OKSİJEN, renksiz
ve kokusuz bir gazdır. Havanın beşte birini oluşturan oksijen doğada en yaygın
bulunan elementtir. Kimyasal simgesi O, atom numarası 8 ve atom ağırlığı
15,9994'tür. Oksijenin kalsiyum ve silisyum gibi maddelerle oluşturduğu
bileşikler (karışımlar) yerkabuğunun neredeyse yarısını oluşturur. Solunum
sırasında ciğerlere çekilen oksijeni, akyuvarlar kan dolaşımı yoluyla sürekli
olarak hücrelere taşır; oksijenin buralarda besin maddeleriyle birleşmesi sonucunda,
vücut için gerekli olan enerji ortaya çıkar.
Canlılar birkaç dakikadan çok oksijensiz yaşayamazlar. Çok
yükseklere tırmanan dağcılar, bu kesimlerde havanın seyrelmesi ve doğal
oksijenin azalması yüzünden, gerektiğinde kullanmak için katışıksız oksijen
dolu tüpler taşırlar. Solunumlarını kolaylaştırmak için, hastalar bazen oksijen
çadırına alınır; ama katışıksız oksijen bir süre tek başına solunursa
zehirleyici etkide bulunur. Suda da oksijen vardır ve balıklar solungaçlarıyla
aldıkları, suda çözünmüş oksijenden yararlanarak solurlar. Dalgıçlar
sualtında çalışırken soluyacakları oksijeni tüp içinde taşırlar; çok yüksekte
uçan uçaklarda ve uzay araçlarında da oksijen taşınması gerekir.
Yanma
için oksijen gereklidir. Havada yanan bir madde oksijende daha da iyi yanar.
Oksijen dolu bir cam kavanozda mum daha parlak bir alev verir; ucu korlaşmış
bir odun parçası ise alevler saçarak yanar.
Oksijeni
1772'de İsveçli kimyacı Cari Wilhelm Scheele (1742-86), ondan bağımsız olarak
da 1774'te İngiliz bilgin Joseph Priestley keşfetti; ama bu keşfi ilk açıklayan
Priestley oldu. Fransız kimyacı Antoine Lavoisier karbon ve kükürt gibi
maddeleri bu yeni gazda yaktı; sonuçta ortaya çıkan külü ve gazı suyla
çalkaladığında asit oluştuğunu gördü. Bu nedenle de bu yeni gaza 1777'de,
"asit yapan" anlamına gelen Yunanca sözcüklerden türettiği oksijen
adını verdi. Lavoisier bu adı verirken, oksijenin bütün asitlerde var olduğunu
sanmaktaydı; bunun yanlış olduğu sonraları anlaşıldı. Yanmanın aslında, yanan
madde ile oksijenin kimyasal olarak birleşmesi demek olduğunu ilk gösteren de
yine Lavoisier'di.
Oksijen
hemen hemen bütün elementlerle birleşip oksit olarak bilinen maddeleri oluşturur,
ayrıca pek çok karmaşık bileşikte de yer alır. Kibrit başlarında ve havai
fişeklerde bulunan potasyum klorat; barutta kullanılan potasyum nitrat
(güherçile); suda çözülerek dezenfektan olarak kullanılan potasyum permanganat
gibi bazı maddeler ısıtıldıklarında oksijen çıkarır.
Bir
elementin oksijenle birleşmesine oksitlenme
ya da yükseltgenme denir. Hidrojen yandığı
zaman yükseltgenir ve hidrojen oksit, yani su, karbon yükseltgendiğinde ise
karbon dioksit oluşur. Alevdeki yanma gerçekte çok hızlı bir yükseltgenmedir.
Bir benzin motorunun silindirlerinde benzin buharı hızla yanar ve sonuçta
karbon dioksit ve su ile birlikte çok miktarda ısı açığa çıkar. Bir maddeden
oksijen açığa çıktığında yükseltmengenin tersi oluşur ve bu tepkimeye indirgenme denir. Örneğin, demir ya da çinko gibi
metaller cevherlerinden elde edilirken indirgenme olur.
Sudan
elektrik akımı geçirilirse, ELEKTROLİZ maddesinde açıklandığı gibi, hidrojen
ve oksijen kabarcıkları çıkar. Bu yöntem, elektriğin su enerjisine dayalı
olarak ucuza üretildiği ülkelerde oksijen elde etmek için kullanılır. Ama
oksijen genellikle havadan, HAVA maddesinde anlatılan yöntemle elde edilir.
Sanayide kullanılan oksijen çelik tüpler içinde sıvı ya da gaz halinde bulunur.
Sanayide Oksijen
Oksijenin en önemli kullanım
alanlarından biri çelik sanayisidir. Yakıtlar
oksijende yakılırsa aşırı derecede sıcak bir alev elde edilir. Bir oksi
asetileri hamlacında alev sıcaklığı 3.000°C'ye kadar çıkabilir. Oksiasetilen
aleviyle çelik, alüminyum ve dökme demir gibi metaller ısıtılabilir,
kesilebilir ya da kaynatılabilir. Oksijen ve hidrojen karışımının yakılmasıyla
elde edilen oksi hidrojen alevinde sıcaklık yaklaşık 2.400°C'dir ve bu alev,
örneğin batık gemileri kurtarmak ya da batıktan mal çıkarmak gerektiğinde,
sualtında çeliği kesmek için kullanılabilir.
Gözenekli bir yapısı olan odunkömürüne ya da
kolayca yükseltgenebilen başka bir maddeye sıvı oksijen emdirilerek güçlü patlayıcılar
yapılabilir. Bu tür patlayıcılar belli bir süre içinde kullanılmazsa, oksijen
buharlaştığından, patlamaz hale gelir. Oksijen ayrıca, amonyağın
oksitlenmesiyle nitrik asit elde edilmesinde ve pek çok organik maddenin
üretiminde kullanılır.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder