Hodně z toho, co je kolem vás, je daleko za schopností vašich smyslů vidět nebo vědomě detekovat. To se netýká ani tak bohatého mikrobiálního života, který existuje prakticky všude na Zemi, ale toho, co je ve vzduchu kolem vás, nebo spíše toho, co je vzduch kolem vás.
Vzduch se skládá z molekuly, nebo skupiny jednotlivých atomů představujících různé prvky. Většina z nich je vám pravděpodobně známá: kyslík, oxid uhličitý, metan a vodní pára.
Kromě těchto elektricky neutrálních molekul plovoucí kolem jsou molekuly, které nesou čistý kladný nebo záporný elektrostatický náboj. Tito se nazývají iontya může být užitečné mít po ruce iontový tester pro měření zejména záporných iontů; jedním každodenním příkladem je detektor kouře pro domácnost.
Co jsou ionty?
Jednotlivé atomy se skládají z protony, které mají poplatek +1; neutrony, které nemají žádný poplatek; a elektrony, které mají poplatek -1. Počet protonů určuje prveknebo atom, typ, a je obvykle přibližně stejný jako neutronové číslo. Tyto drobné částice váží přibližně stejně a leží ve středu atomu, zatímco elektrony jsou v podstatě nehmotné a „obíhají“ kolem středu jako planety kolem Slunce.
Nabitá molekula skládající se z různých atomů (řekněme HCO3-) se také nazývá ion, přestože za síťový náboj odpovídá pouze jeden z atomů. Molekula nesoucí kladný náboj se nazývá a kationzatímco záporně nabitý iont je znám jako anion. Iony jsou výsledkem „snahy“ atomu mít v jeho nejvzdálenější orbitální vrstvě přesně osm valenčních nebo potenciálně sdílených elektronů.
Jakýkoli proces, jehož výsledkem je, že daný typ elektricky neutrální molekuly (například Cl) získá an elektron je generátor záporných iontů, protože tento proces vytváří záporně nabité ionty (v tomto případě Cl-).
Měřič iontů vzduchu
Možná budete chtít znát množství záporně nabitých iontů (aniontů), které se ve vašem prostředí zapínají kvůli informace, které to může poskytnout o složení životního prostředí, např. zda je bezpečné pro člověka a zvířata. Měřič iontů vzduchu může tento úkol provést.
Tato zařízení se obvykle skládají ze dvou válcových kondenzátory, jeden uvnitř druhého. A kondenzátor je jednoduše součást v elektrickém obvodu, která dokáže ukládat náboj (ve formě elektronů). Souvisí to s obvodem Q = CV, kde Q je celkový náboj a V je rozdíl napětí nebo elektrického potenciálu.
Měřič iontů vzduchu vytváří náboje na dvou válcových deskách elektrické pole mezi nimi. Když záporný ion vstupuje do systému, je vychýlen směrem ke střednímu kondenzátoru ve směru elektrického pole a je počítán, když tam narazí na elektrodu.
Negativní ionty ve sluneční soustavě
Jedním z důvodů pro měření množství a toku iontů v prostředí je to, že výsledné informace mohou hodně odhalit historii tohoto prostředí. Pokud mluvíte o místnosti v rodinném domě svých rodičů, obvykle to není velký problém.
Ale může to být, pokud místo toho berete vesmír.
Koncentrace iontů, negativní i pozitivní, může sloužit jako paleta užitečných údajů o původu nebeských těles, jako jsou hvězdy, planety a komety, s dalšími objekty ve vesmíru. Lidští vědci mohou použít nástroj zvaný a plazmový spektrometr porovnat hladinu negativních iontů (např. hélium, argon, uhlík a další) s těmi, které jsou ve vlastní Zemi prostředí a navrhnout závěry o příslušných "zrozeních" objektů, jako je Měsíc, planety a asteroidy.