ATOMUN PROTON SAYILARININ DENEYSEL OLARAK BELİRLENMESİ

X-ışınları görünür ışından daha yüksek enerjiye sahip elektromanyetik ışınlardır.

Alman fizikçi Röntgen, yüksek gerilim altında hızla hareket eden elektronların (katot ışını)

önüne bir anot yerleştirildiğinde daha yüksek enerjili yeni ışınların oluştuğunu gözlemledi ve bu

ışınları X-ışınlarıolarak adlandırdı.

MoseleyX-ışınlarını kullanarak değişik elementlerin farklı X-ışınları spektrumunu elde etmiştir.

Elementin atom numarası ile çizgi frekansının karekökü arasında doğrusal bir ilişki

olduğunu buldu. Atom ağırlığı arttıkça, yayılan X-ışınlarının da frekansının arttığı

gözlemlenmektedir.

Moseley;X-ışınları spektrumuna dayanarak elementlerin atom numaralarını doğru bir şekilde belirledi.

Periyodik yasayı "Ele­mentlerin fiziksel ve kimyasal özellikleri atom numarasının periyodik

işlevidir." şeklinde tekrar tanımlandı.

ATOM NUMARASININ atom çekirdeğinde bulunan artı birimlerin sayısı olduğunu önerdi.

Atomda bir elementten diğerine gidildikçe artan temel bir nicelik bulunduğunu ve bu niceliğin

merkezdeki artı yüklü çekirdek yükü olabileceğini belirtti.

KARIŞIMLARI AYIRMA YÖNTEMLERİ

Tanecik Boyutu Farkından Yararlanarak Yapılan Ayırma İşlemleri:
Tanecik boyutları farklı maddelerin ayrılmasında kullanılan basit yöntemlerdir.

1-   Ayıklama

2-   Eleme

3-   Mıknatısla ayırma

4-   Süzme

5-   Santrifüjleme

6-   Diyaliz

7-   Süblimleşme

1-Ayıklama (KATI-KATI HETEROJEN KARIŞIM):

Fındık, zeytin vb besin maddelerinin toplandıktan sonra iri olanların ya da dal yaprak vb diğer maddelerin ayıklanması gibi yöntemlerdir.

Ayıklama renk farkı, atıkların içinden metallerin mıknatıslanma ile ayrılması şeklinde de yapılabilir.

Çürük meyve ve sebzelerin ayrılması

Kömürün taş ve topraktan ayrılması

Kağıt atıkların metallerden ayrılması

Pirinç, mercimek, bakliyatların taş vs.den ayrılması

2- Eleme (KATI-KATI HETEROJEN KARIŞIM):

