluşmuşlardır. Elektronlar çekirdeğin etrafında bulutlar şeklinde gösterilmiştir.

Rutherford ve diğer araştırmacılar atom çekirdeğinde, diğer bir atom altı tanecik bulunması gerektiğini düşündüler. Bunun kanıtı 1932 de İngiliz fizikçi James Chadwick tarafından sağlandı. Chadvvick ince bir berilyum levhasını a tanecikleri ile bombardıman ettiğinde, berilyum metali a ışınlarına benzeyen çok yüksek enerjili ışınlar yayımladı. Daha sonraki deneyler, bu ışınların protonun kütlesinden biraz daha büyiik bir kütleye sahip, elektrik yükü taşımayan nötür taneciklerden oluştuğunu gösterdi. Chadwick bu taneciklere nötron adını verdi.

Kütle oranlarındaki gizem artık açıklanabiliyordu. Helyumun çekirdeğinde iki tane proton ve iki tane nötron vardır, fakat hidrojenin çekirdeğinde sadece bir proton vardır ve hiç nötron yoktur. Bu nedenle oran 4:1 dir.

Şekil 1 atomdaki temel taneciklerin (protonlar, nötronlar ve elektronlar) konumlarını göstermektedir. Başka atom altı tanecikler de vardır; ancak, atomun kimyada önemli olan üç temel bileşeni elektron, proton ve nötrondur. Çizelge 2.1 bu üç temel taneciğin yük ve kütlelerini göstermektedir.

Proton ve Çekirdek

1900’lü yılların başlarında, atomların iki özelliği açıkça belli olmuştu: Atomlar elektronları içeriyordu, ve elektriksel olarak nötürdü, yani yüksüzdü. Elektriksel açıdan yüksüz olabilmesi için bir atomda eşit sayıda artı ve eksi yük bulunmalıydı. Bu bilgilere dayanarak Thomson, atomu içinde gömülmüş halde elektronlar bulunan artı yüklü bir küre olarak öneriyordu (Şekil 1). Thomson’un bu “kuru üzümlü kek” benzeri atom modeli uzun yıllar atom kuramı olarak kabul gördü.

Şekil 1. Thomson atom modeli. Bu model “üzümlü kek” e benzer. Elektronlar homojen olarak pozitif yüklü küre içerisinde gömülmüş gibidir.

1910’da, önceleri Cambridge üniversitesinde Thomson ile çalışmış olan Yeni Zelandalı fizikçi Ernest Rutherford, a taneciklerini kullanarak atomun yapısını incelemeye karar verdi. Meslektaşı Hans Geiger ve öğrencisi Ernest Marsden ile birlikte, Rutherford bir dizi deney yaptı. Bu deneylerde radyoaktif bir kaynaktan çıkan a taneciklerinin çarpacağı hedef olarak çok ince altın ve başka metal yapraklar kullandı (Şekil 2). Deneylerinde a taneciklerinin çoğunun metal yaprakların içinden sapmadan ya da çok az sapma yaparak geçtiğini gördü; ancak zaman zaman bazı a taneciklerinin büyük bir açı ile sapma yaptığını da fark etti. Hatta bazen a taneciği geldiği yöne doğru geri tepiyordu! Bu çok şaşırtıcı bir buluştu; çünkü Thomson’un atom modeline göre atomun artı yükü tüm atoma o kadar dağılmış ve yoğunluğu o kadar küçüktü ki. a taneciklerinin atomun içinden hemen hemen hiç sapmadan geçmesi beklenmekteydi. Nitekim Rutherfordun bu buluş karşısında ilk tepkisi, “bu bir kağıt mendile 15 inch’lik bir kurşun sıktığınızda kurşunun geri tepip sizi vurması kadar inanılmaz bir olaydı” demek olmuştur.

