Tenaga Ionik ialah sumber yang inovatif, yang dalam beberapa tahun kebelakangan ini telah menunjukkan bahawa ia mewakili salah satu tonggak banyak penyiasatan dan projek saintifik. Jika anda ingin mengetahui lebih lanjut tentang bentuk tenaga ini yang berdasarkan penggunaan atom, serta kebaikan dan keburukannya, kami menjemput anda untuk terus membaca artikel ini.
Apakah Tenaga Ionik?
Tenaga ionik ialah jumlah tenaga yang diperlukan untuk menyambung bahagian-bahagian atom. Jika anda ingin memisahkan zarah negatif daripada atom, anda mesti memberikan jumlah tenaga yang sama dengan tenaga ionik atom itu. Setiap elektron mempunyai jumlah tenaga ionik atau pengionan yang berkaitan, yang bergantung pada orbitalnya. Orbital ialah kawasan ruang di mana elektron berkemungkinan besar ditemui. Dalam proses pengionan, elektron dalam orbital paling luar sentiasa dibuat untuk melompat, kerana ia adalah yang mempunyai tenaga ionik yang paling rendah.
Kaedah yang digunakan untuk mengukur tenaga ion unsur kimia adalah sangat asas. Tiub nyahcas elektrik biasanya digunakan, di mana elektron yang bergerak pantas, yang dihasilkan oleh arus elektrik, berlanggar dengan atom gas unsur yang akan ditentukan. Atom dengan satu elektron dalam orbit, hidrogen sebagai contoh, memerlukan tenaga ionik 16,6 volt elektron, untuk menjalani proses pengionan, iaitu, untuk menghapuskan elektron daripada orbital tenaga yang lebih rendah atau lebih rendah.
Apa yang menyatukan nukleus dan elektron atom ialah gabungan interaksi cas elektrik pada nukleus, konfigurasi elektron atom, dan saiznya. Kesan unsur-unsur ini menentukan jumlah tenaga ion dalam atom. Tahap tenaga dalam unsur kimia bergantung pada sifatnya, jadi kesukaran pengionan berbeza-beza bergantung pada tempat anda berada dalam jadual berkala. Sebagai contoh, lebih mudah untuk mengion logam alkali daripada gas mulia.
Lebih banyak elektron yang hilang oleh atom, lebih banyak tenaga yang diperlukan untuk mengionkannya, bermakna lebih banyak tenaga ion diperlukan. Nukleus mempunyai cas positif dan cas neutral, cas positif tidak diubah oleh proses pengionan. Memandangkan nukleus perlu kekal kohesif, setiap kali kita mengeluarkan elektron, nukleus itu mengikat lebih erat untuk mengekalkan keseimbangan. Jika anda ingin mentakrifkan tenaga pengionan berdasarkan maklumat ini, tenaga ini diperlukan untuk memisahkan jumlah molekul atau atom yang terdapat dalam satu mol.
Tambahan pula, mol ialah jirim yang terkandung dalam bahan tertentu dalam bilangan molekul atau atom yang sepadan dengan nombor Avogadro. Dalam hidrogen, satu mol atomnya mempunyai tenaga ionik 1.312 KJ/mol dan berat atom 1 gram. Oleh itu, keupayaan unsur untuk bertindak balas secara kimia adalah berkaitan dengan tenaga ioniknya. Ini adalah keupayaannya untuk menderma dan mengionkan elektron. Ia juga bergantung kepada jenis unsur yang dibentuk oleh proses ini.
https://www.youtube.com/watch?v=6C6OAwrQlc4
Kegunaan Tenaga Ion
Setiap kali manusia itu berjaya memanipulasi bentuk tenaga, dia membuka ruang untuk kegunaannya dalam bidang yang berbeza: industri, perubatan, secara ringkasnya, boleh dikatakan semua bidang kehidupan harian memerlukan bentuk tenaga untuk berkembang. Tenaga ion adalah besar berbanding dengan bentuk tenaga lain dan oleh itu sangat diminati oleh penyelidik, pereka proses dan perindustrian. Malah perkembangan ketenteraan telah mendapat manfaat daripada manipulasi atom tersebut. Seterusnya, kami akan menyebut beberapa daripadanya:
pengesanan bahaya
Proses kimia semua jenis berkaitan dengan laluan elektron dari satu molekul ke molekul lain untuk menjalankan tindak balas kimia. Pengetahuan tentang tenaga ionik tertentu, yang berinteraksi dalam proses tertentu, telah membenarkan reka bentuk metodologi yang mampu mengesan sebarang objek berbahaya. Pengesanan ini dijalankan dengan pengionan semburan elektrik. Selepas mengion zarah, ia melalui spektrometer jisim dan bergantung kepada ion yang muncul, ia memeriksa kehadiran dadah atau bahan letupan.
Tiub pendarfluor dan Televisyen
Ia juga digunakan untuk penghasilan bentuk tenaga elektromagnet. Salah satu daripadanya ialah cahaya yang boleh dilihat, yang tidak lebih daripada pelepasan elektron, hasil proses pengenduran atom, yang diperoleh dengan menambah jumlah tenaga ionik yang betul. Prinsip ini digunakan dalam tiub pendarfluor. Juga, proses itu berlaku di televisyen, ini dibuat dengan bahan yang boleh memancarkan jenis foton tertentu. Dengan cara yang sama, dengan memberikannya tahap tenaga yang mencukupi, elektron akan mula dibebaskan dan ia akan menjadi foton yang membolehkan kita melihat imej.
