Ionizálás
Az ionizáció egy endoterm folyamat, amelyben semleges atomokból vagy molekulákból ionok keletkeznek .
Pozitív töltésű ion képződik, ha a molekulában lévő elektron elegendő energiát kap a potenciálgát leküzdéséhez , ami megegyezik az ionizációs potenciállal . Ezzel szemben egy negatív töltésű ion akkor keletkezik, amikor egy további elektront befog egy atom energia felszabadulásával.
Szokásos különbséget tenni az ionizáció két típusa között - a szekvenciális (klasszikus) és a kvantum között, amelyek nem engedelmeskednek a klasszikus fizika egyes törvényeinek .
Klasszikus ionizáció
A levegőionok amellett, hogy pozitívak és negatívak, könnyű, közepes és nehéz ionokra oszthatók. Szabad formában ( légköri nyomáson ) egy elektron legfeljebb 10-7-10-8 másodpercig létezik .
Ionizáció elektrolitokban
Az elektrolitok vízben oldott anyagok. Az elektrolitok közé tartoznak az oldható sók , savak , fém-hidroxidok . Az oldódás során az elektrolitmolekulák kationokra és anionokra bomlanak . Faraday elektrolízises kísérletekből származó adatokra támaszkodva képletet állított le az m tömeg és az elektroliton áthaladó Δq töltéssel arányosságáról, vagy arról, hogy az m tömeg arányos-e az I áramerősséggel és a Δt : idővel.
Ionizáció gázokban
A gázok többnyire semleges molekulákból állnak. Ha azonban a gázmolekulák egy része ionizált, a gáz elektromos áramot vezet . A gázok ionizációjának három fő módja van:
- Termikus ionizáció - ionizáció, amelyben az elektronnak az atomról való leválasztásához szükséges energiát atomok közötti ütközések adják a hőmérséklet emelkedése miatt;
- Ionizáció elektromos térrel - ionizáció a belső elektromos tér értékének határérték feletti növekedése miatt . Ebből következik az elektronok leválása a gázatomokról.
- Ionizáció ionizáló sugárzással
Kvantumionizáció
1887-ben Heinrich Hertz megállapította, hogy a fény hatására az elektronok kiszabadulhatnak a testből - fedezték fel a fotoelektromos hatás jelenségét . Ez nem volt összhangban a fény hullámelméletével – nem tudta megmagyarázni a fotoelektromos hatás törvényeit és az energia megfigyelt szétválását az elektromágneses sugárzás spektrumában . 1900-ban Max Planck megállapította, hogy egy test csak meghatározott részekben, kvantumokban képes elnyelni vagy kibocsátani elektromágneses energiát . Ez elméleti alapot adott a fotoelektromos hatás jelenségeinek magyarázatához. A fotoelektromos hatás jelenségeinek magyarázatára 1905-ben Albert Einstein hipotézist terjesztett elő a fotonok fényrészecskékként való létezéséről, amely lehetővé teszi a kvantumelmélet megmagyarázását - a fotonok, amelyek teljes egészében képesek elnyelni vagy kibocsátani. egy elektronnal, adjon neki elegendő kinetikus energiát ahhoz, hogy legyőzze az elektron gravitációs erejét az atommaghoz - kvantumionizáció történik.
Ionizációs módszerek
A vezető anyagok ionizálására használt módszerek:
Szikraionizáció : a vizsgált anyag egy darabja és egy másik elektróda közötti potenciálkülönbség miatt szikra keletkezik , amely kihúzza az ionokat a célfelületről.
Az izzító kisülésben az ionizáció egy inert gáz (például argon ) ritka atmoszférájában megy végbe az elektróda és a minta vezetőképes darabja között.
Impact ionization . Ha bármely V sebességgel repülő m tömegű részecske (elektron, ion vagy semleges molekula) ütközik semleges atommal vagy molekulával, akkor a repülő részecske mozgási energiája az ionizációs aktusra fordítható, ha ez a mozgási energia nem kevesebb, mint az ionizációs energia.
Lásd még
- Deionizáció
- Ionizáció induktív csatolású plazmában
- Felületi ionizáció
- Ionizáló
- A vízionizáló egy olyan eszköz, amely ionizálja a vizet , és annak ellenére, hogy nincsenek empirikus bizonyítékok, amelyek alátámasztják az ionizált víz emberi egészségre gyakorolt előnyeit, antioxidánsként forgalmazzák, amely lassítja az öregedési folyamatot és megelőzi a betegségeket [1] .
Irodalom
- Kotelnikov IA Előadások a plazmafizikáról. 1. kötet: A plazmafizika alapjai. - 3. kiadás - Szentpétervár. : Lan , 2021. - 400 p. - ISBN 978-5-8114-6958-1 .
Jegyzetek
- ↑ Woolston, Chris . Természetesen oltja a szomjat. De az már más kérdés , hogy az ionizált víz képes-e lassítani az öregedést és leküzdeni a betegségeket ( Los Angeles Times , 2007. január 22.). Az eredetiből archiválva : 2011. január 16. Letöltve: 2008. október 30.
 Szótárak és enciklopédiák | |
|---|---|
| Bibliográfiai katalógusokban |
|