Jeoloji Mühendisliği Final Soruları
MALZEME BİLGİSİ VE ANALİZİ FİNAL SINAVI/ÖDEVİ
- (20 puan) Alttan aydınlatmalı polarizan mikrokop ve üstten aydınlatmalı polarizan mikroskopları karşılaştırmalı tablo halinde veriniz.
| Analiz Metodu | Alttan Aydınlatmalı
Polarizan Mikroskop |
Üstten Aydınlatmalı Polarizan Mikroskop |
| Objelerin iç ve kristal yapısını inceler. Işığı geçiren objelerin incelenmesinde kullanılır.
İnce kesitleri hazırlanan malzemelerin mineralojik özelliklerini belirlemek amacıyla kullanılır. Kayaç oluşturan minerallerin ve dolayısıyla kayaçların mikroskop altında incelenmelerinde, alttan aydınlatma özelliği olan polarizan mikroskoplar kullanılır |
Objelerin dış yüzeylerini incelemek üzere üstten aydınlatmada kullanılabilecek ışık yansıtmalı objektifler geliştirilmiştir. Bunlarda objeyi aydınlatacak ışık, ve objektif içindeki özel ayna yüzeylerden yansıtılarak obje yüzeyine ulaşmakta, aydınlatılmış obje yüzeyinden elde edilen görüntüde ortadaki objektif tarafından okülere iletilmektedir Özellikle ışık geçirmeyen objelerin incelenmesinde metalurji ve
mineraloji bilim dallarında kullanılmaktadır |
|
| Işığı geçirebilen minerallerin (kayaç oluşturan mineraller) incelenmesinde… | Işığı geçirmeyen cevher minerallerinin incelenmesinde… |
- (10 puan) Nitel ve nicel analiz kavramlarını karşılaştırınız.
| Analiz Türü | Nitel Analiz
|
Nicel Analiz |
| KALİTATİF ANALİZ | KANTİTATİF ANALİZ | |
| Maddenin ne olduğunu anlamaya yönelik yapılan bir analizdir. | Bir numunedeki element veya bileşiğin bağıl miktarını belirlemek için yapılan analizlere denir. | |
| Bir maddenin hangi element veya bileşiklerden meydana geldiğini inceleyen analiz dalına Kalitatif denir | Bu element ya da birleşiklerden her birinin ne yüzde(%) de olduğunu inceleyen analiz dalına da kantitatif denir | |
| Karışımda neler olduğunu anlamak için yapılan analizdir. | Karışım içerisindeki maddelerin miktarlarını ölçmek için yapılan analizdir. | |
| Nitel analiz yöntemleri olarak da, katyon ve anyon analizleri, kütle spektroskopisi | Nicel analiz yöntemleri olarak; gravimetri, volumetri, spektroskopik yöntemler (atomik sogurma, florometri, UV-VIS vs. ), kromatografik yöntemler, refraktometri | |
| Kimyasal analizde ilk olarak kalitatif analizi uygulanır | Kimyasal analizde ikinci olarak Kantitatif analizi uygulanır |
- (20 puan) XRF, XRD, ICP-MS/OES/AES analizlerini karşılaştırmalı tablo halinde veriniz. Her birinin negatif ve pozitif özelliklerini yazınız.
| XRF | XRD | ICP-MS | ICP- AES |
| Kimya için analiz eder | Minerojojiyi belirler | Katı ve Sıvı örneklerin analizinde kullanılır. | Kimyasal Elementlerin tespiti için kullanılır. |
| Numunelerinde hangi fazların bulunduğunu belirtmeden numunelerin kimyasal bileşimi hakkında bilgi verir | Numunedeki minerallerin ve türlerinin varlığını ve miktarını belirler ve ölçer. Ayrıca fazları tanımlar. | Hızlı, ucuz, hassas ve doğru biçimde niteliksel, niceliksel olarak ölçülmesine olanak sağlayan ileri teknoloji ürünü analiz tekniğidir. | Belirli bir elementin karakteristik dalga boylarında elektromanyetik radyasyon yayan uyarılmış atom üretmek için kullanılan türdür |
| Elementleri analiz eder | Bileşikleri analiz eder | ||
| Fe İçeren | Fe2O3 ve Fe3O4 İçerir | ||
| Ca İçerir | Polimorfları: CaCO3, Kalsit, Aragonit | ||
| Her İkiside Xray cihazı ve Detektörlerde kullanılır | |||
| Her ikisi de bir maddenin tanımlanmasına yardımcı olacak bir ölçüm sağlar | |||
- (20 puan) Atomik absorpsiyon spektrometresi ve atomik emisyon spektrometresi analizlerini karşılaştırmalı tablo halinde veriniz. Her birinin negatif ve pozitif özelliklerini yazınız.
| Analiz Metodu | Atomik Absorpsiyon Spektrometresi | Atomik Emisyon Spektrometresi |
| Kimyasal elementlerin kantitatif olarak belirlenmesi amaçlı gaz halindeki serbest atomların optik radyasyoun (ışık) soğurmasından faydalanan bir spektroanalitik prosedür.
