Internet yayıncılığında ve forumlarda kaolin kili ile ilgili olarak, sadece 2 markanın ürünü tanıtılmakta. Oysa bu türden ürünler kil, diyatomit, kükürt, surfactant, çeşitli yağlar olmak üzere oldukça geniş bir gruptan oluşmaktadır.

Aşağıda Sessizbahçe Doağanın ve Toprağın Dostu sitesinde yayımlanan bir yazıyı buraya da ekliyorum.

Kil, diyatomit, silis, kükürt vb. inert tozların bir kısmı, böcek öldürücü olarak bin yıllardır tarımda kullanılıyor. Örneğin Çin’de Milattan Önce 2000 yıllarında bu türden ürünlerin kullanıldığı biliniyor. Bu ürünler, 1900′ lü yılların ilk yarısında geliştirilen ve giderek yaygınlaşan kimyasal ilaçların hızlı etki mekanizması ve kolay uygulanabilirlikleri karşısında geleneksel tarımda fazla uygulanma şansı bulamayıp, geri plana atılan bileşikler olarak kaldılar. Ancak kimyasalların çevreye ve insan sağlığına üzerine olumsuz etkisinin farkedilmesiyle birlikte, tarımda yeniden alternatif oluşturmaya başladılar. Bu ürünlerin etki mekanizmasına geçmeden önce, yaprak yapısı dolayısıyla eşsiz bir bitki olan lotus (nilüfer) çiçeğinden biraz söz edelim.

Lotus Etkisi

Hiç düşündünüz mü? Binaların dış yüzeyi hiç kirlenmiyor, arabaları yıkatmak zorunda kalmıyorsunuz, yağmurda saatlerce yürüseniz bile elbiseniz hiç ıslanmıyor, tuvaleletlere su dökmek zorunda değilsiniz. Belki bunlar size çok uçuk gelebilir ama doğada bu işlevi yerine getirebilen bir bitki var.

Lotus çiçeğini (Nilüfer çiçeği) sevmeyen yoktur. Bir çok şiire ve mistik efsaneye konu olan bu çiçek, su içerisinde yetişen, çok güzel görünümlü ve yaprakları su tarafından ıslatılamayan bir bitkidir. Lotus çiçeği, göl, gölet ve bataklıkların içinde çamurlu sularda yetişmesine rağmen, bu özelliği sayesinde; kendi yapraklarını temizleme yeteneğine sahiptir. Yapraklar üzerine düşen su tıpkı civa damlası gibi yaprakların üzerinden kayar. Bu yönüyle lotus çiçeğinin yaprakları süperhidrofobik (hidrofobik: su sevmez, su itici, su tutmayan) olarak adlandırılır.

Sadece su değil, bal veya tutkal bile lotus çiçeğinin yapraklarında tutunamaz. Su damlası yapraklardan kayarken, yapraklar üzerinde biriken kir, toz parçacıkları ve mantar sporlarını da sürükleyerek kaydırır. Bildiğiniz gibi mantarların üremesi için yüzeye yapışmasını sağlayan bir kir tabakası ve yüzeyin ıslak olması gerekmektedir. Oysa lotus yaprakları her zaman kuru ve temiz kaldığı için lotus çiçeğinde mantar hastalıkları hemen hiç görülmez.

Lotus çiçeği bu özellikleri ile Çin’de ve Hindistan’da bir çok efsaneye konu olmuştur.
Çin’de Lotus çiçekleri hakkındaki şiirlerin başlangıcı 3-4 bin yıl öncesine dayanmaktadır. Efsaneye göre Son Mutluluk Cenneti (Buda Amitaba`nın cenneti olarak adı geçen göksel cennet) sözcüklerle ifade edilemeyecek muhteşemlikte lotus çiçeklerine sahiptir.

Bir Budist tapınağa girdiğinizde sizi, “lotus pozisyonunda” oturmuş gülümseyen bodisatvalar karşılar. Bir köşede, acıları dindiren, hastalıkları iyileştiren, Budist Merhamet Tanrıçası Guanyin, elinde bir lotus çiçeğiyle resmedilmiştir. Sürekli karşımıza çıkan lotus sembolü, Budistler için lotusun ne kadar özel olduğunu anlatır.

