Plasma là gì? Tính chất và các yếu tố ảnh hưởng của huyết tương trong tự nhiên là gì? Bài viết này của nihophawa sẽ giúp bạn phân loại khái niệm plasma và ứng dụng của nó trong cuộc sống của bạn.
Bạn có biết rằng chúng ta đang sống trên Trái đất hay trong vũ trụ bao la và vật chất không chỉ ở 3 dạng rắn, lỏng và khí mà chúng ta đã học trong chương trình cơ bản.
Nó có dạng thứ tư. Đó là huyết tương. Vậy huyết tương là gì? Những đặc tính của nó là gì và những gì cấu thành chúng? Cùng tham khảo bài viết dưới đây nhé. Nếu cần dùng làm tài liệu, hãy chuẩn bị sẵn giấy bút và ghi nhanh những phần quan trọng nhé!
Định nghĩa của plasma là gì?
Plasma là một trong bốn trạng thái cơ bản của vật chất. Thành phần của khí ion lần đầu tiên được mô tả bởi nhà hóa học irving langmuir vào những năm 1920. Nói cách khác, các nguyên tử đã loại bỏ một số electron tự do trong các obitan của chúng.
Chúng mô tả hoạt động của các hạt nhân bị ion hóa và các electron trong khu vực xung quanh. Rất đơn giản, mỗi hạt nhân này được treo trong một biển các electron chuyển động. Langmuir mô tả plasma như sau: “Các chất khí bị ion hóa chứa số lượng ion và electron bằng nhau, ngoại trừ các điện cực gần vỏ chứa rất ít electron, do đó điện tích không gian tạo thành rất nhỏ. Chúng tôi sử dụng tên plasma để mô tả các ion và electron. . giữa các khu vực phí. ”
Plasma có thể được tạo ra nhân tạo bằng cách đốt nóng khí trung tính. Hoặc bị điện từ trường quá mạnh làm cho chất khí bị ion hóa ngày càng dẫn điện. Kết quả là, các ion và electron mang điện bị ảnh hưởng bởi các trường điện từ ở xa. Làm cho động lực học của nó nhạy cảm hơn với điện trường so với khí trung tính.
Phản ứng của plasma đối với trường điện từ được sử dụng trong nhiều thiết bị công nghệ hiện đại như ti vi plasma hoặc máy khắc plasma.
Đặc tính plasma là gì
Plasma và khí ion hóa có các đặc tính và hành vi khác với các trạng thái khác. Sự chuyển đổi giữa chúng chủ yếu là vấn đề đặt tên và khả năng diễn giải. Tùy thuộc vào mật độ và nhiệt độ của môi trường plasma, một dạng ion hóa một phần hoặc toàn bộ có thể được tạo ra. Dấu hiệu neon hoặc tia chớp là những ví dụ về plasma bị ion hóa một phần. Tầng điện ly của Trái đất là plasma. Từ quyển chứa plasma trong môi trường không gian xung quanh Trái đất. Lõi của mặt trời là một ví dụ của plasma ion hóa hoàn toàn.
Plasma là một môi trường trung tính về điện bao gồm các điện cực âm và dương không kết nối. Tức là tổng điện tích của plasma gần như bằng không. Các hạt không bị ràng buộc, nhưng chúng không tự do. Các hạt mang điện di động được tạo ra trong từ trường. Bất kỳ chuyển động nào của plasma tích điện đều ảnh hưởng và bị ảnh hưởng bởi các trường tích điện khác.
Điện tích dương trong ion đạt được bằng cách loại bỏ các electron xung quanh hạt nhân. Trong số đó, tổng số electron bị loại bỏ có liên quan đến sự gia tăng nhiệt độ hoặc mật độ cục bộ của các loài bị ion hóa. Quá trình này đi kèm với sự phân ly của các liên kết phân tử. Mặc dù hóa học của các tương tác với các ion trong chất lỏng là khác nhau đáng kể. hoặc hành vi của các ion dùng chung trong kim loại.
Các yếu tố quyết định huyết tương
Plasma là dạng vật chất phổ biến nhất trong vũ trụ. Giả thuyết này dựa trên sự tồn tại và những đặc tính chưa biết của vật chất tối. Plasma chủ yếu liên kết với các ngôi sao, môi trường nội bào hiếm và các vùng giữa các thiên hà.
- Xấp xỉ plasma: Áp dụng khi tham số plasma đại diện cho số hạt mang điện tích trong hình cầu Debye. Bán kính của nó là chiều dài của màn hình Debye bao quanh một hạt tích điện nhất định. Đủ cao để chặn các tác động tĩnh của các hạt bên ngoài hình cầu.
- Tương tác theo lô: Thời gian sàng lọc tạm biệt ngắn so với kích thước vật lý của huyết tương. Tiêu chuẩn ngày có nghĩa là các tương tác trong cơ thể huyết tương quan trọng hơn các cạnh của nó. nơi các tác dụng phụ có thể xảy ra. Khi tiêu chí này được đáp ứng, huyết tương ở trạng thái gần như trung tính.
