Fosfor Karanlıkta Nasıl Parlar?
Fosfor insanın ve bütün hayvanların dokularında ‘kalsiyum fosfat’ biçiminde doğada ise fosfat mineralleri halinde oldukça yaygın olarak bulunur. Doğada en çok bulunan şekli beyaz fosfor olup, 44°’de erir. Karanlıkta ışır ama havayla temas edince tutuşur, beyaz dumanlar çıkararak yanar. Üstelik dikkat! Çok da zehirlidir.
Fosfor 1969 yılında H. Brand tarafından insan idrarının ısıtılmasıyla hazırlanmış, ilk defa karanlıkta parlayan bir bileşik elde edilmiştir. Bu ilgi çekici olay, bir süre sonra formülünü satın alan Krafft tarafından dünyaya tanıtılmaya başlanmıştır.
Fosforlu ışıma teriminin kaynağı karanlıkta ışıldayan beyaz fosfordur. Isı yaymaksızın ışık verme özelliği fosfordan başka maddelerde ve bazı canlılarda da görülür ama bu maddelerin bilinen ilk örneği fosfor olduğu için bileşiminde fosfor bulunmasa da karanlıkta ışıldayan bütün maddeleri fosforlu deme alışkanlığı dillere yerleşmiştir.
Mesela ateş böceklerinin ve bazı balıkların ışıması, gövdelerindeki özel bir ışık organlarında bulunan moleküllerin kimyasal değişime uğramaları ile olur. Ateşböceklerinde ışık üreten hücreler, oksijen ve lusiferaz adlı bir kimyasalla reaksiyona giren lusiferin adlı bir kimyasal içerir. Işık yayma özelliğiyle yıldız kurdu olarak da bilinen bu böcekler genellikle kısa aralıklarla yanıp sönen bir ışık saçar. Bu ışık sarı, yeşil, kırmızı hatta mavi olabilir. Işığın yanıp sönme ritmi, erkek ile dişinin buluşmasını sağlayan sistemin bir parçasıdır. Çiftleşmek dışında haberleşmek ve kendini savunmak içinde kullandığı bu ışığın veriminin % 100 olması yani alınan enerjinin tamamının ışık enerjisine dönüşebilmesi ise ayrıca şaşırtıcı. Tungstenden yapılan eski tip ampullerin veriminin sadece % 10 olduğunu düşününce yani kullandığı enerjinin % 90’ını ısıya dönüştürdüğünden şaşkınlığımız daha da artıyor. Ateş böceklerinin bu başarılı üretimi bilim adamlarına örnek teşkil etmektedir.
Yakamoz denilen deniz suyunun parlaması da yine sudaki bazı enzimlerin kimyasal tepkimeleri sonucunda oluşur. Bu ışıkların fosfor ışıması ile bir alakası yoktur. Bunlar biyolojik ışımalardır. Malum denizde birçok canlı türü yaşar. Bu canlı türlerinden biri de tek hücreli olan alglerdir. İşte bu canlının deniz yüzeyinde oluşturdukları parıltı ve görüntüye yakamoz deniliyor. Elbette tek bir alg bu görüntüyü oluşturmuyor. Bir arada toplu yaşadıkları için bu görsel şölen meydana geliyor. Yakamoz denizin ateşböceği olarak da adlandırılıyor. Bilinenin aksine yakamozun daha iyi görünebilmesi için ay ve şehir ışıklarının baskın olmaması gerekiyor. Yani yakamoz ay ışığının deniz üzerinde yansımasıyla oluşmuyor. Ya da ışık vurduğunda balıkların pullarının ışık yaymasıyla da ortaya çıkmıyor.
Konumuza dönersek,
Fosforda ise mekanizma şöyle işliyor; normal olarak bir atomda elektronlar en düşük enerji seviyesinde bulunur. Cisme kuvvetli bir ışık vurduğunda, elektronlar ışıktaki foto onları emerek uyarılırlar ve enerjileri artarak daha dıştaki yörüngelere sıçrarlar. Işığa karşı olan bu reaksiyon, cisim de anında aydınlanma veya ısınma şeklinde görülür. Böylece elektronlar üzerlerindeki enerjiyi tekrar verip, başlangıçtaki düşük enerji seviyeli konumlarına dönmeye çalışırlar.
Çok özel bir iki atom türünde, elektronların bu ilk konumlarına dönme, dönerken de enerji verme ve ışık saçma olayı genel fizik kurallarına pek de uymayan bir şekilde dakikalar, saatler hatta günler sonra olabilir. Fosforlu diye nitelendirilen bu cisimler ışık veren kaynağın yok olmasından sonra da elektronları geri dönüş yolculuklarına ve bu sürede üzerlerindeki enerjileri ışık olarak vermeye devam ettikleri sürede parlamayı sürdürürler. Elektronların orijinal konumlarına olan dönüş yolculukları tamamlanınca parlama da sona erer.
Kalsiyum, baryum ve çinko sülfürler en iyi bilinen fosforlu maddelerdir saatlerdeki rakamların, akrep veya kovanın, bazı oyuncakların karanlıkta görünmelerini sağlayan fosforlu boyaların yapımlarında genellikle çinko sülfür kullanılır. Çünkü çinko sülfür laboratuvarda kolayca elde edilebilir. Başka maddelerle karıştırılmadıkça vakit fosforlu maddelerin ışığı uçuk mavi renktedir. Değişik floresan boyalarla karıştırılarak, parlak yeşil ve kırmızı renkler elde edilir.
Yazan: Burçak YÜCE
Kaynakça: Bunları biliyor muydunuz?
Bir yanıt bırakın