Степень ионизации

Степень ионизации (также известной как выход ионизации в литературе) относится к доле нейтральных частиц, таких как ионизированные или водные растворы газовые . Для электролитов его можно понимать как способность кислоты/основания к самой ионизации. Низкая степень ионизации иногда называют частично ионизированной (также слабо ионизированной ), а высокая степень ионизации как полностью ионизированная . Тем не менее, термин, полностью ионизированный , также используется для описания иона, у которого нет электронов. ^{[ 1 ]}

Ионизация относится к процессу, при котором атом или молекула теряет один или несколько электронов из его атомной орбиты или, наоборот, получает дополнительный, из входящего свободного электрона (электронного прикрепления). В обоих случаях атом или молекула перестает быть нейтральной частицей и становится носителем заряда . Если вид потерял один или несколько электронов, он становится положительно заряженным и называется положительным ионом или катионом . Напротив, если вид получил один или несколько дополнительных электронов, он становится негативно заряженным и называется негативным ионом или анионом . Отдельные свободные электроны и ионы в плазме имеют очень короткую жизнь, обычно уступая микросекунду , поскольку ионизация и рекомбинация , возбуждение и релаксация являются коллективными непрерывными процессами. ^{[ 2 ]}

Использование химии

Степень диссоциации α (также известная как степень ионизации) - это способ представления силы кислоты. Он определяется как отношение количества ионизированных молекул и количества молекул, растворенных в воде. Это может быть представлено как десятичное число или в процентах. Можно классифицировать сильные кислоты как те, которые имеют степень ионизации выше 30%, слабые кислоты, как и α, ниже 30%, а остальные в виде умеренных кислот, при указанной молярной концентрации.

Использование физики

В физике плазмы степень ионизации $\alpha$ относится к доле нейтральных частиц, которые ионизированы:

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

где $n_{i}$ Ионная плотность и $n_{n}$ нейтральная плотность (в частицах на кубический метр). Это безразмерное число, иногда выражаемое в процентах.

Термины фракционной ионизации и фракции ионизации также используются для описания либо доли ионизированных нейтральных частиц, либо доли свободных электронов. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

При упоминании атом «полностью ионизированный» означает, что не осталось связанных электронов , что приводит к обнаженному ядру . Особый случай полностью ионизированных газов представляет собой очень горячую термоядерную плазму , такой как плазма, искусственно производимые в ядерных взрывах или естественным образом сформированы на солнце и все звезды во вселенной. Регулярные звезды в основном содержат водород и гелий , которые полностью ионизируются в протоны (h ⁺) и альфа-частиц (он ²⁺).

История

Ионизированное вещество было впервые идентифицировано в пробирке для выписки (или трубки Crookes ), и так описано сэром Уильямом Круксом в 1879 году (он назвал его «лучистым веществом»). ^{[ 5 ]} Характер межселлевской трубки « катодный луч » был впоследствии идентифицирован английским физиком сэром Дж.Дж. Томсоном в 1897 году, ^{[ 6 ]} и назвал «плазму» Ирвингом Ленгмуром в 1928 году, ^{[ 7 ]} Возможно, потому что это напомнило ему плазму крови . ^{[ 8 ]}

Сноски

^ Mochizuki, Y.; Такахаши, К.; Джанка, Х.-Т.; Hillebrandt, W.; Diehl, R. (2008). «Титан-44: его эффективная скорость распада в остатках молодых сверхновых и его изобилие в CAS A». Астрономия и астрофизика . 346 (3): 831–842. Arxiv : Astro-ph/9904378 .
^ Чепмен, Брайан (25 сентября 1980 г.). Процессы свечения разряда: распыление и травление в плазме . Нью -Йорк: Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-0471078289 Полем Архивировано из оригинала 1 октября 2020 года . Получено 7 апреля 2018 года .
^ Дженкинс, Эдвард Б. (21 января 2013 г.). «Фракционная ионизация теплой нейтральной межзвездной среды». Астрофизический журнал . 764 (1): 25. Arxiv : 1301.3144 . doi : 10.1088/0004-637x/764/1/25 .
^ Caselli, P.; Уолмсли, CM; Terzieva, R.; Хербст, Эрик (20 мая 1998 г.). «Фракция ионизации в плотных облачных ядрах». Астрофизический журнал . 499 (1): 234–249. doi : 10.1086/305624 .
^ Крукс представила лекцию Британской ассоциации по развитию науки в Шеффилде, в пятницу, 22 августа 1879 г. [1] Архивировал 9 июля 2006 года на машине Wayback [2]
^ Объявил в своей вечерней лекции Королевскому учреждению в пятницу, 30 апреля 1897 года, и опубликовано в философском журнале , 44, 293 [3]
^ I. Langmuir, « колебания в ионизированных газах », Proc. Нат. Академический Наука США , том. 14, с. 628, 1928
^ Gl Rogoff, ed., IEEE Transactions on Plasma Science , Vol. 19, с. 989, декабрь 1991. См. Выдержка в «Коалиция для науки о плазме - что такое плазма?» Полем Архивировано из оригинала 20 апреля 2006 года . Получено 24 мая 2006 г.

[ti44-1] Mochizuki, Y.; Такахаши, К.; Джанка, Х.-Т.; Hillebrandt, W.; Diehl, R. (2008). «Титан-44: его эффективная скорость распада в остатках молодых сверхновых и его изобилие в CAS A». Астрономия и астрофизика . 346 (3): 831–842. Arxiv : Astro-ph/9904378 .

[Chapman_1980-2] Чепмен, Брайан (25 сентября 1980 г.). Процессы свечения разряда: распыление и травление в плазме . Нью -Йорк: Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-0471078289 Полем Архивировано из оригинала 1 октября 2020 года . Получено 7 апреля 2018 года .

[3] Дженкинс, Эдвард Б. (21 января 2013 г.). «Фракционная ионизация теплой нейтральной межзвездной среды». Астрофизический журнал . 764 (1): 25. Arxiv : 1301.3144 . doi : 10.1088/0004-637x/764/1/25 .

[4] Caselli, P.; Уолмсли, CM; Terzieva, R.; Хербст, Эрик (20 мая 1998 г.). «Фракция ионизации в плотных облачных ядрах». Астрофизический журнал . 499 (1): 234–249. doi : 10.1086/305624 .

[5] Крукс представила лекцию Британской ассоциации по развитию науки в Шеффилде, в пятницу, 22 августа 1879 г. [1] Архивировал 9 июля 2006 года на машине Wayback [2]

[6] Объявил в своей вечерней лекции Королевскому учреждению в пятницу, 30 апреля 1897 года, и опубликовано в философском журнале , 44, 293 [3]

[langmuir1928-7] I. Langmuir, « колебания в ионизированных газах », Proc. Нат. Академический Наука США , том. 14, с. 628, 1928

[8] Gl Rogoff, ed., IEEE Transactions on Plasma Science , Vol. 19, с. 989, декабрь 1991. См. Выдержка в «Коалиция для науки о плазме - что такое плазма?» Полем Архивировано из оригинала 20 апреля 2006 года . Получено 24 мая 2006 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]