Ionizacija

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: ${\displaystyle \mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">m</span></span>}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">=</span></span>\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">k</span></span>}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">\cdot </span></span>\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">\Delta </span></span>}\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">q</span></span>}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">=</span></span>\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">k</span></span>}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">\cdot </span></span>\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">jaz</span></span>}<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">\cdot </span></span>\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">\Delta </span></span>}\mathrm{<span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">t</span></span>}}${\ displaystyle m = k \ cdot \ Delta q = k \ cdot I \ cdot \ Delta t} ...

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

• Deionizacija
• Ionizacija v induktivno sklopljeni plazmi
• Površinska ionizacija
• Ionizator
• Ionizator vode je naprava, ki ionizira vodo in se kljub pomanjkanju empiričnih podatkov, ki bi podpirali zdravstvene koristi ionizirane vode, trži kot antioksidant, ki upočasnjuje proces staranja in preprečuje bolezni ^[1] .

Opombe (uredi)

V drugem razdelku ima jezik celoten članek Ionizacija (Eng.). Projektu lahko pomagate tako, da trenutni članek razširite s prevodom. Hkrati pa morate za skladnost s pravili o avtorstvu namestiti predlogo {{ preveden članek }} na stran za razpravo ali v komentar urejanja navesti povezavo do izvornega članka.

Za izboljšanje tega članka je zaželeno : Poiščite in v obliki opomb postavite povezave do neodvisnih avtoritativnih virov , ki potrjujejo napisano . Ko odpravite težavo, jo izključite s seznama parametrov. Po odpravi vseh pomanjkljivosti lahko to predlogo odstrani vsak udeleženec.