Oksijen, yaşamın devamı icin gerekli en onemli gazdır. Hayat dongusu, oksijenin varlığı ile devam edebilir.
Oksijen, dunyadaki butun canlıların yaşam kaynağı bir gazdır. Hava ve sudaki oksijen insan başta olmak uzere butun canlı turlerinin yaşam kaynağıdır. Atmosferin beşte biri, insan vucudunun ucte ikisi, suyun onda dokuzu oksijen icerir. Kısacası “hayat ve nefes” demek “oksijen” demektir. Oksijen olmazsa ateş de olmaz. Dolayısıyla hava, su ve ateşteki fonksiyonu goz onune alındığında oksijensiz hayat olmayacağına gore bu hayati gazla ilgili bir şeyler oğrenelim.
[h=4]Tarihcesi [/h]Oksijen, dunya var olduğundan beri butun canlıların yaşamasına vesile olmuş ve gunumuze kadar gelen bircok neslin devamını sağlamıştır. Ancak oksijenin keşfi yaklaşık 250 yıl onceye dayanıyor. Yunancadan gelen bir ifade olan oksijen, “oxus (asit)” ve “gennan (oluşturmak)” sozcuklerinden turetilen bir kelime…
Oksijeni ilk olarak İsvec asıllı Alman eczacı ve kimyager Carl Wilhelm Scheele, 1772 yılında potasyum nitrat ve cıva oksidin ısıtarak keşfetti. Ancak bu keşfini yayınlamakta gecikince keşif ununu İngiliz fizikci ve kimyager Joseph Priestley ’e kaptırdı. 1774 yılında kimyasal deneyler yapan Priestley, cıva oksidi daha cok ısıtarak termal olarak ayrıştırdı ve saf oksijen elde etti. Bulduğu gazla ilgili aynı yıl icinde makale yayınlayan Priestley, bilim cevrelerinde oksijeni ilk olarak keşfeden isim olarak anıldı.
Fransız kimyacı Antoine-Laurent de Lavoisier ise, Priestley ’in de bilgisinden faydalanarak 1775-1781 yılları arasında yaptığı deneylerle daha onceki teorileri geliştirerek oksijenin su ve havada bulunduğunu, yanma ozelliğini ve solunum icin onemini oraya cıkaran isim oldu. Asitlerde de bu elementin bulunduğu iddia ederek calışmalarını genişletti ve bu gaza “asit oluşturan” anlamındaki “oksijen” adını verdi.
[h=3]Kimyasal Ozellikleri [/h]Yeryuzunde en cok bulunan element olan oksijenin kimyasal simgesi “O”, atom numarası 8 ’dir. Ergime noktası -218, kaynama noktası -183 ’tur. Element tablosunun 16-A grubunda yer alır. Renksiz, kokusuz, yakıcı ozelliği olan ametal bir gazdır. Sıvı ve katı hali soluk, mavi renktedir. Normal sıcaklıkta pasif, yuksek sıcaklıkta aktiftir. Sudaki cozunurluğu duşuktur. 100 ml suda 2,8 ml oksijen cozunur.
Oksijen ile hidrojen bileşiği suyu meydana getirir. Su, oksijenin en onemli bileşiğidir. Ametal oksitler, organik bileşikler ve ceşitli asit bileşikleri ile kovalent bağ oluşturur. Metallerle iyonik bileşikler meydana getirir. Doğada onemli minerallerin ve elementlerin coğu oksijen icerir.
Dunya atmosferinin yaklaşık beşte birini kaplayan oksijenin Mars ’ta sadece yuzde 0, 15 oranında bulunduğu tespit edilmiştir. Suyun onda dokuzu, atmosfer kutlesinin yuzde 23 ’u, atmosfer hacminin yuzde 21 ’, kayaların yuzde 47 ’si oksijendir. Cok etkin bir oksijen allotrobu olan ozon, morotesi ışınların oksijene tepkimesi veya elektrik boşalmaları sonucu ozon oluşur. Ozon, uc oksijen atomundan oluşan bileşiktir. Yıldırımlar sonucu oluşan ozon, havayı temizler. Saf oksijen cok tehlikelidir. Bir kıvılcımla yanarak hasara yol acabilir.