Şekil 2. (a) a Taneciklerinin bir altın yaprak tarafından saçılmasını ölçmek için Rutherford’un tasarladığı deney düzeneği. a Taneciklerinin çoğu sapma yapmadan ya da çok az sapma ile altın yaprağın içinden geçerlerken bir kaç tanesi geniş açılarla sapar ve zaman zaman bir a taneciği geri teper, (b) Altın yaprağın içinden geçen ve çekirdek tarafından saptırılan a taneciklerinin büyütülmüş görünümü.

a Tanecikleri saçılması deneyinin sonuçlarını açıklayabilmek amacıyla, Rutherford atom yapısı için yeni bir model oluşturdu ve bu modelde atomun büyük bir kısmının boşluktan oluştuğunu öneriyordu. Böyle bir yapıda a taneciklerinin çoğu altın yaprağının içinden sapmadan ya da çok az sapma yaparak geçebilirdi. Rutherford atomdaki artı yüklerin tümünün, atomun içinde yoğun ve merkezi bir çekirdekte odaklandığını önerdi. Böylece saçılma deneylerinde, herhangi bir a taneciği bir atomun çekirdeğine yaklaştığında büyük bir itici kuvvetle karşı karşıya kalıyor ve büyük bir sapma yapıyordu. Ayrıca, doğrudan doğruya bir çekirdeğe doğru hareket eden bir a taneciği hareket yönünü tam tersine çevirecek kadar büyük bir itici güce maruz kalacaktı.

Çekirdekteki artı yüklü taneciklere proton adı verilir. Yapılan başka deneylerde ise, bir protonun yükünün büyüklük olarak bir elektronun yüküne eşit olduğu ve protonun kütlesinin de 1,67262 x 10-24 g, yani elektron kütlesinin 1840 katı kadar olduğu bulunmuştur.

Araştırmaların bu safhasında, bilim adamları atomu şu şekilde algılıyorlardı: Çekirdeğin kütlesi atomun kütlesinin çoğunu içerir, ancak çekirdeğin kapladığı hacim atomun hacminin sadece 1/1013 ü kadardır. Günümüzde atom (ve molekül) büyüklükleri pikometre (pm) adı verilen SI birimi cinsinden ifade edilir ve

1 pm = 1 X 10-12 m

Tipik bir atomun yarıçapı 100 pm kadardır. Oysa, bir atom çekirdeğinin yarıçapı sadece 5 X 10 3 pm dolayındadır. Bir atomla o atoma ait çekirdeğin göreceli olarak boyutlarını anlamak için şöyle düşünebilirsiniz: Atom Houston Astrodome’u büyüklüğünde olsaydı atomun çekirdeği küçük bir taş parçası kadar olurdu. Protonların atomun çekirdeğine doluşmuş durumda olmalarına karşın, elektronların çekirdekten belli bir uzaklıkta, çekirdeğin etrafında yayılmış durumda oldukları düşünülür.

 

Lif Kimyası

Kimyasal lifler bulununcaya kadar sadece bir kaç farklı çeşit lif doğada mevcuttu ve bu yüzyıla kadar bu liflerdeki moleküllerin yapısı (doğası) hakkında düzgün bir fikir yoktu.

Bu yüzyılın ilk yıllarında plastiklerin moleküler yapısı incelenmeye izin veren bilgiyi elde etmeye başladılar. Bu ,lastik, selüloz, yün ve diğer proteinler gibi doğal materyallerin araştırmasıyla birlikte bu materyallerin moleküllerinin binlerce atom, kimyasal bağlardan birleşerek oluştuğunu saptadı.

Şu anda onaylandı ki büyük moleküllerin içinde 10-20 atomdan oluşmuş alt üniteleri vardır. Büyük moleküller bazı alt ünitelerin arka arkaya dizilmesiyle oluşuyordu. Buna polimer dendi.

Birkaç yıl önce bütün polimerler bugün bilinmediği gibi kullanılıyordu. Bugünlerde onlarsız yaşam kesinlikle düşünülemez. Telefonlar, kovalar, sıkıştırılabilen borular, ayakkabılar ve lifler bugün polimerler kullanılarak yapılan ve yaşamımızda her gün kullandığımız nesnelere birkaç örnek.

Yukarıda listelenen nesnelerin çeşitli özellikleri hayret veridir ve hepsi polimerlerden yapılmıştır. Kimyasallarında özelliklerinin çeşitli oluşu bir o kadar şaşırtıcıdır.

Liflerin yapısını anlamak için polimerler hakkında daha fazla detaya ihtiyaç vardır.

Polimerler
Polimerler küçük moleküllerin arka arkaya dizilmesiyle oluşur. Küçük moleküller monomerlerdir ve birleşme işlemi polimerizasyon olarak adlandırılır. Polimer moleküllerinde birbirlerine bağlanan monomer moleküllerinin sayısı polimerizasyon derecesi olarak adlandırılır.

Doğal liflerin polimerizasyon derecesi bitkinin büyümesindeki doğa tarafından belirlenir. Bir pamuk lifi 5000-10000 polimerizasyon derecesine sahiptir. Bu, ortalama 5000-10000 arası ünitenin birleştiğini gösterir. Bir pamuk polimer molekülünde polimermolekülü ortalama 5000 monomer uzunluğunda ama 0,8 mm inceliğindedir. Buradan anlaşılan şudur ki, eğer düşünürsek, bu polimer normal bir kalem kadar incedir ve uzunluğu yaklaşık 50 metredir;ki bu uzunluk bir futbol sahasının yarısıdır.

Kimyasal polimerlerde liflerde dahil olmak üzere, polimerizasyon derecesi üretim işlemi anında kontrol edilmektedir. Bu lifin özelliklerinin belirlenmesinde çok önemlidir. Özellikle direnç ve boylanılabilirlik için önemlidir. Bazı polimerler 2 veya daha çok monomerlerin birlikte reaksiyon vermesinden oluşur. Bu polimerler Co-Polimer (Yardımcı polimer) lerdir. Co-Polimerleri oluşturan monomerlerin sırasında belirli bir düzen yoktur. Co-polimerler kesin kullanımlar için uygun özelliklere sahip polimer üretimi denenerek oluşur.

Homo polimerler tek monomerden oluşan polimerdir ki bir co-polimer 2 monomerden üretilir.

Bazı polimerler ısıtıldığında incelirler, hafiflerler ve bazı durumlarda erirler. Erimiş polimerler kalıp yada lif biçimine dönüşmeye, spinneretdaki ince delikten geçirilerek zorlanabilir. Polimer soğutularak kalıp şeklinde ya da lif olarak tekrar katılaşacaktır. Bu şekilde eriyen polimerlerin adı Thermoplastic’tir.

Termoplastik örnekleri politen, polipropilen, polistrayn, poliamid ve polyesterdir. Termoplastik lifleri ısı bariyeri (heat-set) olabilirler. Bu , liflerin deformasyonuna ve belirli bir süre belirli sıcaklıkta ısıtmaya bağlı kalıcı deformasyondur. Isı bariyerinin kullanımına bir örnek pantolondaki ve etekteki pilelerdir.

Diğer polimerler ısıtmayla erimez ya da incelmez. Onlar sadece kalıba yapı taşlarının enjekte edilmesi ve sonra ısıtılarak polimerizasyonuyla şekillendirilebilirler. Bu polimere Termosetting denir. Örnekleri polyuretane, fenol , melanindir. Termosetting polimerleri ısıtılınca eriyen tencerenin kulpu gibi maddelerin yapımında kullanılır. Bunlar lifler için kullanılmaz.

Termoplastik ve termosetting polimerlerinin moleküler yapıları arasında farklılıklar vardır. İki çeşit polimerizasyon işlemi vardır.Eklemeli polimerizasyon, Yoğunlaştırılmış polimerizasyon…

Eklemeli polimerizastonda yapıtaşında bulunan tüm atomlar polimerde de bulunur. Yapıtaşları polimer yapmak için basitçe birbirlerine eklenir.
Yoğunlaştırılmış polimerizasyonda küçük moleküller özellikle su reaksiyonu süresince eklenir çıkartılır.

Eklemeli Polimerizasyon
İlk sentetik polimerizasyon 1933 de oksijenin katalizörlüğünde, etenin çok yüksek basınçta (1000 atm) ısıtılmasıyla gerçekleştirlmiştir. Bu işlemle yapılan polit çantaları ve diğer paketleme malzemelerinin yapımı için kullanılan bükülür materyallere çok benzerdir. Bu düşük yoğunlukta politen olarak adlandırılır. Çünkü polimer zinciri ve dalı sonuç olarak verimli olarak beraberce paketlenememiştir.

Son zamanlarda atmosferik basınç altında polimerleştirmeyi gerçekleştirilebilecek katalizörler geliştirilmiştir. Bu dallanmış polimer zinciri içermeyen kırılmaz bir üründür ve yüksek yoğunlukta politen olarak adlandırılır. İki büyük lif yapıcı polimer (polipropilen ve akrilik) ve iki küçük politen ve polivnyil klorit eklemeli polimerizasyonla elde edilir. Diğer önemli materyaller polistrayn, polimetil, PTFE, ve polivnyil asetol de aynı şekilde bu yöntemle elde edilir.

Yoğunlaştırılmış Polimerizasyon
Lif yapıcı, yoğunlaştırılmış polimerleri polyester ve poliamidlerdir.(Naylonlar) Polimerleştirmede her iki yöntemde su eklenir. Organik kimyadaki ester , alkol ve karboksilik asit arasındaki reaksiyondan elde edilen bileşikler için kullanılır. Alkoller -OH- hidroksil grup ve karboksilik asitler COOH grubuna sahiptir.

Polyester
Polyester, çok ester anlamındadır ve uzun molekül elde etmek için reaksiyonun pek çok kez olması gerekir. Monomerler mutlaka hidroksil ya da karboksil asit gibi iki gruba sahip olmalıdır. Lif yapımı polyesterler aralarında reaksiyon gerçekleşen iki bileşikten elde edilirler. Bileşikler 250-270 derece arasındaki sıcaklıkta birlikte ısıtılırlar. Oluşan su vakumla uzaklaştırılır.

Polyamidler (Naylonlar)
Polyamidler monomerlerden birinin amine olması dışında benzer bir yolla elde edilirler. Aminler NH2 bulunduran organik moleküllerdir. Bu sefer iki amine grubu bulunduran bileşik farklı dikarboksilik asitle reaksiyona girer. Yine reaksiyon süresince su dışarı verilir.

Liflerde kullanılan diğer polyamid Naylon 6 dır. Naylon 6 iki monomerden oluşmak yerine asit ve amine içeren tek monomerlerden oluşur. 6 sayısı yine tekrar eden ünitedeki karbon atomlarının dizisini göstermek için kullanılır. 6 Aminohekzonik asit ve caprolaktum olarak bilinen bileşiği oluşturmak için içten su kaybeder. Caprolaktum polimerleştirme için başlangıç molekülüdür ve onu aside dönüştürmek için su eklenirken polimerleşmede moleküller arasında su kaybeder.

Protein Lifleri
Yün, ipek ve diğer hayvan tüyleri protein lifleridir. Polimerler polimer üretme işlemi hayvan derisindeki foliküller ya da ipek böceğinde gerçekleşmesine rağmen yoğunlaştırılmış polimerolarak kabul edilebilirler. Polimer oluşumundaki, kimyasal işlem tam olarak anlaşılmamıştır. Proteinlerdeki tekrar eden birimler naylon 6nın monomerlerindeki gibi hem asit hem de COOH grubu ,hem de amino NH2 taşıyan aminoasitlerdir. Protein polimerleri yapmak için aminoasitler birbirine peptit bağlarıyla (CO, NH2) bağlanırlar. Peptit grubu polyamid polimerdeki amin bağlantısıyla aynıdır.

Yün polimerleri keratin yaklaşık 20 aminoasitten oluşur. Lifte keratin molekülü heliksel dağılıma sahiptir.

Selülozik Lifler
Pamuktaki polimer flox, jüt ve viskoz lifler selülozdur. Selülozun yapısı 10000 glikoz grubuna kadar oksijen atomlarıyla birbirlerine bağlanan glikoz molekülleri serisi olarak görülebilir . Yeniden oluşturulan selülozik lifler viskoz gibi yüzlerce benzer figürden oluşan çok düşük polimerizasyona sahiptir. Viskoz için selüloz kaynağı ağaç kabuğudur ve daha az rafine halde de olsa kağıt yapımında kullanılan bazı materyallerdir. Kağıt, viskoz lifleri ve pamuk kimyasal olarak aynıdır.

Selüloz glikoz birimlerinden oluşan yoğunlaştırılmış polimer olarak düşünülebilir. Başlangıçta 2 glikoz birimi sellobios molekülü oluşturmak için su vererek bağlanır ve bu polimerleştirme sürer.

Selüloz normal olarak çözücüde çözünmez. Viskoz işleminde selüloz adapte edilerek solüsyon hazırlanır. Daha sonra solüsyon selülozu yeniden elde etmek için uygun banyoya atılır.

Selüloz ayrıca selüloz asetat lifleri için ham maddedir. Selüloz suda yıkanarak ve rengi giderilerek rafine edilmeye gereksinim duyar. Daha sonra da asetik asit içinde asetikanhidric tepkime verir. Selüloz triasetat vermek için bu madde tekrarlanan ünitedeki her bir karboksil grup için bir asetat grubu çıkarır. Bu polimer diklorametan içinde çözülebilir. Ve solüsyon sıcak hava içinde kuru çözücü işlemi(solvent dry extrusion) kullanılarak ince spinneret deliklerine geçirilebilir.

Çözücü polimeri lif formunda bırakarak çözülebilir.
Selüloz diasetat için bu polimerin her bir tekrarlanan birimindeki ortalama asetat grubu sayısını 3,0 dan 2,3 e düşürülerek suyla reaksiyonuna izin verilir. Buna ulaşmak için diğerleri en az bir hidroksil grubuna sahipken bazılarının tamamen asetatlaştırılmış olarak kalması gerekir. Bu polimer farklı çözücülerde çözülebilir.

Lif Oluşturan Polimerlerin Tipik Özellikleri
Birçok mevcut polimer vardır. Bazıları lif oluşturanlar, diğerleri lif oluşturmayanlar. İyi lif oluşturmak için polimerlerin özellikleri şunlar gibi olmalıdır. Yüksek dereceli bir polimerizasyon ;moleküller arası kuvvetli güçler ; monomerlerin doğrusal ve düzenli sıralanması;moleküllerin yüksek intibak; bükülmez tekrar eden bir ünite zinciri…

Polimerizasyon Derecesi
Çok kısa liflerden çok güçlü sağlam lifler üretmek zordur. Aynı şekilde, sağlam lifler çok kısa moleküllerden üretilemez. Uygun özelliklerde bir lif üretmek için polimermoleküllerinin ortalama uzunluğunun en az 0,1 mikrometre olması gerekmektedir. Bazı polimerler için pamuktaki selüloz molekülleri 5 mikrometre boyundadır. Polimerler sıksık uzun moleküllerden oluşur,genelde uzun ve incedirler.Ama liflerden çok daha kısadırlar. Yalnızca 25 mm uzunluğundaki kısa sağlam bir lifin boyunu uzatmayı durdurmak için her biri 0,1 mikrometre olan 25000 molekül alınır. Moleküller lifleri kısa bağlı olduğu için molekülleri birlikte tutmak ve lifleri güçlendirmek için bir tutkala ihtiyaç vardır.

Moleküllerarası Güçler
Tutkal moleküller arası güçtür. Bunlar bir lifin içindeki moleküllerin arasındaki çekim kuvvetidir. 3 temel tip vardır. Hidrojen bağları, dipol bağları, van der walls bağları.

