KİMYASAL YÜKLER HAKKINDA GENEL BİLGİLER

   

Bu kitapta anlatılan “kimyasal yük”, kimyasal tankerlerde, dökme olarak taşınan çok sayıda sıvının genel adı olarak kullanılmıştır. Kimyasal yükler ile ilgili yayınlanmış yük bilgi sayfaları, kimyasal yük listeleri, kod kitapları, yük uygunluk sertifikalarına bakıldığında hep farklı sayılarda kimyasal maddelerle karşılaşılır. Aynca, bazı kimyasal yükler yeni yeni kimyasal madde tankerleri ile denizde taşınmaya başlanmıştır. Bu yüzden denizde sıvı dökme olarak taşınan kimyasal yüklerin kaç tür olduğu konusunda hakkında bir şey söylemek çok zordur.

Miktar ve çeşit olarak kimyasal tankerlerin taşıdığı yükler petrokimya sanayi ürünleri, doğal gazdan yapılan ürünler ve kömür ürünleri yani fosil organiklerdir. 18. yy boyunca ve 20. yy başlarında sentetik organik kimyasal mad­delerin üretimi temel olarak kömür, kireç taşı, selüloz ve melasa dayanıyordu. Ancak bu yüzyılın başlarında ucuz bol ve zengin olan ara maddeler petrolün tercih edilmesine neden olmuştur. Dünyada ilk petrokimyasal tesis 1. Dünya savaşından sonra ABD’de kurulmuştur. Plastik ve plastik sentetik gibi maddelere talep arttıkça bu yeni endüstri gelişmiştir. İkinci dünya savaşı kauçuk gibi doğal materyallerde kıtlık başlayınca ürünleri için talep fazlalaşan genç petrokimya endüstrisine gelişme imkanı tanımıştır. Petrokimya ürünler; 1950’de tüm organik kimyasal maddelerin %9’unıı oluştururken günümüzde bu oran %90’lara çıkmıştır.

Petrol; içinde binlerce karbon, hidrojen ve diğer kimyasal maddelerin bileşenlerini içeren bir komplekstir ve bu yüzden petrokimya ürünü maddeler, sayısız rafineri işlemleri sonucu elde edilir. İlk işlem ham petrolün kaynatılarak damıtılmasıdır. Böylece farklı kaynama noktasına sahip olan hidrokarbonlar bu sayede birbirinden ayrılırlar. Bu hidrokarbon çeşitleri; Benzin, gaz yağı, gibi ürün­lerdir. Bu ürünler parafın olarak bilinir ve tankerlerin başlıca sıvı yüklerini oluştururlar. Diğer maddelerin yapımındaki en uygun malzeme olmalarının yanı sıra, buharlaştıklarında ve hava ile karıştıklarında parlayabilen bu doymuş hidrokar­bonlar yakacak olarak değerlenirler.

Diğer işlemler (termik ve kataliz kırılma), benzin gaz yağları çıktıktan sonra kalan artık ürünler üzerinde yapılır. Bu maddelerden, hafif, uçucu ve yüksek kalitede damıtma ürünleri olan metan, etan, propan, bütan gibi hidrokarbonlar elde edilir.

Elde edilen ürünler, petrokimya endüstrisinin temelini oluşturan doymamış gazlardır. Petrokimya Lininleri, büyük molekül yapılı plastik, sentetik kauçuk, sen­tetik elyaf, tarımsal kimya maddeleri ve deterjan endüstrisinin temelidir.

Plastikler, polimerizasyon işlemi ile daha basit kimyasal maddelerden

yapılmaktadır. Bu işlemde, kısa /.İncirli moleküller kovclenl bağlar ile polimer adlı uzun molekülleri oluştururlar. Plastiklerin iki ana grubu termosetler ve termoplas- tiklcrdir. Termosetler ısıtıldıklarında sıvı hale gelir, her türlü kalıba sokulabilir ve kalıpta biraz daha ısıtıldıklarında katılaşırlar.

Termoplastiklcr ısıtılınca yumuşarlar ve soğutulunca tekrar sertleşirler. Sentetik plastiklerde polimerizasyon işlemiyle üretilirler ve kauçukların temel eşitlerine benzedikleri halde doğal kauçukta bulunan elastikiyetiyle tanımlanırlar. İki çeşit sentetik kauçuk vardır: Birincisi doğal kauçukların temel özelliklerinin çoğunu taşır (Örneğin tekerlek lastiği, tel ve kabloların izolasyonunun sağlandığı kauçuk). Ayrıca ışığa karşı dayanıklılık.çürümeye karşı dayanıklılık gibi özellik­lerinden dolayı geliştirilen ikinci bir çeşit vardır.

Sentetik polimerlerin üçüncü formu sentetik liftir. Tekstil, döşemecilik, kumaş ticaretinde kullanılan bir çok çeşit lif vardır ve genelde naylon olarak bilinir­ler. Örnek: Orlon, akrilan vc terlin. Bu sentetiklerin üretiminde petrokimyasal mad­deler ham madde olarak kullanılır. Bitirilmiş ürünler hayvansal ve bitkisel liflerin çoğu ile benzerlik gösterir. Ancak ateşten etkilenmemek, güveden etkilenmemek, güneş ışığı, ısı, su ve terleme gibi etkilere karşı dayanıklılık gibi özellikler taşır. Sentetik liflerin çoğu kimyasal dirençlidir.

Deterjanların çoğu, sodyum alkali, benzen sülfonaılardır. Petrokimya endüstrisi ürünüdürler. Deterjanlar yüzey etkili maddelerdir. Temizleyici özellik­lerini suyun yüzey gerilimini azaltan ve ona daha fazla ıslatma gücü katan bir moleküler yapıdan alırlar. Deterjanlar evsel ve endüstriyel alanlardaki temizliklerde çokça kullanılmaktadırlar.

Aşağıda bazı petrokimya kaynakları ve başlıca petrokimyasal yükler anlatılacaktır.

Temel petrokimyasal maddeler, etilen, propilen, bütadiendir. Bunlar doğal gazın, gazyağmın kırılmasıyla oluşurlar. Hepsinin kaynağı ham petroldür. Bu petrokimyasal maddeler sıvılaştırılmış gaz gemilerinde taşınırlar ve konumuz dışındadırlar.

Etilen, olefin ailesinin en basit üyesidir. En büyük hacimli organik kimyasal maddedir. Petrokimyasal ürünlerin %30’unda kullanılır. Doymamış olmasından dolayı çok aktif ve petrokimya endüstrisinin başlıca yapı bloklarından biridir. Etilenin Avrupa'daki kaynağı doğal gazın buharla kırılmasıdır. ABD'de ise etilen uzun zamandır sıvı yakıtların doğal gazlarından elde edilir.

Propilen. etilenin, doğal gazın buharla kırılması işlemiyle üretilmesinde oluşan bir yan üründür. Olefin ailesinin ikinci küçük üyesidir. Başlıca türevi olan propilen için, büyük talep yüzünden genellikle gelişmiş bir kimyasal maddedir.

Kimyasal madde üretiminin takviyesinin gerekli olduğu durumlarda ham propilen rafine gazlarından elde edilir.

Butadien, sentetik kauçuk ham maddeleri arasında en çok kullanılandır. Buharla kırma işleminin yan ürünlerinden biridir. Bir kaç kauçuk çeşidi butadien- den elde edilir. En bilineni sitrin butadien kauçuktur. Ayakkabı tabam, su geçirmez bot. süngerler, halı altına döşenen maddeler, bahçe hortumları, otomobil lastiğinin yere temas eden kısımları gibi geniş bir kullanım alanı vardır. Akrilonitril ile buta­dien. nitril kauçuğu oluştururlar. Nitril kauçuk, benzin hortumları gibi, benzin ve makine yağında elastikiyet ve direnci birleştiren ürünlerde kullanılırlar.

Aromatik ürünler olan (BTX) benzen, toluen, saylın (ksilen) kimyasal mad­delerin çözücü olarak ve benzin karışımları içinde kullanılması için yapılan üre­timde katalizör olarak kullanılır. Avrupa’nın aromatik üretiminin çoğu petrol kay­naklıdır. Mesela Batı Avrupa benzen kapasitesinin %89’u petrol kaynaklıdır. Ve kataliz düzenlemeyle üretilirler. Stiren, sayloheksan ve fenol de bu işlem sırasında üretilmektedir.

Kömür, benzin gibi karmaşık bir maddedir. Ancak hidrojendeki eksikliği ve karbondaki zenginliği bakımındım, farklılık gösterir. Bu düşük ısıtma değerine neden olmakla kalmaz, kömürü saf sıvı ürünlere dönüştürmekte zorluk yaratır. Buna ek olarak bir çeşit kömür için geliştirilen işlemlerin diğerleri için kullanılma imkanı olmayabilir. Ve kömürün dönüşümü için kullanılan ham madde miktarı çok fazla olabilir. Hidrokarbonların endüstriyel kaynağı, kömürün kömür gazına dönüştürüldüğünde elde edilen artık kömür katranıdır. Kömür katranının damıtılmasıyla elde edilen ilk bölüm BTX’dir.

Benzen, ince renksiz ve kolayca yanabilen, kendine özgü kokusu olan çok hafif bir sıvıdır. İyi bir motor yakıt çözücüsü, aynı zamanda boya, böcek ilacı ve plastik üretiminde kullanılan diğer benzen türevlerinin kaynağıdır. Damıtma işlemi­nin ileri seviyelerinde ağır bir kömür katranı çözücüsü olan neft ve naftalin oluşur. Bu son işlemler daha çok keskin katranımsı kokulu, kristalleşmiş bir katı madde olan naftalin üretimi için yapılır. Naftalin bir çok boyanın başlangıç maddesidir. Ayrıca çivit ve reçine gibi boya karışımlarında çokça kullanılan maddelerin kaynağıdır. Naftalin çözücü olarak büyük değer taşıyan tetralin ve dekalin gibi maddelere indirgenebilir.

Gerekli hidrokarbonlar alındıktan sonraki basamak, kömür katranından katran asitlerinin çıkarılmasıdır. Fenolik bileşiklerin (fenol, kresol) üretiminde yakıcı soda kullanılır. Fenol (karoolik asit) antiseptik üretiminde ara madde olarak kullanılır. Ayrıca deterjan, boya maddesi, yabani ot ilacı, bazı naylonların ve ecza ilacı üretiminde kullanılır.

Denizde kimyasal madde tankerlerinde dökme olarak taşınan melas, kamış ve şeker pancarı melaslarıdır. İki çeşit de şeker rafinesi işleminde şeker kristalinden ayrışarak oluşur. Koyu kahverengi şurup şeklini alır. Ham kamış şekerinden gelen kamış melası iki çeşit arasında en son bileşimi en yoğun olan melastır. Pancaı melası, şeker pancarı köklerinden üretilir ve diğerine oranla daha az şurup özelliği taşır. İki tür melasın da en iyi cinsleri, rom gibi alkollere fermante edilerek dönüştürülebilir. Aynı zamanda şeker pekmezi üretiminde de kullanılabilir. Diğer kullanım alanları hayvan besinleri ile maya ve organik kimya maddeleri üretimidir.

En bilinen alkoller etil, metil, propil alkolleridir. Metanol ve propanol üre­timleri petrokimya endüstrisi ile gerçekleştiği halde etanolün önemli bir miktarı nişastalım mayalanması ile elde edilir. Etanol su ile karıştırdabilcn renksiz bir sıvıdır. El değmemiş şeklinde yakacak veya çözücü olarak kullanılabilir. Fakat kimya endüstrisi için önemli bir ham maddedir. Etanol diğer alkoller gibi oksidize edilebilir ve aldehitler ile karboksilik asitleri oluşturur. Bunlar ise tepkime ile ester­leri oluştururlar. Bu yolla etanolden asetik asit üretilir. Ve etanol ile tepkimeye girerek etil asetatı oluşturur. Selüloz asetit, asetik asit ve selülozun birleşmesi ile oluşur. Selüloz asetit, paket, film ve düğme yapımında kullanılır.

Bitkisel yağlar, bitki tohumlarından elde edilir. Başlıca yağ üretilen bitki ler; Soya fasulyesi, yer fıstığı, ayçiçeği, pamuk tohumu, susam, zeytin, hindis­tancevizi, hurma, keten tohumudur. Bitkisel yağların önemi, dengeli beslenme için gerekli bir besin olmasından kaynaklanır.

Yenebilir bitkisel yağlar, sıvı ya da margarin olarak tüketilmektedir. Nebati yağlar ayrıca salata sosları ve dondurma üretiminde de kullanılır. Soya fasulyesi ve yer fıstığı gibi bir çoğu yüksek protein değerine sahip olduğundan, yağı çıkartıldıktan sonra hayvan yemi olarak kullanılmaktadır.

Yiyecek endüstrisi dışında sabun üretiminde, boya, vernik, plastik, mürekkep, muşamba üretiminde ham madde olarak da kullanılırlar. Bitkisel yağların bir kısmının donma sıcaklığı normal atmosfer sıcaklıklarının üzerinde olduğundan ısıtma gereken ve tanklar yıkanırken temizlenmesi zor yüklerdendir.

Uluslararası alanda deniz aşın ihraç edilen hayvani yağlar, ölü hayvanlar­dan eritme işlemi ile çıkarılır. Bu işlemde et kaynatılır, buharlaştınlır ve etten ayrılır. Domuz etinin özü, beyaz kreme benzeyen bir maddedir. Domuz yağı ise bu özden çıkanlan renksiz, berrak bir sıvıdır. Antibiyotik üretimindeki kültürler için besleyici madde olarak kullanılır.

Sığır ve koyundan üretilen donyağı, mum üretiminde, kozmetikte kullanılır. Donyağı normal sıcaklıklarda donan ve havanın oksijenini emen bir yük­tür.

Balık yağları; menhaden. sardalya, ringa balığı, morina balığı, fok ve bali­na dünyanın en önemli balık yağı üretimini karşılar. Bütün bu yağlar deri kaşağılan­masında ve boyada kullanılırken, ringa balığı margarin üretilmesinde de kullanılır. Balık yağları ayrıca sabunlarda, elyaf hazırlanmasında, makina yağlarında kullanılır.

Sülfürik asit, en ucuz ve en kullanışlı kimyasal madde olarak dünyanın her yerinde büyük miktarlarda üretilmektedir. Değerli bir elektrolit ve bir çok reak­siyonda önemli bir oksidasyon maddesi ve güçlü bir çözücüdür. Zayıf solüsyonlar­da asit ve alkali oranını kontrol eder. Güçlü konsantreli asitler; hap, patlayıcı ve boya üretimi için üretilir.

Sülfirik asitlerin yoğunlukları değişiktir, en bilineni %93.2’dir. Bu kon­santrasyon şurupsu yağlı bir görünümdedir. Sülfürik asit, seyreltik konsantrasyon­larında çelikler üzerinde güçlü korrozif etkiye sahiptir. Yanıcı olmayan sülfürik asidin, personel güvenliği açısından ileri derecede cilde karşı yakıcı etkiye sahip olması nedeni ile önemlidir.

Fosforik asit kırmızı fosforun nitrik asitle oksidize edilmesi ile, beyaz fos­forun su yüzeyinin altında bromin ve iyodin ile oksidize edilmesi ile elde edilir. Ayrıca mineral fosfatın sülfürik asit ile çürütülmesi ile de elde edilir. Fosforik asidin çok geniş kullanım alanı vardır. En önemlisi, gübre hammaddesi olarak kul­lanımıdır. Bunun yanı sıra pas önleyici olarak, sentetik deterjanlarda, bazı yiyecek üretiminde, su yumuşatma işleminde, emülsiyon boyalarında, ateş geçirmez mad­delerde, eczacılıkta kullanılır. Fosforik asit korrozif ve çok miktarda çökelti bırakım bir yüktür. Yanıcı olmayan fosforik asidin, kışın ısıtılması gerekebilir.

Kostik soda eriyiği, en çok taşınan yüklerdendir. Derideki yakıcı etkisinden dolayı yakıcı soda da denmektedir. Alkali endüstrisinin temel ham maddelerinden biridir.