[h=3]Sıvı Oksijen Nedir? [/h]Oksijen, sıvılaştırılması zor olan bir gazdır. Sıvı oksijen, sıvılaştırılmış havadan elde edilir. Oksijen, -118,8 derecenin uzerinde sıvılaştırılamaz. Diğer bir deyişle oksijen, basıncla sıvılaştırılamaz. Kaynama noktasının altında bir dereceye soğutulduğunda acık mavi sıvı halini alır. Soğutulmaya devam edilirse katılaşır. Sıvı oksijen kuvvetli bir manyetiktir. Bazı metaller sıvı oksijen emer. Mavi renktedir ve cok tehlikelidir. Temas halinde gozleri ve cildi dondurabilir.
[h=4]Oksitlenme Nedir? [/h]Maddelerin oksijenle tepkimeye girmesi sonucu oluşan bileşiklere “oksit” adı verilir. Oksijen, soy gazlar dışında hemen hemen butun elementin oksitlerini oluşturur. Oksitlenme bir yanma olayıdır. Orneğin demirin paslanması aslında bir yanma olayıdır ve oksijen sayesinde ortaya cıkar. Işık ve ısı veren butun durumlar yanma olayıyla ortaya cıkar. Oksitlenme veya paslanma ise yanmanın ozel ve farklı bir versiyonudur. Yavaş ve cabuk oksitlenme şeklinde iki şekilde meydana gelir. Isı ve ışık veren durumlar cabuk oksitlenme veya yanmayı; ısı ve ışık vermeyen durumlar ise yavaş oksitlenmeyi veya paslanmayı ortaya cıkarır. Havadaki oksijenin etkisi ile metal uzerindeki bozunmalara “korozyon” adı verilir.
Yavaş oksitlenmenin etkisinde kalan metaller, oksijen ile nemin etkisi ile acık havada oksitlenir. Bu tur oksitlenme metallerin yapısına gore değişiklik gosterir. Orneğin aluminyumdaki oksit tabakası ust yuzeyde kalarak koruma kalkanı oluştururken, demir ve bakır gibi bazı metallerde de alt tabakaya inerek oksit veya tuz haline cevirir. Canlıların nefes alıp verirken gercekleştirdikleri solunum olayı da aslında bir oksitlenme orneğidir. Solunum olayında havadan alınan oksijenin besinlerden alınan karbonu yakması sonucu karbondioksit acığa cıkması bir yanma olayıdır.
Cabuk oksitlenme ise, ısı ve ışığın acığa cıktığı yanma olaylarıdır. Maddenin yanıp tutuşması ve ısınması sonucu ortaya cıkan durumdur. Kukurt, odun ve komur yakılması gibi olaylar cabuk oksitlenmeye ornek gosterilebilir.
[h=4]İnsan Vucudundaki Oksitlenme [/h]İnsan vucudunun yaklaşık ucte ikisi oksijen icerir. İnsan vucudunda da dokuların oksitlenmesi onemli bir enerji kaynağıdır. Kandaki alyuvarların hemoglobini tarafından akciğerlerde tutulan havadaki oksijenle sağlanan durum “dokuların oksitlenmesi” olayıdır. Kan akımı ile sonradan oksijen butun dokulara yayılır. Organik maddelerin oksitlenmesi de biyolojik sistemlerin devamı icin enerji kaynağı sağlar. Şeker ve yağ gibi enerji veren maddelerin oksitlenmesi, kimyasal enerjinin yuksek enerjili bağlar olarak depolanmasını sağlar. Bu bağlar, insan ve hayvanların hareket etmesi, iş yapması, kasların işlevlerini yerine getirmesi gibi bircok fayda sağlayarak organizmaların bileşenlerini meydana getirir. Son yıllarda uygulanan tedavi yontemleri arasında vucuttaki oksijen miktarının artırılması uygulaması da yer alıyor. Transformal nefes tekniği adı verilen bu yontemler bakteri oluşumu ve enfeksiyonlar onlenebiliyor.