Günümüzdeyse, teknolojinin ilerlemesi, bu özellikten yaralanmayı gündeme getirmiş ve lotus çiçeğinin yaprağının nano yapısının bilinmesi ile birlikte bina kaplamaları, uçaklar, arabalar ve tekstiller gibi birçok alanda kullanılmaya başlamıştır. Üstelik bu etkiye sadece lotus çiçeği değil, onunla aynı oranda olmasa da lahana, latin çiçeği veya mabet ağacı (ginkgo biloba) gibi diğer bazı bitkiler de aynı davranışı gösterebilmektedir. Bu bitkiler, suyu damla haline getirmek için zorlamaktadır. Bu bitkilerin her biri eşsiz yüzey şekillerine sahiptir. Bu bitki yapraklarının ortak yanı hidrofob üst yüzey ve nano-yapılı bir yüzeye sahip olmalarıdır.

Lotus yaprakları dışarıdan çıplak gözle bakıldğında, çok pürüzsüz, parlak ve kaygan gözükür. Oysa Lotus yapraklarının SEM (elektron mikroskobu görüntüleri) fotoğrafları incelendiğinde nano ve mikro yapıların yüzeye pürüzlülük kazandırdığı gözlemlenmiştir.
Barthlott, Wilhelm ve Christoph Neinhuis, lotus yaprağı yüzeyinin ve filizlerinin ince bir kütiküla ile kaplı olduğunu bulmuşlardır. Kütiküla, çözünmeyen bir polimer (kütin) ve mumlardan oluşmaktadır. Birçok bitkide, epikütikülar mum, karakteristik mikro yapıları oluşturmaktadır. Mum tabakası, bitki ve çevre arasında multifonksiyonel bir ara yüz oluşturmakta, hava akışı ile ışık yansımasını etkilemekte ve yüksek bir su iticilik sağlamaktadır. Bu tür yüzeylere su temas ettiğinde, küçük damlacık oluşturmakta ve yaprak üzeriden yuvarlanarak ilerlemektedir. Barthlott, Wilhelm ve Christoph Neinhuis, su iticilik ile kendi kendini temizleme arasında bağlantı olduğunu bulmuşlardır.

Aşağıdaki resimde lotus yaprakları üzerinde toplanan su damlacıkları görülüyor.

Lotus Etkisi, birçok bitkide görülebilmekte ve mikro yapıdaki hidrofob yüzeylere bağlı olmaktadır. Pürüzsüz yüzeylerde temas açısı 110⁰C iken, mikron çapındaki pürüzlülük 170⁰C temas açısı ile süper hidofobluğa ulaşmaktadır. Bu tür durumlarda suyun adhezyonu (yapışma, bağlanma) için gerekli alan minimize olmakta ve damla ile her bir mum kristali arasında hava hapsolmaktadır. Bu durum partiküller (parçacıklar) için de geçerlidir. Partikül ve pürüzlü yüzey arasındaki temas alanı minimize olmakta ve yaprak yüzeyi üzerinde yuvarlanan su damlasına partiküller tutunabilmektedir. Büyüklük ve kimyasal yapıdan bağımsız olarak partiküller süper hidrofob yüzey üzerinden az miktardaki yağmur ile uzaklaştırılabilmektedir.

Kısacası yaprak yapısı üzerindeki bu nano sivrilikler yapışmayı önler. Su gibi kapiler çekim tutunması olan maddelerde bile statik iticilik özelliğini korurlar. Bu nano tepecikler üzerinde biriken her yabancı partikül adeta bilardo topları gibi çarpışarak yaprak üzerinden kayar. Kendi kendini temizleme etkisi yüzeyin nano yapısı ve hidrofob karakterinden kaynaklanmaktadır.

Lotus yaprağı üzerinde kir ve toz parçacıklarını toplayan su damlalarının temsili resmi.

Yağmur damlası tarafından toplanan kir ve toz parçacıklarının elektron mikroskobundaki görünümü.

