İyonlaşma

2 Mart 2015 tarihinde ayla tarafından eklendi.

İyonlaşma işlemi özellikle suların yumuşatılmasında kullanılır: Özel reçineler ile çok sert suların kalsiyum ve magnezyumu, sodyum ile değiştirilir. Gelecekte, iyonik motorlu sunî uyduları tanıma imkanımız olacaktır; elektronlarla bombardıman edilmiş sezyum veya civa buharları sonucu oluşan iyonize olmuş bir flüks ileriye doğru hareketi sağlayacaktır. İyonlaşma adı altında toplanan bu fenomenler neye dayanmaktadır.

Normal sıcaklıkta, oksijen, iki eş oksijen atomunun birleşmesinden oluşmuş moleküllerden meydana gelen bir gazdır. Bu gazı, birkaç milyon derece sıcaklıklara çıkarırsak, moleküllerin hareketleri çoğalacak ve bazılarının ayrışmasına neden olacaktır, yani atomlar birbirlerinden ayrılacaklardır. Çok daha yüksek sıcaklıklarda da, pratik olarak artık 2 atomlu moleküller bulunmayacak, sadece serbest atomlar gözükecektir. Eğer sıcaklık daha da yükselip milyon derecelere erişirse; bu atomlardan bazıları bir elektron kaybederek pozitif iyonlar haline dönüşecektir, aynı şekilde diğer bazı atomlarda bir elektron kazanarak,negatif iyonlar oluşturacaklardır. İyon sayısı önemli derecede olduğunda, plazma elde edilir.

Atomlardan veya atom gruplarından arınmış iyonlar, elektrik ile yüklüdürler. Bir atom; elektronlardan (negatif yüklü) ve bir çekirdekten (pozitif yüklü) oluşmuştur. Atom elektrikçe nötrdür (yüksüzdür), çünkü elektronların yükleri çekirdeğin yükü ile dengelenmiştir. Bir atom “n” yeni elektron kazandığında, bir elektronun “n”kaü negatif yük taşıyan iyon haline dönüşür. Bu atom-veya bağlı atomlar grubu-X ile gösterildiğinde, buna tekabül eden iyon X” olarak belirtilir. Mesela klor ve kükürt C\~ ve S2 iyonlarını verecektir. Eğer “n” elektron kaybı söz konusuysa, çekirdeğin yükü önem kazanacaktır; pozitif iyon X” ile gösterilecektir. Mesela hidrojen, sodyum, gümüş, kurşundan H+, Na+, Ağ, P b 2+ iyonları elde edilecektir.

Tabiatta iyonlara nerede rastlanır? İyonik kristal denen bazı kristallerde ve deniz suyu gibi bazı çözeltilerde. Ayrıca atmosferde de iyonlar mevcuttur, atmosferin yüksek tabakalarında iyon sayısı çok daha fazladır.

İyonik bir kristal olan sodyum klorür veya kristalleri toz haline getirilebilen kaya tuzu örneğini ele alalım. Bu kristallerde; bileşenler iyonlardır; sodyum iyonları Na+ ve klorür iyonları Cl- Bu iyonlar karşılıklı olarak birbirlerini çekerler ve aynı işaretli iyonlar arasındaki itme veya çekmelerini dengelerler ve düzenli bir şekil oluşturacak biçimde dizilirler. Tepe noktaları nöbetleşe olarak önceki iki tür iyondan oluşmuş bir küp düşünelim, şimdi de benzer küpleri mümkün olan. her yönde üst üste koyalım, sıralamanın Na+Cf Na+CF Na+Cl~ şeklinde olanı en yaygın olanıdır, ancak tek kristalizasyon türü de değildir. Her durumda, iki işaretli iyonlar düzleminde muntazam bir dağılım ile iyonik kristaller oluşacaktır. İyonik kristallere örnek olarak tuzları, metal oksitleri sayabiliriz.

İyonlar sıvı halde de gözükebilirler. Bir iyonik bileşiğin erimesi iyonlann ayrışmasını gerçekleştirir. Bu elektrikle yüklü tanecikler hareketli hale geçerek, sıvıyı elektrik iletkeni haline dönüştürürler. İyonik bileşiklerin erimesinden elde edilen sıvıların yanında, iyonik bileşiklerin bazı çözücülerdeki (en iyi örnek su) ayrılmasıyla da iyonize olmuş sıvılar elde edilebilir. Su ile iki belirli iyon arasındaki kuvvetler 80 kat azalacaktır. Bu da iyonların ayrışmasına sebep olur. Serbest hâle gecen iyonlar su moleküllerini çeker ve bu moleküllere agregatlar (hidrate olmuş iyon) oluşturacak şekilde sıkıca bağlanır. İyonik bir çözelti kendisini oluşturan bütün iyon türlerinin toplam özelliklerini ihtiva eder.

Bir çözeltideki iyon varlığı, karakteristik bir renk ile belirlidir. Nikel veya krom iyonları için yeşil, kobalt iyonları için mavi, Mn O ihtiva eden permanganat iyonları için menekşe renk karakteristiktir.

Diğer bir özellikde kolayca anlaşılabilir. Elektrikle yüklü olan iyonlar, elektrikli alan etkisine duyarlıdırlar. Bir elektrik jeneratörünün iki kutbuna bağlanmış iki elektrot sıvıya daldırıldığında elektrik alanının etkisi kendini gösterir. (+) kutuba bağlı elektrod anod, (-) kutuba bağlı olan ise katoddur. Sıvıda,pozitif iyonlar yani katyonlar katod tarafından çekilirler. Negatif iyonlar olan anyonlar ise anoda giderler. Daha sonra, iyonlar elektrodlarla temaslarında yüklerini kaybederler ve serbest hale gelmiş atomlar veya atom grupları elektrodun üstünde yığılabilirler veya gaz şeklinde elektrod üstünde dağılırlar. Yeni dönüşümlere maruz kalabilirler. Bu fenomenlerin bütünü elektrolizi oluşturur.

Yüzlerce veya binlerce atom içeren büyük boyutlardaki atomlar da mevcuttur. Mesela, iyon değiştirici reçineler veya kolloidler büyük hacimli iyonlar ihtiva ederler. Hücre çeperlerinde gerçekleşen biyolojik değişimler iyonları ve özelliklerini ortaya çıkarırlar.

Gazlarda; iyonlar genellikle elektrik kıvılcımları ile üretilirler. Bunlar üzerinde yapılan çalışmalar çeşitli alanlara dağılmıştır: Kontrollü füzyon gerçekleştirmede iyonize olmuş gazların ve plazmanın kullanılışı, (kontrollü füzyon hidrojen bombalarında patlayıcı bir şekilde oluşur) plazma salümosu, iyonik motorlar, solunum yollarındaki hava iyonlan etkisinin biyolojik incelenmesi (Kalp damarlarına ait veya sinirsel rahatsızlıklarda)

Etiketler:

Henüz yorum yapılmamış.

Şu Sayfamız Çok Beğenildi