Електропроводимост на газовете. Електричен ток в газовете. Аеройонизатори. Биологично действие



Дата23.10.2018
Размер38.26 Kb.
#93226
Електропроводимост на газовете. Електричен ток в газовете. Аеройони. Аеройонизатори. Биологично действие.
Електропроводимост на газове

Чистите газове са изградени от електрически неутрални молекули, в тях отсъстват заредени частици и те не провеждат електричен ток, т.е. те са изолатори. За превръщане на неутралните газови молекули в йони е необходимо външно въздействие (йонизатор), това може да е температурата, ултравиолетово лъчение, космическите, R0 лъчи и др. Енергията, която се изразходва при този процес се нарича енергия на йонизация. При йонизация от газовата молекула се отделя електрон (), а тя се превръща в (+) йон. Ако отделеният се прикрепи към неутрална молекула тя става (-) йон. При хаотичното движение (+) и (-) йони могат да се превърнат отново в неутрални молекули, т. е. рекомбинация. Ако йонизиращия източник е с постоянна интензивност, концентрацията на йоните в единица обем на газа остава const поради динамичното равновесие между образуващите се и рекомбиниращи йони за единица време. При изключване на йонизиращия източник, концентрацията на йоните бързо спада до нула поради рекомбинацията.

Строго казано проводимостта на въздуха никога не е равна на нула, защото в него винаги има свободни заряди, образуващи се в резултат от излъчването на радиоактивните вещества, намиращи се на повърхността на земята и от космическото лъчение. Тази незначителна електропроводимост на въздуха е причина за изтичане на зарядите от наелектризираните тела дори и при добра изолация.

Електричен ток в газове

а) несамостоятелен газов разряд

Ако в йонизиран газ се приложи външно ел. поле започва насочено движение на електроните и йоните - ток. Токът в газа поддържан от външен йонизатор се нарича несамостоятелен газов разряд, а проводимостта – несамостоятелна газова проводимост. Ако йонизатора спре то I=0. При йонизатор, йоните към А и К и се превръщат в електронеутрални частици. Ел. ток през газове не води до промяна на химичния им състав.

I ~ E (интензитет на ел. поле)



(волт–амперна характеристика)

напрежение между електродите

– разстоянието между електродите

- интензивност на йонизиращия фактор

І участък О – В

U расте, I расте; повишава се количеството йони достигнали до електродите.

Зависимостта е линейна. При U1 – всички йони, които се генерират за единица време достигат до електродите.

ІІ участък В – С

Област на насищане ( от U1 до U2 )

Ако на участъка О – С се прекрати действието на йонизатора, разрядът спира.

б) самостоятелен газов разряд

При U1 > U2 йоните придобиват достатъчно голяма Ек, за да йонизират чрез удар срещнатите електронеутрални газови молекули. Този процес се нарича ударна или вторична йонизация. Образуват се вторични електрони и положителни йони, които се движат съответно към анода и катода. Вторичните електрони също йонизират газовите молекули и следователно нараства броя на свободните електрични заряди, т.е. електропроводимостта. В началото на участъка (област СД) – малка скорост на увеличаване на йоните (големината на тока расте бавно). При по–нататъшно увеличение на U ударната йонизация става лавинообразна. Този процес се нарича самостоятелен газов разряд. Запазва се и след прекратяване на действието на външния йонизатор.

Тъй като Ек ~ U и на (среден свободен пробег), то колкото е по-голям, толкова повече се ускоряват йоните и Ек става по-голяма. Затова при разредените газове, където е голям, се наблюдава ударна йонизация, която настъпва при по-ниски напрежения.

Видове самостоятелен газов разряд – тлеещ (в разредени газове при ниско напрежение, например при луминесцентните лампи), искров (в неразредени газове, има йонна и електронна лавина от ударна и фотонна йонизация), и коронен (ударна йонизация около електродите където има светене на газа) .
Аеройони. Видове и биологично действие

Аеройони са йоните, които се образуват във въздуха, основно тези на азота и кислорода. При наличието на йонизиращ фактор, малките компоненти на въздуха – СО2, Н2О пари, прахови частици и други, също мотат да се превърнат в йони. Аеройони са и когато се групират една или няколко електронеутрални газови частици с един или няколко газови йона.

Видове аеройони според големината им:

а) леки аеройони – единични газове йони с диаметър d  ( 7 8 ).10-10 m

б) средни  от един газов йон и няколко електронеутрални газови молекули, с диаметър d  ( 1,6 5 ).10-7 m

в) тежки (ланжвенови)  от още по-голямо количество частици, с диаметър d

( 5 11 ).10-6 m



г) ултратежки - Н2О капки или прахови частици на повърхността на които има адсорбирани йонизирани газови молекули  2.10-5 m

Всеки от изброените аеройони може да е носител на (+) или (-) заряд.



Единствено леките отрицателни аеройони се използват в аеройонотерапията. Те нормализират функциите на организма при различни болестни състояния, намаляват възбудимостта, засилват обменните процеси, укрепват съня и др. Притежават бактерициден ефект срещу някои микроорганизми. Обратно, леките положителни (+) аеройони потискат нормалните функции на организма, когато са с повишена концентрация.

Йонизиращи фактори във въздуха като космическото лъчение, ултравиолетовото излъчване на Слънцето, разпрашването на вода от морския прибой или край водопадите, при повишаване температурата на въздуха се създават леки аерйони. Създадени са и изкуствени аеройоногенератори, обикновено се използва високоволтов коронен разряд или радиоактивно лъчение ( радиоактивност).


Сподели с приятели:




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница