Alüminyum, silisyum ve kalsiyum… Bir önceki bölümde de söylediğimiz gibi bu bölümde de ismini çıkarıldıkları minerallerden alan diğer bir 3 elementi konu alıyoruz. Peki, bu bölümde ele alacağımız 3 element ne zaman keşfedildi? Bu elementlerin hangi minerallerle ilişkisi vardı? Simya döneminde bu elementlere dair nasıl gelişmeler yaşandı? Elementlerin Hikayesi 10. Bölüm başlıyor…
(intro)
MÖ 5. yüzyılda Yunan tarihçi Heredot alum mineralinden bahsetmekteydi. Çok eski zamanlarda alum, boyama mordanı olarak yahut şehirlerin savunulmasında kullanılmaktaydı. Haçlı Seferleri’nden sonra Avrupa kumaş endüstrisinde vazgeçilmez bir mal olan alum uluslararası ticaretin konusu oldu; 15. yüzyılın ortalarına kadar Doğu Akdeniz’den Avrupa’ya ithal edildi. Batı dünyasında alum olarak bilinen bu bileşik, şaptan başka bir şey değildi aslında. Şapın doğası bilinmiyordu. 1530 civarında, İsviçreli doktor Paracelsus, şapın bir alum toprağının yani elementinin tuzu olduğunu öne sürdü. 1595 yılında Alman doktor ve kimyager Andreas Libavius bunu deneysel olarak doğruladı. 1722’de Alman kimyager Friedrich Hoffmann, şapın temelinin ayrı bir element olduğuna inandığını açıkladı. 1754’te Alman kimyager Andreas Sigismund Marggraf, sülfirik asit üzerine eklenmiş potas karışımında kili kaynatarak alümin yani alüminyum oksidi sentezledi. Alüminyumu metal haliyle sentezleme girişimleriyse 1760’larda başladı. Bununla birlikte, ilk başarılı girişim, 1824 yılında Danimarkalı fizikçi ve kimyager Hans Christian Ørsted tarafından gerçekleştirildi. Susuz alüminyum klorürü potasyum amalgam ile reaksiyona soktu ve kalay gibi görünen bir metal parçası elde etti. 1825’te sonuçlarını sundu ve yeni metalin bir örneğini gösterdi. 1827’de Alman kimyager Friedrich Wöhler, Ørsted’in deneylerini tekrarladı ancak herhangi bir alüminyum bulgusuna rastlayamadı. Aynı yıl susuz alüminyum klorürü potasyumla karıştırarak benzer bir deney yaptı ve bir alüminyum tozu üretti. 1845’te alüminyum metalinden küçük parçalar üretebildi ve bu metalin bazı fiziksel özelliklerini tanımladı. Bundan sonraki yıllar boyunca Wöhler, alüminyumun kâşifi olarak kabul edildi. Alüminyumun ismi alüminyum oksidin yaygın adı olan alüminden geliyordu. Alümin ise bu ismi alum mineralinden almaktaydı. Alum ismiyse Latincede acı anlamına gelen alumen kelimesinden geliyordu. İşte böylece alüminyum adını çıkarıldığı mineralden almış oldu.
Benzer kaderi yaşayan bir diğer elementimiz ise silisyumdu. Yerkabuğundaki silisyum bolluğu nedeniyle, doğal silisyum esaslı malzemeler binlerce yıldır kullanılmaktaydı. Silisyum kaya kristalleri, onu boncuklar ve küçük vazolar için kullanan hanedanlık öncesi Mısırlılar ve antik Çinliler gibi çeşitli eski uygarlıklar tarafından biliniyordu. Silika yani silisyum dioksit içeren cam, Mısırlılar ve ayrıca eski Fenikeliler tarafından en az MÖ 1500’den beri üretiliyordu. Doğal silikat bileşikleri ayrıca erken insan konutlarının inşası için çeşitli harç türlerinde de kullanılmıştır. 1787’de Antoine Lavoisier, silikanın temel bir kimyasal elementin oksidi olabileceğinden şüphelendi, ancak silisyumun oksijene olan kimyasal ilgisi o kadar yüksekti ki oksidi indirgemek ve elementi izole etmek için hiçbir yol yoktu. 1808’de silisyumu izole etme girişiminden sonra, Sir Humphry Davy, silisyum için Latince çakmaktaşı anlamına gelen silex yahut silicis kelimesine bu elementin metal olduğuna inandığı için metallere getirilen bir ek olan “-yum” ekini getirerek “silisyum” adını önerdi. Gay-Lussac ve Thénard’ın 1811’de, yakın zamanda izole edilmiş potasyum metalinin silisyum tetraflorür ile ısıtılması yoluyla saf olmayan amorf silisyum hazırladığı düşünülüyor, ancak ürünü saflaştırıp karakterize etmediler ve onu yeni bir element olarak tanımlamadılar. Silisyuma İngilizcedeki adı olan silikonu 1817’de İskoç kimyager Thomas Thomson verdi. Davy’nin isminin bir kısmını elinde tuttu ama “-yum” yerine “-on” ekledi çünkü silisyumun boron ve karbona benzer bir ametal olduğuna inanıyordu. 1824 yılında Jöns Jacob Berzelius yaklaşık olarak Gay-Lussac ile aynı yöntemi kullanarak yani potasyum florosilikatın erimiş potasyum metali ile indirgenmesi yoluyla amorf silisyum hazırladı, ancak ürünü tekrar tekrar yıkayarak kahverengi bir toz haline getirdi. Sonuç olarak silisyum elementinin kâşifi olarak Jöns Jacob Berzelius anılır oldu. Böylece bir element daha mineralinden ismini alanlar listesine eklenmiş oldu.
