Energi Ionik adalah sumber inovatif, yang dalam beberapa tahun terakhir telah menunjukkan bahwa itu merupakan salah satu pilar dari banyak penyelidikan dan proyek ilmiah. Jika Anda ingin tahu lebih banyak tentang bentuk energi yang didasarkan pada penggunaan atom, serta pro dan kontra, kami mengundang Anda untuk terus membaca artikel ini.
Apa itu Energi Ionik?
Energi ionik adalah jumlah energi yang diperlukan untuk menghubungkan bagian-bagian atom. Jika Anda ingin memisahkan partikel negatif dari atom, Anda harus memberikan sejumlah energi yang setara dengan energi ionik atom tersebut. Setiap elektron memiliki jumlah energi ion atau ionisasi yang terkait, yang akan bergantung pada orbital tempatnya. Orbital adalah wilayah ruang di mana elektron paling mungkin ditemukan. Dalam proses ionisasi, elektron yang berada pada orbital terluar selalu dibuat melompat, karena elektron yang memiliki energi ion paling rendah.
Metode yang digunakan untuk mengukur energi ionik suatu unsur kimia sangat mendasar. Tabung pelepasan listrik biasanya digunakan, di mana elektron yang bergerak cepat, yang dihasilkan oleh arus listrik, bertabrakan dengan atom gas dari unsur yang akan ditentukan. Sebuah atom dengan satu elektron pada orbitnya, hidrogen misalnya, membutuhkan energi ionik sebesar 16,6 elektron volt, untuk menjalani proses ionisasi, yaitu menghilangkan elektron dari orbital yang energinya lebih rendah atau lebih rendah.
Yang menyatukan inti dan elektron atom adalah kombinasi interaksi muatan listrik pada inti, konfigurasi elektron atom, dan ukurannya. Efek dari unsur-unsur ini menentukan jumlah energi ionik dalam atom. Tingkat energi dalam unsur kimia bergantung pada sifatnya, sehingga kesulitan ionisasi bervariasi tergantung di mana Anda berada dalam tabel periodik. Misalnya, lebih mudah untuk mengionisasi logam alkali daripada gas mulia.
Semakin banyak elektron yang hilang dari suatu atom, semakin banyak energi yang dibutuhkan untuk mengionisasinya, yang berarti semakin banyak energi ionik yang dibutuhkan. Inti memiliki muatan positif dan muatan netral, muatan positif tidak diubah oleh proses ionisasi. Karena inti harus tetap kohesif, setiap kali kita melepaskan elektron, inti itu mengikat lebih erat untuk mempertahankan keseimbangan. Jika Anda ingin mendefinisikan energi ionisasi berdasarkan informasi ini, energi inilah yang dibutuhkan untuk memisahkan jumlah total molekul atau atom yang ada dalam satu mol.
Selanjutnya, mol adalah materi yang terkandung dalam suatu zat dalam jumlah molekul atau atom yang sesuai dengan bilangan Avogadro. Dalam hidrogen, satu mol atomnya memiliki energi ionik 1.312 KJ/mol dan berat atom 1 gram. Oleh karena itu, kemampuan suatu unsur untuk bereaksi secara kimia berhubungan dengan energi ioniknya. Ini adalah kemampuannya untuk menyumbangkan dan mengionisasi elektron. Itu juga tergantung pada jenis elemen yang dibentuk oleh proses ini.
https://www.youtube.com/watch?v=6C6OAwrQlc4
Kegunaan Energi Ion
Setiap kali manusia berhasil memanipulasi bentuk energi, ia membuka ruang untuk penggunaannya di berbagai bidang: industri, kedokteran, singkatnya, hampir semua bidang kehidupan sehari-hari membutuhkan bentuk energi untuk berkembang. Energi ion sangat besar dibandingkan dengan bentuk energi lain dan oleh karena itu sangat menarik bagi para peneliti, perancang proses, dan industrialis. Bahkan perkembangan militer mendapat manfaat dari manipulasi atom semacam itu. Selanjutnya, kami akan menyebutkan beberapa di antaranya:
deteksi bahaya
Semua jenis proses kimia terkait dengan perpindahan elektron dari satu molekul ke molekul lain untuk melakukan reaksi kimia. Pengetahuan tentang energi ionik tertentu, yang berinteraksi dalam proses tertentu, memungkinkan desain metodologi yang mampu mendeteksi objek berbahaya apa pun. Deteksi ini dilakukan dengan ionisasi elektrospray. Setelah mengionisasi partikel, mereka melewati spektrometer massa dan tergantung pada ion yang muncul, ia memeriksa keberadaan obat atau bahan peledak.
Tabung neon dan Televisi
Hal ini juga digunakan untuk produksi bentuk energi elektromagnetik. Salah satunya adalah cahaya tampak, yang tidak lebih dari emisi elektron, produk dari proses relaksasi atom, yang diperoleh dengan menambahkan jumlah energi ionik yang tepat. Prinsip ini digunakan dalam tabung fluorescent. Juga, proses terjadi di televisi, ini dibuat dengan zat yang dapat memancarkan jenis foton tertentu. Dengan cara yang sama, dengan memberikan tingkat energi yang memadai, elektron akan mulai dilepaskan dan foton akan memungkinkan kita untuk melihat gambar.
Dominasi Petir
Petir tidak lebih dari sejumlah besar radiasi elektromagnetik, itulah sebabnya kita melihat cahaya ketika itu terjadi. Segala bentuk cahaya dikaitkan dengan emisi foton, yang muncul selama proses ionisasi. Dalam kasus petir tertentu, molekul udara terionisasi. Dengan mengukur energi ini, kepadatan petir yang mungkin menyambar lokasi tertentu dapat diprediksi. Dengan informasi ini, Anda dapat merancang dan membangun sesuatu untuk menarik mereka dan mencegahnya jatuh ke mana pun, karena tingkat energinya yang tinggi biasanya sangat merusak.
Mensterilkan
Ada cara untuk mengionisasi yaitu dengan cara berkas elektron. Ini memiliki frekuensi dosis tinggi dan inklusif daya rendah. Untuk mencapai aliran elektron ini, sejumlah besar energi ionik harus digunakan, yang dicapai dengan akselerator yang dirancang khusus untuk ini. Ketika potongan atau produk yang akan disterilkan melewati arus atau berkas elektron ini, ia mengalami proses penyerapan energi, energi yang disediakan oleh elektron ini melalui ionisasi. Dengan menyerap energi ini, konfigurasi kimia ruangan, kapasitas reproduksi dan DNA mikroorganisme yang ada diubah.
Terlepas dari perubahan potongan, itu kurang agresif daripada metode sterilisasi lainnya. Di hampir semua metode lain, masa manfaat elemen berkurang, sedangkan dengan metode ini modifikasi tidak menunjukkan efek yang besar, karena waktu pemaparan yang singkat. Selain itu, keuntungan lain dapat ditunjukkan, yaitu bahwa sejumlah besar barang dapat disterilkan pada saat yang sama, yang merupakan salah satu metode yang paling ekonomis dari sudut pandang industri.
Bioteknologi
Studi energi ionik telah memungkinkan untuk menyempurnakan banyak proses. Mampu mengukur energi yang terlibat dalam proses emisi atau penyerapan elektron memungkinkan kita untuk menentukan keberadaan zat itu. Ada metode yang dapat digunakan untuk menentukan rangkaian unsur kimia seperti protein yang didasarkan pada emisi atau penyerapan energi ionik dalam bentuk cahaya tampak. Prosedur ini banyak digunakan di industri dan perawatan kesehatan.
penelitian luar angkasa
Salah satu kegunaan yang paling menarik yang telah diberikan untuk itu adalah propulsi kapal. Mesin ion menggunakan pancaran ion untuk mendorong dirinya sendiri. Percepatan ion dilakukan dengan memanfaatkan rasio daya-massa, dan dengan demikian mempercepatnya ke kecepatan yang sangat tinggi. Pendorong ion menghasilkan pulsa yang sangat tinggi, membutuhkan massa bahan bakar yang jauh lebih sedikit daripada roket konvensional. Selain itu, stasiun ruang angkasa memanfaatkan energi ionik untuk menjaga sebagian besar sistem tetap berjalan, menghasilkan lebih sedikit limbah, kedap suara, dan umumnya mudah digunakan.
Farmasi
Perlu dicatat bahwa jenis sumber energi ini, yang terkait dengan radiasi elektromagnetik, dapat menawarkan beberapa aplikasi dalam analisis farmasi. Pengukuran variasi energi ini dalam bentuk spektrum elektromagnetik memungkinkan untuk menentukan adanya zat kimia dalam darah atau jumlah obat yang dimetabolisme oleh seseorang. Ini juga digunakan untuk menentukan konsentrasi obat. Faktanya, industri farmasi telah menemukan penggunaan energi ionik yang paling berguna.
Keuntungan Energi Ionik
Salah satu keuntungan terbesar dari energi ionik adalah lebih murah dari sudut pandang keuangan. Setelah investasi awal untuk instalasi telah dilakukan, biaya turun drastis. Dari sudut pandang energi, proses yang dilakukan dengan konsumsi energi yang lebih rendah membutuhkan. Ini benar-benar kedap suara, sehingga tidak mengeluarkan suara apa pun, menjadikannya bentuk energi yang berkelanjutan dan ekologis. Ini adalah energi murni yang dibuat dari atom dan elektron, yang tidak meninggalkan jenis residu apa pun.
Kekurangan Energi Ionik
Sebenarnya tidak perlu menggunakan sumber energi lain sebagai bagian dari proses untuk memproduksinya. Ini berarti tidak ada daya yang stabil untuk mendukung pembangkitan, menjadikannya sumber daya yang tidak dapat diandalkan. Untuk alasan ini, penggunaan besar-besaran bentuk energi ini masih jauh. Meskipun penghematan jangka panjang, instalasi awal sangat mahal. Pada prinsipnya, hal ini membuat pembangkitan listrik menjadi sangat sulit, yang menyebabkan biaya pemasangan yang tinggi.
Jika Anda menyukai artikel tentang apa itu Energi Ion dan ingin mempelajari lebih lanjut tentang topik menarik lainnya, Anda dapat memeriksa tautan berikut: