Ionizacija

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Pojdi na navigacijo Pojdi na iskanje
Ionizacijska energija nekaterih čistih kemičnih elementov. Vrhovi vsebujejo inertne pline.

Ionizacija je endotermni proces tvorbe ionov iz nevtralnih atomov ali molekul .

Pozitivno nabit ion nastane, če elektron v molekuli prejme dovolj energije za premagovanje potencialne pregrade , ki je enaka ionizacijskemu potencialu . Negativno nabit ion pa nastane, ko atom zajame dodaten elektron, pri čemer se sprosti energija.

Običajno je razlikovati med dvema vrstama ionizacije - sekvenčno (klasično) in kvantno, ki ne upošteva nekaterih zakonov klasične fizike .

Klasična ionizacija

Aeroione , poleg tega, da so pozitivni in negativni, delimo na lahke, srednje in težke ione. V prosti obliki (pri atmosferskem tlaku) elektron obstaja največ 10 -7 - 10 -8 sekund.

Ionizacija v elektrolitih

Elektroliti so snovi, raztopljene v vodi. Elektroliti vključujejo topne soli , kisline , kovinske hidrokside . V procesu raztapljanja se molekule elektrolita razgradijo na katione in anione . Faraday je na podlagi podatkov, pridobljenih iz poskusov z elektrolizo , izpeljal formulo o sorazmernosti mase m z nabojem Δq, ki je prešel skozi elektrolit, ali o sorazmernosti mase m s tokom I in časom Δt: ...

Ionizacija v plinih

Plini so večinoma sestavljeni iz nevtralnih molekul. Če pa so nekatere molekule plina ionizirane, plin prevaja električni tok. Obstajajo tri glavne metode ionizacije v plinih:

  • Toplotna ionizacija - ionizacija, pri kateri se potrebna energija za ločitev elektrona od atoma daje s trki med atomi zaradi zvišanja temperature;
  • Ionizacija z električnim poljem - ionizacija zaradi povečanja vrednosti jakosti notranjega električnega polja nad mejno vrednostjo. Iz tega sledi ločitev elektronov od atomov plina.
  • Ionizacija z ionizirajočim sevanjem

Kvantna ionizacija

Leta 1887 je Heinrich Hertz ugotovil, da lahko elektroni pod vplivom svetlobe uidejo iz telesa - odkrit je bil pojav fotoelektričnega učinka . To je bilo v neskladju z valovno teorijo svetlobe – ni mogla razložiti zakonov fotoelektričnega učinka in opazovanega ločevanja energije v spektru elektromagnetnega sevanja . Leta 1900 je Max Planck ugotovil, da lahko telo absorbira ali oddaja elektromagnetno energijo le v posebnih delih, kvantih . To je dalo teoretično podlago za razlago pojavov fotoelektričnega učinka. Za razlago pojava fotoelektričnega učinka je Albert Einstein leta 1905 postavil hipotezo o obstoju fotonov kot delcev svetlobe, ki omogoča razlago kvantne teorije - fotonov, ki se lahko absorbirajo ali oddajajo kot svetlobni delci. celega z enim elektronom, ji daj zadostno kinetično energijo, da premaga gravitacijsko silo elektrona na jedro - nastane kvantna ionizacija.

Ionizacijske metode

Metode, ki se uporabljajo za ionizacijo prevodnih materialov:

Ionizacija iskre : zaradi potencialne razlike med kosom testnega materiala in drugo elektrodo nastane iskra , ki potegne ione iz ciljne površine.

Ionizacija v sijoči razelektritvi se pojavi v redki atmosferi inertnega plina (na primer v argonu ) med elektrodo in prevodnim kosom vzorca.

Udarna ionizacija . Če kateri koli delec z maso m (elektron, ion ali nevtralna molekula), ki leti s hitrostjo V, trči v nevtralni atom ali molekulo, se lahko kinetična energija letečega delca porabi za ionizacijsko dejanje, če ta kinetična energija ni manjša od energija ionizacije ...

Poglej tudi

Opombe (uredi)