"Oksijenin keşfi yalnızca kimyasal tepkimeleri anlamamızı sağladığı için değil, ayrıca bizi hayatta tutan şeyin özü olması nedeniyle de büyük bir keşiftir. Atmosferde uygun miktarda oksijeni olan bir gezegende yaşıyoruz: % 28,5. Bu oran % 17'nin altında olsaydı hücrelerimizdeki karbonhidratları yakmaya yetmezdi. Öte yandan % 25'in üzerindeki oksijen zehirlidir." Dr. Hal Sosabowski , Brighton Üniversitesi Kimya ve Eczacılık bölümlerinde baş öğretim görevlisi
Uzun bir aranın ardından yazmaya devam ediyorum.. Bugün yaşam kaynağı Oksijen gazının keşif yolculuğuna değineceğim. Spesifik özelliklerini sıralamaktansa, oluşumu ve kendisi hakkında ilgi çekici bazı özelliklerinden bahsedeceğim.
Oksijen Nasıl Keşfedildi?
Fransız Kimyacı Antoine-Laurent de Lavoisier, 1743 yılında Paris – Fransa’da zengin bir ailenin çocuğu olarak doğmuştur. Deneysel bilime olan merakı sayesinde 21 yaşında Paris’in sokak aydınlatması yarışmasında 1. olmuş ve Fransız Bilim Akademisi’nden altın madalya almaya hak kazanmıştır. Kimya üzerine yaptığı çalışmalar, 4 yıl sonra Akademi’ye üye olarak girmesini sağlamıştır. Metrik sistem çalışmalarında, Fransa’nın jeolojk haritalamasında, tarımsal verimliliğinin arttırılması vb. birçok projede görev almıştır.
Barut üretiminin başına getirilmesiyle birlikte kendisine gelişmiş bir kimya laboratuarı kurmuştur. Bunlarla yetinmeyen Lavoisier, ücreti karşılığında hükümet adına halktan vergi toplama işine girişmiştir.. Tüm bu yoğunluğun arasında ise eşi Marie ile birlikte yapmaktan çok hoşlandıkları bir şey vardır: Pazar günleri laboratuarlarına kapanarak, kolayca erişebildikleri çok çeşitli kimyasal maddelerle saatler süren deneyler yapmak!
Lavoisier 1774 yılının ekim ayında bir parti verir. İngiliz kimyager Joseph Priestley de partinin davetlileri arasındadır. Lavoisier’e 1773 ağustosunda inanılmaz bir şey keşfettiğinden bahseder. Civa Oksit’i kuvvetli ateşe maruz bıraktığında, mumu şiddetle yakan ve henüz bilinmeyen bir gaz ortaya çıkmaktadır. Priestley, henüz bilinmeyen bu gazı derin derin kokladıktan sonra hafif sersemlediğinden bahseder. Daha sonra “Oksijen” olarak adlandırılacak gaza “Flojistonsuz Gaz” adını vermiştir.
Aslına bakılırsa İsveçli kimyager Carl Scheele iki yıl önce civa oksidi yakıp aynı gazı bulmuştur fakat işe yaramaz gördüğü için üzerinde durmamıştır. Ayrıca bulgusunu Priestley’den daha sonra yayınlamıştır.
Priestley de başta keşfini önemli görmemiştir. Ancak zamanla düşüncesi değişecektir. Lavoisier’in partisine katılması ve keşfinden bahsetmesi bir dönüm noktası olmuştur. Çok zengin bir adam olmanın yanında ünlü olmaktan da keyif alan Lavosier karşısına çıkan fırsatı değerlendirmiştir.
Lavoisier, Priestley’in deneyini tekrarlamıştır. Cıva Oksiti yakıp flojistonsuz gazı elde ettikten sonra bu gazı Cıva ile birleştirerek özgün Cıva Oksit elde etmiştir. Aynı işlemi defalarca deneyleyerek, maddelerin tekrar tekrar birleştirilebildiği ve parçalanabildiği sonucuna varmıştır. Bu çok önemli keşif sayesinde kimyasal tepkimelerin nasıl işlediğini bulmuştur.
Lavoisier, Prestley tarafından flojistonsuz gaz olarak adlandırılan gaza “Oksijen” adını vermiştir. Bu durum Prestley’in en hafif ifade ile ona darılmasına neden olmuştur. Ayrıca Lavoisier, yayınlarında keşfi Prestley ile aynı zamanlarda yaptığını iddia etmektedir. Ne Prestley’e ne de Scheele’ye gereken önceliği vermez. Flojiston Teorisi’ni yıkan çalışmasını Akademi’ye sunduğu bildiride de Cavendish, Prestley, Scheele vb. bilim insanlarının katkılarından söz etmemiştir.