Kostik soda iki yolla elde edilir; tuzlu su elektrolizi ve soda kireç işlemi. Saf kostik soda suda kolayca eriyen beyaz bir katıdır. Genellikle %50 kon­santrasyonda taşınmaktadır. Bu çözelti kostik soda, renksiz ya da gridir. Şurupsu olan kostik sodanın kendine özgü bir kokusu vardır.

Kostik soda, organik maddeleri yakıcı bir alkalidir. Yün ve ipeği eritir, selüloz ile reaksiyona girerek yapışkan bir suni ipek oluşturur. Katı yağlarla reak­siyonundan sabun oluşur. Diğer kullanım alanları ise; su tesisatlarının kışınnın alınması, petrolün arıtılması, sülfürik asidin nötralize edilmesine yarar. Kostik soda merserize pamuk üretimi ve kauçuk ıslahında da kullanılmaktadır.

Kimyasal yüklerin insan sağlığına etkileri aşağıdaki gibidir:

Zehirlenmeler: Dışarıdan alınan bir kimyevi maddenin vücut dengesini bozarak kısa süreli yada uzun süreli kısmi veya bünyesel anzalara neden olmasıdır. Kısa süreli baş ve mide ağrılarına neden olduğu gibi böbrek, kalp yetmezlikleri, felç, bilinç kaybı ve ölümlere neden olabilir.

Iç Hastalıklar: Bir kimyevi maddenin ağız, solunum, deri, ve göz yoluyla vücuda girerek organ faaliyetlerini bozması ve hastalıklara yol açması ile olur. Tehlikeli yüklerin neden olduğu başlıca iç hastalıklar Asphyxia (Asfeksiya), nefes darlığı, bronşit, akciğer iltihabı, akut kalp yetmezliği, kalp krizi, kısmi veya tam felç, solunum yetmezliği, mide kanaması, gastrit, ülser, kan zehirlenmesi, böbrek yetmezliği, karaciğer büyümesi olarak sıralanabilir.

Başlıca yaralanmalar: Tehlikeli yüklerden yanıcılar, patlayıcılar, asitler gibi olanların sebep verdiği yanık yaraları, zehirlenmelerde deri, göz ve iç organların tahrişi ile oluşan yaralar ve ani bayılmalarla gelen düşme olaylarında kırılma, çat­lama, yırtık olaylarıdır.

Yanıklar: Dış ısı kaynaklan etkisi ile vücut ısısının artması sonucu oluşan yaralardır. Isının direkt yada endirekt yoldan teması ile olur. Asit ve organik peroksitlerin kimyasal tepkimeleri esnasmda yaydığı ısıda bir tür yanma nedenidir. Yanıklar dış ve iç yanıklar olmak üzere iki ana gruptur;

Dış yanıklar : Hafif yanıklar, ona şiddetli yanıklar, ciddi yanıklar olarak üç kısımda toplanabilir. Isı kaynağına dıştan kısa ve uzun süreli temas sonucu oluşurlar. Küçük yanıklarda, su toplama şeklinde teşhis edilecek olaylar gerçekleşir. Ciddi yanıklar derinin büyük bir bölümünün yanması demektir. Su ve hücre kaybı ölümlere yol açar.

İc yanıklar: Isı kaynağına sürekli temas sonucu derinin ardından iç organ­ların yanması ve/veya asit veya organik peroksitlerin solunum ve/veya ağız yoluy­la vücuda alınarak tahrişe yol açmasıdır.

Ölüm : Zehirli maddelerle fazla temas sonucu, solunum yetmezliği, kalp krizi, büyük yangınlarda yanma sonucu ani ölümler olabileceği gibi, zehirli mad­denin vücuttan tam atılmaması sonucu böbrek, karaciğer, akciğer ve midede mey­dana getirdiği iltihap, yetmezlik, kanama gibi iç hastalıkların zamanında tedavi edilmemesi ölümlere yol açabilir. Bunun yanı sıra yüksek dozla ani zehirlenmeler, beyin ve sinir sistemini etkileyeceğinden ani beyin kanamaları, düşme sonucu ölümler oluşabilir.