Grad av ionisering - Degree of ionization

En plasmalampe som illustrerer en lav grad av ionisering (dvs. en delvis ionisert gass)

Den grad av ionisering (også kjent som ionisering Utbyttet i litteraturen) refererer seg til andelen av nøytrale partikler, slik som de i en gass eller i vandig oppløsning, som er ionisert. For elektrolytter kan det forstås som en kapasitet av syre / base til å ionisere seg selv. En lav grad av ionisering kalles noen ganger delvis ionisert (også svakt ionisert ), og en høy grad av ionisering som full ionisert . Imidlertid kan full ionisert også bety at et ion ikke har noen elektroner igjen.

Ionisering refererer til prosessen der et atom eller molekyl mister en eller flere elektroner fra sin atombane , eller omvendt får en ekstra, fra et innkommende fritt elektron (elektronfeste). I begge tilfeller slutter atomet eller molekylet å være en nøytral partikkel og blir en ladningsbærer . Hvis arten har mistet en eller flere elektroner, blir den positivt ladet og kalles et positivt ion , eller kation . Tvert imot, hvis arten har fått en eller flere ekstra elektroner, blir den negativt ladet og kalles et negativt ion, eller anion . Individuelle frie elektroner og ioner i et plasma har svært korte levetider, typisk dårligere enn mikrosekundet , da ionisering og rekombinasjon , eksitasjon og avslapning er kollektive kontinuerlige prosesser.

Kjemisk bruk

Den grad av dissosiasjon α (også kjent som graden av ionisering), er en måte å representere styrken av en syre. Det er definert som forholdet mellom antall ioniserte molekyler og antall molekyler oppløst i vann. Det kan representeres som et desimaltall eller i prosent. Man kan klassifisere sterke syrer som de som har ioniseringsgrader over 30%, svake syrer som de med α under 30%, og resten som moderate syrer, ved en spesifisert molkonsentrasjon.

Fysikkbruk

I plasma refererer graden av ionisering til andelen nøytrale partikler som er ionisert: ${\ displaystyle \ alpha}$

${\ displaystyle \ alpha = {\ frac {n_ {i}} {n_ {i} + n_ {n}}}}$

hvor er ionetettheten og den nøytrale tettheten (i partikler per kubikkmeter). Det er et dimensjonsløst tall, noen ganger uttrykt i prosent. ${\ displaystyle n_ {i}}$${\ displaystyle n_ {n}}$

Når det er referert til et atom, betyr "fullstendig ionisert" at det ikke er igjen noen bundne elektroner , noe som resulterer i en bar kjerne . Et spesielt tilfelle av fullioniserte gasser er veldig varme termonukleære plasmaer , slik som plasmaer kunstig produsert i atomeksplosjoner eller naturlig dannet i solen vår og alle stjerner i universet. Vanlige stjerner inneholder stort sett hydrogen og helium som er fullstendig ionisert til protoner (H ⁺ ) og alfapartikler (He ²⁺ ).

Historie

Ionisert materie ble først identifisert i et utløpsrør (eller Crookes tube ), og slik beskrevet av Sir William Crookes i 1879 (han kalte det "strålende materie"). Karakteren til Crookes-rørets " katodestråle " -sak ble deretter identifisert av den engelske fysikeren Sir JJ Thomson i 1897, og kalt "plasma" av Irving Langmuir i 1928, kanskje fordi den minnet ham om et blodplasma .

Se også

• Liste over plasma (fysikk) artikler

Fotnoter