9. Sınıf Kimya Ders Kitabı Sayfa 259-260-261-262-263 Cevapları Meb Yayınları

Çözüm Raporu-1: Pirinayla Sudan Ağır Metal Temizliği

Pirina, zeytin sıkımı sonucu ortaya çıkan organik bir atıktır. Doğada bol miktarda bulunması ve düşük maliyetli olması nedeniyle, sudan ağır metal temizliğinde alternatif bir biyosorbent olarak kullanılmaktadır. Bilim insanları, belirli derişimlerde sudaki Fe³⁺, Mn²⁺, Zn²⁺, Al³⁺ ve Ni²⁺ iyonlarının giderim oranlarını araştırmıştır.

Tablo İncelemesi – Ağır Metal Giderim Verileri (%):

Öğrenci Önerisi ve Değerlendirme (Cevap):

Önerme: Pirina, düşük ve orta derişimlerde Fe³⁺, Zn²⁺, Mn²⁺ ve Ni²⁺ gibi metallerin sudan gideriminde oldukça etkili bir yöntemdir. Ancak, özellikle Al³⁺ gibi bazı metallerde giderim oranı düşmektedir. Giderim yüzdesi arttıkça verim azalmaktadır, bu da yüksek derişimlerde kullanımını sınırlandırmaktadır.

Sonuç: Pirina, çevre dostu, ekonomik, ve yeniden kullanılabilir bir malzeme olması sebebiyle düşük derişimli atık sularda tercih edilebilecek başarılı bir biyosorbenttir. Bu durum, sürdürülebilir çevre teknolojilerine katkı sağlar.

Çözüm Raporu-2: Membran Filtrelerle Sudan Ağır Metal Temizliği

Etkinlik Özeti: Membran filtreler, gözenekli yapıları sayesinde sudaki bazı ağır metalleri tutarak temizler. Bu yöntem düşük derişimlerde etkili ve ekonomik bir çözüm sunar. Ancak yüksek derişimli sularda verim düşer ve işlem sonrası oluşan çamurun çevreye zarar vermeden bertaraf edilmesi gerekir.

Tablo Yorumlama:

Öğrenci Önerisi (Cevap): Membran filtre yöntemi, düşük derişimdeki Cd, Pb ve Ni gibi metallerin gideriminde %100 verimlilikle çalışmıştır. Bu, özellikle içme suyu kalitesinin arttırılması ve küçük ölçekli arıtmalarda kullanılmak için uygun ve pratik bir yöntemdir. Ancak yüksek derişimli sular veya büyük ölçekli uygulamalarda ek sistemlere ihtiyaç duyulabilir.

Çözüm Raporu-3: Ağır Metallerin Sudan Su Mercimekleriyle Temizlenmesi

Etkinlik Özeti: Su mercimekleri (Lemna sp.), Cd ve Cu gibi ağır metalleri sudan uzaklaştırmada etkili doğal biyosorbentlerdir. Laboratuvar ortamında yapılan deneyde ilk 60 saatte ağır metallerin sudan neredeyse tamamen giderildiği gözlemlenmiştir.

Grafik Yorumlama: Grafikte Cd ve Cu derişimlerinin zamanla hızlı bir şekilde azaldığı görülmektedir. Cd daha yüksek oranda temizlenmiş, yaklaşık 60 saat sonunda her iki metalin de derişimi sıfıra yaklaşmıştır.

Öğrenci Önerisi (Cevap): Su mercimekleriyle ağır metal temizliği, doğal ve sürdürülebilir bir yöntemdir. Bitki kullanımı hem ekonomik hem de çevre dostudur. Çevre kirliliğini azaltmak ve ekosistemleri korumak için bu yöntem özellikle tarımsal su arıtımında kullanılabilir. Ayrıca kolay üretilebilir ve hızlı çoğalan bir bitki olduğu için kırsal alanlarda da rahatça uygulanabilir.

Çözüm Raporu-4: Ağır Metallerin Sudan Bakterilerle Temizlenmesi

Özet: Bakteriler, suda bulunan ağır metallerin temizlenmesinde düşük maliyetli ve etkili bir yöntemdir. Bazı türler aynı anda birden fazla metali temizleyebilir. Ancak bakterilerin hızlı üremesi ve kontrol zorlukları nedeniyle dikkatli kullanılmalıdır. Verilen tabloda Cd, Pb, Cu, Zn, Cr ve Hg gibi metallerin bakteriler tarafından %50–%85 arasında temizlenebildiği görülmektedir.

