Многое из того, что вас окружает, находится далеко за пределами способности ваших органов чувств видеть или осознанно обнаруживать. Это относится не столько к богатой микробной жизни, которая существует практически повсюду на Земле, сколько к тому, что витает в воздухе вокруг вас, или, точнее, к тому, что является воздух вокруг вас.
Воздух состоит из молекулы, или группы отдельных атомов, представляющие разные элементы. Большинство из них, вероятно, вам знакомо: кислород, углекислый газ, метан и водяной пар.
В дополнение к этим электрически нейтральным молекулам, плавающим вокруг, есть молекулы, которые несут чистый положительный или отрицательный электростатический заряд. Они называются ионы, и может быть удобно иметь под рукой ионный тестер, в частности, для измерения отрицательных ионов; один из повседневных примеров - бытовой дымовой извещатель.
Что такое ионы?
Отдельные атомы состоят из протоны которые имеют заряд +1; нейтроны, которые не имеют заряда; а также электроны, которые имеют заряд -1. Число протонов
Заряженная молекула, состоящая из разных атомов (скажем, HCO3-) также называют ионом, хотя только один из атомов отвечает за чистый заряд. Молекула, несущая положительный заряд, называется катион, тогда как отрицательно заряженный ион известен как анион. Ионы возникают в результате «попытки» атома иметь ровно восемь валентных или потенциально общих электронов в своем внешнем орбитальном слое.
Любой процесс, который приводит к тому, что данный тип электрически нейтральной молекулы (например, Cl) приобретает электрон является генератором отрицательных ионов, потому что этот процесс создает отрицательно заряженные ионы (в данном случае Cl-).
Измеритель ионов воздуха
Возможно, вы захотите узнать количество отрицательно заряженных ионов (анионов), перемещающихся в вашей среде из-за информация, которую он может предоставить о составе окружающей среды, например, безопасен ли он для человека и животные. С этой задачей может справиться иономер воздуха.
Эти устройства обычно состоят из двух цилиндрических конденсаторы, один внутри другого. А конденсатор это просто компонент в электрической цепи, который может накапливать заряд (в форме электронов). Он связан со схемой соотношением Q = CV, где Q - общий заряд, а V - напряжение или разность электрических потенциалов.
В воздушном ионнометре заряды на двух цилиндрических пластинах создают между ними электрическое поле. Когда отрицательный ион входит в систему, он отклоняется к центральному конденсатору направлением электрического поля и учитывается при попадании на электрод в этом месте.
Отрицательные ионы в Солнечной системе
Одна из причин измерения количества и потока ионов в окружающей среде заключается в том, что полученная информация может многое рассказать об истории этой среды. Если вы говорите о комнате в доме родителей, это обычно не имеет большого значения.
Но это может быть, если вы вместо этого занимаетесь космическим пространством.
Концентрация ионов, отрицательных и положительных, может служить набором полезных данных о происхождении небесных тел, таких как звезды, планеты и кометы, от других объектов в космическом пространстве. Ученые-люди могут использовать инструмент, называемый плазменный спектрометр для сравнения уровня отрицательных ионов (например, гелия, аргона, углерода и других) с собственными на Земле окружающей среде и предложить выводы о соответствующих "рождениях" таких объектов, как Луна, планеты и астероиды.
