Robert Bunsen Kimdir?

Tanım

Robert Bunsen arsenik zehirlenmesinin panzehirini keşfetti. Nerden bilebilirdi ki yıllar sonra, bu keşifin kendi  hayatını kurtaracağını.

Robert Bunsen’ın diğer icatları  Çinko-karbon pili; icat edilmiş flaş fotoğrafçılığı; gayzerlerin nasıl çalıştığını gösterdi; Ve Gustav Kirchhoff ile tarihin en verimli bilimsel yöntemlerinden birini icat etti: Bunsen ve Kirchhoff’un sezyum ve rubidium elementlerini keşfetmek için kullandıkları spektroskopi. Adı ise en çok dünya çapında laboratuvarlarda kullanılan ve temiz yanan Bunsen brülörleri icatı ile hatırlanıyor.

Erken Yaşam ve Eğitim

Robert Wilhelm Eberhard Bunsen, 30 Mart 1811’de Almanya’nın Göttingen şehrinde doğdu. Ailenin dört oğlundan en küçüğüydü.

Babası Christian Bunsen, modern diller profesörü ve Göttingen Üniversitesi‘nde baş kütüphaneciydi. Annesi asker bir aileden geliyordu. Bunsen bir keresinde yaramaz bir çocuk olduğunu ancak annesi onu disipline ettiğini de hatırlar.

İlkokul ve liseyi Göttingen’de okudu. 15 yaşına geldiğinde Göttingen’e yaklaşık 40 mil (60 km) uzaklıktaki Holzminden’deki dilbilgisi okuluna taşındı.

1828’de 17 yaşında Göttingen Üniversitesi‘nde diploması için çalışmaya başladı. Kimya, fizik ve matematik dersleri aldı, jeoloji ve botanik dersleri aldı. Nem ölçerdeki çalışmalarıyla ödül kazandı. 1830’da bu çalışmayı yazdığında henüz 19 yaşında olmasına rağmen kimya doktorası aldı.

Bunsen, Kimya okumak için Avrupa’yı dolaşmak için devlet bursu kazanana kadar Göttingen’de kaldı. 1832 ve 1833’ün çoğunu Almanya, Avusturya, İsviçre ve Fransa’daki laboratuvarlarda kimyasal teknikler öğrenerek geçirdi. Fransa’da ünlü kimyager Joseph Gay-Lussac ile çalışarak Paris’te zaman geçirdi.

Üniversite öğrencisi olarak geçirdiği zaman ile yıllar sonra arasındaki farkları hatırlatan Bunsen, şunları söyledi:
“Benim zamanımda, bilim okuduk ve şimdi sık sık olduğu gibi, sadece bir tanesi değil.”

Keşifler ve Bilime Katkıları

Bir Zafer ve Bir Felaket – Arsenik

1833’te, 22 yaşındayken, Bunsen Göttingen Üniversitesi‘nde kimya öğretim görevlisi olarak çalışmaya başladı. Öğretmenlik lisansını almıştı, ancak üniversiteden maaş alamadı. Öğrencilere ders verdi ve kimya laboratuvarlarında araştırmalar yaptı.

1834’te ilk önemli eserini yayımladı. Doktor Arnold Berthold ile birlikte çalışarak arsenik zehirlenmesinin panzehiri olduğunu keşfetti.

Arsenik bileşiklerinin çözüldüğü bir çözeltiye demir oksit hidrat eklenmesinin arsenik bileşiklerinin çözünmeyen, zararsız bir katı olan demir arsenat olarak çözeltiden düşmesine neden olduğunu buldu.

Bunsen arsenik bileşiklerini incelemek için sürekli bir tutku geliştirdi. İyi kimyager olduğu gibi, bu bileşiklerin toksik etkilerine karşı önlem almaya çalıştı: çalışırken onu dış mekanlardan temiz hava besleyen solunum tüpüyle bir yüz maskesi tasarladı.

Bununla birlikte, bazı arsenik bileşikleri patlayıcıdır. Uyarı olmadan, kuru havada patlarlar. 1843’te, arsenik zehirlenmesinin panzehirini bulduktan dokuz yıl sonra, Bunsen, kakadil siyanür adı verilen bir arsenik bileşiği örneği patladığında, yüz maskesini parçaladığında ve sağ gözünü kalıcı olarak kör ettiğinde böyle bir patlamanın kurbanı oldu.

Patlama ayrıca Bunsen’in ciddi arsenik zehirlenmesi geçirmesine neden oldu.