Öğrenci Önerisi: Bu yöntemin avantajı, düşük maliyetli olması ve aynı anda birden fazla ağır metali temizleyebilmesidir. Ancak bakterilerin kontrolü zor olduğundan, uygulama sırasında dikkatli izleme sistemleri kurulmalıdır. Ayrıca bakterilerin çevreye zarar vermeyecek şekilde uzaklaştırılması sağlanmalıdır.

Çözüm Raporu-5: Bitkisel Ekstraksiyonla (Fitoekstraksiyon) Ağır Metal ve Nanoparçacık Temizliği

Özet: Fitoekstraksiyon, toprağa veya suya karışmış ağır metallerin, metal biriktirici bitkiler aracılığıyla temizlenmesini sağlar. Bu yöntem çevre dostudur ve toprağı bozmaz. Ancak yüksek metal miktarı bitkilerin ölümüne neden olabilir. Kullanılan bitkiler kadmiyum (Cd), krom (Cr), cıva (Hg), kurşun (Pb), çinko (Zn), gümüş (Ag) gibi birçok metali bünyesinde biriktirebilir.

Öğrenci Önerisi: Bu yöntemin uygulanması hem çevre dostu hem de ekonomik olduğu için yaygınlaştırılmalıdır. Tarım alanlarında kullanılmayan bölgelerde metal biriktirici bitkiler yetiştirilerek toprak ve su temizliği yapılabilir. Ancak bitkilerin taşıdığı metallerin daha sonra doğru şekilde bertaraf edilmesi sağlanmalıdır.

Çözüm Raporu-6: Manyetit Nanoparçacıklarla Sudan Nanoparçacık Temizliği

Özet:

Manyetik özellik taşıyan demir oksit nanoparçacıklar sayesinde sudaki metal nanoparçacıklar etkili ve hızlı bir şekilde uzaklaştırılabilir. Özellikle kurşun (Pb) ve bakır (Cu) gibi toksik metallerde %99’dan fazla giderim sağlanmaktadır. Filtrelerin tekrar kullanılabilir olması bu yöntemi hem ekonomik hem de çevre dostu hâle getirir. Ayrıca kısa sürede sonuç alınması, acil müdahalelerde avantaj sağlar.

Etkinlik Soruları ve Örnek Öğrenci Cevapları

1. Sizce sucul ekosistem nasıl temizlenebilir ve deniz canlıları için tehlikesiz bir hâle getirilebilir?

Ölçütler:

a) Denizden çok toksik olan ağır metallerin tamamen giderilmesi sağlanmalı.
b) Ekosisteme zarar vermeyen, canlılara etkisiz ve doğal dengenin sürdürülebilirliğini sağlayan yöntemler tercih edilmeli.
c) Kısa sürede yüksek verim sağlayan ve ekonomik olan yöntemler uygulanmalı.

2. Kaza sonrası oluşan problemin çözümüne yönelik önerileriniz nedir?

• Denizden ağır metallerin temizlenmesi için:
  Manyetik nanoparçacık filtreleri kullanılabilir. Bu filtreler hızlı çalışır ve özellikle Pb, Cu gibi metallerde yüksek başarı sağlar.

• Denizdeki nanoparçacıkların temizlenmesi için:
  Bitkisel ekstraksiyon (fitoekstraksiyon) ile ağır metalleri biriktiren bitkiler kullanılabilir. Ayrıca biyoremidasyon ile metal bağlayan bakterilerden yararlanılabilir.

3. Sunduğunuz önerileri belirlediğiniz ölçütler temelinde diğer grupların önerileriyle karşılaştırınız.

Cevap: Bizim önerdiğimiz yöntemler (manyetik filtre, bakteriyel temizlik, fitoekstraksiyon) doğrudan toksik madde giderimini hedefler. Diğer grupların bazıları sadece kısa vadeli çözümler üretirken, bizim çözümlerimiz hem sürdürülebilir hem de doğaya zarar vermez. Ancak bazı öneriler maliyet açısından daha pahalı olabilir (örneğin manyetik filtreler).

