ARRHENIUS, Svante (1859-1927)
İsveçli kimyacı. Elektrolitlerin ayrışması kuramıyla çağdaş fizikokimyanın ve elektrokimyanın kurucusu sayılır.
Svante August Arrhenius 19 Şubat 1859’da Uppsala yakmlanndaki Wyk kasabasında doğdu. Üç yaşındayken kendi çabasıyla okumayı öğrendi, 17 yaşında ortaöğrenimini olağanüstü bir başarıyla tamamladıktan sonra Uppsala Üniversitesi’nde matematik, fizik ve kimya okudu. Özellikle kimya dersleri, henüz yanıtlanamamış problemleriyle büyük ilgisini çekiyordu. Sürekli bir arayış içinde olan Arrhenius 1881’de Stockholm Üniversitesi’ne geçerek, elektrik dalında uzmanlaşmış fizikçi E.Edlung’un yönetiminde elektrolitlerin iletkenliği konusunda yoğun deneylere başladı. 1884’te Uppsala Üniversitesi’ne sunduğu doktora tezi, Stockholm’de geliştirmiş olduğu elektrolitlerin iletkenlik kuramını içeriyordu. Arrhenius’ un tezi zamanın bilim adamları arasında büyük tartışmalara yol açtı, kıyasıya eleştirildi ve en düşük geçer not verilerek kabul edildi.
Görüşlerinin kendi ülkesindeki bilim çevrelerinden büyük tepki görmesi üzerine Arrhenius, kuramını öteki Avrupa ülkelerinde tanıtmayı düşündü. 1885’te Rusya’ya giderek, ileride yakın bir işbirliği yapacağı Wilhelm Ostwald’m Riga’daki laboratuva-rında çalıştı. Ardından, 1886’da Würzburg’da Kohlra-usch ile, 1887’de Graz’da Boltzmann ile ve 1888’de Amsterdam’da Van’t Hoff ile çalışmalarını sürdürdü. Bu arada, deneylerle sınadığı görüşlerini yeniden gözden geçirip derleyerek 1887’de Zeitschrift für physkalische Chemıe dergisinde “Über die Dissociati-on der in Wasser Gelöster Stoffe” (“Suda Çözünmüş Maddenin Ayrışması Üstüne”) adıyla yayımladı. Avrupa’da ünü giderek yayılan Arrhenius’a, büyük yankılar uyandıran kuramını yayımlamasından dört yıl sonra, 1891’de Almanya’daki Giessen Üniversitesi’nden profesörlük önerisi geldiyse de, ülkesinde çalışmayı yeğleyen Arrhenius, Stockholm Teknik Üniversitesi’ndeki fizik profesörlüğünü seçti. 1897’de de aynı kurumun rektörlüğüne getirildi. 1905’te Berlin Üniversitesi’nden daha iyi parasal olanaklar, özel laboratuvar ve daha elverişli araştırma koşullarıyla çok çekici teklifler alan Arrhenius, bu önerileri de geri çevirdi. Artık ülkesinde bilimsel değeri tartışmasız kabul edilmişti. 1901’de İsveç Bilimler Akademisi üyeliğine seçilmiş, bir yıl sonra Londra’daki Royal Society’nin Davy madalyası ve ardından İngiliz Kimya Derneği’nin Faraday madalyasıyla ödüllendirilmişti. 1903’te de kimya dalında Nobel ödülünü kazanan ilk İsveçli oldu. 1905’ten ölümüne değin, yeni kurulan Nobel Institute for Physical Research’ ün yöneticiliğini yürüttü. Sofia Rudback ile yaptığı ilk evliliğinden bir, Maria Johanson ile yaptığı ikinci evliliğinden de üç oğlu olan Arrhenius 2 Ekim 1927’de Stockholm’de öldü.
