Ionizace
Ionizace je endotermický proces tvorby iontů z neutrálních atomů nebo molekul .
Kladně nabitý iont se vytvoří, pokud elektron v molekule přijme dostatek energie k překonání potenciálové bariéry , rovnající se ionizačnímu potenciálu . Záporně nabitý iont naopak vzniká, když je atomem zachycen další elektron s uvolněním energie.
Je obvyklé rozlišovat dva typy ionizace - sekvenční (klasickou) a kvantovou, která se neřídí některými zákony klasické fyziky .
Klasická ionizace
Vzduchové ionty , kromě toho, že jsou pozitivní a negativní, se dělí na lehké, střední a těžké ionty. Ve volné formě (při atmosférickém tlaku ) existuje elektron déle než 10 -7 - 10 -8 sekund.
Ionizace v elektrolytech
Elektrolyty jsou látky rozpuštěné ve vodě. Elektrolyty zahrnují rozpustné soli , kyseliny , hydroxidy kovů . V procesu rozpouštění se molekuly elektrolytu rozkládají na kationty a anionty . Faraday , spoléhat se na údaje získané z experimentů s elektrolýzou , odvodil vzorec o úměrnosti hmotnosti m k náboji Δq, který prošel elektrolytem, nebo o úměrnosti hmotnosti m k síle proudu I a času Δt :.
Ionizace v plynech
Plyny jsou většinou složeny z neutrálních molekul. Pokud jsou však některé molekuly plynu ionizovány, plyn vede elektrický proud . Existují tři hlavní způsoby ionizace v plynech:
- Tepelná ionizace - ionizace, při které je potřebná energie k odtržení elektronu od atomu dána srážkami mezi atomy v důsledku zvýšení teploty;
- Ionizace elektrickým polem - ionizace v důsledku zvýšení hodnoty vnitřního elektrického pole nad limitní hodnotu. Z toho vyplývá odtržení elektronů od atomů plynu.
- Ionizace ionizujícím zářením
Kvantová ionizace
V roce 1887 Heinrich Hertz zjistil, že působením světla mohou elektrony uniknout z těla - byl objeven fenomén fotoelektrického jevu . To nebylo v souladu s vlnovou teorií světla - nemohla vysvětlit zákony fotoelektrického jevu a pozorované oddělení energie ve spektru elektromagnetického záření . V roce 1900 Max Planck zjistil, že tělo může absorbovat nebo emitovat elektromagnetickou energii pouze ve speciálních částech, kvantech . To poskytlo teoretický základ pro vysvětlení jevů fotoelektrického jevu. K vysvětlení jevů fotoelektrického jevu předložil Albert Einstein v roce 1905 hypotézu o existenci fotonů jako částic světla, která umožňuje vysvětlit kvantovou teorii - fotony, které jsou schopny absorbovat nebo emitovat jako celek. o jeden elektron, dejte mu dostatečnou kinetickou energii k překonání gravitační síly elektronu na jádro - dochází ke kvantové ionizaci.
Ionizační metody
Metody používané k ionizaci vodivých materiálů:
Jiskrová ionizace : kvůli rozdílu potenciálu mezi kusem studovaného materiálu a jinou elektrodou vznikne jiskra , která vytáhne ionty z cílového povrchu.
K ionizaci v doutnavém výboji dochází ve zředěné atmosféře inertního plynu (například v argonu ) mezi elektrodou a vodivou částí vzorku.
Dopadová ionizace . Pokud se jakákoli částice o hmotnosti m (elektron, ion nebo neutrální molekula) letící rychlostí V srazí s neutrálním atomem nebo molekulou, pak kinetická energie letící částice může být vynaložena na ionizační akt, pokud je tato kinetická energie ne menší než ionizační energie.
Viz také
- Deionizace
- Ionizace v indukčně vázaném plazmatu
- Povrchová ionizace
- Ionizátor
- Ionizátor vody je zařízení, které ionizuje vodu a navzdory nedostatku empirických důkazů podporujících přínosy ionizované vody pro lidské zdraví je prodáváno jako antioxidanty , které zpomalují proces stárnutí a předcházejí nemocem [1] .
Literatura
- Kotelnikov IA Přednášky o fyzice plazmatu. 1. díl: Základy fyziky plazmatu. - 3. vyd. - Petrohrad. : Lan , 2021. - 400 s. - ISBN 978-5-8114-6958-1 .
Poznámky
- ↑ Woolston, Chris . Uhasí vaši žízeň, samozřejmě. Ale to, zda může ionizovaná voda zpomalit stárnutí a bojovat s nemocemi, je jiná věc , Los Angeles Times (22. ledna 2007). Archivováno z originálu 16. ledna 2011. Staženo 30. října 2008.
 Slovníky a encyklopedie | |
|---|---|
| V bibliografických katalozích |
|