Cep telefonlarınız çoğunlukla plastik ve metallerden yapılmıştır.
Bu ögelerin bu kadar yararlı ve eğlenceli bir şeye
katkıda bulunmak için yapıldığı yaratıcı süreci takdir etmek kolaydır.
Ancak bunun arkasında duymadığımız bir hikaye daha var.
İlk etapta ham maddeleri doğadaki kaotik karışıklıklardan nasıl elde ettik?
Cevap, ayırma teknikleri olarak bilinen bir dizi ayırma biçimidir.
Maddeleri birbirinden ayırmak için temel özelliklerinden yararlanırlar.
Basit ayırma teknikleri birçok fiziksel senaryoda geçerlidir:
Kaymağı sütten ayırmak,
topraktan su çıkarmak
ya da nehir kumundan altın tanelerini çıkarmak gibi.
Fakat bazı karışımları ayrımak o kadar da kolay değil.
Bu gibi durumlarda,
karışım içindeki fiziksel özellikler arasındaki farkları kullanabiliriz.
Mesela parçacık büyüklüğü,
yoğunluk veya kaynama noktası gibi...
Örneğin petrol,
farklı türde hidrokarbonlardan oluşan bir karışımdır.
Bazıları yakıt olarak değerlidir,
bazıları ise elektrik üretmek için iyi maddelerdir.
Onları ayırmak için uzmanlar önemli bir özelliğe güvenirler:
Hidrokarbonlar kendilerine özel kaynama sıcaklıklarına sahiptir.
Kaynatma işlemi sırasında, her madde hassas bir noktada buharlaşır,
sonra ayrı olarak bir kap içine huniye alınır
ve soğuyunca sıvı olarak toplanır.
Ayrıca ayırma teknikleri bizi denize götürür.
Bazı kurak ülkelerde
okyanus mevcut tek su kaynağıdır.
Ancak elbette insanlar tuzlu su içemezler.
Bu sorunu aşmanın tek yolu
ters ozmos ile deniz suyundan tuzu çıkarmaktır.
Bu işlem suyun bileşenlerini boyutlarına göre ayrıştırır.
Su partiküllerinden daha büyük
ancak tuz parçacıklarından daha küçük gözeneklere sahip bir zar,
sadece tatlı suyun geçmesine izin verir.
İçilemeyen bir şeyi hayat kurtarıcı haline getirir.
Aynı zamanda tıp dünyasında da,
kan testleri kişinin sağlığını değerlendirmek için hayati bir araçtır
ancak doktorlar genellikle çözünmüş sıvı plazmadan
katı kan hücrelerini ayırmadan kan örneklerini inceleyemezler.
Bunu yapmak için test tüpüne kuvvetli bir dönme kuvveti uygulanır
ve kan hücreleri gibi daha yoğun yoğun maddelerin
dönme ekseninden uzaklaşmasına neden olur.
Bu arada, plazma gibi düşük yoğunluklu daha hafif maddeler merkeze taşınır.
Tüpün içeriği net bir şekilde bölünür
ve kan hücreleri ve sıvı plazma bağımsız olarak test edilebilir.
Ancak bazen yağ, deniz suyu ve kandan farklı olarak,
ayırmak istediğimiz karışımların parçaları
aynı fiziksel özellikleri paylaşır.
Bu durumlarda, bileşenleri izole etmenin tek yolu
karışımdaki bileşenler arasındaki benzersiz etkileşimlere dayanan,
karmaşık bir süreç olan kimyasal ayırmadır.
Bu yöntemlerden biri kromatografidir.
Adli bilim adamları suç mahallerini incelemek için kullanırlar.
Toplanan kanıtları bir gazda çözerler,
benzersiz kimyasal özellikleri nedeniyle
farklı hızlarda ayrılırken ve hareket ederken
bileşenleri izleyebilir ve analiz edebilirler.
Bu bilgi daha sonra bilim insanlarına olay yerinde ne olduğunu tam olarak anlatır
ve genellikle suçluyu tanımlamaya yardımcı olur.
Ayırma teknikleri sadece endüstri,
altyapı,
tıp
ve adalet ile ilgili değildir.
İnsanlık tarihinin teknik olarak en iddialı projelerinden biri
çok temel bir soruyu cevaplamayı amaçlayan bir ayırma tekniğidir:
"Evren neyden yapılmıştır?"
Parçacıkları son derece yüksek hızlara hızlandırarak
ve onları birbirine çarpıştırarak
onları yapı taşlarına ayırabiliriz.
Bunu başarabilirsek, sıradaki nedir?
En temel bir parçacık var mı?
Eğer varsa neyden yapılmıştır?