Elektroliz ve elektrolitlerin ayrışması
Arrhenius, doktora tezinde temellerini attığı elektrolitlerin ayrışması kuramında, katı tuz moleküllerinin seyreltik çözeltilerde tümüyle ayrıştığını savunmuştu. Bu olay, sodyum klorünün suda çözündüğü zaman sodyum ve klor atomlarına ayrışması demekti. Oysa o günün kimyacıları, sodyumun zehirli olduğunu ve suyla tepkimeye giderek hidrojen gazı verdiğini klorun ise sarı renkli boğucu bir gaz olduğunu biliyorlardı ve sodyum klorür bileşimindeki sofra tuzu suda çözüldüğünde hiç de Arrhenius’ un sözünü ettiği olay gerçekleşmiyordu. Arrhenius, suda ayrışan tuz moleküllerinden, yıllarca önce Faraday’ın da öne sürdüğü gibi, elektrik yüklü iyonların oluştuğunu savunuyor ve sulu çözeltide sodyumun ve klorun element halindeki özelliklerine rastlanmamasını, elementlerin iyon haline geçmekle atomdan daha değişik nitelikler kazanmasına bağlıyordu. Yalnız, iyonların elektroliz sonucunda oluştuğunu ileri süren Faraday’a karşılık, Arrhenius suda elektroliz olayına gerek kalmadan da çözünme sonucu iyonların oluşabileceğine inanıyordu. Edinilmiş bilgilere ters düşen bu sav, ilk biçimiyle inandırıcı olamadı. Arrhenius hiç yılmadan deneylerini yıllarca sürdürdü ve 1887’de kuramım yayımlayarak, su ortamında çözünen kimi elektrolit moleküllerinin artı ve eksi yük taşıyan iyonlara ayrıştığını ve bu elektrik yükü nedeniyle maddenin atom halindeki özelliklerini gösteremediğini deneysel kanıtlarla açıkladı. Ayrıca, elektrolit tuzun iyonlaşma derecesinin seyreltik çözeltilerde daha fazla olacağını savunmuştu. Ancak, bu savın yalnız zayıf elektrolitler için geçerli olduğu ileride Debye ve Haeckel’in geliştireceği iyonlar arası çekim kuramıyla anlaşılacaktı.
Arrhenius’un elde ettiği deneysel sonuçların, Van’t Hoff’un geçişme (osmoz) basıncı ve Ostwald’ın asitlerin kimyasal ilgisi (afinite) kuramıyla uyum içerisinde olması, doktora tezi sonrasında başlayan tartışma ve eleştirileri büyük ölçüde yatıştırdı. Sonraki yıllarda da Arrhenius ile Van’t Hoff ve Osnvald arasındaki bilimsel dayanışma giderek güçlendi ve ortak çalışmaları sonucunda elektrolitlerin ayrışması kuramının geçerliliği tüm bilim çevrelerince kabul edildi.
Bu kuramın açıklanmasının 25. yılına rastlayan 1909’da Ostwald, Zeitschrift dergisinin bir cildini Arrhenius’a ayırdı ve zamanın tüm tanınmış kimyacılarının konuyla ilgili makalelerine yer verdi. Ünü ülke sınırlarım aşan Arrhenius, 1911’de bir dizi konferans vermek üzere ABD’deki Yale Üniversitesi’ne çağrıldı ve konferans notlarım 1912’de Theories of Solutiorı (“Çözelti Kuramları”) adıyla yayımladı.
Tepkime hızları
Elektrokimya konusundaki kuramları benimsenen Arrhenius, bu arada ilgisini daha değişik alanlara kaydırmıştı. 1889’da kimyasal tepkimelerin, sıcaklığın artmasıyla birlikte olağanüstü hızlandığını gözlemlemişti. Sıcaklık 1°C arttığında tepkimeye giren moleküllerin ortalama enerjileri ancak % 1 oranında artarken, sıcaklığın 10° C artmasıyla tepkime hızları en az iki katma çıkıyordu. Bu gözlemlerden yola çıkan Arrhenius,tepkime hızlarının uyarılmış molekül sayısıyla orantılı olduğu sonucuna vardı. Buna göre tepkime hızı sabiti k’nın
k = Ae ’’ Ea/RT
olduğunu saptadı. Bu formülde A frekans faktörü, Ea etkinleşme enerjisi, R Boltzmann gaz sabiti, T ise Kelvin ölçeğindeki sıcaklık derecesidir.