Penguasaan Kilat
Kilat tidak lebih daripada sejumlah besar sinaran elektromagnet, itulah sebabnya kita melihat cahaya apabila ia berlaku. Sebarang bentuk cahaya dikaitkan dengan pelepasan foton, yang muncul semasa proses pengionan. Dalam kes kilat tertentu, molekul udara terion. Dengan mengukur tenaga ini, ketumpatan kilat yang mungkin menyerang lokasi tertentu boleh diramalkan. Dengan maklumat ini, anda boleh mereka bentuk dan membina sesuatu untuk menarik mereka dan menghalang mereka daripada jatuh ke mana-mana, kerana tahap tenaga yang tinggi biasanya sangat merosakkan.
Sterilkan
Terdapat satu cara untuk mengion iaitu melalui pancaran elektron. Ia mempunyai kekerapan dos yang tinggi dan inklusif kuasa rendah. Untuk mencapai aliran elektron ini, sejumlah besar tenaga ionik mesti digunakan, yang dicapai dengan pemecut yang direka khas untuk ini. Apabila kepingan atau produk yang akan disterilkan melalui arus atau pancaran elektron ini, ia mengalami proses penyerapan tenaga, tenaga yang diberikan oleh elektron ini melalui pengionan. Dengan menyerap tenaga ini, konfigurasi kimia bilik, kapasiti pembiakan dan DNA mikroorganisma yang hadir diubah.
Walaupun terdapat perubahan pada kepingan, ia adalah kurang agresif daripada kaedah pensterilan lain. Dalam hampir semua kaedah lain, hayat berguna elemen dikurangkan, manakala dengan kaedah ini pengubahsuaian tidak mewakili kesan utama, disebabkan oleh masa pendedahan yang singkat. Di samping itu, kelebihan lain boleh ditunjukkan, iaitu kuantiti barang yang banyak boleh disterilkan pada masa yang sama, yang mewakili salah satu kaedah yang paling menjimatkan dari sudut pandangan industri.
Bioteknologi
Kajian tenaga ion telah memungkinkan untuk menyempurnakan banyak proses. Keupayaan untuk mengukur tenaga yang terlibat dalam proses pelepasan atau penyerapan elektron membolehkan kita menentukan dengan kehadiran bahan mana ia. Terdapat kaedah yang boleh digunakan untuk menentukan satu siri unsur kimia seperti protein yang berdasarkan pelepasan atau penyerapan tenaga ionik dalam bentuk cahaya yang boleh dilihat. Prosedur ini digunakan secara meluas dalam kedua-dua industri dan penjagaan kesihatan.
penyelidikan angkasa lepas
Salah satu kegunaan paling menarik yang telah diberikan kepadanya ialah pendorongan kapal. Enjin ion menggunakan pancutan ion untuk menggerakkan dirinya. Pecutan ion dilakukan dengan mengambil kesempatan daripada nisbah jisim kuasa, dan dengan itu mempercepatkannya kepada kelajuan yang sangat tinggi. Pendorong ion menghasilkan denyutan yang sangat tinggi, memerlukan jisim bahan api yang lebih sedikit daripada roket konvensional. Selain itu, stesen angkasa memanfaatkan tenaga ionik untuk memastikan kebanyakan sistem berjalan, menjana lebih sedikit sisa, kalis bunyi dan secara amnya mudah digunakan.
farmasi
Perlu diingatkan bahawa jenis sumber tenaga ini, yang dikaitkan dengan sinaran elektromagnet, boleh menawarkan beberapa aplikasi dalam analisis farmaseutikal. Pengukuran variasi tenaga ini dalam bentuk spektrum elektromagnet membolehkan untuk menentukan kehadiran sebarang bahan kimia dalam darah atau jumlah ubat yang dimetabolismekan oleh seseorang. Ia juga digunakan untuk menentukan kepekatan dadah. Malah, industri farmaseutikal telah menemui penggunaan tenaga ionik yang paling berguna.
Kelebihan Tenaga Ionik
Salah satu kelebihan terbesar tenaga ionik ialah ia lebih murah dari sudut kewangan. Sebaik sahaja pelaburan awal untuk pemasangan telah dibuat, kos menurun secara mendadak. Dari sudut pandangan tenaga, proses yang dijalankan dengan penggunaan tenaga yang lebih rendah memerlukan. Ia kalis bunyi sepenuhnya, jadi ia tidak mengeluarkan sebarang bunyi, menjadikannya satu bentuk tenaga yang mampan dan ekologi. Ia adalah tenaga tulen yang dicipta daripada atom dan elektron, yang tidak meninggalkan sebarang jenis sisa.
Kelemahan Tenaga Ionik
Ia tidak semestinya perlu menggunakan mana-mana sumber tenaga lain sebagai sebahagian daripada proses untuk menghasilkannya. Ini bermakna tiada kuasa yang stabil untuk menyokong penjanaan, menjadikannya sumber kuasa yang tidak boleh dipercayai. Atas sebab ini, penggunaan besar-besaran bentuk tenaga ini masih jauh. Walaupun penjimatan jangka panjang, pemasangan awal adalah sangat mahal. Pada dasarnya, ini menjadikan penjanaan kuasa sangat sukar, membawa kepada kos pemasangan yang tinggi.
Jika anda menyukai artikel ini tentang apa itu Tenaga Ion dan ingin mengetahui lebih lanjut tentang topik menarik lain, anda boleh menyemak pautan berikut: