Havada ne miktarda oksijen vardır? Havadaki oksijen nereden gelir, kullanım alanları ve özellikleri nelerdir? Havadaki oksijen hakkında bilgi.
Havadaki Gazlar
HAVADAKİ OKSİJEN
Hava saf bir madde değildir. Dokuz türlü gaz ve su buharının karışımıdır. Havanın % 21 ‘i ya da yuvarlak olarak 1/5’i olan oksijen, yeryüzünde hayatın ve daha birçok önemli şeyin varlığını sağlar. Oksijen, maddelerin birçoğu ile birleşebilen aktif bir gazdır. Ayrıca, havada %78 oranında azot bulunur. Havada sadece azot olsaydı bitki ve hayvanlar boğulur, yaşayamazdı. Bunların dışında % 1 oranında argon, karbondioksit, hidrojen, neon, helyum, kripton, ksenon gibi gazlar da havada bulunur.
Bazı nedenlerle (ki bunların en önemlileri ileride açıklanacaktır) oksijenin havadaki azottan ayrılması gerekir, Bunun endüstriyel yolu havayı sıvılaştırmaktır. Bu işleme, sünger ödevi gören bazı kimyasal maddeleri kullanarak, havadaki su buharı ve karbondioksidin alınmasıyla başlanır. Çünkü su buharı ve karbondioksit donar, işlemin ileri basamaklarında makinenin çalışmasını önler.
Sonra kuru ve temiz hava, hava kompresörü (bir çeşit çok güçlü tulumba) ile normal atmosfer basıncının 200 katı kadar sıkıştırılır. Yani 200 hacimlik hava 1 hacimlik yere sıkıştırılır; böylece, 1 cm2 ye düşen basınç 200 kg. olur. Bu sıkışmanın sonunda hava çok ısınır. Isı suyla alınarak sıcaklık düşürülür. Sonra basınç azaltılınca hava daha soğur. Isının çoğu alındığı, basınç da kalktığı için hava çok soğur ve sonunda —200°C de (suyun buz haline geçtiği sıcaklığın 200°C altında) çok saydam bir sıvı haline geçer.
Nasıl hava gazların karışımı ise bu sıvı da sıvıların karışımıdır. Bu birbirinden farklı sıvılar birbirinden farklı sıcaklıklarda ayrı ayrı gaz haline döneceklerdir. Sıvı azot, sıvı oksijenden daha düşük bir sıcaklıkta gaz haline dönüşür. Bu nedenle, ısınan sıvı hava içinde bir sıra özel elek bulunan bir kaba dökülünce, azot oksijenden önce gaz haline” geçer. Azot gazı kabın üst kısmından alınır. Kabın dibinde açık mavi bir sıvı halinde toplanan oksijen, bir boruyla bir tank içine gönderilir.
Sıvı oksijenin ısınmasını önlemek için, bu tankın yalıtılması gerekir. Çünkü, sıvı oksijen havayla temas eder etmez, çok çabuk ısınacak ve gaz hale dönüşecektir. Sıvı oksijeni taşıyan tanklar dev termos şişelerine benzer. Oksijen devamlı olarak gaz haline geçtiği için termos şişelerinden farklı olarak bu tankların üstünde kapak yoktur. Gazlar eşit ağırlıktaki sıvılardan 800 kat fazla yer kapladıklarından, genişlemek isteyen gaz hiç bir yerden çıkamazsa tankı patlatabilir.
Bu nedenle, oksijen sıvılaştıran fabrikalar bu zararı önlemek için, tankların üstünde çok küçük bir yüzeyi havaya açık bırakır. Gaz halinde olsa çok büyük hacim kaplayacak oksijeni küçük sıvı oksijen tanklarıyla taşımak çok daha kolaydır. Hayat veren oksijenin havadaki dengesi, bitkiler tarafından korunur. Bitkiler, hayvanların, insanların ve bitkilerin solunumlarından ve kimyasal işlemlerden meydana gelen karbondioksidi alırlar ve dışarı saf oksijen verirler. Geri kalan suyla birlikte, kendi büyümeleri için kullanırlar. Güneşli zamanlarda, yaprakları su içinde bulunan bir su bitkisinin yapraklarında bulunan ve stoma adı verilen küçük deliklerden habbecikler halinde oksijen verdikleri görülür. Böylece havadaki oksijen, güneş ışığı yardımıyla bitkilerin yaptığı bir işlem sonucunda, sürekli olarak yenilenmektedir.
Havada oksijen bulunmazsa yaşayamayız. Tamamen kapatılmış bir odada, oksijen tükenir tükenmez, boğuluruz. Solunumda yalnız oksijene ihtiyacımız vardır; dokular öbür gazlardan faydalanamazlar. Örneğin azot besinlerimizle alınır. Besinlerimizde azot, genellikle karbon, oksijen ve hidrojenle bileşmiş olarak bulunur. Akciğerleri örten tabaka nemlidir.
Oksijen ve havadaki öbür gazların çok azı bu nemde erir ve eriyik halinde bu tabakadan geçerek, dışta bulunan kan damarlarına girer. Kan damarları içinde disk şeklinde kan hücreleri bulunur. Bu hücrelerde bulunan kimyasal bir madde (hemoglobin) ancak oksijenle birleşir. Hemoglobin, kan aracılığıyla oksijeni vücudun her tarafında dolaştırır, Dokular, gelen oksijeni şekeri yakmak için kullanırlar ve böylece, enerji sağlarlar.
Bütün sularda erimiş oksijen bulunur. Balıklar solungaçlarından geçen sudan oksijen alırlar. Akciğerleri bulunmamasına rağmen böceklerin de oksijene ihtiyaçları vardır. Vücutlarını boydan boya saran solunum boruları, derilerinde bulunan deliklerden giren oksijeni dokulara iletir.
Havanın çok seyrek olduğu yerlere, örneğin, atmosferin üst tabakalarına çıkan ya da dumanla dolmuş bir yapıya giren insanlar beraberlerinde oksijen taşırlar.
Basınçla sıkıştırılmış oksijen silindir şeklinde tüpler içinde taşınarak bir maskeyle ağız ve buruna verilir. Çok yüksekten uçan jetler tehlike anında yolculara verilmek üzere basınçlı oksijen tüpleri taşın Atlantiği 8 saatta geçecek bir uçakta 100 yolcu 28.3 m3 oksijen kullanırlar ki bu, uçaktaki bütün oksijenin üçte biridir.
Hastanelerde, hastaların yaşamaları için gerekli oksijeni, kaslarını yormadan alabilmeleri için oksijen çadırları kullanılır. Eğer solunum tamamen durursa yapay solutmayla (suni teneffüs) yine hastaya saf oksijen verilir. Kömür gibi yakacakların yanması demek, kimyasal olarak oksijenle birleşip yeni ve başka maddelere dönüşmeleri demektir (kül, bazı gazlar gibi).
Yakacaklar saf oksijen içinde daha hızlı ve daha şiddetli yanar. Havadaki yanma, oksijen diğer gazlarla karışık olduğundan, yavaştır. Yanmayı hızlandırma, çeşitli endüstri işlemlerinde kullanılarak fayda sağlanır. Bunun örneğini asetilen üflecinde görürüz, Asetilen gazı havada yanar, fakat saf oksijen içinde daha hızlı ve daha yüksek sıcaklık sağlayarak yanar. Oksijen asetilen karışımı üfleç parlak bir alevle yanar. Bu alev bir metale tutulursa metali kızıl kora kadar ısıtır. Bunun üzerine ince bir borudan kuvvetli bir oksijen gönderilip gezdirilirse metal ince bir çizgi halinde kesilir
