Une grande partie de ce qui vous entoure est bien au-delà de la capacité de vos sens à voir ou à détecter consciemment. Cela ne fait pas tant référence à la riche vie microbienne qui existe pratiquement partout sur Terre, mais à ce qui se trouve dans l'air autour de vous, ou plus précisément, ce qui est l'air autour de vous.
L'air se compose de molécules, ou des groupes d'atomes individuels représentant différents éléments. La plupart d'entre eux vous sont probablement familiers: l'oxygène, gaz carbonique, le méthane et la vapeur d'eau.
En plus de ces molécules électriquement neutres qui flottent, il y a des molécules qui portent une charge électrostatique nette positive ou négative. Ceux-ci sont appelés ions, et il peut être pratique d'avoir un testeur d'ions à portée de main pour mesurer les ions négatifs en particulier; un exemple quotidien est un détecteur de fumée domestique.
Que sont les ions ?
Les atomes individuels sont constitués de protons, qui ont une charge +1; neutrons, qui n'ont pas de frais; et
électrons, qui ont une charge de -1. Le nombre de protons détermine l'élément, ou atome, type, et est généralement à peu près égal au nombre de neutrons. Ces minuscules particules pèsent à peu près le même poids et se trouvent au centre de l'atome, tandis que les électrons sont essentiellement sans masse et « orbitent » autour du centre comme des planètes autour du soleil.Une molécule chargée constituée de différents atomes (par exemple, HCO3-) est aussi appelé un ion, même si un seul des atomes est responsable de la charge nette. Une molécule portant une charge positive est appelée cation, alors qu'un ion chargé négativement est connu comme un anion. Les ions résultent de "l'effort" d'un atome pour avoir exactement huit électrons de valence, ou potentiellement partageables, dans sa couche orbitale la plus externe.
Tout processus qui aboutit à un type donné de molécule électriquement neutre (par exemple, Cl) gagnant un l'électron est un générateur d'ions négatifs car ce processus crée des ions chargés négativement (dans ce cas, Cl-).
Le compteur d'ions d'air
Vous voudrez peut-être connaître la quantité d'ions chargés négativement (anions) qui circulent dans votre environnement en raison de informations que cela peut fournir sur la composition de l'environnement, par exemple, s'il est sans danger pour les humains et animaux. Un compteur d'ions d'air peut accomplir cette tâche.
Ces dispositifs se composent généralement de deux cylindres condensateurs, l'un dans l'autre. UNE condensateur est simplement un composant dans un circuit électrique qui peut stocker des charges (sous forme d'électrons). Il est lié au circuit par la relation Q = CV, où Q est la charge totale et V est la tension ou la différence de potentiel électrique.
Un compteur d'ions d'air, les charges sur les deux plaques cylindriques créent un champ électrique entre les deux. Lorsqu'un ion négatif pénètre dans le système, il est dévié vers le condensateur central par la direction du champ électrique et est compté lorsqu'il heurte une électrode à cet endroit.
Ions négatifs dans le système solaire
L'une des raisons de mesurer la quantité et le flux d'ions dans l'environnement est que les informations obtenues peuvent révéler beaucoup de choses sur l'histoire de cet environnement. Si vous parlez d'une pièce à l'intérieur de la maison familiale de vos parents, ce n'est généralement pas grave.
Mais cela peut être le cas si vous vous intéressez plutôt à l'espace.
La concentration d'ions, négatifs et positifs, peut fournir une palette de données utiles sur l'origine des corps célestes, tels que les étoiles, les planètes et les comètes, avec d'autres objets dans l'espace. Les scientifiques humains peuvent utiliser un instrument appelé spectromètre à plasma comparer le niveau d'ions négatifs (par exemple, l'hélium, l'argon, le carbone et autres) à ceux de la Terre l'environnement et proposer des conclusions sur les "naissances" respectives d'objets comme la lune, les planètes et astéroïdes.