Много онога што је око вас далеко је изван способности ваших чула да виде или свесно открију. То се односи не толико на богати микробни живот који постоји практично свуда на Земљи, већ на оно што је у ваздуху око вас или, тачније, на оно што је ваздух око себе.
Ваздух се састоји од молекула, или групе појединачних атома који представљају различите елементе. Већина ових ствари су вам вероватно познате: кисеоник, угљен диоксид, метана и водене паре.
Поред ових електрично неутралних молекула који лебде око себе налазе се и молекули који носе нето позитиван или негативан електростатички набој. Ови се зову јони, и може бити згодно имати при себи испитивач јона за посебно мерење негативних јона; један свакодневни пример је кућни детектор дима.
Шта су јони?
Појединачни атоми се састоје од протони, који имају +1 пуњење; неутрони, који немају наплату; и електрони, који имају -1 наелектрисање. Број протона одређује елемент, или атом, и обично је приближно једнак неутронском броју. Те ситне честице теже приближно исто и леже у центру атома, док су електрони у суштини без масе и „круже“ око центра попут планета око Сунца.
Наелектрисани молекул који се састоји од различитих атома (рецимо, ХЦО3-) назива се и јоном, иако је само један од атома одговоран за нето наелектрисање. Молекул који носи позитиван набој назива се а катион, док је негативно наелектрисани јон познат као анион. Јони су резултат атомског „напора“ да у свом најудаљенијем орбиталном слоју има тачно осам валентних или потенцијално дељивих електрона.
Било који процес који резултира да одређени тип електрично неутралног молекула (на пример, Цл) добија ан електрон је генератор негативних јона јер тај процес ствара негативно наелектрисане јоне (у овом случају, Кл-).
Мерач ваздуха
Можда ћете желети да знате колико негативно наелектрисаних јона (аниона) зипа у вашем окружењу због информације које ово може пружити о саставу околине, нпр. да ли је безбедно за људе и Животиње. Мерач ваздушних јона може да изврши овај задатак.
Ови уређаји се обично састоје од два цилиндрична кондензатори, један у другом. А. кондензатор је једноставно компонента у електричном колу која може да складишти набој (у облику електрона). Повезан је са струјним кругом К = ЦВ, где је К укупни набој, а В напон или разлика електричног потенцијала.
Мерач ваздушних јона, наелектрисања на две цилиндричне плоче стварају између себе електрично поље. Када негативни јон уђе у систем, он се усмерава према централном кондензатору у смеру електричног поља и рачуна се док тамо удара у електроду.
Негативни јони у Сунчевом систему
Један од разлога за мерење количине и протока јона у животној средини је тај што добијене информације могу открити много о историји тог окружења. Ако говорите о соби у породичној кући ваших родитеља, то обично није велика ствар.
Али то може бити ако уместо тога узимате свемир.
Концентрација јона, негативних и позитивних, може послужити палети корисних података о пореклу небеских тела, попут звезда, планета и комета, са другим објектима у свемиру. Људски научници могу да користе инструмент под називом а плазма спектрометар да се упореди ниво негативних јона (нпр. хелијум, аргон, угљеник и други) са нивоима који постоје у Земљи окружења и предложити закључке о одговарајућим „рађањима“ објеката попут Месеца, планета и астероиди.