რაც თქვენს გარშემოა, ბევრად აღემატება თქვენი გრძნობების შესაძლებლობას, დაინახონ ან შეგნებულად დაადგინონ. ეს ეხება არა იმ მდიდარ მიკრობულ ცხოვრებას, რომელიც პრაქტიკულად ყველგან არსებობს დედამიწაზე, არამედ იმას, თუ რა არის თქვენს გარშემო ჰაერში, ან უფრო მეტად, არის თქვენს გარშემო ჰაერი.
ჰაერი შედგება მოლეკულები, ან ცალკეული ატომების ჯგუფები, რომლებიც წარმოადგენენ სხვადასხვა ელემენტებს. ამათგან უმეტესობა თქვენთვის ალბათ ცნობილია: ჟანგბადი, ნახშირორჟანგი, მეთანი და წყლის ორთქლი.
ამ ელექტრონულად ნეიტრალური მოლეკულების გარდა, რომლებიც მოძრაობენ, არის მოლეკულები, რომლებსაც აქვთ სუფთა პოზიტიური ან უარყოფითი ელექტროსტატიკური მუხტი. ესენი ე.წ. იონები, და შეიძლება ხელსაყრელი იყოს იონის ტესტერის ხელთ ყოფნა, განსაკუთრებით ნეგატიური იონების გასაზომად; ყოველდღიური მაგალითია საყოფაცხოვრებო კვამლის დეტექტორი.
რა არის იონები?
ინდივიდუალური ატომები შედგება პროტონები, რომელთაც აქვთ +1 მუხტი; ნეიტრონები, რომელთაც არ აქვთ ბრალი; და ელექტრონები, რომლებსაც აქვთ -1 მუხტი. პროტონის რაოდენობა განსაზღვრავს ელემენტს, ან ატომის, ტიპი და, ჩვეულებრივ, ნეიტრონული რიცხვის ტოლია. ეს პატარა ნაწილაკები დაახლოებით ერთნაირია და ატომის ცენტრში მდებარეობს, ხოლო ელექტრონები არსებითად მასობრივია და მზის პლანეტების მსგავსად ცენტრში "ბრუნავენ".
დამუხტული მოლეკულა, რომელიც შედგება სხვადასხვა ატომებისაგან (ვთქვათ, HCO)3-) იონს უწოდებენ, მიუხედავად იმისა, რომ წმინდა მუხტზე მხოლოდ ერთი ატომია პასუხისმგებელი. დადებით მუხტის მატარებელ მოლეკულას ეწოდება კატიონი, ხოლო უარყოფითად დამუხტული იონი ცნობილია როგორც ანიონი. იონები წარმოიქმნება ატომის ”მცდელობიდან”, რომ ჰქონდეს ზუსტად რვა ვალენტობა, ან პოტენციურად გაზიარებადი ელექტრონები მის უკიდურეს ორბიტალურ შრეში.
ნებისმიერი პროცესი, რომლის შედეგადაც მოცემული ტიპის ელექტრონულად ნეიტრალური მოლეკულა (მაგალითად, Cl) იძენს ელექტრონი არის უარყოფითი იონების გენერატორი, რადგან ეს პროცესი ქმნის უარყოფითად დამუხტულ იონებს (ამ შემთხვევაში, კლ-).
ჰაერის იონის მრიცხველი
შეიძლება გსურდეთ იცოდეთ ნეგატიურად დამუხტული იონების (ანიონების) რაოდენობა თქვენს გარემოში ინფორმაცია, რომელსაც შეუძლია მოგვცეს გარემოს შემადგენლობის შესახებ, მაგალითად, უსაფრთხოა თუ არა იგი ადამიანისთვის და ცხოველები. ჰაერის იონის მრიცხველს შეუძლია შეასრულოს ეს ამოცანა.
ეს მოწყობილობები, ჩვეულებრივ, ორი ცილინდრისგან შედგება კონდენსატორები, ერთი მეორეს შიგნით. ა კონდენსატორი ეს არის უბრალოდ ელექტრული წრეში შემავალი კომპონენტი, რომელსაც შეუძლია მუხტის შენახვა (ელექტრონების სახით). ეს დაკავშირებულია სქემით ურთიერთობით Q = CV, სადაც Q არის საერთო მუხტი და V არის ძაბვა, ან ელექტრული პოტენციალის სხვაობა.
ჰაერის იონის მრიცხველი, ორი ცილინდრული ფირფიტის მუხტი ქმნის ელექტრულ ველს შორის. როდესაც სისტემაში ნეგატიური იონი შედის, იგი ელექტრული ველის მიმართულებით გადაიწევს ცენტრალური კონდენსატორისაკენ და ითვლება იქ ელექტროდთან დარტყმის დროს.
უარყოფითი იონები მზის სისტემაში
გარემოში იონების რაოდენობისა და ნაკადის გაზომვის ერთ-ერთი მიზეზი არის ის, რომ მიღებულმა ინფორმაციამ შეიძლება ბევრი გამოავლინოს ამ გარემოს ისტორიის შესახებ. თუ თქვენი მშობლების ოჯახის სახლში არსებულ ოთახში ვსაუბრობთ, ეს ჩვეულებრივ სირთულეს არ წარმოადგენს.
მაგრამ ეს შეიძლება მოხდეს, თუ თქვენ ნაცვლად კოსმოსურ სივრცეს იღებთ.
იონების კონცენტრაცია, უარყოფითი და პოზიტიური, წარმოადგენს სასარგებლო მონაცემების პალიტრას ციური სხეულების, მაგალითად, ვარსკვლავების, პლანეტების და კომეტების წარმოშობის შესახებ, კოსმოსის სხვა ობიექტებთან. ადამიანის მეცნიერებს შეუძლიათ გამოიყენონ ინსტრუმენტი, სახელწოდებით a პლაზმის სპექტრომეტრი უარყოფითი იონების (მაგ., ჰელიუმი, არგონი, ნახშირბადი და სხვა) დონის შედარება დედამიწის საკუთრებაში გარემო და შესთავაზოს დასკვნები ობიექტების შესაბამისი "დაბადებების" შესახებ, როგორიცაა მთვარე, პლანეტები და ასტეროიდები.