Kimya bilimine yapılan katkılar sebebiyle Amerikan Kimya Derneği (ACS) tarafından 1922 yılından bu yana üç yılda bir Priestley Madalyası verilmektedir. Bu madalya kimya alanında verilen en prestijli ödüllerden birisidir. Ödül adını, İngiliz bilim insanı, filozof ve din adamı Joseph Priestley’den alır.
Joseph Priestley’in kimya bilimine en önemli katkısı filojiston teorisini çürüten ve sonucunda oksijenin keşfine yol açan çalışmaları olmuştur. Aslına bakarsanız bugün severek içtiğimiz gazozu da onun çalışmalarına borçluyuz. Şimdi kendisini kısaca tanıyalım.
Joseph Priestley Kimdir?
13 Mart 1733’te İngiltere Birstall Fieldhead’de doğan Joseph Priestley, küçük yaşlardan itibaren çok zeki bir çocuk olduğunu kanıtladı. Matematik, mantık, metafizik ve doğa felsefesi öğrendi. Kendisi Latince, İbranice ve Yunanca da dahil olmak üzere altıdan fazla farklı dil konuşabiliyordu. 1770’lerin başında gazlara ilgi duymaya başladı. Ama en iyi çalışmalarını, Shelburne Kontu’nun kütüphanecisi olarak çalıştığı dönemde yaptı. İşleri hafifti ve araştırma yapmaya bol vakti vardı. Onun bilime en önemli katkısı ise Filojiston teorisine açıklık getirmesi oldu.
Filojiston teorisi nedir?
Oksijenin bulunuşuna kadar, kimyada etkin olan ve yanma olgusunu açıklamak üzere ileri sürülen filojiston ( Antik Yunancada ateş) kuramına göre her yanıcı madde, yanıcı olmayan sabit bir maddeden ve yanıcı olan filojistondan oluşur. Bir cisim ne kadar kolay yanıyorsa o kadar fazla filojiston içeriyor demektir. Buna göre, kömür ve kükürt neredeyse saf filojistiktir. Metaller oksitleştiği, bitkisel ve hayvansal maddeler de yandığı zaman filojiston ortaya çıkar. Geriye külü (metal oksitler) kalır.
Sizin de fark ettiğiniz gibi kuramda önemli bir sorun vardır. Sonucunda bu kuram filojistonu bir madde olarak kabul etmektedir. Bu durumda yanan bir maddeden filojiston çıkmalıdır. Bunun sonucunda da cismin ağırlığı azalmalıdır. Yani kalıntı yanan cisimden hafif olmalıdır. Oysa ki deneyler bunun tam tersini gösteriyordu, yani kalıntı cismin kendisinden daha ağırdı. Bu nedenle teoride bir sorun olduğu açıktı.
Bu konuyu araştıran Joseph Priestley 1772 yılında “Farklı Hava Türleri üzerine Deneyler ve Gözlemler” adlı ilk tezini yayımladı. Sonrasında da 1 Ağustos 1774’te en ünlü deneyini yaptı. Deneyinde cıva oksidi ısıttı ve geriye saf cıva kaldığını belirledi. Bir mum bu gazda çok parlak bir şekilde yanmaktaydı. Ayrıca bir fare, bu gazın bulunduğu bir ortamda, aynı miktarda havanın bulunduğu başka bir ortamda yaşayabileceğinden iki kat daha fazla yaşayabiliyordu.
Bir süre sonra Priestley bu gaza filojiston çıkaran gaz adını verdi. Deneylerini sürdüren Priestley, bir şişe içinde yanıcı hava ile filojistonu alınmış havanın karışımının su oluşturduğunu fark etti. Ancak çalıştığı havanın oksijen olduğunun farkına varamadı. Yine de su ile hava arasında bir bağlantı olduğu anlaşılmıştı.
Oksijeni ilk kim buldu?
Aslında Priestley’den önce Carl Wilhelm Scheele de (1742-1786) filojistonu alınmış havayı keşfetmişti. Tüm bu çalışmalar zaman içinde konuya asıl katkıyı yapan ve gelişmeleri bir sonuca bağlayan ise Antoine-Laurent Lavoisier’e (1743-1794) ulaştı. Kendisi hassas ölçümlere dayalı deneyler yaparak yanma olayını çalışmaya başladı. Lavoisier yaptığı deneyler sonucunda, yanma sırasında ortaya çıkan kalıntının yanan cisimden daha ağır olmasının sebebinin, yanma sırasında Priestley’in ve Scheele’in sözünü ettiği gazın cisim ile birleşmesi olduğunu buldu.
1779’da havanın yanıcı kısmının bütün asitlerin bir bileşeni olduğunu iddia etti. Sonrasında da buna principe oxygine adını verdi. Sonuçta, suyun bazı şartlar altında bir taraftan principe oxygine’i, diğer taraftan suyun esası olan bir maddeyi principe hydrogen’i vermek için ayrıştığını kanıtladı. Lavoisier, her tür yanma olgusunda oksijen ilavesinin gerekli olduğunu kanıtlayan ilk kişidir.
Yazımızın sonunda Joseph Priestley’in gazoz ile olan ilişkisini merak etmiş olabilirsiniz. Aslında Joseph Priestley’in pek çok sıra dışı fikri vardı. Ancak sıra dışı fikirleri arasında hem popülerlik hem de kârlılık açısından en önemli çalışmasını 1767’de gerçekleştirdi. Joseph Priestley bira fıçılarından mayalanma sırasında çıkan CO2 gazının suda çözünebileceğini ve köpüklü bir içecek üretebileceğini fark etti. Bu içecek gazozun öncülüydü. Ancak ilk üretimi İsviçreli bir saatçi olan Johann Jacob Schweppes (1740-1821) gerçekleştirdi. Schweppes gazozun patentini 1799’da aldı. İlk gazozun üretimi ise 1831’de gerçekleşti.
Kaynaklar ve ileri okumalar:
- The Great Soda-Water Shake Up. yayınlanma tarihi: 1 Ekim 2014; Bağlantı: https://www.theatlantic.com//
- Joseph Priestley and the Discovery of Oxygen; https://www.acs.org
Matematiksel