Lotus bitkisinin yapraklarının fiziko-kimyasal özelliklerine bağlı olarak meydana gelen bu etki çeşitli yüzeylere uygulanabilmekte ve yüzey kaplama uygulamalarına ilişkin çalışmalar bilim insanlarının ilgi alanına girmektedir.

Film Oluşturan Bileşiklerin Tarihçesi ve Tarımda Kullanımı

Lotus çiçeğinin bu özelliğinden yararlanılarak, tarımda da kullanılan çeşitli antitranspirant polimerler, mineral yağlar, surfactantlar ve film oluşturan inert tozlar geliştirilmiştir. Inert madde, çok geniş sıcaklık ve pH aralıklarında diğer maddelerle kimyasal etkileşime girmeyen maddelere verilen isimdir. Bu bileşiklerin geliştirilmesinin birincil hedefi yaprak yüzeyinin hidrofobik özelliğinin artırılması sağlanarak, yaprak yüzeyinde suyun tutulmasını engellemek olsa da son yıllarda yüzey kaplama uygunlamalarından esinlenilerek bu bileşiklerin yansıtıcı özelliklerinin de artırılarak bitkilerin güneş yanıklığına karşı korunması hedeflenmektedir.

1800’ li yıların son çeyreğinde Fransa’da bağcılık endüstrisi, külleme ve mildiyö hastalıkları ile boğuşmaktaydı. Bütün bir şarap endüstrisi yok olma tehdidi ile karşı karşıya idi. O yıllarda yapılan gözlemlerde, yol kenarındaki tozdan etkilenen bağlarda hastalık şidetinin yavaşladığı görülmüş ve bazı uzmanlar çözüm olarak yapraklar üzerine toprak veya toz serpiştirmeyi denemişlerdi. Ancak esas büyük keşif, tesadüf eseri, bir çiftçinin yoldan geçenler üzümleri yemesinler diye, tadı acı olduğu için yol kenarındaki bitkilere bakır sülfat ver kireç karışımı atmasıyla ortaya çıkmıştır.

Profesör Pierre Alexis Millardet, yoldan geçerken tesadüfen yol kenarındaki bu ağaçların mildiyöye yakalanmadığını, fakat iç kısımdaki ağaçlarda hastalık olduğunu gözlemlemiştir. Bunun üzerine Profesör Millardet laboratuarına dönerek çeşitli araştırmalar yapmış ve bakır sülfat ve kireç karışımının mildiyöyü engellediğini laboratuarda gözlemlemiştir. Yaptığı çeşitli karışmların içerisinde, en etkili karışım oranının 8:8:100 (sırasıyla bakır sülfat, kireç ve su karışım oranları) oranında olduğunu tespit etmiştir. Bu ürün sonraki yıllarda Bordo Bulamacı olarak ün kazanmıştır. Ayrıca sonraki yıllarda yapılan gözlemlerde bordo bulamacı içerisindeki mikroskobik kireç partiküllerinden dolayı, bitkilerin kısmen güneşin yakıcı etiklerinden de korunabildiği tespit edilmiştir.

Profesör Millardet’ten bağımsız olarak yine Fransa’da Burgundy Bulamacı denilen ve bakır sülfat ve sodyum karbonatın (çamaşır sodası) karışımından oluşan ve “Sal Soda Bordo” denilen bir karışımda fungisit olarak ilk kez 1885’lerde kullanılmaya başlamıştır. Üstelik bordo bulamacından daha etkilidir.

Bunlardan bağımsız olarak ise, kalsiyum karbonat, diyatomit, kil ve benzeri toz mineraller yüz yılı aşkın süredir tarımda kullanılmaktadır. Bu türden tozların böcekleri kaçırıcı ve hatta diyatomitin öldürücü etkisi olduğu gözlemlenmiş; ancak 1940 lı yıllardan itibaren kimyasalların keşfi ve yaygın kullanımı ile birlikte bu türden tozlar unutulmaya başlanmış ve kullanımları yok denecek kadar azalmıştır.