Dokuz yıl önce keşfettiği demir oksit hidrat panzehiri tarafından ölümden kurtarıldı.

Çinko-Karbon Pilin İcadı

1841’de Bunsen, genellikle Bunsen pili olarak adlandırılan çinko-karbon hücresini icat etti. Bunu, örneğin telgraf hatlarına güç sağlamak için kullanılan pahalı Grove hücresinde bir gelişme olarak gördü. Grove hücresi çinko-platin hücreydi. platin onu çok pahalı yaptı.

Bunsen, çinko-karbon hücrelerini, metalleri cevbilerinden izole etmek için kullandığı büyük pillerde birleştirdi. Büyük ölçekli saf magnezyum metal örnekleri üreten ilk kişiydi.

Pahalı platini ucuz karbonla değiştirmesi, maliyetlerden caydırılan diğer araştırmacıların elektrokimya alanında çalışma yapmasına da izin verdi.

Gaz Analizi ve Çelik Yapımında Büyük Kazançlar

Bunsen gazları analiz etmek için yeni teknikler geliştirdi. 1838 ve 1846 yılları arasında endüstriler tarafından üretilen gazları incelemek için yöntemlerini kullandı. Kömür yakılarak ısının üretildiği çelik endüstrisinde kömürün büyük kısmının tamamen yanmadığını tespit etti. Karbondioksit oluşturmak için verimli bir şekilde yakarak çok daha fazla ısı üretmek yerine karbon monoksit oluşturmak için yanıyordu.

Verimliliği artırmak için Bunsen, karbon monoksit dolu kömür yakma egzoz gazlarının karbondioksit oluşturmak için yakılarak daha fazla enerji üretmek için geri dönüştürülmesini önerdi. Alman fırınlarının enerjilerinin yüzde 50’lerini, İngiliz fırınlarının ise %80’ini boşa harcadığını tahmin etti. Sonunda, isteksiz endüstriler yollarını değiştirdi ve Bunsen’in tavsiyelerini benimsedi.

İzlanda’ya Bir Keşif Gezisi – Bunsen Gayzerlerin Nasıl Çalıştığını Keşfetti

Bunsen hem gaz analizi hem de jeoloji ile ilgileniyordu. 1846’da volkanik aktiviteyi incelemek için İzlanda’ya davet edildi ve burada jeokimyaya temel katkılarda bulundu.

Gayzerlerin yanlarında cesurca durarak ve bilimsel cihazları derinliklerine indirerek, gayzerlerin tabanlarında aşırı ısınmış bir su rezervuarına sahip olduğunu keşfetti: bu su 100 °C’den çok daha sıcak. Yerin altındaki yüksek basınçla sıvı tutulur. Bu su aşağıdan yükseldikçe, basınç düşer ve su bir gayzer oluşturmak için patlayıcı bir şekilde kaynar.

Uzak kuzey manzarası kesinlikle ıssız ama fevkalade güzel ve burada çektiğimiz inanılmaz ayrıcalıklara ve alıştırmalara mal olsa da, onu gördüğüme asla pişman olmayacağım.

Robert Bunsen

Bunsen Brülörü

Onlardan önceki kimyagerler ve simyacılar, bir maddenin örneğini aleve serperseniz, gördüğünüz rengin numunedeki kimyasal elementleri tanımlamanıza yardımcı olduğunun farkındaydılar. Örneğin lityum bileşikleri gül kırmızısı bir alevle yanarken, potasyum bileşikleri leylak alevi ile yanar.

Bu, farklı elementlerin tuzları kullanılarak farklı renklerin üretildiği havai fişeklerin kimyasında görülür.
Bunsen, sodyum bileşiklerinin turuncu-sarı bir alev verdiğini gözlemledi.

Bununla birlikte, alevin temel rengi, içine kimyasallar serpilmeden önce, teste müdahale edebilir ve bu da onu güvenilmez hale getirebilir.

Bunsen’ın cevabı gaz yakıcısıydı. Hava yanmadan önce doğru oranda gaza sokularak temiz, kurumsuz, neredeyse renksiz bir alev üretilir. Brülörünü kullanan Bunsen, maddeleri her zamankinden çok daha güvenilir bir şekilde analiz etmek için alev testlerini kullandı.

Tasarladığı brülörler laboratuvar asistanı Peter Desaga tarafından yapılmış.

Bunsen brülörün tasarımını 1857’de yayınladı, ancak tasarımının patentini almadı. Bilimden kazanç elde etmek istemedi; entelektüel ödüllerin fazlasıyla yeterli olduğuna inanıyordu.

