Plasma -tillståndsegenskaper, typer och exempel

han Plasmatillstånd Det är ett av de grundläggande sätten på vilka materia kan läggas till och är den mest dominerande i det observerbara universum. Plasma består av en varm, ljus och mycket joniserad gas, till en punkt där den laddar unika egenskaper som skiljer den från gasformigt tillstånd eller från någon annan gas i synnerhet gas.

Plasmaen vi ser det sprids i nattens stjärnor. När det finns ett oändligt antal stjärnor i universum, såväl som nebulösa och andra himmelska enheter, anses det vara tillståndet för den viktigaste saken. På jorden övervägs den fjärde staten, efter vätskan, fast och gasformigt.

Plasmalampa

Solen är det närmaste exemplet där vi kan uppskatta egenskaperna hos plasma i en naturlig miljö. Å andra sidan förekommer naturfenomen på jorden där ett tillfälligt utseende av plasma utlöses, såsom eld och strålar i stormar.

Plasma är inte bara förknippad med höga temperaturer (miljoner kelvingrader), utan också till stora elektriska potentialer, glödlampor och till oändlig elektrisk ledningsförmåga.

[TOC]

Plasmaegenskaper

Stjärnans plasma och nebulorna komponerar praktiskt taget hela det observerbara universum. Källa: Pxhere.

Sammansättning

Matter består av partiklar (molekyler, atomer, joner, celler etc.), som beroende på effektiviteten och krafterna som de läggs till, etablera ett fast, flytande eller gasformigt tillstånd.

Plasmapartiklar består av positivt belastade atomer, bättre känd som katjoner (+) och i elektroner (-). I det plasmatillståndet är det inget tal om molekyler.

Katjoner och elektroner vibrerar vid mycket höga frekvenser som visar kollektivt och icke -individuellt beteende. De kan inte separera eller röra sig utan att hela uppsättningen av partiklar störs.

Kan tjäna dig: Sekundär alkohol: Vad är, struktur, egenskaper, användningar

Detta händer inte till exempel med gaser, där deras atomer eller molekyler, även om de kolliderar med varandra, har minimala, föraktliga interaktioner.

Träning

Plasmatillståndet bildas huvudsakligen när en gas joniseras till följd av dess exponering för mycket höga temperaturer.

Låt oss börja från en isbit. Detta är ett fast. Om den är uppvärmd smälter isen i flytande vatten. Sedan, uppvärmning vid högre temperaturer, kommer vattnet att börja koka och fly från vätskan som ånga, vilket är en gas. Hittills har vi de tre bästa -kända materien.

Om vattenånga värms upp till en mycket högre temperatur, kommer under gynnsamma förhållanden att komma en tid då deras bindningar kommer att bryta för att bilda fritt syre- och väteatomer. Sedan absorberar atomer så mycket värme att deras elektroner börjar utlösas mot omgivningen. Således har syre- och vätekatikationer bildats.

Dessa katjoner hamnar i ett elektronmoln, samlat av handlingen av samhället och elektrostatiska attraktioner. Det sägs då att en plasma har erhållits från vattnet.

I detta fall bildades plasma av verkan av termisk energi. Emellertid kan mycket energistrålning (gammastrålar), såväl som stora skillnader i elektriska potentialer, också framkalla deras utseende.

Kvasineutralitet

Plasma har kännetecknet för att vara kvasineutral (nästan neutral). Detta beror på att antalet elektroner som är upphetsade och frisatta från atomer tenderar att vara lika med storleken på de positiva laddningarna för katjoner. Tänk till exempel på en gasformad kalciumatom som förlorar en och två elektroner för att bilda CA -katjonerna⁺ och ca²⁺:

Kan tjäna dig: isopropil: egenskaper, struktur och exempel

CA (G) + Energi → CA⁺(g) + e^-

Växelström⁺(g) + energi → CA²⁺(g) + e^-

Att vara den globala processen:

CA (G) + Energi → CA²⁺(g) + 2e^-

För varje CA²⁺ att former kommer att vara två gratis elektroner. Om det finns tio CA²⁺, Då kommer de att vara tjugo elektroner, och så vidare. Samma resonemang gäller katjoner med högre belastningsstorlekar (CA³⁺, Växelström⁵⁺, Växelström⁷⁺, etc.). Kalciumkatjoner och deras elektroner går för att integrera en plasma i ett vakuum.

Fysikaliska egenskaper

Plasma har vanligtvis utseendet att vara en mycket ledande flytande gas av elektricitet, ljus, het, och det svarar eller är mottaglig för elektromagnetiska fält. På detta sätt kan plasma kontrolleras eller inneslutas genom att manipulera ett magnetfält.

Typer av plasma

Delvis joniserad

En delvis joniserad plasma är en där atomer inte har tappat alla sina elektroner, det kan finnas till och med neutrala atomer. I exemplet med kalcium kan vara en blandning av CA -katjoner²⁺, CA -atomer och elektroner. Denna typ av plasma är också känd som kall plasma.

Å andra sidan kan plasma ingå i containrar eller isolerande medel som förhindrar spridning av värme från omgivningen.

Helt joniserad

En helt joniserad plasma är en där deras atomer är "nakna", eftersom de har tappat alla sina elektroner. Därför har deras katjoner höga storlekar av positiv laddning.

När det gäller kalcium skulle denna plasma bestå av CA -katjoner^tjugo+ (Kalciumkärnor) och många stora -energielektroner. Denna typ av plasma är också känd som het plasma.

Exempel på plasma

Plasmalampor och neonljus

Plasmalampor erbjuder en nära och säker syn på hur detta tillstånd beter sig. Källa: Pxhere.

Plasmalampor är artefakter som pryder alla sovrum med spöklika ljus. Det finns emellertid andra föremål där vi kan bevittna plasmatillståndet: i de berömda neonljusen, vars ädla gasinnehåll är upphetsad av passagen av en elektrisk ström vid lågt tryck.

Kan tjäna dig: Nitrofurans: Egenskaper, mekanism för handling och klassificering

Gode ​​Gud

Strålarna som faller från molnen är en tillfällig och plötslig manifestation av den markbundna plasma.

Solstormar

Vissa "plasmapartiklar" bildas i jonosfären på vår planet genom den ständiga bombningen av solstrålning. I utbrottet eller solen ser vi enorma mängder plasma.

norrsken

I jordens poler finns det ett annat fenomen relaterat till plasma: norrsken. Den frysta eldbranden minns att samma lågor av spisarna på våra kök är ett annat rutinmässigt exempel på plasma.

Elektronikenheter

Plasma är också en del, i lägre proportioner, elektroniska enheter som tv -apparater och bildskärmar.

Svetsar och science fiction

Exempel på plasma ser dem också i svetsprocesser, i laserstrålar, i kärnkraftsexplosioner, i den lysande sabeln av Star Wars; Och i allmänhet, i alla vapen som liknar en destruktiv energikanon.

Referenser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8: e upplagan.). Cengage Learning.
2. Plasma Science and Fusion Center. (2020). Vad är plasma? Hämtad från: PSFC.mit.Edu
3. National Center for Atmospheric Research. (2020). Plasma. Återhämtad från: skrämda.Ucar.Edu
4. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (11 februari 2020). Vad är plasma som används för och vad är det gjord av? Återhämtat sig från: tankco.com
5. Wikipedia. (2020). Plasma (fysik). Hämtad från: i.Wikipedia.org