- Tần số: So với tần số của va chạm trung hòa tạo ra bởi dao động plasma electron, tần số plasma electron lớn hơn. Khi các điều kiện hợp lệ, tương tác tĩnh điện chiếm ưu thế trong các quá trình động lực học khí truyền thống.
- Thuật ngữ ion hóa khí hoàn toàn do lyman spitzer đưa ra không ngụ ý mức độ ion hóa đồng đều, mà chỉ là plasma trong đó va chạm Coulomb chiếm ưu thế trong chế độ. tức là khi đã> cùng. Có thể tương ứng với mức độ ion hóa thấp tới 0,01%.
- Khí bị ion hóa hoặc yếu một phần có nghĩa là plasma không bị va chạm Coulomb. Tức là khi ve <text.
- Hầu hết các plasmas kỹ thuật là chất ion hóa khí yếu.
- Plasma nóng có các electron và các hạt nặng ở cùng nhiệt độ. Tức là chúng ở trạng thái cân bằng nhiệt với nhau.
- Mặt khác, các plasmas của các chất khí bị ion hóa không cân bằng có hai ngưỡng nhiệt độ. Các ion và chất trung tính ở nhiệt độ thấp, có thể là nhiệt độ phòng. Và các electron nóng hơn nhiều. Một loại plasma không phổ biến là khí hơi thủy ngân trong đèn huỳnh quang. Khí electron đạt đến nhiệt độ 10.000 Kelvin. Trong khi phần khí còn lại cao hơn nhiệt độ phòng một chút. Do đó, bóng đèn có thể được chạm vào trong khi hoạt động mà không bị cháy.
- Trường hợp bất thường của huyết tương không đảo. Tạo ra nhiệt độ rất cao, nơi các ion nóng hơn nhiều so với các electron.
Ảnh hưởng của nhiệt độ
Nhiệt độ trong plasma được đo bằng Kelvin hoặc vôn điện tử. là đơn vị đo động năng nhiệt của mỗi hạt. Nhiệt độ cao là cần thiết để duy trì sự ion hóa, đây là một đặc điểm xác định của plasmas. Mức độ ion hóa được xác định bởi nhiệt độ của electron so với năng lượng ion hóa. Nó được biểu diễn bằng phương trình saha.
Ở nhiệt độ thấp, các ion và electron có xu hướng kết hợp lại thành các trạng thái liên kết. Các nguyên tử plasma cuối cùng biến thành khí.
Trong hầu hết các trường hợp, các electron đủ gần với trạng thái cân bằng nhiệt mà nhiệt độ của chúng được xác định tương đối rõ ràng. Điều này đúng ngay cả khi có những sai lệch đáng kể trong các chức năng phân phối năng lượng của Maxwell như bức xạ tia cực tím hoặc các hạt năng lượng cao hoặc điện trường mạnh.
Do sự khác biệt lớn về khối lượng, các electron tự cân bằng về mặt nhiệt động học nhanh hơn nhiều so với các ion hoặc nguyên tử trung hòa. Vì vậy nhiệt độ ion rất khác với nhiệt độ electron. Thường thấp hơn. Đặc biệt là trong các plasmas công nghệ ion hóa yếu. Các ion thường gần với nhiệt độ môi trường.
Được ion hóa một phần và hoàn toàn
Sự ion hóa là cần thiết để plasma tồn tại. Thuật ngữ “mật độ plasma” thường đề cập đến mật độ của các điện tử tự do trên một đơn vị thể tích. Mức độ ion hóa của plasma là tốc độ mà các nguyên tử bị mất hoặc nhận được điện tử. Được điều khiển bởi nhiệt độ electron-ion và ion-ion so với tần số va chạm electron-trung hòa.
Mức độ ion hóa α được xác định theo công thức sau:
α =
Trong đó ni là mật độ số của các ion và nn là mật độ số của các nguyên tử trung hòa. Mật độ electron liên quan đến trạng thái điện tích trung bình (z) của ion: ne = (z) ni; ne là mật độ electron.
Trong plasma, tần số va chạm electron-ion cao hơn nhiều so với tần số va chạm electron-trung hòa. Do đó, mức độ ion hóa yếu, và tần số va chạm electron-ion có thể bằng tần số va chạm electron-trung hòa: vei = ven. là giới hạn để tách plasma khỏi sự ion hóa một phần hoặc hoàn toàn.
Plasma nhiệt và không nhiệt
Dựa trên nhiệt độ tương đối của các điện tử, ion và chất trung hòa, các plasmas được phân loại là nhiệt hoặc không nhiệt, còn được gọi là plasmas lạnh.
Được sử dụng trong huyết tương y tế cho công nghệ khử trùng. Ngoài các loại nồi hấp y tế thông dụng, công nghệ này được sử dụng rộng rãi tại các bệnh viện, trung tâm y tế lớn. Bạn có thể xem thêm về phương pháp tiệt trùng bằng huyết tương do nihophawa chia sẻ
Như vậy, qua bài viết trên các bạn đã biết được plasma là gì, tính chất của nó và những yếu tố ảnh hưởng đến plasma trong tự nhiên. Hãy theo dõi bài viết của chúng tôi về plasmas và các ứng dụng thực tế vào tuần tới!
