Ionisaatio
Ionisaatio on endoterminen prosessi, jossa ioneja muodostuu neutraaleista atomeista tai molekyyleistä .
Positiivisesti varautunut ioni muodostuu, jos molekyylissä oleva elektroni saa riittävästi energiaa ylittääkseen potentiaaliesteen , joka on yhtä suuri kuin ionisaatiopotentiaali . Päinvastoin, negatiivisesti varautunut ioni muodostuu, kun atomi vangitsee ylimääräisen elektronin vapauttamalla energiaa.
On tapana erottaa kaksi ionisaatiotyyppiä - peräkkäinen (klassinen) ja kvantti, joka ei noudata joitain klassisen fysiikan lakeja .
Klassinen ionisaatio
Ilma-ionit , sen lisäksi, että ne ovat positiivisia ja negatiivisia, jaetaan kevyisiin, keskikokoisiin ja raskaisiin ioneihin. Vapaassa muodossa ( ilmanpaineessa ) elektroni on olemassa enintään 10 -7 - 10 -8 sekuntia.
Ionisaatio elektrolyyteissä
Elektrolyytit ovat veteen liuenneita aineita. Elektrolyyttejä ovat liukoiset suolat , hapot , metallihydroksidit . Liukenemisprosessissa elektrolyyttimolekyylit hajoavat kationeiksi ja anioneiksi . Faraday , luottaen elektrolyysikokeista saatuihin tietoihin , johti kaavan massan m suhteellisuudesta elektrolyytin läpi kulkeneeseen varaukseen Δq tai massan m suhteellisuudesta virranvoimakkuuteen I ja aikaan Δt :.
Ionisaatio kaasuissa
Kaasut koostuvat enimmäkseen neutraaleista molekyyleistä. Jos osa kaasumolekyyleistä kuitenkin ionisoituu, kaasu johtaa sähkövirtaa . Kaasuissa on kolme pääasiallista ionisaatiotapaa:
- Terminen ionisaatio - ionisaatio, jossa tarvittava energia elektronin irrottamiseen atomista saadaan atomien välisistä törmäyksistä, jotka johtuvat lämpötilan noususta;
- Ionisaatio sähkökentällä - ionisaatio, joka johtuu sisäisen sähkökentän arvon noususta raja-arvon yläpuolelle. Tästä seuraa elektronien irtautuminen kaasuatomeista.
- Ionisointi ionisoivalla säteilyllä
Kvantti-ionisaatio
Vuonna 1887 Heinrich Hertz totesi, että valon vaikutuksesta elektronit voivat paeta kehosta - valosähköisen ilmiön ilmiö löydettiin . Tämä ei ollut yhdenmukainen valon aaltoteorian kanssa - se ei voinut selittää valosähköisen vaikutuksen lakeja ja havaittua energian erottelua sähkömagneettisen säteilyn spektrissä . Vuonna 1900 Max Planck totesi, että keho voi absorboida tai lähettää sähkömagneettista energiaa vain erityisissä osissa, kvanteissa . Tämä antoi teoreettisen perustan valosähköisen vaikutuksen ilmiöiden selittämiselle. Selittääkseen valosähköisen vaikutuksen ilmiöitä Albert Einstein esitti vuonna 1905 hypoteesin fotonien olemassaolosta valon hiukkasina, mikä mahdollistaa kvanttiteorian selittämisen - fotoneja, jotka pystyvät absorboitumaan tai emittoimaan kokonaisuutena. yhdellä elektronilla, anna sille riittävästi kineettistä energiaa voittamaan elektronin painovoiman ytimeen - tapahtuu kvantti-ionisaatio.
Ionisointimenetelmät
Johtavien materiaalien ionisointiin käytetyt menetelmät:
Kipinäionisaatio : tutkittavan materiaalin kappaleen ja toisen elektrodin välisen potentiaalieron vuoksi syntyy kipinä , joka vetää ioneja kohteen pinnalta.
Ionisaatio hehkupurkauksessa tapahtuu inertissä kaasussa (esimerkiksi argonissa ) elektrodin ja näytteen johtavan osan välissä.
Iskuionisaatio . Jos mikä tahansa nopeudella V lentävä hiukkanen, jonka massa on m (elektroni, ioni tai neutraali molekyyli), törmää neutraaliin atomiin tai molekyyliin, niin lentävän hiukkasen kineettinen energia voidaan käyttää ionisaatioon, jos tämä liike-energia on ei pienempi kuin ionisaatioenergia.
Katso myös
- Deionisaatio
- Ionisaatio induktiivisesti kytketyssä plasmassa
- Pintaionisaatio
- Ionisaattori
- Vesi-ionisaattori on laite, joka ionisoi vettä ja huolimatta empiirisen todisteen puutteesta, joka tukee ionisoidun veden hyötyjä ihmisten terveydelle, sitä markkinoidaan antioksidantteina , jotka hidastavat ikääntymisprosessia ja ehkäisevät sairauksia [1] .
Kirjallisuus
- Kotelnikov IA Luennot plasmafysiikasta. Osa 1: Plasmafysiikan perusteet. - 3. painos - Pietari. : Lan , 2021. - 400 s. - ISBN 978-5-8114-6958-1 .
Muistiinpanot
- ↑ Woolston, Chris . Se sammuttaa janoasi, tietysti. Mutta se, voiko ionisoitu vesi hidastaa ikääntymistä ja torjua sairauksia, on toinen asia , Los Angeles Times (22. tammikuuta 2007). Arkistoitu alkuperäisestä 16. tammikuuta 2011. Haettu 30. lokakuuta 2008.
 Sanakirjat ja tietosanakirjat | |
|---|---|
| Bibliografisissa luetteloissa |
|