Ionisering
Ionisering er en endoterm proces med dannelse af ioner fra neutrale atomer eller molekyler .
En positivt ladet ion dannes, hvis en elektron i et molekyle modtager nok energi til at overvinde potentialbarrieren , svarende til ioniseringspotentialet . En negativt ladet ion dannes tværtimod, når en ekstra elektron fanges af et atom med frigivelse af energi.
Det er sædvanligt at skelne mellem to typer ionisering - sekventiel (klassisk) og kvante, som ikke overholder nogle love i klassisk fysik .
Klassisk ionisering
Luftioner er, udover at være positive og negative, opdelt i lette, mellemstore og tunge ioner. I fri form (ved atmosfærisk tryk ) eksisterer en elektron i højst 10 -7 - 10 -8 sekunder.
Ionisering i elektrolytter
Elektrolytter er stoffer opløst i vand. Elektrolytter omfatter opløselige salte , syrer , metalhydroxider . I processen med opløsning nedbrydes elektrolytmolekyler til kationer og anioner . Faraday , baseret på data opnået fra eksperimenter med elektrolyse , udledte en formel om proportionaliteten af massen m til ladningen Δq, der passerede gennem elektrolytten, eller om proportionaliteten af massen m til strømstyrken I og tiden Δt :.
Ionisering i gasser
Gasser er for det meste sammensat af neutrale molekyler. Men hvis nogle af gasmolekylerne er ioniserede, leder gassen en elektrisk strøm . Der er tre hovedmåder til ionisering i gasser:
- Termisk ionisering - ionisering, hvor den nødvendige energi til at løsne en elektron fra et atom er givet ved kollisioner mellem atomer på grund af en temperaturstigning;
- Ionisering ved et elektrisk felt - ionisering på grund af en stigning i værdien af det indre elektriske felt over grænseværdien. Heraf følger løsrivelsen af elektroner fra gasatomer.
- Ionisering ved ioniserende stråling
Kvanteionisering
I 1887 fastslog Heinrich Hertz , at under påvirkning af lys kan elektroner undslippe fra en krop - fænomenet med den fotoelektriske effekt blev opdaget . Dette var ikke i overensstemmelse med bølgeteorien om lys - det kunne ikke forklare lovene for den fotoelektriske effekt og den observerede adskillelse af energi i spektret af elektromagnetisk stråling . I 1900 fastslog Max Planck , at et legeme kun kan absorbere eller udsende elektromagnetisk energi i særlige portioner, kvanta . Dette gav et teoretisk grundlag for at forklare fænomenerne med den fotoelektriske effekt. For at forklare fænomenerne med den fotoelektriske effekt fremsatte Albert Einstein i 1905 en hypotese om eksistensen af fotoner som lyspartikler, som gør det muligt at forklare kvanteteorien - fotoner, der er i stand til at blive absorberet eller udsendt som helhed med én elektron, giv den tilstrækkelig kinetisk energi til at overvinde elektronens tyngdekraft til kernen - kvanteionisering sker.
Ioniseringsmetoder
Metoder, der bruges til at ionisere ledende materialer:
Gnistionisering : På grund af potentialforskellen mellem et stykke af materialet, der undersøges, og en anden elektrode , opstår der en gnist , der trækker ioner fra måloverfladen.
Ionisering i en glødeudladning forekommer i en fortærnet atmosfære af en inert gas (for eksempel i argon ) mellem elektroden og det ledende stykke af prøven.
Påvirkning ionisering . Hvis en partikel med massen m (en elektron, en ion eller et neutralt molekyle), der flyver med en hastighed V kolliderer med et neutralt atom eller molekyle, så kan den flyvende partikels kinetiske energi bruges på ioniseringshandlingen, hvis denne kinetiske energi er ikke mindre end ioniseringsenergien.
Se også
- Deionisering
- Ionisering i induktivt koblet plasma
- Overfladeionisering
- Ionisator
- En vandionisator er en enhed, der ioniserer vand , og på trods af manglen på empirisk evidens, der understøtter fordelene ved ioniseret vand for menneskers sundhed, markedsføres som antioxidanter , der bremser ældningsprocessen og forebygger sygdom [1] .
Litteratur
- Kotelnikov IA- forelæsninger om plasmafysik. Bind 1: Fundamentals of Plasma Physics. - 3. udg. - Sankt Petersborg. : Lan , 2021. - 400 s. - ISBN 978-5-8114-6958-1 .
Noter
- ↑ Woolston, Chris . Det slukker selvfølgelig din tørst. Men om ioniseret vand kan bremse aldring og bekæmpe sygdom er en anden sag , Los Angeles Times (22. januar 2007). Arkiveret fra originalen den 16. januar 2011. Hentet 30. oktober 2008.
 Ordbøger og encyklopædier | |
|---|---|
| I bibliografiske kataloger |
|