Brülörü artık sadece alev testleri için değil. Tüm dünyadaki tıbbi laboratuvarlarda numuneleri ısıtmak ve ekipmanları sterilize etmek için kullanılır.

Spektrometre ve Yeni Elemanların Keşfi

Bunsen’in arkadaşı ve meslektaşı Gustav Kirchhoff, spektroskopinin bebek bilimiyle ilgileniyordu.

Spektroskopi, Isaac Newton’un 1666’da yaptığı gibi güneş ışığını prizma kullanarak gökkuşağının renklerine bölme bilimiydi.

Uzun yıllar sonra, 1802’de William Hyde Wollaston Newton’un deneyini tekrarladı, ancak büyüteç kullanarak güneş ışığının spektrumuna baktı. Gökkuşağının renklerinden daha fazlasını gördü: renklerin içinde yedi koyu çizgi gördü.

1812’de Josef Fraunhofer, güneş ışığından büyük ölçüde büyütülmüş bir renk spektrumuna baktı ve bu karanlık çizgilerin 500’den fazlasını gördü. (Artık 3000’den fazla hat olduğunu biliyoruz.)

Fraunhofer satırları açıklayamadı.

Fraunhofer, güneş ışığının spektrumu prizmadan büyüttüğünde karanlık çizgiler gördü.

Bunsen, Kirchhoff ile ilk kez tanışmış ve 1851’de orada bir yıl geçirdiği Breslau Üniversitesi’nde onunla çalışmıştır. 1852’de Bunsen, Heidelberg Üniversitesi Kimya Kürsüsü’ne çıktı. 1854’te, arkadaşı Kirchhoff’un fizik kürsüsüne çıkmak için onu takip etmesini sağladı. Çift daha sonra oldukça verimli bir araştırma ortaklığı kurdu.

Kirchhoff yeni spektroskopi bilimiyle ilgileniyordu. Güneş spektrumundaki karanlık çizgileri açıklamak istedi. Güneş atmosferindeki güneş ışığının belirli dalga boylarını emen daha soğuk gazlardan kaynaklandığının tarihi keşfini yaptı. Bu koyu çizgili spektrumlara artık emilim spektrumları denir.

1859’da Kirchhoff ve Bunsen, Bunsen’in alev testlerinden spektrayı incelemek için bir spektroskop ve bir Bunsen brülörü bir araya getirdi. İki bilim adamı, Bunsen brülörünün sıcak alevindeki çeşitli farklı maddelerin spektrumlarına baktı.

Bunsen-Kirchhoff Spektroskopu

Sonuçlar çarpıcıydı. Spektrumda parlak çizgiler ortaya çıktı: elementler, Bunsen brülörünün alevinde güçlü bir şekilde ısıtıldığında, belirli renklerde veya dalga boylarında ışık yaydı. Bu parlak çizgili spektrumlara artık emisyon spektrumu denir.

Spektrumdaki çizgilerin kimyasal elementler için güvenilir bir ‘parmak izi’ olduğu ortaya çıktı. Her eleman, ışığın karakteristik dalga boylarını emer veya yayar, bu da farklı elemanlar için çizgilerin farklı ‘parmak izlerine’ yol açar.

Bunsen ve Kirchhoff, yeni icat ettikleri yöntemi kullanarak iki yeni element keşfettiler: 1860’ta sezyum ve 1861’de rubidium.

Spektroskopinin güzelliği, bir maddenin küçük izlerinin tespit edilebilmesidir. Bu, konsantrasyonları son derece düşük olduğunda elementlerin tespit edilebileceği yepyeni bir kimyasal analiz alanı açtı.

Örneğin, Bunsen ve Kirchhoff’un spektroskopisi, keşfedildiği maden suyunda sadece az miktarda sezyum olmasına rağmen, yeni element sezyumu ortaya çıkardı. Aslında, Bunsen yeni elementin bir örneğini almaya çalıştığında, ondan 50 gram sezyum tuzu çıkarmak için 40 ton maden suyu işlemek zorunda kaldı.

Bunsen ve Kirchhoff çalışmalarını yayınladıktan sonra, diğer bilim adamları yeni teknolojinin gücünü çabucak fark ettiler. Bu, indiyum (1863), helyum (1868), europium (1896), galyum (1875) ve hafnium (1922) dahil olmak üzere daha fazla elementin keşfedilmesine yol açtı.

Kirchhoff güneşte bulunan bazı elementleri tanımladı. Diğer bilim adamları yıldızlara baktılar ve güneşimizde ve dünyamızda bulduğumuz elementlerle tamamen aynı elementlerden yapıldıklarını keşfettiler.

Bugün spektroskopi sadece görünür ışığı değil, elektromanyetik spektrumun tüm dalga boylarını kapsamaktadır. Çok çeşitli bilimsel sorunları çözmek için son derece değerli bir yöntemdir. Canlılar bile, manyetik rezonans spektroskopisi insanlardaki hastalıkları tanımlamak için kullanıldığında olduğu gibi spektroskopi ile analiz edilebilir.

Flash Fotoğrafçılığın İcadı

1864’te Bunsen ve araştırma öğrencisi Henry Enfield Roscoe, fotoğrafların zayıf ortam ışığında çekimine izin vermek için ışık kaynağı olarak yanan magnezyumdan gelen yoğun, parlak ışığı kullandıklarında flaş fotoğrafçılığını icat ettiler.

Özel Yaşam

Bunsen hiç evlenmedi ve çocuğu olmadı.

Etrafta olmak için eğlenceli bir insan olarak üne sahipti, kahkaha doluydu, ancak kişisel görünümü hakkında çok dikkatli değildi – zaman geçirmek için kıyafet seçmek ve aynada kendine bakmaktan daha iyi kullanımları vardı. Başka bir profesörün karısı bir keresinde onu öpmek istediğini söylemişti, ama önce onu yıkaması gerekirdi!

Sıcak kalpliliği, şakaları ve eğlenceyi sevmesi ile büyük bir üne sahipti. Öğrencileri ona büyük hayranlık gösterdi. Ölümünden sonra Bunseniana adlı kısa bir kitapta yayınlanan birçok anekdot anlattı.

Arsenik ve zehirli gazlarla çalışması, patlayıcı kimyasal reaksiyonlar üzerine çalışması ve ekipmanı aktif volkanların kraterlerine alıp gayzerlere indirme isteği tehlikeli bir şekilde yaşamaktan zevk aldığını gösteriyor. 1868’de laboratuvarında bir patlama daha oldu. Bu, havada kendiliğinden tutuşabilen iridyum ve rodyum metal tozlarını içeriyordu. Bunsen şöyle yazmış:

Ellerim tam olarak iyileşmediği için yazmak benim için hala zor… ince bölünmüş metale dokunmak üzerine… parmağımla, bir anda çarpılmış barutun enerjisiyle patladı… Sol elim… Gözlerimi kurtardım, çünkü yüzüm ve gözlerim parmaklarıma giren alevler tarafından yüzeysel olarak yandı. Gözlerim, şarkılı kaşlar ve kirpikler hariç, zarar görmedi ve bu yüzden patlama neyse ki arkasında ciddi bir iz bırakmayacak.

Bunsen’in en sevdiği aktivitelerden biri Heidelberg çevresindeki ormanlık alanda ve tepelerde yürümekti (burada düşünmek için zamanı oldu). Bu yürüyüşlerde en iyi fikirlerinin kendisine geleceğini söyledi.

Bunsen laboratuvar çalışmalarının büyük bir kısmını bizzat yaptı. Yetenekli bir cam üfleyiciydi ve deney yapmayı bilimdeki her şeye tercih ediyordu.

Meslektaşı Kimyager Sır Henry Enfield ROSCOE (1833-1915) Robert Bunsen için şunu söyledi:

Bir araştırmacı olarak harikaydı, bir öğretmen olarak daha büyüktü, bir insan ve arkadaş olarak en büyüktü.

Ödüller

Bunsen, Nobel öncesi ödül günlerinde çalıştı. 1860’ta İngiliz Kraliyet Cemiyeti’nin Copley Madalyası şeklinde Nobel Ödülü’ne eşdeğer bir ödüle layık görüldü; Ayrıca 1877’de Kraliyet Cemiyeti’nin Davy Madalyası’nı kazandı. Kraliyet Cemiyeti’nin yabancı üyesi seçildi ve 1883’te Fransız Bilimler Akademisi’nin sekiz yabancı üyesinden biri oldu.

Son

Robert Bunsen 16 Ağustos 1899’da Heidelberg’de 88 yaşında öldü.

Kaynak: https://www.famousscientists.org/robert-bunsen/ 

Görsel Kaynak: robert-bunsen.jpg (500×300) (famousscientists.org)

Editör: Meryem Melisa KAR