Tanecik boyutu farklı katı-katı heterojen karışımlarını ayırmada kullanılan basit bir yöntemdir. Özellikle inşaat
sektöründe önemini hala korumaktadır. Kum ve çakıl taşı, pirinç ve tuz, un ve yabancı maddelerin ayrılması.
3-Mıknatısla ayırma (KATI-KATI HETEROJEN KARIŞIM):
Demir, kobalt, nikel gibi magnetik özelliği olan maddeler mıknatıs tarafından
çekilirler (ferromanyetik maddeler) Eski gazete ve kağıtların toplanması sırasında karışan metaller, kağıt
hamur haline getirilirken  mıknatıs yardımıyla ayrılır.Demir tozu-odun talaşı ve demir tozu-kükürt tozu
karışımlarının ayrılması.
4-Süzme (KATI-SIVI, KATI-GAZ HETEROJEN KARIŞIM):
Bir sıvı veya gaz  içerisinde çözünmemiş halde bir katı bulunuyorsa bu katı uygun seçilen süzgeçler
yardımıyla ayrılır. Amaca uygun gözenekleri farklı süzgeçler kullanılır. Katı-sıvı heterojen karışımları genellikle
süzgeç kağıdı kullanılarak ayrılır . Çamurlu su, naftalin-su, makarna, çay, hava ve gaz filtreleri, gaz maskeleri..
5-Santrifüjleme (KATI-SIVI HETEROJEN KARIŞIMLAR):
Süzgeç kağıdından geçebilen katı maddeler santrifüjlenerek ayrıştırılabilirler. Santrifüj merkez kaç kuvveti sayesinde küçücük tanecikleri deney tüpünün çeperlerine yapıştırır.Böylece ayırma işlemi tam olarak sağlanabilir.Sütten krema ve tereyağı eldesi, kan ve idrar tahlillerinde, laboratuar ortamında yapılan çökelekayrılması deneylerinde kullanılır.
6-Diyaliz (SIVI-KATI KOLLOİT)
Koloidal karışımların ayrıştırılmasında kullanılan bir yöntemdir.  Yöntem, karışımların diyaliz tüpünün
gözeneklerinden geçmesi esasına dayanır. Diyaliz zarı yarı geçirgen olduğu için küçük moleküller zardan geçerken, daha büyük moleküller içerde kalır. Böbrek yetmezliği hastalarının bağlandığı diyaliz makinaları da bu yöntemle çalışır..
7-Süblimleşme (KATI-KATI HETEROJEN KARIŞIMLAR)
Süblimleşen katılar bu yöntemle ayrılır. Naftalin-tuz, katı iyot-tuz  süblimleşme ile birbirinden ayrılır.
Yoğunluk Farkından Yararlanılarak Yapılan Ayırma İşlemleri:
Yoğunlukları farklı olan maddelerin oluşturduğu heterojen karışımları ayırmada  kullanılan yöntemlerdir.
(Katı – katı heterojen karışımların ayrılması)
1-  Savurma     2-Özkütle farkı ile 
(Sıvı – sıvı heterojen karışımların ayrılması)
3-  Ayırma hunisi 4-  Çöktürme        5-  Aktarma   6-  Yüzdürme        7-  Elektriklenme
1-   Savurma (KATI-KATI HETEROJEN KARIŞIMLAR):
Katı-katı karışımlarında yoğunluğu küçük olan maddeler savurma   yöntemiyle yoğunluğu büyük
olanlardan  ayrılırlar.  Özellikle rüzgarlı havalarda yapılan bu işlemle  çiftçiler tohumlu bitkileri saman ve sapından ayırırlar. Buğday ve samanı, bulgur ve kepeği  birbirinden ayırmak için yapılır.
2- Özkütle farkı ile ayırma (KATI-KATI HETEROJEN KARIŞIMLAR) 
Özkütleleri birbirinden farklı olan suda çözünmeyen katılar suyla karıştırılır. Özkütlesi büyük olan katı madde dibe çöker, hafif olan katı madde yüzeye çıkar. Kaşık ya da spatül ile yüzeyden toplanır.Kum-talaş, kum-kükürt tozu.
3-Ayırma hunisi (SIVI-SIVI HETEROJEN KARIŞIMLAR):
Huni içinde yoğunluğu büyük olan madde altta yoğunluğu küçük olan madde ise üste toplanır. Huninin vanası açılarak alttaki kısım bitinceye kadar başka bir kaba sıvı akıtılarak ayırma işlemi tamamlanır.  (Zeytin yağı-su)
4-Çöktürme (KATI-SIVI HETEROJEN KARIŞIMLAR):
İki çözelti birbirine karıştırıldığında, çözeltideki iyonları birbiriyle tepkimeye girerler. Bu tepkimede oluşan ürünler suda az çözünen maddelerdense , bu madde çöker (çökelek), bu olaya da çöktürmetepkimesi denir. Atık suların ve içme sularının temizlenmesi, sarkıt ve dikitlerin oluşumu. Pamukkalede gerçekleşen beyaz görünüm sıcak sularda çözünmüş olan karbonatların yeryüzüne çıkınca soğuyan sudan çökelmesiyle oluşur. Suyun arıtılmasında da demir, fosfat gibi iyonlar çöktürme yöntemiyle uzaklaştırılır.
5-Aktarma(dekantasyon) (KATI-SIVI HETEROJEN KARIŞIMLAR):
Katı-sıvı heterojen karışımlarında, katı tamamen çöktükten sonra, üstte kalan sıvının dikkatlice başka bir kaba aktarılması işlemine denir. Zeytinyağı üretimi, şarap üretimi, altının su ve topraktan ayrılması, kum-su karışımının ayrılması.
6-Yüzdürme (flotasyon) (KATI-SIVI HETEROJEN KARIŞIMLAR):
Sudan hafif olan katı taneciklerinin su yüzeyine yükseltilerek uzaklaştırılmasıdır. Madencilik sektöründe  cevherlerin saflaştırılmasında çok kullanılır. Toz haline getirilen maden cevheri yağ-su karışımında basınçlı havayla köpük oluşturarak yüzeye çıkarılır. Diğer maddeler dipte kalır. Üstteki köpükle birlikte cevher alınır. Ispanağın, marulun yıkanması,  Kükürt tozu-su, saman-su karışımının ayrılmasında kullanılır.
7-Elektriklenme yoluyla ayırma (KATI-KATI HETEROJEN KARIŞIMLAR): 
Katı-katı heterojen karışımlarını ayırmak için kullanılan bir yöntemdir. Ebonit çubuk, kumaş parçasına ya da saçımıza sürdüğümüzde elektrik yüküyle yüklenir. Kağıt parçası, kara biber gibi çok hafif maddeler bu elektriklenmiş ebonit çubuk ya da tarak tarafından tutularak ayrılırlar. 
Çözünürlük Farkından Yararlanılarak Yapılan Ayırma İşlemleri: 
