Zincirin omurgası, atomları birbirine bağlayan kovalent bağdır. Hidrojen bağı ise yükü komşu zincirlere yayar. Kevlar, çelik bir levha gibi kurşunu tek başına kesmez.
- Kevlar, aramid denen halkalı bir poliamittir.
- Amit grupları komşu zincirle hidrojen bağı kurar.
- Yelek, dokunmuş birçok katmandan oluşur.
- Tüfek mermisi çoğu zaman sert plaka ister.
Giriş
Kevlar, kurşunu sihirle durduran bir metal değildir. Uzun zincirlerden örülmüş bir liftir. Zincirler birbirine hidrojen bağıyla tutunur. Tek bir kumaş katı her mermiyi durdurmaz.
Başlıktaki kurşun geçirmez sözü, dokunmuş birçok katmanı anlatır. Mermi liflere çarpar ve enerjisi geniş bir alana yayılır. Yayılma, amit grupları arasındaki hidrojen bağından gelir. Zincirin omurgasındaki sağlam bağ ise lifin kolay kopmamasını sağlar.
Bu yazıda bir üretim tarifi yoktur. Lifin hangi polimer olduğunu, hidrojen bağının nerede kurulduğunu ve yeleğin neden tek kat olmadığını göreceksin. Böylece hidrojen bağını, yeleğin kumaşında görürsün. Polimerin temelini polimer nedir yazısında ayrı okursun.
Aynı yelek her mermiye yetmez. Tabanca mermisi ile tüfek mermisi aynı işi istemez. Hız ve ucun şekli de sonucu değiştirir. Başlıktaki söz, bu kumaşın yaptığı işle sınırlıdır.
- Kevlar: Aramid lifinin bilinen marka adıdır. Lif, uzun ve düz polimer zincirlerinden oluşur.
- Aramid: Halkalı bir poliamittir. Amit grubu, zincirleri birbirine hidrojen bağıyla yaklaştırır.
- Hidrojen bağı: Bir zincirdeki hidrojen, komşu zincirin oksijenine tutunur. Bu tutunma, zincirleri yan yana tutar.
- Katman: Yelekte tek bir lif yeterli olmaz. Dokunmuş kumaştan birçok kat üst üste durur.
Kevlar Neden Kurşun Geçirmez?
Kevlar neden kurşun geçirmez? Kurşun geçirmez yelek, dokunmuş birçok katmandır; tek lif yelek değildir. Mermi kumaşa çarpınca etkisi geniş bir alana dağılır. Dağılma, üst üste duran katmanlarda sürer. Kurşun, bu ağın içinde yavaşlar.
Stephanie Kwolek kimdir?
Stephanie Kwolek, bu lifi 1965’te DuPont laboratuvarında bulan kimyagerdir. Çalışırken hazırladığı çözelti, beklediğinden daha akışkan ve daha düzenli durmuştur. O düzen, zincirlerin aynı yöne uzanabildiğini göstermiştir. Lifin dayanıklılığı bu gözlemden sonra anlaşılmıştır.
Kevlar nedir?
Kevlar, aramid lifinin marka adıdır. Lif, uzun ve düz polimer zincirlerinden oluşur. Halkalar zinciri düz tutar. Amit grupları ise komşu zincire tutunur.
Aramid nedir?
Aramid, altıgen karbon halkaları taşıyan uzun bir zincirdir. Bu zincire poliamit denir, çünkü üzerinde amit grupları vardır. Amit grubu, komşu zincirle hidrojen bağı kurar. Kevlar, bu sınıfın bilinen bir markasıdır.
Kevlar nerede kullanılır?
En bilinen kullanım yeri yelektir. Aynı lif halatta, kaskta ve bazı araba lastiklerinde de kullanılır. Bu yerlerde de zincir kolay kopmaz ve yük yanlara yayılır. Bu liste bir üretim tarifi değildir.
Tekrar eden parçada iki amit ve iki halka vardır. Karbon 12, hidrojen 1, azot 14 ve oksijen 16 alınırsa bu parçanın kütlesi 238 g/mol’dür. Bu sayı bütün lifin kütlesi değildir. Lif, bu parçanın çok kez tekrarından oluşur.
Aşağıdaki tablo, yükü taşıyan üç parçayı ayırır.
| Parça | Ne işe yarar | Kısa not |
|---|---|---|
| Omurga | Kovalent bağ lifi boyuna taşır | Lif kolay kopmaz |
| Amit | Komşu zincirle hidrojen bağı kurar | Yük yanlara yayılır |
| Kumaş | Birçok katman enerjiyi dağıtır | Tek katman yetmez |
Hidrojen Bağı Zinciri Nasıl Tutar?
Hidrojen bağı zinciri nasıl tutar? Amit grubunda azot, hidrojen ve oksijenli bir karbonil vardır. Azota bağlı hidrojen, komşu zincirin oksijenine yaklaşır. Bu yaklaşma hidrojen bağıdır. Bağ, zincirleri yan yana bir levha gibi tutar.
Hidrojen bağı, atomları birbirine bağlayan kovalent bağ kadar güçlü değildir. Lifin kopmaması önce omurgadaki bu sağlam bağa bağlıdır. Hidrojen bağı ise tek lifin yükünü komşularına verir. İkisi birlikte düşünülünce kumaş, çarpmayı tek noktada tutmaz.
Kevlar ile naylon aynı mı?
Naylonda da amit ve hidrojen bağı vardır. Naylonun zinciri daha esnektir ve daha kolay uzar. Kevlar’ın halkaları zinciri düz tuttuğu için lif daha sert durur. Küçük moleküllerdeki bağ için hidrojen bağı ve kaynama noktası yazısına bak; Kevlar’da bağ uzun zincirler arasındadır.
Kevlar kaç derecede bozunur?
Kevlar kolayca eriyip akmaz. Yaklaşık 450 derecenin üzerinde bozunur. Bu sıcaklık, yeleğin her mermiyi durdurduğu anlamına gelmez. Anlattığı şey, zincirlerin ısıyla hemen dağılmadığıdır.
Her Kurşunu Durdurur mu?
Her kurşunu durdurur mu? Hayır, yumuşak Kevlar kumaşı birçok tabanca mermisine karşı kullanılır. Tüfek mermisi daha hızlıdır ve çoğu zaman sert bir plaka ister. Plaka seramik ya da metal olabilir. Kumaş, o plakanın arkasında kalan yumuşak katmandır.
Tek bir lif de yelek değildir. Lifler önce kumaşa dokunur. Sonra bu kumaşlar üst üste konur. Kaç kat olduğu, merminin kumaşta ne kadar yol alacağını değiştirir.
Ucun şekli de sonucu değiştirir. Sivri ve hızlı bir uç, kumaşı lifler boyunca kesebilir. Yuvarlak ve daha yavaş bir uç ise lifleri germeye çalışır. Germe sırasında hidrojen bağı, yükü yanlara yayar.
Aşağıdaki tablo, üç korumayı birbirinden ayırır.
| Koruma | Ne karşılar | Kısa not |
|---|---|---|
| Tek lif | Çekmeye dayanır, yelek değildir | Tek başına yelek olmaz |
| Yumuşak yelek | Birçok tabanca mermisini yavaşlatır | Çok katman gerekir |
| Sert plaka | Birçok tüfek mermisine karşı durur | Yumuşak kumaş yetmez |
Hidrojen bağını soru üzerinde görmek istersen TYT Kimya Çalışma Sahası’nı kullanabilirsin. Zincirin temeli polimer nedir yazısındadır.
TYT’de Bu Konu Nerede Durur?
TYT’de bu konu nerede durur? Soru sana yelek markası sormaz. Polimer zincirini, amit grubunu ve hidrojen bağının moleküller arasında kurulduğunu sorar.
Bir soruda poliamit görürsen önce amit grubuna bak. N-H ve karbonil yan yana duruyorsa zincirler arası hidrojen bağı ararsın. Bağ molekülün içindeyse buna hidrojen bağı demezsin. Kevlar örneğinde bağ, komşu zincirdedir.
Aşağıdaki tablo, aynı fikri sınav cümlesine bağlar.
| Kavram | Sınavda ne işe yarar | Kısa not |
|---|---|---|
| Polimer | Aynı birim zincir boyunca tekrar eder | Zincir uzundur |
| Amit | N-H ve karbonil yan yana durur | Bağ komşuya kurulur |
| Hidrojen bağı | Bağ komşu zincirler arasında kurulur | Yük yanlara yayılır |
Kevlar kumaşı birçok tabanca mermisini yavaşlatır. Bunun asıl nedeni hangisidir?
