วิธีการวัดไอออนลบ

สิ่งรอบตัวคุณส่วนใหญ่อยู่ไกลเกินความสามารถในการมองเห็นหรือตรวจจับอย่างมีสติสัมปชัญญะของประสาทสัมผัสของคุณ สิ่งนี้ไม่ได้หมายถึงชีวิตจุลินทรีย์ที่อุดมสมบูรณ์ที่มีอยู่จริงทุกที่บนโลก แต่หมายถึงสิ่งที่อยู่ในอากาศรอบตัวคุณหรือมากกว่านั้น คือ อากาศรอบตัวคุณ

อากาศประกอบด้วย โมเลกุล, หรือกลุ่มของอะตอมแต่ละตัวที่เป็นตัวแทนของธาตุต่างๆ สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่คงคุ้นเคยสำหรับคุณ: ออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์,มีเทนและไอน้ำ

นอกเหนือไปจากโมเลกุลที่เป็นกลางทางไฟฟ้าเหล่านี้ที่ลอยอยู่รอบๆ ยังเป็นโมเลกุลที่มีประจุไฟฟ้าสถิตที่เป็นบวกหรือลบสุทธิ เหล่านี้เรียกว่า ไอออนและการมีเครื่องมือทดสอบไอออนพร้อมใช้เพื่อวัดไอออนลบโดยเฉพาะจะเป็นประโยชน์อย่างยิ่ง ตัวอย่างหนึ่งในชีวิตประจำวันคือเครื่องตรวจจับควันไฟในครัวเรือน

อะตอมแต่ละตัวประกอบด้วย โปรตอน ซึ่งมีค่าบริการ +1; นิวตรอน ซึ่งไม่มีค่าใช้จ่าย และ อิเล็กตรอนซึ่งมีประจุ -1 จำนวนโปรตอน กำหนดธาตุหรืออะตอมพิมพ์และมักจะมีค่าเท่ากับจำนวนนิวตรอน อนุภาคขนาดเล็กเหล่านี้มีน้ำหนักใกล้เคียงกันและอยู่ที่ศูนย์กลางของอะตอม ในขณะที่อิเล็กตรอนนั้นไม่มีมวลมากนักและ "โคจร" ศูนย์กลางเหมือนดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์

โมเลกุลที่มีประจุซึ่งประกอบด้วยอะตอมต่างๆ (เช่น HCO₃^-) เรียกอีกอย่างว่าไอออน แม้ว่าจะมีอะตอมเพียงตัวเดียวเท่านั้นที่รับผิดชอบประจุสุทธิ โมเลกุลที่มีประจุบวกเรียกว่า ไอออนบวกในขณะที่ไอออนที่มีประจุลบเรียกว่า an ประจุลบ. ไอออนเป็นผลมาจาก "ความพยายาม" ของอะตอมเพื่อให้มีเวเลนซ์แปดวาเลนซ์หรืออิเล็กตรอนที่แบ่งได้ซึ่งอยู่ในชั้นการโคจรรอบนอกสุด

กระบวนการใดๆ ที่ส่งผลให้โมเลกุลที่เป็นกลางทางไฟฟ้าที่กำหนด (เช่น Cl) ได้รับ an อิเล็กตรอนเป็นตัวสร้างไอออนลบเนื่องจากกระบวนการนั้นสร้างไอออนที่มีประจุลบ (ในกรณีนี้ Cl^-).

คุณอาจต้องการทราบปริมาณของไอออนที่มีประจุลบ (แอนไอออน) ที่ถูกบีบอัดในสภาพแวดล้อมของคุณเนื่องจาก ข้อมูลที่สามารถให้เกี่ยวกับองค์ประกอบของสิ่งแวดล้อม เช่น ปลอดภัยต่อมนุษย์หรือไม่และ สัตว์ เครื่องวัดไอออนในอากาศสามารถทำงานนี้ได้สำเร็จ

อุปกรณ์เหล่านี้มักจะประกอบด้วยสองทรงกระบอก ตัวเก็บประจุหนึ่งภายในอื่น ๆ อา ตัวเก็บประจุ เป็นเพียงส่วนประกอบภายในวงจรไฟฟ้าที่สามารถเก็บประจุได้ (ในรูปของอิเล็กตรอน) สัมพันธ์กับวงจรโดยความสัมพันธ์ Q = CVโดยที่ Q คือประจุทั้งหมด และ V คือแรงดันไฟ หรือความต่างศักย์ไฟฟ้า

เครื่องวัดไอออนของอากาศ ประจุบนแผ่นทรงกระบอกสองแผ่นทำให้เกิดสนามไฟฟ้าระหว่างกัน เมื่อไอออนลบเข้าสู่ระบบ ไอออนลบจะถูกเบี่ยงเบนไปทางตัวเก็บประจุตรงกลางตามทิศทางของสนามไฟฟ้า และจะถูกนับเมื่อกระทบกับอิเล็กโทรดที่นั่น

เหตุผลหนึ่งในการวัดปริมาณและการไหลของไอออนในสิ่งแวดล้อมคือข้อมูลที่ได้สามารถเปิดเผยประวัติของสภาพแวดล้อมนั้นได้อย่างมาก หากคุณกำลังพูดถึงห้องในบ้านของครอบครัวพ่อแม่ นั่นไม่ใช่เรื่องใหญ่

แต่อาจเป็นได้หากคุณใช้พื้นที่รอบนอกแทน

ความเข้มข้นของไอออน ทั้งประจุลบและประจุบวก สามารถให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับต้นกำเนิดของวัตถุท้องฟ้า เช่น ดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ และดาวหาง กับวัตถุอื่นๆ ในอวกาศ นักวิทยาศาสตร์ของมนุษย์สามารถใช้เครื่องมือที่เรียกว่า a พลาสม่าสเปกโตรมิเตอร์ เพื่อเปรียบเทียบระดับของไอออนลบ (เช่น ฮีเลียม อาร์กอน คาร์บอน และอื่นๆ) กับระดับประจุในดิน สิ่งแวดล้อมและเสนอข้อสรุปเกี่ยวกับ "การเกิด" ของวัตถุ เช่น ดวงจันทร์ ดาวเคราะห์ และ ดาวเคราะห์น้อย