Maddelerin çözünürlüklerinin farklı olmasına dayalı ayırma yöntemleridir. Örneğin tuzlu peynir yada zeytinin suda bekletilmesiyle tuz peynir ve zeytinden ayrılarak suya geçer.
1-  Kristallendirme
2-  Ayrımsal kristallendirme
3-  Ekstraksiyon
4-   Çözünürlük farkı ile
1- Kristallendirme (KATI-SIVI HOMOJEN KARIŞIMLAR):
Katıların çözünürlüğü sıcaklıkla artar. Bu şekilde sıcakta hazırlanmış çözelti soğumaya bırakılınca çözünen katı düzgün geometrik şekilli olarak tekrar çökelir. Bu olaya kristallenmedenir. (Tuzlu su, şekerli su) Katı-sıvı homojen karışımlarda sıvının buharlaştırılarak, katı maddenin elde edilmesine denir.
ÖRNEK:Tuz- su karışımından, suyun buharlaştırılarak, tuzun elde edilmesi.
2- Ayrımsal Kristallendirme (KATI-KATI HOMOJEN KARIŞIM)
Sudaki çözünürlüklerinin sıcaklıkla değişimi birbirinden farklı olan iki katının ayrılması için kullanılır. Katı maddenin ikisi de suda çözünür. Elde edilen çözelti soğutulur. Çözünürlüğü sıcaklıkla azalan katı önce dibe çöker. Çöken katı dikkatli bir şekilde süzülerek karışımdan ayrılır. Bir çözeltide bulunan birden fazla tuzun, farklı sıcaklıklarda, katı halde çöktürülmesiyle (Sıcaklıkla çözünürlüğü önemli ölçüde birbirinden farklı olan) yapılan ayırma işlemine denir.
ÖRNEK: KNO3ve Cs2 SO4x 8 H2O karışımının ayrılması. (Sıcaklık artırıldığında Potasyum Nitratın sudaki çözünürlüğü artarken, sezyum sülfatın sudaki çözünürlüğü azalır.)
Deniz suyundan yemek tuzu elde etmek. NaCl- KNO3karışımının ayrılması
3-Ekstraksiyon (Özütleme-Çekme) yöntemiyle ayırma (KATI-SIVI HOMOJEN KARIŞIMLAR):
Katı veya sıvı bir karışımın eklenen çözücü yardımıyla karıştığı diğer katı ve sıvıdan ayrılması işlemine ekstraksiyon (özütleme, çekme) denir. Şeker pancarından şeker eldesi Meyve aromalarının eldesi Bitkilerden yağ eldesi Tuzlu topraktan tuz eldesi İlaç ve  parfüm üretimi Çayın demlenmesi Söğüt ağacından aspirin eldesi Ekstraksiyonişlemleri genellikle yuvarlak ya da oval ayırma hunisi kullanılarak gerçekleştirilir. Ayırma hunisinin büyüklüğü, toplam hacminin iki katı kadar olmalıdır. 
4-Çözünürlük farkı ile ayırma (KATI-KATI HETEROJEN KARIŞIMLAR)
Katılardan birini çözen, diğerini çözmeyen bir sıvı seçilir. Çözünmeyen madde diğerinden süzme ile ayrılır. Tuz-kum, tuz-kükürt tozu karışımı
Hal Değiştirme Sıcaklıkları Farkından Yararlanılarak Yapılan Ayırma İşlemleri:
1-  Kaynama Sıcaklıkları Farkına Göre
2-  Erime Sıcaklıkları Farkına Göre
3-  Yoğunlaşma Sıcaklıkları Farkına Göre
Kaynama Sıcaklıkları Farkından Yararlanılarak Yapılan Ayırma İşlemleri:
Kaynama sıcaklıkları farklı olan sıvıların oluşturduğu karışımlar bu fark dikkate alınarak yapılan kaynatma
işlemleriyle birbirlerinden ayrılabilirler .
1-  Buharlaştırma
2-  Basit damıtma (destilasyon) yöntemiyle ayırma
3- Ayrımsaldamıtma (fraksiyonlu destilasyon) yöntemiyle ayırma
1-  Buharlaştırma yöntemiyle ayırma (KATI-SIVI HOMOJEN KARIŞIMLAR)
Bir katı sıvı homojen karışımında sadece katı bileşen elde edilmek istendiğinde buharlaştırmaişlemi yapılır. Tuz-su,  şeker-su karışımlarının ayrılması.
2-  Basit damıtma (destilasyon) yöntemiyle ayırma  (KATI-SIVI HOMOJEN KARIŞIMLAR)
Bir sıvının, önce buharlaştırılıp sonra tekrar yoğunlaştırarak  yapılan ayırma işlemine denir. Her iki bileşende elde edilmek istendiğinde basit damıtma (destilasyon) yapılır. (Tuzlu su, şekerli su) Sıvı olarak elde edilen ürüne damıtık ürün ya da destilatadı verilir. Damıtma, karışımdaki maddelerin kaynama sıcaklıklarının farklı olması temeline dayanır. Kaynama noktaları yakın sıvı-sıvı karışımları basit damıtma düzeneği ile tam saflıkta ayrıştırılamaz. Kaynama noktası 78 0C olan alkol sudan ayrılırken bir miktar su da buharlaşır. Bunu önlemek için ayrımsal damıtma uygulanır. Bu işlemdeki fark damıtma kolonunun bulunmasıdır. 
3- Ayrımsal damıtma (fraksiyonlu destilasyon) yöntemiyle ayırma (SIVI-SIVI HOMOJEN KARIŞIM) 
Birbiri içerisinde homojen olarak dağılmış sıvıların, yine kaynama noktalarından yararlanarak, önce buharlaştırıp sonra yoğunlaştırarak yapılan ayırma işlemine denir.
ÖRNEK: Petrolün damıtılması
Erime Noktası Farkından Yararlanılarak  Yapılan Ayırma İşlemleri
(KATI-KATI  HETEROJEN KARIŞIMLAR)
Erime sıcaklıkları birbirinden farklı olan metal karışımları yüksek sıcaklıkta ısıtılır. Erime sıcaklığı düşük olan önce erimeye başlar, bir başka kaba aktarılarak karışımdan ayrılır. Bu yöntemin uygulanması için katıların erime noktası farkının fazla olması gerekmektedir. Metallerin saflaştırılması, alaşımları oluşturan metal bileşenlerin ayrıştırılması, çinko-demir tozu karışımı, kurşun-kalay karışımının (lehim) ayrılması.
Yoğunlaşma Sıcaklıkları Farkından Yararlanılarak  Yapılan Ayırma İşlemleri:
(GAZ-GAZ HOMOJEN KARIŞIMLAR)
Gaz –gaz karışımı soğutulduğunda yoğunlaşma noktası en yüksek olan gazdan başlayarak bütün gazlar ayrı ayrı yoğunlaştırılarak elde edilir. Yoğunlaştırılarak elde edilen bu sıvı-sıvı karışım ayrımsal damıtma yöntemi ile ayrılır. Havadan oksijen ve azot gazlarının ayrılması

