Oksijen (O), periyodik tabloda 2. periyot ve 16. grup (6A, kalkojenler) içerisinde yer alan, atom numarası 8 olan bir ametal elementtir. Normal koşullarda oksijen, iki oksijen atomunun bağ yapmasıyla O₂ (dioksijen) halinde bulunur. O₂; çok soluk mavi tonlu, kokusuz ve tatsız bir gazdır.
“Oksijen” kelimesi, Fransızca “oxygène” sözcüğünden gelir. Bu terim, “asit oluşturduğu” düşüncesiyle 18. yüzyılda Antoine Lavoisier tarafından yaygınlaştırılmıştır (bugün bu yorumun her zaman doğru olmadığı bilinmektedir).
Oksijenin Keşfi ve Adlandırılması
Oksijenin keşfi tek bir kişiye indirgenemez. Tarihsel olarak:
- Carl Wilhelm Scheele oksijeni 1770’lerin başında elde etmiş (bulguları daha sonra yayımlanmıştır),
- Joseph Priestley 1774’te oksijeni bağımsız biçimde üretmiş,
- Antoine Lavoisier ise oksijenin yanma olayındaki rolünü açıklayarak filojiston teorisinin geçerliliğini yitirmesinde büyük pay sahibi olmuş ve elementin adlandırılmasını sistemleştirmiştir.
Oksijen Elementinin Genel Özellikleri
Oksijen, kalkojen grubunun tipik bir üyesi olarak yüksek tepkime eğilimi gösterir ve birçok elementle kolayca bileşik oluşturur.
Fiziksel Özellikler (O₂)
- Erime noktası: 54,36 K (-218,79 °C)
- Kaynama noktası: 90,19 K (-182,96 °C)
Not: Sıvı oksijen genellikle açık mavi renktedir.
Kimyasal Özellikler
- Oksijen güçlü bir oksitleyicidir (yükseltgendir); yani birçok tepkimede diğer maddelerin oksitlenmesini hızlandırır.
- Elektronegatiflik değeri çok yüksektir ve elementler arasında Flor’dan (F) sonra 2. sıradadır.
- Oksijen; metallerle oksit, hidrojenle su, karbonla karbon dioksit gibi çok yaygın bileşikler oluşturur.
Doğada Oksijen: Nerede ve Ne Kadar?
- Oksijen, hidrojen ve helyumdan sonra evrende en bol bulunan elementlerden biridir.
- Dünya’da serbest (O₂) halde oksijenin sürekliliği büyük ölçüde fotosentez sayesinde mümkün olur. Fotosentetik canlılar (bitkiler, algler ve siyanobakteriler), güneş enerjisini kullanarak atmosfere oksijen kazandırır.
- Atmosferde O₂ oranı yaklaşık %20,95 (yaklaşık %21) düzeyindedir.
Suyun ve Canlıların Yapısındaki Rolü
- Su molekülünde (H₂O) kütlenin yaklaşık %88,8’i oksijendir.
- Canlı organizmalarda oksijen; proteinler, yağlar, karbonhidratlar gibi organik moleküllerin ve kemik/diş gibi yapılardaki inorganik bileşiklerin içinde yaygın şekilde bulunur.
- Birçok canlı için oksijen, hücresel solunumun temel girdilerinden biridir.
Oksijenin Allotropları: O₂ ve O₃
Oksijenin farklı moleküler formlarına allotrop denir.
Dioksijen (O₂)
- Solunum ve yanma süreçlerinde en yaygın rolü oynayan formdur.
Ozon (O₃)
- Stratosferdeki ozon tabakası, Güneş’ten gelen zararlı morötesi (UV) ışınların önemli bir bölümünü soğurarak canlıları korur.
- Ancak yeryüzüne yakın atmosferde ozon, hava kirliliğiyle ilişkili olarak oluştuğunda zararlı bir kirletici olabilir.
Ayrıca çok yüksek irtifalarda (alçak Dünya yörüngesi civarında) atomik oksijen bulunabilir ve bu, bazı uzay araçlarının yüzeylerinde erozyona neden olabilir.
Oksijen Nasıl Üretilir?
Oksijen endüstride farklı yöntemlerle elde edilir:
- Sıvılaştırılmış havanın ayrımsal damıtılması
- Basınç salınımlı adsorpsiyon (PSA) gibi sistemlerle havadan ayrıştırma
- Suyun elektrolizi
- Diğer kimyasal/teknolojik ayrıştırma süreçleri
Oksijen Nerelerde Kullanılır?
Oksijenin kullanım alanları oldukça geniştir:
- Çelik üretimi ve metalurji süreçleri
- Kimya endüstrisi (plastik, tekstil, çeşitli kimyasal üretimler)
- Roket teknolojileri (sıvı oksijen oksitleyici olarak)
- Tıp ve oksijen terapisi
- Dalgıçlık, denizaltılar, uçaklar ve insanlı uzay görevleri gibi yaşam destek sistemleri
Güvenlik Notu
Oksijen yanıcı değildir, fakat yanmayı çok güçlü biçimde destekler. Oksijen oranının yükseldiği ortamlarda:
- ateş çok daha hızlı büyüyebilir,
- yağ/greas gibi maddelerle temas tehlikeli olabilir,
- kıvılcım kaynaklı risk artar.
Ayrıca Bakın
Dış Bağlantılar