Tepkime hızları konusundaki çalışmaları Arrhe-nius’u biyokimya ve canlılar kimyasıyla karşı karşıya getirdi. Bu konudaki düşüncelerinin temelinde, test tüplerinde yapılan normal kimyasal tepkimeler ile insan vücudundaki kimyasal değişiklikler arasında önemli bir fark olmadığı görüşü yatıyordu. Özellikle vücudun zehirli maddelere karşı koymak için geliştirdiği önleyici ve koruyucu sistemler üzerinde çalışmalarını derinleştiren Arrhenius, bulgularını ve görüşlerini 1907’de Immuno-Chemistry (“Bağışıklık Kimyası”) adlı kitabında yayımladı. Biyokimyanın fizikokimyada başvurulan kesin yöntemler uygulanmadıkça gelişemeyeceğine inanıyordu. Biyokimya kuramlarının, genel kimyanın temel yasalarına uyması amacıyla 1915’te Quantitative Laws in Biological Chemistry (“Biyokimyada Nicelik Yasaları”) adlı yapıtını yayımladı.
Astronomi ve kozmogoni çalışmaları
Arrhenius, bu çalışmalarının yanı sıra astronomi ve kozmik fizik alanında da çeşitli tezler geliştirdi. Güneş sisteminin yıldızların çarpışması sonucunda oluştuğunu, küçük yıldızların, daha çabuk soğuyarak daha önce kabuk bağladığı için yaşam koşullarına uygun bir ortam sağladığını öne sürdü; kozmik maddelerin ışıma basıncıyla taşındığını, hatta canlı bakterilerin aynı yolla taşınarak yaşamın tüm uzaya yayıldığını savundu. Bu alandaki çalışmalarını 1908’de yayımladığı Worlds in the Making (“Dünyaların Oluşumu”) ve 1918’de yayımladığı Destinies of the Stars (“Yıldızların Kaderi”) adlı kitaplarında derledi. Ayrıca buzul çağlarının oluşumunu açıklayan bir kuram geliştirerek, yeryüzünün yaşamış olduğu çeşitli iklim koşullarını açıklamaya çalıştı. Yeryüzündeki enerji kaynaklarının darlığına dikkati çeken Arrhenius, doğal kaynakların sorumsuzca tüketilmemesini önerdi. Her zaman uluslararası tek bir dil düşlediği için İngilizce’yi değiştirerek bu amaca uygun bir biçim kazandırmaya çalıştı. Çeşitli bilim dallarına değerli katkılarının yanı sıra özgün düşünce ve buluşları uluslarası ününü daha da yaygınlaştırmıştır.
• YAPITLAR (başlıca): “Über die Dissociation der in Wasser Gelösten Stoffe”, Zeitschrift für physikalische Chemie, I ..(631), 1887, (“Suda Çözünmüş Maddenin Ayrışması Üstüne”); Treatise on Theoretical Electroche-mistry, 1901, (“Kuramsal Elektrokimya İncelemesi”); Treatise on Cosmic Physics, 1903 (“Kozmik Fizik İncelemesi”); Immuno-Chemistry, 1907, (“Bağışıklık Kimyası”); Worlds in the Making, 1908, (“Dünyaların Oluşumu”); Theories of Solution, 1912, (“Çözeltiler Kuramı”); Quantitativt Laws in Biological Chemistry, 1915, (“Biyokimyada Nicelik Yasaları”); Destinies of the Stars, 1918, (“Yıldızların Kaderi”); Chemistry in Modern Life, 1923, (“Çağdaş Yaşamda Kimya”); Erde und Weltall, 1926, (“Yeryüzü ve Evren”).
• KAYNAKLAR: B.Harrow, Eminent Chemists of Our Time, 1927; P.Lenard, Great Men of Science, 1938; F.T.Moore ve W.T.Hall, A History of Chemistry, 1939; W. Ostwald, “Svante August Arrhenius” Zeitschi-rift für physikalische Chemie, V (65), 1909.
Türk ve Dünya Ünlüleri Ansiklopedisi