Bu bölüme konu aldığımız son elementimiz ise kalsiyum. Kalsiyum bileşikleri her ne kadar 17. yüzyıla kadar kalsiyumun kimyasal yapısı anlaşılamamış olsa da binyıllardır kullanılmaktaydı. Kireç yapı malzemesi ve heykeller için alçı olarak MÖ 7000 yıllarından itibaren kullanılmıştır. İlk tarihlenmiş kireç fırını MÖ 2500 yılına kadar uzanır ve Mezopotamya, Khafajah’da bulunmuştur. Yaklaşık aynı zamanlarda, Büyük Giza Piramidi’nde dehidratlı alçı taşı kullanılıyordu. Bu malzeme daha sonra Tutankhamun’un mezarındaki sıva için kullanılacaktı. Eski Romalılar bunun yerine kireç taşının ısıtılmasıyla yapılan sönmemiş kireç harçlarını kullandılar. Vitruvius, ortaya çıkan kirecin orijinal kireç taşından daha hafif olduğunu fark ederek bunu taşın içine hapsolmuş suyun kaynamasına bağladı. 1755’te Joseph Black, bunun eski Romalılar tarafından bir gaz olarak tanınmayan karbondioksit kaybından kaynaklandığını kanıtladı. 1789’da Antoine Lavoisier, kirecin temel bir kimyasal elementin oksidi olabileceğinden şüphelendi. Lavoisier, elementler tablosunda beş “tuzlanabilir toprak” yani, tuz üretmek için asitlerle reaksiyona sokulabilen cevher listeledi. Bunlar chaux yani kalsiyum oksit, magnésie yani magnezyum oksit, barit yani baryum sülfat, alümin yani alüminyum oksit ve silika yani silisyum dioksit idi. Lavoisier, bu “elementler” hakkında şu sonuca vardı: Oksijene karbonun sahip olduğundan daha güçlü bir yakınlığa sahip olanların tümü şimdiye kadar metalik bir duruma indirgenemedikleri için sonuç olarak yalnızca oksitler şeklinde gözlemimize sunulmuştur. Az önce topraklarla sıraladığımız baritin bu durumda olması son derece muhtemeldir; çünkü birçok deneyde neredeyse metalik cisimlerinkine yaklaşan özellikler sergiliyor. Element dediğimiz tüm maddelerin, şimdiye kadar bilinen herhangi bir işlemle indirgenemeyen yalnızca metalik oksitler olması bile mümkündür. Kalsiyum ilk defa 1808’de magnezyum, stronsiyum ve baryum ile beraber Sir Humphry Davy tarafından izole edildi. Jöns Jakob Berzelius ve Magnus Martin af Pontin’in elektroliz üzerindeki çalışmalarının ardından Davy, kalsiyum ve magnezyum metal oksitlerinin bir karışımını anot olarak kullanılan bir platin plaka üzerine cıva(II)oksit ile birlikte koyarak elektroliz sonucunda kalsiyum ve magnezyumu izole etti. Katot olarak ise, kısmen cıvaya batırılmış platin bir tel kullandı. Üretilen yeni metale Latincede kireç anlamına gelen calx kelimesinden türetilerek kalsiyum ismi tanımlandı ve böylece metalik kalsiyum hayatımızdaki yerini almış oldu.
İşte bu; isimleri taştan çıkan diğer üç element alüminyum, silisyum ve kalsiyumun hikâyesidir. Böylece 10. bölümün de sonuna gelmiş olduk. Bir sonraki bölümde görüşmek üzere.
0 Yorum