Suuri osa ympärilläsi olevasta on kaukana aistiesi kyvystä nähdä tai tietoisesti havaita. Tämä ei viittaa niinkään rikkaaseen mikrobielämään, joka on käytännössä kaikkialla maapallolla, vaan siihen, mikä on ilmassa ympärilläsi, tai enemmän siihen pisteeseen, mitä On ilmaa ympärilläsi.
Ilma koostuu molekyylejä, tai yksittäisten atomien ryhmät, jotka edustavat eri elementtejä. Suurin osa näistä on luultavasti tuttu sinulle: happi, hiilidioksidi, metaani ja vesihöyry.
Näiden ympärillä kelluvien sähköisesti neutraalien molekyylien lisäksi ovat molekyylejä, joilla on positiivinen tai negatiivinen nettosähköstaattinen varaus. Näitä kutsutaan ioneja, ja voi olla kätevää olla käsillä ionitesteri erityisesti negatiivisten ionien mittaamiseksi; yksi jokapäiväinen esimerkki on kotitalouksien savunilmaisin.
Mitä ovat ionit?
Yksittäiset atomit koostuvat protonit, joilla on +1 maksu; neutronit, joilla ei ole maksua; ja elektronit, joilla on -1 lataus. Protonien lukumäärä määrittää elementintai atomin tyyppi, ja se on yleensä suunnilleen yhtä suuri kuin neutroniluku. Nämä pienet hiukkaset painavat suunnilleen samaa ja makaavat atomin keskellä, kun taas elektronit ovat olennaisesti massattomia ja "kiertävät" keskustaa kuin planeetat auringon ympäri.
Varattu molekyyli, joka koostuu erilaisista atomeista (esimerkiksi HCO3-) kutsutaan myös ioniksi, vaikka vain yksi atomeista on vastuussa nettovarauksesta. Molekyyliä, jolla on positiivinen varaus, kutsutaan a kationia, kun taas negatiivisesti varautunut ioni tunnetaan nimellä anioni. Ionit syntyvät atomin "pyrkimyksistä" saada tarkalleen kahdeksan valenssia tai mahdollisesti jaettavia elektroneja sen uloimmassa kiertoradakerroksessa.
Mikä tahansa prosessi, jonka tuloksena tietyn tyyppinen sähköisesti neutraali molekyyli (esimerkiksi Cl) saa an elektroni on negatiivinen ionigeneraattori, koska tämä prosessi luo negatiivisesti varautuneita ioneja (tässä tapauksessa Cl-).
Ilman ionimittari
Haluat ehkä tietää, kuinka paljon negatiivisesti varautuneita ioneja (anioneja) pääsee ympärillesi ympäristössä tietoja, joita tämä voi antaa ympäristön koostumuksesta, esimerkiksi siitä, onko se turvallista ihmisille ja eläimet. Ilmanionimittari voi suorittaa tämän tehtävän.
Nämä laitteet koostuvat yleensä kahdesta sylinterimäisestä kondensaattorit, yksi toisen sisällä. A kondensaattori on yksinkertaisesti komponentti sähköpiirissä, joka voi varata varauksen (elektronien muodossa). Se liittyy piiriin suhteella Q = CV, missä Q on kokonaisvaraus ja V on jännite tai sähköpotentiaaliero.
Ilma-ionimittari, kahden sylinterimäisen levyn varaukset, muodostavat sähkökentän väliin. Kun negatiivinen ioni tulee järjestelmään, se taipuu kohti keskikondensaattoria sähkökentän suunnalla ja lasketaan, kun se osuu elektrodiin siellä.
Negatiiviset ionit aurinkokunnassa
Yksi syy ympäristön ionien määrän ja virtauksen mittaamiseen on, että saadut tiedot voivat paljastaa paljon kyseisen ympäristön historiasta. Jos puhut huoneesta vanhempiesi perhekodissa, se ei yleensä ole iso juttu.
Mutta se voi olla, jos otat sen sijaan avaruuden.
Negatiivisten ja positiivisten ionien pitoisuus voi palvella hyödyllisten tietojen palettia taivaankappaleiden, kuten tähtien, planeettojen ja komeettojen, alkuperästä muiden ulkoavaruudessa olevien esineiden kanssa. Ihmistieteilijät voivat käyttää instrumenttia nimeltä a plasmaspektrometri verrata negatiivisten ionien (esim. helium, argon, hiili ja muut) tasoa maan omiin ja ehdottaa johtopäätöksiä esineiden, kuten kuu, planeetat ja asteroidit.