İşin doğrusu; Lavoisier herhangi bir kimyasal madde keşfetmemiştir. Lavoisier; eski bağnaz anlayışın yıkılarak Modern Kimya’nın kurulmasına Prestley, Scheele, Cavendish ile birlikte öncülük etmiştir. Bu bilim insanlarının katkıları sayesinde Kimya gerçek bir bilim haline gelmiştir. Oksijeni ilk keşfeden olmasa da Lavoisier yanma reaksiyonlarında oksijenin rolünü açıklamış ve eski kuramın çürümesine zemin hazırlamıştır. 1789’da hazırladığı Traité Élémentaire de Chimie (Kimyanın Temel Kitabı) kitabı ile Modern Kimya’nın ilkelerini ortaya koymuştur. Fransa'da "Terör Dönemi" olarak adlandırılan 1793-1794 tarihleri arasında 500 bin kişi hapsedilirken 100 bin kişi (20 bin kişi giyotinle) idam edilmiştir. Lavoisier de bu dönemde tutuklanmıştır. Bilim insanı arkadaşları onun için girişimlerde bulunmuş olsalar da, "Cumhuriyetin bilim adamlarına ve kimyacılara ihtiyacı yok" cevabıyla herhangi bir yargılama yapılmadan ölüme mahkum edilmiş ve 8 Mayıs 1794'te kayınpederi ile birlikte giyotinle idam edilmiş, diğer infazlar gibi kalabalık bir çukura gömülmüştür...
Oksijen Nasıl Oluştu?
Bilim insanları uzun süreler ilk oksijenin nasıl ortaya çıktığını araştırdılar. Oksijenin ortaya çıkmasında canlıların rolü olduğu düşüncesi hakimdi. Son araştırmalar ışığında ortaya çıkan bilgiler doğruysa “Büyük Oksidasyon Olayı” öncesi yaşam büyük bir değişim halindeydi. Dünya 4,5 milyar yıl önce oluşmuş olsa da “Büyük Oksidasyon Olayı” sırasında 2 milyar yaşındaydı. Yaşamın 3,5 milyar yıl önce başladığı tahmin edildiğinden “Büyük Oksidasyon Olayı” sırasında yaşam yaklaşık 1 milyar yaşındaydı. Üzerinde tek hücreli canlılar yaşıyordu. Bu canlılardan özellikle siyanobakterinin etkili olduğu düşünülmektedir.
Tek hücreli canlılar ilk ortaya çıktıkları zaman güneş ışığından elde ettikleri enerji sayesinde fotosentez yapmaya başladılar. Fotosentez sonucu oluşan ürün olan Oksijen organizma için gerekli olmadığından havaya bırakılmıştır. Siyanobakterilerin Oksijeni havaya göndermeleri sonucu ise “Büyük Oksidasyon Olayı” gerçeklemiştir.
“Büyük Oksidasyon Olayı” gezegenimizde gerçekleşen oldukça büyük öneme sahip bir olay olmanın yanında farklı yaşamların gelişimine zemin hazırlamıştır. Canlılar önce oksijeni enerji kaynağı olarak kullanmaya başladılar. Bunun sonucu daha aktif ve daha büyük organizmaların evrimi başladı.
Oksijen Hakkında Bazı Bilgiler
- Normal şartlar altında iki Oksijen atomu birbirine bağlanarak renksiz, kokusuz, tatsız ve soluk mavi renkli diatomik dioksijen gazını O2 oluştururlar.
- Soluduğumuz havanın %20.94’ü veya ağırlık olarak %23’ü diatomik Oksijendir (O2).
- Oksijen asal gazlar dışında hemen her element ile tepkimeye girer.
- Hidrojen ve Helyum’dan sonra evrende kütlesel olarak en çok bulunan element olmakla birlikte Oksijen kütlesel olarak yaklaşık %50 ile yerkabuğunda en çok bulunan elementtir.
- Organizmaların tüm ana molekülleri; protein, yağ, karbonhidrat, iskelet, diş yapılarında Oksijen bulunur.
- Açık mavi renkli Sıvı Oksijen paramanyetiktir, havacılık ve uzay, denizaltı ve gaz sanayisinde kullanılır.
- Bebek kuvözlerinde bazı prematüre bebeklerin kör olmasının nedeni Oksijendir çünkü %25 üzerindeki Oksijen oranı zehirlidir.
- %25 üzerindeki Oksijen oranında tüm organikler yanmaktadır. İlk kez insan taşıyan Apollo 1 mekiğinde çıkan yangının söndürülememesinin dolayısıyla mürettebatın kurtarılamamasının nedeni kabindeki zenginleştirilmiş Oksijendir.
- Bazı yıldızlarda 1 milyar derecedeki yanma sonucu Helyum, Karbon ve Oksijen oluşur.
- Oksijenin allotropu Ozon (O3) yüksek derişimde tüm canlıları öldürürken, tüm canlılar için öldürücü olan morötesi ışınların yoğun enerjileri Ozon tarafından emilerek yeryüzünde yaşamın sürmesine yardımcı olmaktadır.
- Giydiğimiz kazakların statik yüklenmesi sonucu karanlıkta kazağımızı çıkarırken gördüğümüz kıvılcımlar çok ufak miktarda Ozon (O3) üretir.