- A) Lifin metal bir levha olması
- B) Amit gruplarının komşu zincirle hidrojen bağı kurması
- C) Tek bir lifin her tüfek mermisini durdurması
- D) Hidrojen bağının kovalent bağdan güçlü olması
Çözüm: Hidrojen bağı yükü komşu zincirlere yayar. Kovalent omurga lifin kopmamasına yardım eder. Hidrojen bağı kovalent bağdan güçlü değildir. Cevap B seçeneğidir.
Aramid lifindeki amit grubu ve zincirler arası hidrojen bağı, poliamit tanımıyla uyumludur. Hidrojen bağının gücü için OpenStax moleküller arası kuvvetler okunabilir. Konunun ders çerçevesi için MEB müfredatına uyulmuştur.
Bu yazıdan çıkarılacak 3 ana nokta:
- Kevlar, aramid denen bir polimer liftir. Stephanie Kwolek bunu 1965’te bulmuştur.
- Amit grupları komşu zincirle hidrojen bağı kurar. Dokunmuş katmanlar merminin enerjisini yayar.
- Yumuşak kumaş her mermiyi durdurmaz. Tüfek mermisi çoğu zaman sert plaka ister.
Özetle: Kevlar, Stephanie Kwolek’un 1965’te bulduğu aramid liftir. Hidrojen bağıyla tutunan dokunmuş katmanlar kurşunun enerjisini yayar. Bu kumaş her mermiyi durduran bir kalkan değildir.
Sonuç
Kevlar neden kurşun geçirmez sorusunda önce lifin polimer olduğuna bak. Sonra amit grubundaki hidrojen bağını gör. Yeleğin birçok katmandan oluştuğunu ve her mermiye yetmediğini de buradan çıkarırsın.
Zincirin temeli için polimer nedir yazısını, bağın gücü için hidrojen bağı ve kaynama noktası yazısını birlikte okuyabilirsin. Aynı ayrımı sorularla pekiştirmek istersen TYT Kimya Çalışma Sahası’nı kullanabilirsin.
Polimer ve hidrojen bağı konularını düzenli tekrar etmek istiyorsan Ferrum paketlerine bakabilirsin.
Sıkça Sorulan Sorular
Kevlar bir polimer midir?
Evet, Kevlar bir aramid liftir. Aramid, halkalı bir poliamittir. Zincirler amit gruplarıyla birbirine hidrojen bağı kurar. Marka adı Kevlar’dır; polimerin sınıfı aramiddir.
Hidrojen bağı kurşunu nasıl yavaşlatır?
Hidrojen bağı, komşu zincirleri yan yana tutar. Mermi bir life çarpınca yük yalnız o lifte kalmaz. Bağlar, çekmeyi komşu zincirlere dağıtır. Asıl kopmama işini ise kovalent omurga yapar.
Kevlar her kurşunu durdurur mu?
Hayır, yumuşak Kevlar kumaşı birçok tabanca mermisine karşı kullanılır. Tüfek mermisi çoğu zaman seramik ya da metal bir plaka ister. Hız ve ucun şekli de sonucu değiştirir.
Kevlar ile naylon aynı mı?
İkisinde de amit grubu ve hidrojen bağı vardır. Naylonun zinciri daha esnektir. Kevlar’ın zinciri halkalar yüzünden daha düz ve daha sert durur. Bu yüzden lif, naylon ipten daha zor uzar.
Kevlar’ı kim buldu?
Stephanie Kwolek, bu lifi 1965’te DuPont laboratuvarında bulmuştur. Lifin dayanıklılığı, çözeltinin beklenmedik akışından sonra anlaşılmıştır. Bu bilgi bir üretim tarifi değildir.
Yakup Demir
Ferrum · Kimya Öğretmeni ve YKS Kimya İçerik Yazarı
Ferrum kitapları yazarı ve YKS kimya içerikleri üzerinde çalışır. YKS kimya müfredatı, TYT ve AYT konu anlatımı videoları, soru dağılımı ve sınav stratejisi üzerine kısa, veri odaklı rehberler hazırlar.