Burada kısa bir parantez açarak diyatomite biraz değinelim. Diyatomit, algler sınıfından su canlıları olan diyatomların silisli kabuklarının birikimiyle oluşmuş fosil karakterli bir sedimanter kayadır. Diyatomlar içinde yaşadığı çevre suyundan temin ettiği silisten yapılmış kabuk veya kavkı içinde yerleşmiş çok küçük bir protoplazmalardır. Geniş ve sığ havzalar, çok miktarda suda erimiş silis ve temiz sular, gelişmesini sağlayan ve hızlandıran faktörlerdir. Sayıları 16.000 e ulaşan farklı diyatom çeşidi tatlı sularda, denizlerde veya hafif tuzlu sularda gelişmektedirler. Ölen diyatomların dibe çöken kabukları birikerek diyatomit yataklarını oluşturmaktadır. Çok aktif diyatom kolonileri yılda birkaç milimetre kalınlık yaratacak bir çökelme hızına ulaşabilmektedirler.

Diyatomlar ilk defa 65–135 milyon yıl önce Kretase çağında çok büyük miktarlara ulaşmışlar ve bugün ticari değeri olan yatakların çoğunu ise Miyosen çağında (7–27 milyon yıl önce) meydana getirmişlerdir. Diyatomlar bugünde denizlerde ve göllerde yaşamlarını sürdürmektedirler. Diyatom kavkısı (kabuk) amorf silis (SiO2 x nH2O) yapısındadır. Rezervler, oluşma ortamının yapısı ve şartlarına bağlı olarak, genellikle kil, volkanik kül, kum ve organik kalıntılar ihtiva ederler. Ticari değere haiz kayaçların % 86–94 ünü silis, geri kalan kısmını ise alüminyum, demir ve muhtevadaki kilden gelen alkaliler tamamlar.
?zolasyon malzemesi sahasında en fazla kullanılanlardan birisidir. Bazan kieselguhr olarakta adlandırılabilir. Sanayi uygulamalarında da diyatomitin çeşitli özelliklerinden faydalanılır: Hafiflik, gözeneklilik, ısı yalıtkanlık, dinamit üretiminde, kağıt, boya, tuğla, kiremit, seramik, plastik, sabun, deterjan gibi birçok maddelerin üretiminde dolgu maddesi olarak kullanılır. Çok yumuşak bir aşındırıcı özelliği taşıdığı için diş macunlarının ve metal cilalarının içine katılır. Diyatomit içeren ürünler tarımda da oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır. Sürdürülebilir tarım uygulaması yapan birçok çiftçinin vazgeçilmezleri arasındadır.

Diyatomite açtığımız parantezi kapatarak, tarihten devam edelim. Özellikle 1930’ lu yıllardan itibaren bu türden tozlar insektisit olarak, kullanılmaya başlamıştır. Genel olarak bilinen tozlar; kaolin, kalsiyum karbonat, talk, bentonit, çeşitli killer, silis, feldspar, kum, kuvars, pirofilit, tebeşir tozu, kireç taşı, diyatomit ve barittir. Bunların hepsininde etki mekanizması farklı olmakla birlikte, genel olarak bu türden tozlar böceklerin sindirim sisteminde tahrişe ve kuruluğa neden olmakta, trake solunumu yapanların solunum sistemlerinde tahriş edici etkide bulunmakta, böceklerin hücre duvarları ile kimyasal etkileşime girmekte ve mekanik aşındırıcı etki göstermektedirler.
Bu maddelerin bir çoğu gazlar için geçirgen olup bitkinin fotosentez yapmasını engellemektedir. yine bu maddelerin büyük çoğunluğu güneşin görünen ışınlarının geçmesine izin vermekte sadece gözle görülemeyen mor ötesi (ultraviyole) ve bir kısım kızıl ötesi (infrared) ışınları yansıtır. Bu türden doğal inert tozların kullanımı çok yaygın olmasa da 1960’ lara kadar sürmüştür.

1970’ lerden itibaren, teknolojideki gelişmeler sonucu, daha ince partiküllü yapay tozlar üretilmiş ve özellikle isli silis (fumed silica veya pyrogenic silica) ve silis aerojeller (silica aerogel) tahıl endüstrisinde ciddi bir alternatif oluşturmasına rağmen daha ucuz olan kimyasal fumigantlara yenilmişlerdir.

?sli silisin 1 gr’mının yüzey dağılımı. Yaklaşık 130 m2