Ionizacija

Izvor: Wikipedia
Ionizacijska energija neutralnih kemijskih elemenata

Ionizacija je pretvaranje neutralnih atoma ili molekula u električki nabijene čestice gubljenjem ili prihvaćanjem elektrona. To se najčešće događa sudaranjem s dovoljno brzim električki nabijenim česticama (ionima, elektronima, mezonima, protonima, alfa-česticama).

Ionizacijska energija[uredi - уреди]

Ionizacijska energija je energija nužna da atom ili molekula u plinovitom stanju izgubi jedan elektron. Graf prikazuje koliko ona iznosi za neutralne atome i može se uočiti da se uglavnom najteže daju ionizirati plemeniti plinovi. No neke se molekule teže ioniziraju nego helij, na primjer ionizacijska energija kisika O2 iznosi 50 eV, ozona O3 11,7 eV, vode H2O 12,6 eV. [1]

Izbačeni elektron može kratko vrijeme ostati slobodan, može se vezati uz neki neutralni atom ili molekulu i tako stvoriti negativno nabijen ion, ili se spojiti s nekim pozitivno nabijenim ionom. Koliko dugo će elektron biti slobodan ovisi uglavnom o tlaku plina, tempararaturi i stupnju ionizacije, tj. o broju nastalih iona i preostalih neutralnih atoma. Čestica koja uzrokuje ionizaciju postupno, svakim sudarom, gubi kinetičku energiju.

Sekundarna ionizacija je proces nastajanja iona djelovanjem elektrona i iona koji su nastali primarnom ionizacijom, ako su oni prilikom svojega postanka dobili dovoljno veliku kinetičku energiju.

Uzroci ionizacije[uredi - уреди]

Ionizaciju uzrokuje elektromagnetsko zračenje dovoljno velike energije: ultraljubičasto, rendgensko, gama-zračenje. Dio Zemljine atmosfere (ionosfera) ioniziran je zbog stalne apsorpcije zračenja iz svemira i Sunčeva zračenja.

Ionizaciju uzrokuje radioaktivno zračenje.

Ionizaciju može izazvati trenje zmeđu slojeva tvari. Tako nastaje električni naboj oblaka.

Ionizacija se može pojaviti zbog termičkoga gibanja atoma i molekula pri visokim temperaturama, npr. u plamenu. Tada neutralni atomi i molekule imaju dovoljnu kinetičku energiju da u međusobnim sudarima jedni druge ioniziraju. Na ekstremno visokim temperaturama, na primjer u unutrašnjosti zvijezda, atomi mogu izgubiti sve elektrone.

Ionizaciju izaziva električno pražnjenje u plinovima. Ako plin nije u električnom polju, nastali ioni se brzo rekombiniraju i plin se vraća u neutralno stanje. No, ako se plin nalazi u električnom polju, nastali se negativno nabijeni ioni gibaju prema anodi, a pozitivno nabijeni prema katodi.

Instrumenti[uredi - уреди]

Ionizacija omogućava detekciju zračenja u ionizacijskoj komori, Geiger-Müllerovu brojaču, Wilsonovoj komori.[2]

Izvori[uredi - уреди]

  1. Handbook of physics, Walter Benenson i dr., Springer, New York, 2002
  2. Hrvatska opća enciklopedija, Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2003.