Tìm hiểu về quá trình ion hóa khí và các tác nhân ion hóa
Các chất khí ở áp suất khí quyển là chất cách điện tốt. Trong các chất khí này, hầu như không có các hạt mang điện. Nếu chúng ta tạo ra các ion trong nó (ion hóa chất khí), chất khí sẽ trở nên dẫn điện. Hiệu ứng nhiệt (sự hình thành các ion trong ngọn lửa), tia UV, tia X hoặc tia gamma chiếu vào chất khí có thể gây ra hiện tượng dẫn điện không tự duy trì.
Bạn đang xem: Sự ion hóa chất khí là gì
Các hạt mang điện được gia tốc bởi điện trường va chạm với các phân tử trung hòa của khí (thường là khí loãng), ion hóa các phân tử này, dẫn đến hiện tượng dẫn điện tự duy trì. Không cần nguồn ion hóa bổ sung. Tất cả các điều trên đều có thể tạo ra dòng điện trong chất khí.
Sự ion hóa của chất khí là gì?
• Ionizer:
– Ngọn lửa khí hay tia tử ngoại của đèn thủy ngân trong thí nghiệm được gọi là ngọn lửa ion. Bộ ion hóa ion hóa các phân tử khí thành các ion dương, ion âm và các điện tử tự do.
• Hạt tải điện trong chất khí: Các ion dương, ion âm và electron.
• Tính chất của dòng điện trong khí:
– Dòng điện trong chất khí là sự dịch chuyển có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và sự chuyển dịch có hướng của các ion âm và êlectron ngược chiều điện trường. Các hạt tải điện này được tạo ra bởi khí bị ion hóa.
– Khi chất ion hóa mất đi, các ion dương, ion âm và electron trao đổi điện tích với nhau hoặc với điện cực, trở thành phân tử khí trung hòa, làm cho chất khí không dẫn điện.
Sự ion hóa của điện khí
Tính dẫn điện không tự hỗ trợ của khí
– Quá trình mà chất ion dẫn điện được gọi là quá trình dẫn điện tự lực. Nó chỉ tồn tại khi chúng ta tạo ra hạt tải điện trong khí giữa các tấm, và nó biến mất khi chúng ta ngừng tạo ra hạt tải điện.
– Quá trình dẫn truyền không tự xảy ra và không tuân theo định luật Ôm.
– Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện I theo U trong quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí.
Phân đoạn oa: u nhỏ, tôi tăng theo u.
Đoạn ab: u đủ lớn để dòng điện i đạt giá trị cháy.
Phân đoạn bc: u quá lớn, i tăng nhanh khi u tăng. Lúc này mật độ hạt tải điện tăng nhanh.
Quá trình dẫn điện tự cấp và điều kiện dẫn điện tự cấp trong khí
• Phóng điện tự hành trong chất khí là quá trình phóng điện tiếp tục mà không có tác nhân ion hóa bên ngoài.
• Dòng điện có thể tạo ra các hạt mang điện mới trong chất khí theo bốn cách chính:
1. Dòng điện đi qua chất khí làm nhiệt độ chất khí tăng lên rất cao, gây ra sự ion hoá các phân tử chất khí.
2. Điện trường trong chất khí lớn, và khi nhiệt độ thấp, các phân tử khí bị ion hóa.
3. Cực âm trở nên nóng do dòng điện, tạo điều kiện cho nó phát ra các electron. Hiện tượng này được gọi là sự phát xạ nhiệt điện tử
4. Cực âm không nóng đỏ nhưng bị các ion dương năng lượng cao đập vào, đẩy các electron ra khỏi catốt để trở thành hạt tải điện
– Hai kiểu phóng điện phổ biến nhất là phóng tia lửa điện và phóng điện vòng cung.
Trên đây là một số thông tin về sự ion hóa và dẫn điện của chất khí mà chúng tôi biên soạn và tổng hợp. Bài viết này sử dụng tư liệu từ nhiều nguồn khác nhau nhằm cung cấp thêm kênh thông tin giúp người đọc tìm hiểu.
Thẻ: Khoa học chất lỏng oxy hóa xanh khử