BİYOLOJİK SİSTEMLERDE KİMYA

FOTOSENTEZ:

Bitkilerin karbon dioksit ve suyu kullanarak ışık enerjisi ve yapraklarında bulunan klorofil sayesinde oksijen ve glikoz üretme sürecine fotosentez denir.

Fotosentez bir indirgenme yükseltgenme tepkimesidir.

6CO_2(g) + 6H₂O_(S)  (Işık ve Klorofil) → 6CO₂(g) + C₆H₁₂O_6(k)

SOLUNUM:

Canlıların enerji elde etmek için organik besin maddelerini oksijenle parçalamalarına solunum denir.  Oksijenle besinlerin parçalanması bir yanma tepkimesidir. Canlılarda organik bileşikler iki şekilde parçalanır. Bunlar oksijenli ve oksijensiz parçalanmadır.

Canlı organizmaların enerji ihtiyacı solunum sırasında oluşan bu yanma tepkimesi sonucu üretilir.

Oksijenin en önemli özelliklerinden biri maddeleri yükseltgemesidir (oksitlenme). Metallerin paslanması, meyve ve sebzelerin parçalandığında renginin kararması oksitlenmeye örnektir. Besinlerin yanması da bir indirgenme yükseltgenme tepkimesidir.

OKSİJEN TAŞINMASI:

Solunumda gerekli olan oksijen akciğerlere alınan havadan sağlanır. Oksijen alveollerden difüzyon ile kana geçer. Akciğer kılcallarında oksijen miktarı artar. Oksijenin büyük bir kısmı eritrositler (alyuvar) içerisindeki hemoglobinle oksihemoglobin oluşturarak taşınır. (% 2 kısmı ise kan plazmasında çözünür.)  Hemogiobinin yapısında Fe⁺² iyonu bulunur.

KARBONDİOKSİT BOŞALTIMI:

Nefes alma ile vücuda alınan oksijen solunumda doku hücrelerinde besin maddelerinin yakılmasında kullanılır. Bu işlem sonucunda oluşan H₂O ve CO₂ moleküllerinden CO₂’nin organizmadan atılması gerekir. Yanma sonucunda oluşan CO₂ doku sıvısına verilerek burada CO₂ derişimini artırır. Doku kılcal damarlarında CO₂’in daha düşük derişimli olması nedeniyle difüzlenerek kılcal damarlara geçer. Damarlardaki alyuvar içerisine alınan CO₂bir enzim sayesinde (Karbonik anhidraz) H₂O ile birleşerek H₂CO₃’ı oluşturur. Oluşan H⁺ iyonlarının çoğu hemoglobinle birleşir. HCO₃^- ise kan plazmasına geçer. HCO₃ ^-  alveol kılcallarına kadar bu şekilde taşınır. HCO₃ ^-   iyonları alveol kılcallarında plazmadan alyuvara geçerek H⁺ atomu ile birleşir, karbonik asiti oluşturur. Serbest kalan karbon dioksit önce kan plazmasına sonra da akciğer alveolüne geçerek soluk verme ile vücudu terk eder.

SİNDİRİM:

Alınan büyük moleküllerin (besinlerin) enzimler yardımıyla, daha küçük moleküllere parçalanması olayına sindirim denir.Yediğimiz besin maddelerinde bulunan su, madensel tuzlar, vitaminler, glikoz, fruktoz, galaktoz, amino asitler, alkol gibi küçük maddeler sindirime uğramaz. Yağlar, disakkarit, polisakkarit gibi karbonhidratlar, proteinler ve nükleik asitler (DNA ve RNA) sindirim ile hücre zarından geçebilecek küçük moleküllere parçalanırlar. Kimyasal sindirim ağız, mide, ince bağırsaklarda olur.

Protein Sindirimi

Yediğiniz et, yumurta ve peynirde proteinler bulunur. Vücudumuzda 100.000’in üzerinde farklı protein vardır. Proteinler C,H,O ve N elementlerinden oluşan önemli moleküllerdir. Bazı proteinlerde S ve P elementleri de bulunabilir. Proteinler birçok hücrede ve organizmanın yaptığı hemen her işte görev alırlar. Çok farklı görevleri nedeniyle yapıları da çok farklıdır. Proteinlerin amino asitlerden oluştuğunu hatırlayacaksınız. Bütün proteinler 20 çeşit amino asitten oluşturulan polimerlerdir. Amino asidin çeşitliliğini R ile gösterilen grup belirler. Proteinlerde R ile gösterilen grup —CH₃ ,-C₂H₅, gibi değişik gruplar olabilir.

Proteinler, sindirilirken enzimler yardımıyla su ile parçalanırlar. Peptid bağlarının kopmasında görev alan enzim peptidaz enzimidir. Proteinlerin su ile parçalanma işlemi, hidroliztepkimesine örnektir. Hidroliz tepkimesiyle proteinler, kendilerini meydana getiren, amino asitlere kadar ayrılırlar. Proteinlerin parçalanması ve sindirilmesi midede başlar. Mide çeperindeki özelleşmiş salgılama hücreleri ile pepsin adı verilen bir sıvı salgılar. Bu sıvı asidiktir. Pepsin enzimi proteinlerin parçalanması ve midedeki sindirimini gerçekleştirir.

NOT: Mide asidik sıvı bulundurmasına karşılık zarar görmez. Çünkü mide çeperinde bulunan özelleşmiş salgı hücreleri, mukus adı verilen sıvı salgılar. Bu sıvı asitli ortam ile mide arasında bir kalkan gibi ödev görerek mideyi korur.

Mideden gelen polipeptid, oniki parmak bağırsağına geçerek pankreas tarafından salgılanan tripsin ve kimotripsin ezimleri ile dipeptit ve amino asitlere dönüşür. Son kalan peptid molekülleri ince bağırsaktan salgılanan erepsin enzimi sayesinde hidroliz tepkimesiyle amino asitlere ayrışırlar.

Karbonhidrat Sindirimi

Nişastanın sindirimi yukarıdaki tepkimeye göre ağızda başlar. Tükürük bazik bir çözeltidir ve içindeki amilazenzimi ile nişasta hidrolize uğrayarak bir kısım nişasta parçalanır. Parçalanmayan nişasta mideye gelir. Midede amilaz üretilmesine rağmen midenin pH = 1,5-2 olduğundan bu enzimler etkisiz hale gelir ve nişasta midede sindirilmez. Mideden oniki parmak bağırsağına geçen nişasta hidrolize uğrayarak glikoza dönüşür. Böylece nişasta sindirimi gerçekleşmiş olur.