4. Sunulan önerilerin ağır metal ve nanoparçacıkların denizde oluşturduğu kimyasal ayak izini nasıl ve ne kadar azaltacağını tartışınız.

Cevap: Manyetik filtreler ve biyolojik yöntemler (bitki/bakteri temelli) kullanıldığında, metallerin çevreye yayılması durdurulur. Bu da deniz yaşamının korunmasına ve kimyasal ayak izinin büyük oranda azalmasına yol açar. Grup tartışmasında, özellikle geri dönüşümlü filtrelerin ve yeşil kimya prensiplerine uygun yöntemlerin en başarılı seçenekler olduğu sonucuna varılmıştır.

Etkinlik 3.6 – Okyanusa Nasıl Yardım Edebilirsiniz? (Sayfa 263)

Görsel Yorumlama ve Soru-Cevap Etkinliği

1. Ağır metal ve nanoparçacıkların denizde oluşturduğu kirliliği azaltmak için önerdiğiniz yöntem nedir? Kimyasal kirliliği giderdiğinden nasıl emin olursunuz?
Önerim: Fitoekstraksiyon yöntemi (metal biriktirici bitkilerle temizlik).
Emin olma yöntemi: Su örnekleri alınarak analiz yapılır. Başlangıç ve sonuç derişimleri karşılaştırılır. Ayrıca canlılar üzerindeki toksik etkilerin azalıp azalmadığı biyolojik testlerle ölçülür.

2. Öneriniz doğrultusunda yapacaklarınız:

Önerimiz: Fitoekstraksiyon – sucul ortama ağır metal toplayan özel bitkiler dikilir.

Çözüm sürecinde yapılacaklar:

• Uygun bitki türlerinin seçimi,
• Bitkilerin kirlilik olan bölgeye yerleştirilmesi,
• Düzenli gözlem ve bakım.

Çözüm sürecini değerlendirmek için yapılacaklar:

• Su örneklerinden metal ölçümü (AAS veya ICP-MS),
• Bitkilerdeki birikimi analiz etmek,
• Ekosistem gözlemleri (canlı çeşitliliği, sağlık durumu).

Denizdeki ağır metallerin ve nanoparçacıkların azalma durumunu belirlemek için yapılacaklar:

• Öncesi-sonrası ölçümler,
• Filtreleme sonuçlarının kaydı,
• Görsel değişimlerin belgelendirilmesi.

3. Problemin çözümüne dair olumlu bir sonuca nasıl ulaşabilirsiniz?
Metal derişimlerinin %80 veya daha fazla azaldığı tespit edilirse, kullanılan yöntemin etkili olduğu anlaşılır.
Ayrıca su canlılarında iyileşme gözlenmesi, yöntemin çevre dostu olduğunu gösterir.

4. Kitabın sonunda "Ekler" bölümündeki 12. Form’u doldurunuz.
Bu kısım öğrencinin bireysel olarak dolduracağı değerlendirme formudur. Grup çalışmasıyla ilgili sorulara kendi görüşlerinizi yazmanız beklenir.

3. Tema: Sürdürülebilirlik - Genel Değerlendirme

Öğrenci Cevaplarına Örnek (Genel Format)

1. Öğrendiğim en önemli bilgi:
Ağır metallerin ve nanoparçacıkların doğaya verdiği zararlar ve bunların doğal yollarla (bitkiler, bakteriler, membran filtreler) giderilebileceği yöntemler hakkında çok şey öğrendim.

2. En etkili yöntem hangisiydi? Neden?
Bana göre en etkili yöntem manyetik nanoparçacıklarla yapılan temizlikti. Çünkü hem hızlı sonuç veriyor hem de filtreler tekrar kullanılabiliyor.

3. Sucul yaşamı korumak neden önemli?
Denizler, balıklar ve diğer canlılar sadece besin kaynağımız değil, aynı zamanda ekolojik dengenin bir parçası. Kirlilik onları yok ederse insanlar da etkilenir.

4. Grup çalışmasında neler öğrendim?
Arkadaşlarımla iş birliği yaparak farklı fikirler üretmenin ne kadar önemli olduğunu öğrendim. Herkesin katkısıyla güzel sonuçlar elde ettik.

5. En çok hangi deney hoşuma gitti?
Su mercimeğiyle yapılan deney hem ilginç hem de doğaya zarar vermeden çözüm sunduğu için dikkatimi çekti.