Sürdürülebilirlik, doğal kaynakların gelecekte de kullanılabilir olmasını sağlamak için, günümüz ihtiyaçlarını karşılarken çevrenin korunması ve geliştirilmesi anlamına gelir. Bu, özellikle kimya endüstrisi için büyük önem taşır.

Yeşil Kimya, kimyasal ürünlerin ve süreçlerin tasarımını, insan sağlığı ve çevre için tehlikeli maddelerin kullanımını veya üretimini azaltacak ya da tamamen ortadan kaldıracak şekilde yapma bilimidir. Yeşil Kimya’nın temel amacı, kirliliği temizlemek yerine, daha oluşmadan engellemektir.

• Çevresel Sürdürülebilirlik: İnsan faaliyetlerinin, doğal kaynakları tüketmeden ve ekosistemlere zarar vermeden devam etmesini hedefler.
• Ekolojik Sürdürülebilirlik: Canlı ve cansız varlıkların sağlıklı bir şekilde var olmasını sağlayarak doğanın dengesini korumayı amaçlar.

Makro ve Mikro Ölçekli Deneyler

Kimya laboratuvarlarında yapılan deneyler, kullanılan madde miktarına göre makro ve mikro ölçekli olmak üzere ikiye ayrılır. Yeşil kimya ilkeleri, deneylerin mikro ölçekli yapılmasını teşvik eder.

• Makro Ölçekli Deneyler: Geleneksel yöntemlerle, nispeten büyük miktarda (gram, mililitre) kimyasal maddenin kullanıldığı deneylerdir.
  • Dezavantajları: Yüksek miktarda kimyasal atık oluşumu, daha fazla enerji ve su tüketimi, kazaların ve kimyasal yanıkların riskinin yüksek olması, daha fazla maliyet.
• Mikro Ölçekli Deneyler: Çok küçük miktarlarda (miligram, mikrolitre) kimyasal maddenin kullanıldığı modern deneylerdir.
  • Avantajları:
    • Güvenlik: Kullanılan az miktarda madde sayesinde kazalar ve tehlikeler minimize edilir.
    • Ekolojik: Oluşan atık miktarı çok azdır, bu da çevre kirliliğini büyük ölçüde azaltır.
    • Ekonomik: Kimyasal maddelerin maliyeti ve atık yönetimi giderleri düşer.
    • Verim: Deneyler daha hızlı ve daha az enerjiyle yapılabilir.

Mikro ölçekli deneyler, hem öğrenciler hem de çevre için çok daha güvenli ve sürdürülebilir bir öğrenme ortamı sunar.

Atmosferdeki Tepkimeler ve Küresel Sorunlar

Sanayi devriminden bu yana insan faaliyetleri, atmosferin kimyasal dengesini bozarak ciddi küresel sorunlara yol açmıştır.

• Ozon Tabakasının İncelmesi: Atmosferin üst katmanında bulunan ozon (O3) tabakası, Güneş’ten gelen zararlı ultraviyole (UV) ışınlarını soğurarak Dünya’daki yaşamı korur. Ancak kloroflorokarbonlar (CFC’ler) gibi maddeler, ozon molekülleriyle kimyasal tepkimeye girerek ozon tabakasına zarar verir.
  • Bu maddeler UV ışınlarıyla parçalanarak klor atomu oluşturur. Bu klor atomu, ozon molekülünden bir oksijen atomunu çekerek ozonu parçalar. Bir klor atomu, binlerce ozon molekülünü yok edebilir.
• Asit Yağmurları: Fabrikalardan ve araçlardan salınan kükürt oksitler (SOx) ve azot oksitler (NOx) gibi gazlar, atmosferdeki su buharı ile tepkimeye girerek sülfürik asit (H2SO4) ve nitrik asit (HNO3) gibi asitleri oluşturur. Bu asitler yağmur, kar veya sis şeklinde yeryüzüne inerek asit yağmurlarına neden olur.
  • Zararları: Ormanlara, göllere, nehirlere ve toprağa zarar vererek ekosistemleri bozar; tarihi binaları ve heykelleri aşındırır.
• Küresel Isınma: Karbondioksit (CO2), metan (CH4) ve su buharı gibi bazı gazlar, Güneş’ten gelen ışınların bir kısmını atmosferde tutarak Dünya’nın ısınmasını sağlar (sera etkisi). Ancak insan faaliyetleri (fosil yakıt kullanımı, ormanların yok edilmesi) bu gazların miktarını artırarak sera etkisini güçlendirir. Bu durum, Dünya’nın ortalama sıcaklığının yükselmesine ve iklim değişikliklerine yol açar.

Çözümlü Sorular

1. Soru Aşağıdaki küresel sorunlardan hangisi, atmosferdeki SOx ve NOx gazlarının su buharı ile tepkimeye girmesi sonucu oluşur?

A) Ozon tabakasının incelmesi B) Asit yağmurları C) Küresel ısınma D) Biyolojik çeşitliliğin azalması

Çözüm: Kükürt ve azot oksitleri, atmosferdeki su buharıyla tepkimeye girerek asitlere dönüşür ve asit yağmurlarına neden olur.

Doğru Cevap: B

---

2. Soru Aşağıdakilerden hangisi kimya laboratuvarlarında mikro ölçekli deney yapmanın avantajlarından biri değildir?

A) Daha az kimyasal atık oluşması B) Deneylerin daha güvenli olması C) Daha fazla enerji ve su tüketilmesi D) Maliyetin düşmesi

Çözüm: Mikro ölçekli deneylerde kullanılan madde miktarı az olduğu için enerji, su ve maliyetler düşer. Daha fazla enerji tüketilmesi, makro ölçekli deneylerin bir özelliğidir.

Doğru Cevap: C

---

3. Soru Ozon tabakasına zarar veren kloroflorokarbon (CFC) bileşikleri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?

A) Ozon moleküllerini parçalayabilirler. B) Atmosferde uzun süre kalabilirler. C) Buzdolabı ve deodorantlarda geçmişte kullanılmışlardır. D) Sera gazı etkisi oluşturmazlar.

Çözüm: CFC’ler hem ozon tabakasına zarar verir hem de güçlü sera gazlarıdır. Bu nedenle D şıkkı yanlıştır.

Doğru Cevap: D

---

4. Soru Yeşil Kimya’nın temel amacı nedir?

A) Kirliliği temizlemek B) Kirliliği önlemek C) Daha güçlü kimyasallar üretmek D) Geri dönüşüm süreçlerini yavaşlatmak

Çözüm: Yeşil Kimya, kirliliğin oluşmasını baştan engellemeyi hedefler.

Doğru Cevap: B

---

5. Soru Aşağıdakilerden hangisi sera etkisi ve küresel ısınmaya neden olan gazlardan biri değildir?

A) Karbondioksit (CO2) B) Metan (CH4) C) Kükürt dioksit (SO2) D) Su buharı (H2O)

Çözüm: Karbondioksit, metan ve su buharı temel sera gazlarıdır. Kükürt dioksit ise asit yağmurlarına neden olan bir gazdır.

Doğru Cevap: C