
Ionlanish — endotermik jarayon bo‘lib, ionlarning neytral atomlar yoki molekulalardan hosil bo‘lishidir. Ionlanish — ionlashtiruvchi nurlanish energiyasining moddaga uzatilishidagi asosiy yo‘llardan biridir.
Atom (yoki molekula)dagi bir yoki bir nechta elektron potensial to‘siqni yengish uchun zarur bo‘lgan, ya’ni ionlanish potensialiga teng energiya olganida musbat zaryadlangan ion hosil bo‘ladi. Aksincha, atom qo‘shimcha elektronni biriktirib, energiya ajratganda manfiy zaryadlangan ion hosil bo‘ladi. Agar modda ion bog‘lanishli molekulalardan tashkil topgan bo‘lsa, uning ionlanishi natijasida musbat va manfiy zaryadlangan ion juftlari hosil bo‘ladi.
Ionlanishning ikki turi farqlanadi: ketma-ket (klassik) ionlanish va kvant ionlanish. Kvant ionlanish klassik fizikaning ayrim qonunlariga bo‘ysunmaydi.
Ionlanish samaradorligi deb hosil bo‘lgan ionlar sonining ionlanishda ishtirok etgan elektronlar yoki fotonlar soniga nisbatiga aytiladi.
Klassik ionlanish
Aeroionlar musbat va manfiy bo‘lishidan tashqari, yengil, o‘rta va og‘ir ionlarga ham ajratiladi. Erkin holatda (atmosfera bosimida) elektron ko‘pi bilan 10−7 — 10−8 soniya mavjud bo‘ladi.
Elektrolitlarda ionlanish
Elektrolitlar — suvda erigan moddalardir. Elektrolitlarga eruvchan tuzlar, kislotalar, metall gidroksidlari. Erish jarayonida elektrolit molekulalari kationlar va anionlarga. Faradey, elektroliz tajribalaridan olingan ma’lumotlarga asoslanib, m massaning elektrolitdan o‘tgan Δq zaryadiga yoki tok kuchi I bilan Δt vaqtning ko‘paytmasiga proporsionalligini ifodalovchi formulani keltirib chiqardi: .
Gazlarda ionlanish
Gazlar asosan neytral molekulalardan tashkil topadi. Ammo gaz molekulalarining bir qismi ionlansa, gaz elektr tokini o‘tkaza boshlaydi. Gazlarda ionlanishning uchta asosiy usuli bor:
- Termik ionlanish — harorat oshishi natijasida atomlar to‘qnashib, ulardan elektronni ajratib olish uchun zarur energiyani beradigan ionlanish turi;
- Elektr maydon ta’sirida ionlanish — ichki elektr maydonining kuchlanganligi chegaraviy qiymatdan oshganda yuz beradigan ionlanish. Buning natijasida gaz atomlaridan elektronlar ajraladi.
- Ionlanish ionlashtiruvchi nurlanish ta’sirida ham sodir bo‘ladi
Kvant ionlanish
1887-yilda Genrix Gerts yorug‘lik ta’sirida jismdan elektronlar ajralib chiqishi mumkinligini aniqladi — shu tariqa fotoeffekt hodisasi kashf etildi. Bu hodisa yorug‘likning to‘lqin nazariyasiga mos kelmas edi: mazkur nazariya fotoeffekt qonunlarini hamda elektromagnit nurlanish spektrida kuzatiladigan energiya taqsimotini tushuntirib bera olmasdi. 1900-yilda Maks Plank jism elektromagnit energiyani faqat alohida porsiyalar — kvantlar shaklida yutishi yoki chiqarishi mumkinligini aniqladi. Bu fotoeffekt hodisasini nazariy jihatdan tushuntirish uchun asos bo‘ldi. Fotoeffektni izohlash maqsadida 1905-yilda Albert Eynshteyn yorug‘lik zarrachalari — fotonlar mavjudligi haqidagi gipotezani ilgari surdi. Kvant nazariyasiga ko‘ra, elektron fotonni butunligicha yutishi yoki chiqarishi mumkin; foton elektronga yetarli kinetik energiya beradi, bu elektronning yadroga Kulon tortishish kuchini yengishiga imkon yaratadi — natijada kvant ionlanish yuz beradi.
Ionlanish usullari
Elektr o‘tkazuvchi materiallarni ionlashda qo‘llanadigan usullar:
Uchqunli ionlanish: tadqiq qilinayotgan material bo‘lagi bilan boshqa elektrod orasidagi potensiallar farqi hisobiga uchqun hosil bo‘ladi; bu uchqun nishon sirtidan ionlarni ajratib chiqaradi.
Miltillovchi razryadda ionlanish elektrod va namunaning elektr o‘tkazuvchi bo‘lagi orasida, siyraklashtirilgan inert gaz muhitida (masalan, argonda) sodir bo‘ladi.
Zarbiy (to‘qnashuvli) ionlanish. Agar m massali zarracha (elektron, ion, neytral molekula yoki subatom zarracha) V tezlik bilan harakatlanib, neytral atom yoki molekulaga urilsa, uning kinetik energiyasi ionlanishga sarflanishi mumkin. Buning uchun zarrachaning kinetik energiyasi ionlanish energiyasidan kam bo‘lmasligi kerak.
Galereya
- Ayrim sof kimyoviy elementlarning ionlanish energiyasi. Grafikning cho‘qqilarida inert gazlar joylashgan
Adabiyotlar
- Rayzer Yu. P. Gaz razryadi fizikasi. — 3-nashr, qayta ishlangan va to‘ldirilgan. — Dolgoprudniy: Intellekt, 2009. — 734 b. — ISBN 978-5-91559-019-8.