Yağların sindirimi

Yağlar, gliserin ile yağ asitlerin oluşturduğu polimerik yapılardır. Yağ asitleri,  12-18 karbonlu uzun zincirli moleküllerdir.

Ağız ve midede yağ sindirimi olmaz. Yağların sindirimi oniki parmak bağırsağında başlar ve burada tamamlanır. Yağlar karaciğerden gelen bazik safra salgısı ve pankreastan gelen bazik lipaz enzimi yardımıyla hidrolizlenerek yağ asidine ve gliserine parçalanırlar. Oluşan yağ asidi ve gliserin yağdan daha küçük moleküller olduğundan ince bağırsakta emilerek kana karışır.

Doğal Denge ve Karbon Dioksit

Bitkilerdeki fotosentez ve tüm canlılardaki solunum olayları ekolojik denge için önemlidir. Dünyanın oluşumundan günümüze kadar geçen zaman içinde oluşan olaylar sonunda kurulan dengeye, doğal denge denir. Son yüzyılda bilim ve teknolojinin oldukça fazla ve hızlı değişmesiyle insanoğlu bu doğal dengeyi etkilemektedir.

Bu değişimin en önemli ve en etkilisi karbon çevrimi ile ilgili olandır. Fosil yakıtların yakılmasıyla oluşan kimyasal tepkimelere karşı olan doğanın oluşturduğu tepkimeler aynı hızla gerçekleşmediğinden doğal denge korunmamaktadır. Çünkü, karbon kaynaklarının hızla CO₂’ye dönüştürülmesine karşın, bu CO₂ aynı hızla karbon kaynakları haline dönüşmediğinden var olan denge bozulmuştur.

Doğal dengeyi etkileyen pek çok etken bulunmaktadır. Çoğumuz bu etkenlerin farkında değiliz. Karbon çevrimindeki karbon dengesi de bunlardan biridir ve canlı yaşamını doğrudan etkilemektedir. Karbon çevrimi bir yandan canlılar için en temel element olan oksijen dengesini sağlayan, diğer yandan yine canlıların besin ve enerji gereksinimini karşılamak için maddelerin oluşumuna olanak sağlayan bir mekanizmadır.

Doğadaki oksijen dengesi

Oksijen canlıların yaşamında en temel elementtir. Atmosferde oksijenin bulunmaması, oksijensiz ortamda yaşayan canlılar dışında hiçbir canlının olmaması demektir. Doğadaki oksijen dengesinin nasıl sağlandığını hayat bilgisi ve fen bilgisi derslerinden hepimiz biliriz.

Klorofilli bitkiler güneş ışığının etkisiyle fotosentez yaparak havadaki karbon dioksiti ve topraktan aldığı suyu glikoza çevirirken atmosfere oksijen salar.

Atmosferin bileşiminde ortalama % 21 oksijen bulunmaktadır. Atmosfere salınan oksijenin yaklaşık % 70’i denizlerden,              % 30’u karalardan salıverilir. Canlıların solunumu sırasında oksijenin bir kısmı karbon dioksite dönüşür. Ayrıca canlılardan başka pek çok yerde yanmalar sonunda karbon dioksit, karbon monoksit ve başka oksitlerin oluşması şeklinde oksijen harcanmaktadır. İşte bu fotosentez, solunum, doğal yanma, sentez ve ayrışmalar sonunda milyonlarca yıl atmosferde bugün bilinen oksijen dengesi kurulmuştur. Ancak son yüzyılda doğal olayların dışında hızla artan bir oksijen tüketimi söz konusudur. Yer altından çıkarılan kömür, petrol, doğal gaz gibi fosil yakıtlarının yakılması, oksijeni harcayan ama üretmeyen bir süreçtir. Bu da doğal oksijen dengesini bozduğu gibi belki bu yüzden ozon dengesini bile bozduğunu düşünmek mümkündür.

Atmosferdeki ozon tabakasının delinmesini kloroflorokarbon bileşiklerinin atmosfere yayılmasına bağlamanın yanında oksijen dengesinin bozulmasına bağlamak da akılcı bir yaklaşım olacaktır.

Çevre Sorunlarının Çözümü

Çevre kirliliği tüm dünyanın karşı karşıya olduğu, acil çözüm gerektiren bir sorundur.

Çok sayıda insan bu konuyla uğraşmakla birlikte birçok devletin ve büyük şirketlerin bu konuda yeterli duyarlılığı gösterdiği söylenemez. Çünkü kirliliğe karşı önerilen önlemlerin maliyeti genellikle yüksektir ve şirketlerin karlarını azaltır. Birçok kişi de kirliliğe karşı önlem alınmasını ister ama bunun için yaşam biçimini ve alışkanlıklarını değiştirmeye yanaşmaz.