Bireysel olarak bütün moleküler arası güçler lif molekülleri arası güçler lif molekülündeki kovalent bağları ile karşılaştığında güçsüzdür. Fakat bütün liflerin gücü bu güçlere ve polimer molekülleri saran kapaklara bağlıdır.

Hidrojen bağları, pozitif kutupta, polimer molekül içinde çekilmiş hidrojen atomları ve negatif kutupta bitişik moleküller içinde çekilmiş oksijen ya da nitrojen atomları arasında oluşur. Hidrojen bağları selüloz ve polyamidler içinde olur.

Dipol- Dipol Bağları aynı yapıdadır. Fakat bitişik moleküller içindeki hidrojenlerden daha güçsüz şekilde çekilen oksijen atomları arasında meydana gelir. Bu bağlar hidrojen bağlarından çok daha güçsüzdür ve akrilik lifler için de önemlidir. Çok güçlü bir gruptaki nitrojen negatif kutbaçekilir. Ve gruptaki karbon pozitif kutba çekilir. Bunun için çekim farklı molekülllerdeki gruplar arasında olabilir. Bu bağlar polyesterde önemlidir.

Van Der Walls bağları dipol dipol bağlardan zayıftır. Fakat onlar bütün liflerdeki bitişik atomlar arasında olur. Herşeye rağmen onlar polipropilen lifler içinde oluşturulan moleküller arası güçlerdir. Ayrıca polimer zincirler içindeki karışık karakterlerin zayıf çekimlerinden dolayıdır.

Doğrusal ve Düzenli Moleküller
Lif oluşturan moleküller doğrusal ve düzenli olmalıdır. Bunun anlamı zincirler ayrılmak zorunda değildir. Aynı şekilde zincirler üzerindeki hacimli taraftaki gruplar lifteki kristalin bölgelerin oluşumunu engeller. Polistrayn ve polimetil methakrilate polimer zincirlere geniş taraflı gruplara sahiptir ve kristalin bölgeyi yapamazlar. Bunlar şeffaf, plastik maddeler üretmek için iyidir fakat lif yapımında iyi değildir.

Moleküler İntibak
Bir lif içindeki moleküller sıralanmalı yada lif ekseni boyunca dizilmelidir. Bu intibak dizim boyunca lif yapısı içinde yer alır.

Bükülmez Moleküller
Lif yapımı moleküllerdeki bükülmez bölgeler kristalin bölgeler oluşturmakla birlikte aynı şekilde molekül sarmaya yardım eder. Bu eğilmezlik, moleküllerdeki halka yapıdan dolayıdır ve bunlar selüloz ve polyester içinde oluşur.

İçyapı (Fine Structure)
Lif yapısı 3 farklı şekilde incelenir.

1. Genel (Toptan) Morfoloji;bu normal bir şekilde optik bir mikroskobun altındaki bir lifin görünüşü ve şekli olarak tanımlanır.
2. Fine structure; bu lif içindeki polimer moleküllerin düzenlemesiyle ilgilidir.
3. Kimyasal yapı;bu, lif yapan moleküllerin özellikleriyle ilgilidir.

İç yapı (fine structure) bir lifin baştan başa bütün yapıya katkı sağlayan ve birlikte gelen moleküllerle ilgilenir. Lif yüzeyinde farklılıkların olduğu mikroskobik incelemeden ve uygun şekilde etiketlenebilir olan karakteristik şekillerden anlaşılabilir. İç yapı mikroskobun en kuvvetli haliyle bile gözlenemez. Bu bölgedeki bilgi X-ray çalışmalarında dikkatle incelenmiş diğer tekniklerden gelmektedir.

Herhangi bir lifteki moleküller düzenleme modeli genişçe farklılaşır. Moleküller tanıdık olabilir. Bunun anlamı moleküller birbirlerine ve lifin boylamsal enlemine paralel gider. Alternatif olarak farklı noktalardan karşılaştığı için bir diğerine bir açıyla uzanması halinde moleküller ters yönlü olabilir.