[h=4]Oksijen ve Bitkisel Ozumleme (Fotosentez) [/h]Oksijenin karbon-azot dongusunde onemli bir yeri var. İnsanların solunum yoluyla aldığı oksijen miktarı yuzde 20 civarındadır. Azot ve diğer gazlar da yuzde 80 ’lik oranı oluşturur. Canlıların solunum yoluyla havadan aldığı oksijen, besinler aracılığı ile alınan karbonu yakar. Bu şekilde karbondioksit gazı oluşur ve bu gaz da yine solunum yoluyla dışarı atılır.
Yeryuzundeki canlıların karbondioksit salınımı yapması sonucu değişen ekolojik dengeyi algler ve yeşil bitkiler “ozumleme” veya “fotosentez” yaparak tekrar sağlar. Bitkiler, karbondioksit gazını glikoz ve nişastaya cevirir. Boylece kozmik enerjiyi kimyasal enerjiye donuşturerek karbonhidrat olarak depolar. Depolanan glikoz, proteinli ve yağlı besinlerin temelini oluşturur. Ozumleme olayında karbon bağlanır ve oksijen dışarı cıkar. Ozumleme, bu acıdan bakıldığında canlıların solunum olayının tersini gercekleştirir. Yani karbondioksit alarak oksijen verir. Bitkiler ozumleme işlemi yapmasaydı atmosferdeki oksijen biter ve hayat son bulurdu.
Denizlerdeki balıkların yaşamını surdurmesi icin de suda cozunen oksijen miktarı cok onemlidir. Dunyadaki sular yaşam alanlarının başlıca oksijen kaynağını oluşturur. Yeryuzunde yaşam bulunan butun bolgelerdeki (biyosfer) oksijenin yuzde 90 ’ını sulardaki alglerin sağladığı tahmin ediliyor. Doğadaki butun durumlar ve olaylar, oksijen miktarının sabit kalmasına bağlıdır. Tabiattaki oksijen miktarı, hayatın devamını sağlayacak şekilde tezahur etmektedir. Doğadaki oksijen miktarı yuzde 1-2 oranında bile artsa bircok eşya ve madde yanmaya başlar.
[h=4]Kullanıldığı Alanlar [/h]Oksijen, sıvı ve gaz halinde tıptan endustriye kadar bircok alanda kullanılıyor. Kronik astım, kalp rahatsızlığı ve solunum yetemezliği yaşayan insanlara ceşitli aparatlarla oksijen takviyesi yapılır. Gaz zehirlenmelerinde de ilk olarak oksijen takviyesi yapılmalıdır. Dalgıclar da oksijen tupleri sayesinde denizlerin derinliklerine dalış yapabiliyor.
Oksijenin kullanıldığı alanlardan bazılarını şoyle sayabiliriz; fuze motorları, roketler, su gazı imali, sentetik taşlar, yuksek ısılı fırınlar, kimyasal urun ve sentezler, arıtma tesisleri, ucak ve fuze yakıtları, bebek kuvozleri, celik uretimi, ceşitli tedavi yontemleri…
Oksijenin havacılık ve sanayide kullanıldığı durumlarla ilgili birkac anekdot verelim:
Ucaklar havalandıkca havadaki oksijen yoğunluğu azalıyor. Yani dış hava basıncı duşuyor. 10 bin feetten sonraki yuksekliklerde havadaki oksijen miktarı cok seyreliyor. Bu durumda insanlarda “hipoksi” adı verilen bilinc kaybı ortaya cıkıyor. Bu sebeple havayolu şirketleri kabin basıncını dengelemek icin havadaki oksijen miktarını elektronik bir sistemle otomatik olarak ortalama 8 bin feete gore ayarlıyor. Boylece ucaktaki basınc dengeleniyor ve insanların hayati fonksiyonlarının devamı sağlanıyor.
Sanayi ve endustride kullanılan ve halk arasında oksijen kaynağı olarak bilinen “oksigaz”; yakıcı gaz oksijen ile yanıcı gazlar asetilen, propan ve lpg gibi gazların bileşimi ile meydana gelir. Bir uflec yardımı ile puskurtulerek yakılan bu gazların cıkardığı alev, bir teli kaynatarak metallerin birleştirilmesini sağlar. Oksijen kaynağında kullanılan asetilen gazı, oksijen ile bir araya geldiğinde 3200 dereceye kadar ısı cıkarabilir. Oksijen kaynağı celik ve demir gibi bircok metalin delinmesi veya kesilmesinde de kullanılır.