Çevre kirliliği geç kalınmadan denetim altına alınmalı ve kirliliğin azaltılmasına çalışılmalıdır. Ama başarılı sonuçlar alabilmek için sanayicilerin bundan doğacak maliyet artışını göze alması ve insanların yaşam biçimlerini değiştirmesi gerekir. Örneğin, elektrik santrallerinin bacalarına filtre konularak zararlı gazların önüne geçilip asit yağmuru azaltılabilir ama bu uygulama elektriğin fiyatını yükseltecektir. Öte yandan insanların özel otomobil kullanma alışkanlıklarından vazgeçmeleri de çevre kirliliğinin önlenmesine önemli katkıda bulunacaktır.

Günümüzde, kirliliğe neden olan maddeleri ve verdikleri zararları yukarıda gördük. Bilim adamları bunları kullanmaktan kaçınmak ya da zararlarını ortadan kaldırmak için çevre dostu alternatif enerjiler (güneş enerjisi, rüzgar enerjisi, gel-git enerjisi, jeotermal enerji) bularak bunların kullanımını yaygınlaştırmaya çalışmaktadırlar.

Böylece insanların neden olduğu çevre kirliliği ve zararlı maddelerin kullanımıyla ilgili olan olumsuzlukların giderilmesi ve ekolojik dengenin korunması amaçlanmaktadır.

Çevre Endüstri ve Enerji İlişkisi

Endüstri ve toplumun enerji ihtiyacı karşılanırken seçilecek enerji türünün çevre ve insana olan etkisi düşünülmelidir.

Ayrıca fosil yakıtların ana maddesi olan karbon, endüstrinin en temel malzemesi olan çeliğin de önemli bir elementidir. Gelecek nesillerin sanayisinde üretilecek plastik, sentetik kumaş, çözücüler, yağlar, karbon lifli ürünler için de fosil yakıt kaynaklarının korunması gerekir. Kullanılan kömür rezervlerinin azalması da alternatif enerji kaynaklarını önemli hale getirmiştir. Alternatif enerji kaynakları, güneş, rüzgar, jeotermel, vb. enerji kaynaklarıdır. Bu kaynaklar aynı zamanda yenilenebilir kaynaklardır. Aşağıdaki şemada yenilenebilir kaynaklar ile fosil kaynaklar karşılaştırılmıştır.

Şemada gördüğümüz gibi yenilenemeyen kaynaklar zaman içinde tükenmekte ve kullanımı çevreye zarar vermektedir.

Yenilenemeyen enerji kaynakları çevre kirliliği ile doğru orantılıdır. Yenilenen enerji kaynakları ise çevre kirliliği ile ters orantılıdır.

Enerji kullanımı ve çevreye etkileri gelişim açısından değerlendirildiğinde arada güçlü bir ilişki vardır. Yenilenebilir enerji kaynak kullanımının artırılması, çevre kirliliğinin azalması, enerji kaynaklarının verimli kullanılmasını gerektirmektedir.

ÇEVRE DOSTU ENERJİLER

Enerji, başta sanayi ve yerleşim yerleri olmak üzere tüm sektörlerde yaşamsal öneme sahiptir. Üretim ve tüketim aşamalarında çeşitli çevre sorunlarını da beraberinde getirmektedir.

Artan nüfusa ve dolayısıyla artan enerji ihtiyacına bağlı olarak kaynakların yoğun olarak tüketilmesi ve ekolojik dengenin bozulması söz konusudur. Dolayısıyla, diğer ülkelerde olduğu gibi ülkemizde de enerjiye bağlı çevre sorunları yaşanmaktadır. Enerji kaynaklarının fazla miktarda sömürülmesi sonucu bozulan doğal dengenin çok sayıda olumsuz etkileri ortaya çıkmıştır. hem doğayı korumak hem de bu günkü enerji kaynakları bakımından zengin olan hücrelere bağımlılıktan kurtarmak için alternatif enerji kaynaklarına yönelmek zorunlu olmuştur.

Güneş, rüzgar, jeotermal, gel-git enerjisi kaynakları fosil enerji kaynaklarına alternatif olarak sunulduğu için bunlara alternatif enerji kaynakları adı verilir. Doğada sürekli var olan bu kaynakların en önemli özelliği yenilenebilir olmalarının yanı sıra kullanım esnası ve sonrası doğaya zarar vermemeleridir.

Güneş enerjisi: Güneş enerjisini toplayıp ısı ve elektriğe dönüştürebilen güneş kolektörleri güneş enerjisi kullanımında aracı elemandır. Genellikle çatılara yerleştirilen bu kolektörlerin yanında bir de su deposu bulunur. Depoda bulunan su güneş enerjisi ile ısınarak ısınma-ısıtma ihtiyacı giderilir. Çevreye hiçbir zararı olmaması, sürekli yenilenebilir olması güneş enerjisini cazip hale getirir.

Rüzgar enerjisi: Tüm dünya genelinde faydalanılabilir bir kaynaktır. Rüzgar türbünü adı verilen büyük pervaneli yüksek kuleler aracılığıyla rüzgar enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülür.

Jeotermal enerji: “Yer ısısı” anlamına gelen jeotermal kelimesi yer kabuğunun iç kesimlerinde birikmiş basınç altındaki sıcak su, buhar ve gazdan elde edilen enerjiyi adlandırmak için kullanılmaktadır. Bu enerjiden yeryüzüne çıkan sıcak sular aracılığıyla yararlanılır. Kaplıcalar jeotermal enerjinin ilk kullanım alanlarıdır. Jeotermal enerjiden kaynağın sıcaklığına bağlı olarak ısıtmada ve enerji üretiminde yararlanılabilir. Özellikle ada devleti olan İzlanda bu enerjiden çokça faydalanır. Ülkemizde jeotermal enerji bakımından zengindir.

Dalga enerjileri: Okyanus, deniz gibi büyük su kütlelerinde meydana gelen dalga (gel-git) veya okyanus akıntısı nedeniyle yer değiştiren su kütlelerinin sahip olduğu kinetik veya potansiyel enerjinin, elektrik enerjisine dönüştürülmesidir. Denizve okyanuslardaki düzenli akıntıların kinetik enerjisinin, deniz tabanına yerleştirilen türbünler aracılığıyla elektrik enerjisine dönüştürülmesi sağlanır. Sahilleri güçlü rüzgarlara maruz kalan ülkelerde kullanılabilir.

Son yıllarda kullanılmaya başlanan dalga ve sudan enerji modelleri de alternatif enerji kaynaklarından sayılmaktadır. Denizdeki dalga akımlarından yararlanarak geliştirilen enerjilere dalga enerjisi, tatlı ve tuzlu suların birleştiği yerlere kurulan ünitelerle sağlanan enerjiye de “ozmos” enerjisi adı verilmektedir.

Suyun sahip olduğu enerjiye hidrolik enerji adı verilmektedir.

Sudan enerji alarak hidrolik enerjiyi mekanik enerjiye dönüştüren su çarkları ve su türbinleri, hidrolik enerjinin temel mekanizmasını oluşturmaktadır.

Akarsular bir ülkenin tarımına hizmet ettiği gibi, elektrik enerjisi üretiminde de önemli bir role sahiptir. Fosil (petrol, kömür)yakıtlarından istenildiği kadar elektrik üretebilmekte, fakat bu kaynakların tükenen ve çevreyi kirleten birer kaynak olmaları sebebiyle kısıtlı kullanım imkanı bulunmaktadır.

Bir diğer alternatif enerji kaynağı da nükleer enerjidir. Nükleer enerji atomun çekirdeğinden elde edilen bir enerji türüdür. Ağır radyoaktif atomların bir nötronun çarpması ile daha küçük atomlara bölünmesi veya hafif radyoaktif atomların birleşerek daha ağır atomlar oluşturması sonucu açığa çıkan enerjinin (nükleer enerji) nükleer reaktörlerde elektrik enerjisine dönüştürülmesiyle ekle edilir.

Nükleer enerji: Enerji açığının giderilmesini sağlayabilir ancak bu santrallerin kurulum maliyetinin yüksek olması, nükleer atıkların doğal çevreye vereceği oldukça büyük zararlar mutlaka göz önünde bulundurulmalıdır. Nükleer atıkları zararsız hale getirme yöntemleri uygulanmalıdır. Nükleer santrallerin özellikle deprem tehlikesi olmayan yörelerde kurulması gerekmektedir.

Nükleer santrallerin kontrollü bir şekilde kullanılması halinde fosil yakıt rezervlerinin daha uzun süre dayanması, çevre kirliliğinin önlenmesi, yakıt fiyatlarının ayarlanması ve ucuz elektrik üretilmesi gibi çok yönlü faydalar sağlanacaktır.

Alternatif enerji kaynakları kullanılarak çevre kirliliğinin önüne geçilebilir. Ayrıca yakın gelecek yenilenebilir enerji kaynakları olduğundan, halen enerji ithal eder durumda olan ve dünyanın belli ülkelerine enerji bakımından bağımlı olarak varlığını sürdüren devletlerin çoğu kendi enerjisini kendi üretir hale gelecektir. Böylece dünya genelinde gözle görülür bir siyasi ve ekonomik rahatlama sağlanacaktır.