Doğrusal polimer moleküller lif uzunluğu boyunca tamamen sıralanamaz. Onlar sıralı ve karışık bölgeleri baştan aşağı geçmeye eğilimlidir.

Birkaç molekülün bir noktaya yöneldiği ve lif uzunluğunun bir parçası için aynı yolu takip ettiği yerde moleküler kristalleşmeye yol açar.(sağlam moleküller arası kuvvetler tarafından birlikte tutulan moleküllerin paralel sıralaması) Tanımlanan yolda birlikte gelmekte başarısız oldukları yerde kristalin olmayan bölge oluştururlar.

Çoğu girişim, taktik ya da model yapımı bu fenomeni örneklendirmek için yapılır. Fringed Micelle ilk defa 1930 larda önerilen bir modeldir ve çok geniş bir mesafeye , hala, önemli bir şekilde uygun düşer.

Fringed Micelle Modeli
Bu model, polimer moleküllerinin kristalin olmayan bölgelerden geçtiği ve ayrıldığı yerde, küçük micellelerin ya da kristallerin nasıl sınırlandırıldığını gösterir. Birçok küçük kristali yada oluşturmak için kristalleri kuvvetlendirdiği için, tek parça polimer zinciri, bazı kristalin ve kristalin olmayan bölgelerden geçebilir.

Bor Madeni ve Türkiye için Önemi

Bor, periyodik tabloda B simgesiyle gösterilen, atom numarası 5, atom ağırlığı 10,81, yoğunluğu 2,84 gr/cm3, ergime noktası 2300 oC ve kaynama noktası 2550 oC olan, metalle ametal arası yarı iletken özelliklere sahip bir elementtir. Genellikle doğada tek başına değil, başka elementlerle bileşikler halinde bulunur. Tabiatta yaklaşık 230 çeşit bor minerali vardır. Oksijenle bağ yapmaya yatkın olması sebebiyle pek çok değişik bor-oksijen bileşimi bulunmaktadır. Bor-oksijen bileşimlerinin genel adı borattır. Çeşitli metal veya ametal elementlerle yaptığı bileşiklerin gösterdiği değişik özellikler, endüstride pek çok çeşit bor bileşiğinin kullanılmasına imkan sağlamaktadır. Bor, bileşiklerinde metal dışı bileşikler gibi davranır, ancak, farklı olarak saf bor, karbon gibi elektrik iletkenidir. Bor hidratlar silikon ve karbon bileşiklerine benzer özellikler gösterir. Kristalize bor görünüm ve optik özellikleri açısından elmasa benzemektedir ve neredeyse elmas kadar serttir. Endüstriyel açıdan önemli bor bileşikleri arasında boraks (tinkal, sodyum kökenli bor bileşikleri) kolemanit (kalsiyum kökenli bor bileşikleri), üleksit (sodyum-kalsiyum kökenli bor bileşikleri) ana gruplaması altında kernit, probertit, szyabelit, datolit, sasolit, boraks dekahidrat, boraks pentahidrat, susuz boraks, borik asit, sodyum per borat, susuz borik asit, hidroborasit sayılabilir. Bor madenlerinin değeri genellikle içindeki B2O3 (bor oksit) ile ölçülmekte, yüksek oranda B2O3 bileşiğine sahip olanlar daha değerli kabul edilmektedir. Bu mineraller arasında en önemlileri tinkal ve kolemanittir. Üleksit, kernit, probertit ve szyabelit de ticari açıdan önemlidir. Madencilik faaliyetleri sonucunda genellikle zenginleştirilmiş üleksit, tinkal, kolemanit, boraks veya borik asit gibi mineraller elde edilir. Bor kullanılarak üretilen bor bileşiklerinin ise en önemlileri boraks pentahidrat, susuz boraks, boraks dekahidrat vs.