Fosfor elementi tükeniyor mu? Fosfor neden önemli?

Fosfor “tehlike altındaki elementler” listesine girdi. Yaşamın sürdürülebilmesi için en önemli element, ama tükenmek üzere. Fosfor tehlikeli element olsa bile insan vücudunun temel elementlerindendir. Son yıllarda bilim insanları fosfor sıkıntısı çekebileceğimizi söylüyor. Fosfor elementi tükeniyor mu? Fosfor neden önemli? Fosfor zehirli mi? Fosforun faydaları nelerdir? Fosfor kaynakları nelerdir? Fosfor olmazsa neler olur? sorularının cevabı yazımızda.

Fosfor elementi tükeniyor mu? Fosfor neden önemli?

Sorun şu ki gübre olarak kullanılan fosfor nehirlerde ve okyanuslarda çözünüyor ve nihayetinde bir çökelti hâline geliyor. Bilim insanlarına göre 30 ila 40 yıl arasında bir kıtlık yaşanabilir.

Periyodik tablodaki on beşinci elementin keşfi, Kolomb’un Hindistan’ı bulmak için yola çıkıp yanlışlıkla Amerika’yı bulması gibi bir müthiş bir yanlışın hikâyesi aslında.

Fosforu bulan kişi 17. yüzyılda yaşamış simyacı ve tüccar Hennig Brand’dır. Brand, simyanın en büyük hedefi olan felsefe taşını elde etmeye çalışıyordu.

Simyacılar bu taşın hayat iksiri olduğuna, kurşunu altına çevirebileceğine inanıyordu. Fakat bu efsanevi bileşen nerede bulunabilirdi?

Brand’e göre bunun yanıtı insan idrarıydı. Böyle düşünmesinin iki sebebi vardı: Birincisi, altın da idrar da benzer renkteydi; ikincisi idrar, simyacıların kusursuz bir sanat eseri olarak gördüğü insan bedeninden geliyordu.

Fosfor’un keşfi

Felsefe taşı peşindeki Brand’ın 1669 yılında geliştirdiği düzeneği günümüzde tekrar edebilecek bir bilim insanının olabileceğine kimse inanmıyor. Hele bir de kötü kokulara katlanabilen komşularınız yoksa. Brand bu düzenek için başlangıçta büyük miktarlarda insan idrarını bir araya getirip fermente olmaya bıraktı.

Ardından kalıntıları, Joseph Wright’ın 1795 tarihli Felsefe Taşını Arayan Simyacı adlı resminde olduğu gibi kuru damıtma yoluyla ısıttı. Bu işlemin sonucunda Brand, kapalı bir şişedeyken bile karanlıkta parlayan ve havayla temas ettiğinde oldukça parlak beyaz alevlerle saçan beyaz, mumsu bir madde elde etti.

Bu özellikleri üzerine Brand bu maddeye, Yunanca’da “ışık taşıyan”anlamına gelen “phosphorus” yani fosfor adını taktı.

‘Filojiston’ varsayımı

Hayal kırıklığına uğramış olması muhtemel olan Brand, simyanın diğer önemli varsayımlarından biri olan saf filojistonu
bulduğunu sanmış da olabilir. Simyanın özellikle antik Yunan felsefesi temelli spiritüel bir yapısı bulunuyordu.

Antik Yunan felsefesine göre de bütün maddeler dört element ya da özelliğe sahiptir, bunlar da hava, toprak, ateş ve sudur. Simyacılar yanma esnasında ısı ve ışığın fl ojiston sayesinde üretildiğini düşünüyordu. Bunlara göre flojiston ateşe benzer bir elementti, yanabilen nesnelerin içinde bulunuyordu ve yanma esnasında salınıyordu.

Filojiston kuramı, 1770’li yıllarda Antoine-Laurent Lavoisier yanmanın oksijen-gaz reaksiyonu sonucu olduğunu ortaya çıkana kadar varlığını sürdürdü. Yüzyıl sonra ise bir metali bir başka bir metal haline getirmenin yolu bulundu; ancak bu işlem felsefe taşıyla değil nükleer reaktörde gerçekleştirildi.

Modern kimyanın doğuşu

Öte yandan fosforun keşfedilmesi sonradan modern kimya olarak nitelendirilen yeni bir sayfanın açılmasını sağladı.

Brand’ın keşfi nden 50 kadar yıl sonra Almanya’daki Giessen Üniversitesi Tıp Fakültesi öğretim görevlisi Johann Thomas Hensing fosforun aynı zamanda insan beyninde de bulunduğunu ortaya koydu (minerallerin içinde de fosforun bulunduğu onlarca yıl sonra ortaya çıkacaktı).

Piyasaya ilk çıkan ilaçlarda fosfor elementi de kullanılmaya başlandı. Bunun sebebi “beyninde varsa faydalı olsa gerek” düşüncesiydi, fakat beyaz fosfor aslında oldukça zehirlidir. (zehirleyici doz, kilo başına yalnızca 1 mg’dır.)

Sonuçta bu ilaçları kullananlar iyileşmek bir yana ciddi biçimde zehirlendi. Yine de fosforun biyolojik olarak yaşamsal önemi olduğu biliniyor. Ortalama insan vücudunda yaklaşık 0,5 kilo fosfor bulunuyor ve bu fosforun çoğu da kemikleri ve dişleri güçlendirmek üzere fosfat şeklinde bulunuyor.

Fosfor aynı zamanda DNA ve RNA moleküllerini de bir arada tutuyor. Fosforsuz bir yaşam düşünmek mümkün dahi değil.

Yüksek oranda fosfor bulunan besinler içerisinde çeşitli et türleri, deniz ürünleri, mercimek, fasulye, sert kabuklu yemişler ve tohumlar bulunuyor. Öte yandan beyaz fosfor ise fare zehrinde kullanılıyor.

Daha da uç örnekler vermek gerekirse kimyasal silah olarak Sarin ve VX fosfor bileşiklerinden oluşuyor. Örneğin Sarin, potasyum siyanitten 21 kat daha öldürücü etkiye sahip.

Fosforun faydalarına bakıldığında yeri doldurulamaz!

Fosforun daha birçok olumlu özelliği bulunuyor. Azotla birleştiğinde fosfatlar tarım alanında bol miktarda kullanılan gübrelerin temelini oluşturuyor. Bu alanda fosforun yerini alabilecek herhangi bir madde bulunmuyor.

Bu da önemli bir soruna işaret ediyor. Fosfatın sınırlı miktarda olması canlıların çoğalması önünde bir engel oluşturur. Isaac Asimov’a göre doğada fosforun ikamesi yoktur ve bu nedenle canlılık fosfor miktarıyla sınırlıdır.

Fosforun en önemli kaynağı kayaçlardır. Kayaçlardaki fosfor jeolojik olaylar sonucu aşınarak toprağa ve akarsularla okyanuslara karışır. İnorganik fosfat birincil üretici canlılar tarafından alınır ve organik fosfat haline dönüştürülür.

Beslenme zinciriyle otobur ve etobur hayvanlara aktarılır. Bitki artıkları ve hayvan ölülerinde bulunun fosfor ayrıştırıcılar tarafından tekrar inorganik hale getirilerek toprağa ve denizlere karışır.

Fosfat kayaları yalnızca sınırlı miktarda bulunuyor. Öyle ki fosfor “tehlike altındaki elementler” listesine girmiş durumda.

Sorun şu ki gübre olarak kullanılan fosfor nehirlerde ve okyanuslarda çözülüyor ve nihayetinde bir çökelti hâline geliyor. Şu an için bu fosforu geri dönüştürmenin herhangi bir yolu yok. Bilim insanları 30 ila 40 yıl arasında bir kıtlık yaşanmasını öngörüyor.

Bu da ilginç bir noktaya varmamızı sağlıyor: Brand’ın kovalarca idrarı incelemesini komik bulsak da 350 yıl sonra bakınca aslında onun mümkün olan en mantıklı yere odaklandığını görüyoruz.

Ayrıca bakınız

• Neden Kristal Kaya tuzuna ihtiyacımız var? Sofra tuzu zararlı mı?