Atomik Absorpsion Spektroskopisi (AAS), bir çok metal ve bazı geçiş metalleri için geçerli olan kantitatif (nicel) analiz metotlarından birisidir
|
Bir numunedeki bir elementin miktarını belirlemek için belirli bir dalga boyunda bir alev, plazma, ark veya kıvılcımdan yayılan ışığın yoğunluğunu kullanan bir kimyasal analiz yöntemidir. | |
| Atomik absorpsiyon spektroskopisi serbest metalik iyonların ışığı soğurması üzerine dayanır | Emisyon spektrumundaki atomik spektrum dalga boyu, elementin kimliğini verirken, yayılan ışığın yoğunluğu elementin atom sayısı ile orantılıdır. | |
| Işık enerjisinin atomlar tarafından absorplanmasını inceler. | atomik bir sistemin enerji alarak uyarılmasından sonra aldığı enerjiye eşdeğer ve
atom için belirgin olarak yayılan ışınların ölçülmesine dayanır |
|
| Atomik absorpsiyon spektroskopisi, sıvı çözeltideki bir metal elementin
derişimini belirlemede kullanılan bir tekniktir. Bu teknik, UV ve görünür bölgedeki ışının, serbest atomlar tarafından absorplanarak temel halden uyarılmış hale geçmesi sonucu absorplanan miktarın ölçülmesi ilkesine dayanır. |
Atomlar tarafından ışın enerjisinin absorplanması ve
yayınması (emisyon) nitel ve nicel analizler için güçlü analiz araçlarıdır. |
- (20 puan) SEM ve TEM analizlerini karşılaştırmalı tablo halinde veriniz. Her birinin negatif ve pozitif özelliklerini yazınız.
| Analiz Metodu | SEM | TEM |
| Taramalı Elektron Mikroskopu | Geçirimli Elektron Mikroskopu | |
| Numune Hazırlama İşlemi TEM’e göre daha kolaydır. | Numune Hazırlama işlemi daha detaylıdır | |
| Daha Yüzeysel Yakınlaştırabilirsiniz. | TEM ile incelenen cisimleri 10-10m ye kadar yakınlaştırabilirsiniz. | |
| Atomik boyutlarda inceleme yapamazsınız. dağılımları, oluşumları, tabakaları, hataları inceleyebilirsiniz. | Atomik Boyutlarda inceleme yapabilirsiniz.Ayrıca Kristal yapı daha ayrıntılı görülebilir. | |
| İncelerken daha büyük parça halinde inceleyebilirsiniz. | Numune hazırlarken malzemeyi mikron boyutlarına kadar inceltmeniz gereklidir. | |
| Numune iletken değil ya da iletkenliği zayıf ise genellikle karbon ya da altın ile kaplanır. | Numune incelenirken öncelikle zımpara yardımı ile inceltilir ve iyon inceltici de elektron geçirgenliği kazandırılmak üzere işlem görmesi gerekmektedir | |
| Elektron Işınları tam görüntü bilgisi içermez | Elektron ışınları tam görüntü bilgisi içerir. | |
| Hücre dışındaki bileşenleri ayrıntılı incelememizi sağlar | Hücre içindeki yapıları detaylı inceler | |
| Yüksek çözünürlük. (Çözünürlük TEM’e göre daha düşüktür) | Yüksek çözünürlük. Konumlama çalışmaları için immünolojik işaretleme yöntemi ile birleştirilerek kullanılması mümkündür | |
| odağı sabitlenmiş elektron huzmesi ile taranır. Örneğe çarpan elektron geri yansır ve yansıyan elektronlar, mikroskop tarafından algılanır ve TV görüntüsü şeklinde çevrilir. | Tungsten kaynak elektronları üretir. Elektronlar vakumda hızlandırılarak, elektron mıknatıslar ile sabitlenmiş, bölümlere ayrılmış ve boyanmış örnek üzerine
odaklanması sağlanır. Görüntünü, film üzerinde veya fosforlu ekran üzerinde yakalanır. |
|
| Hücre dışının üç boyutlu görünümü. | Çapraz kesit şeklindeki siyah ve beyaz görüntüler | |
| Taramalı elektron mikroskobu | Transmisyon elektron mikroskobu |
- (10 puan) Aşağıdaki analiz türlerini hangi yöntemleri kullanarak yaparız, detaylı bir şekilde açıklayınız.
| Analiz Metodu | Analiz Türü | Sebebi |
| Böbrek Taşı Analizi | Böbrek taşı analizi ülkemizde IR ve XRD yöntemleri ile analiz edilir.Ayrıca taş tipinin ve taştaki eser elementlerin analizi için lazerle oluşturulan Plazma Spektroskopi ve Raman Spektroskopi yöntemleri kullanılır | Taşın hem elemental hem de moleküler yapısı hakkında ayrıntılı bilgi sahip olmak için bu yöntemler kullanılır. |
| Çimento Analizi | XRD Analizi | Toz katı ve ince film şeklindeki örneklerde fazlar, fazların miktarı, kristal boyutu, yapıdaki değişimler, kristal yönlenmesi, atom pozisyonları hakkında bilgi verir. Bu metot ile x kırınım analiz metodunda numune tahrip olmaz. |
| Kil analizi | ICP-MS | Katı sıvı ve örneklerin analizinde kullanılan niteliksel ve niceliksel özelliklerin belirlenmesinde kullanılır. |
| Petrol hazne kaya analizi | XRF analizi kullanılır. XRF Işını floresans anlamına gelir ve çok çeşitli materyallerin temel bileşimini belirlemek için kullanılır. | Uzun yıllardır kullanılan bir malzeme analiz tekniğidir. Metal Alaşımların, minerallerin ve petrol ürünlerinin bileşimini analiz etmede kullanılır.Ayrıca periyodik cetvelde bulunan ilk 3 element dışında tüm elementlerin analizi bu yöntemle yapılır. |
