И
75
∑
ИДЕАЛ ГАЗ – ИОНСФЕРА
414
415
де және байланыспаған күйде де (газдарда, сұйықтарда, плазмада) бола алады.
«Ион» деген түсінікті және атауды 1834 жылы ағылшын физигі Майкл
Фарадей
(1791 – 1867) енгізген. Ол қышқыл, сілті және тұздардың судағы ерітіндісіне
электр тогының тигізетін әсерін зерттеп,
ерітіндінің электр өткізгіштігі ионның
қозғалысы екендігін дәлелдеген. Фарадей ерітіндіде оң полюске (анодқа)
тартылған теріс зарядты ионды а н и о н д а р, ал
теріс полюске (
катодқа)
тартылатын оң зарядты ионды к а т и о н д а р деп атаған. Ион зарядын элемент
таңбасының үстінің оң жағына плюс (+) не минус (–) белгілерінің тиісті санын
қойып көрсетеді: Νа
+
, СІ
–
, АІ
3+
, Са
2+
. Ерітінділерде иондар еріген заттың диссо-
циациялануынан пайда болады. Олардың қасиеттері заряд таңбасына, мөлшеріне
және электрон қабатының құрылымына тәуелді. Иондардың химиялық активтілігі
жоғары, сондықтан басқа бөлшектермен оңай әрекеттесіп, химиялық реакцияға
түседі.
ИОНДАЛҒАН ГАЗ – атомдары (барлығы немесе көпшілігі) өздеріне тиесілі
бір немесе бірнеше электронынан айырылып, оң иондарға айналған газ. Ерекше
жағдайларда теріс иондарға да айнала алады.
ИОНДАЛУ – электрлік бейтарап атомдардан және молекулалардан оң және
теріс иондар мен бос электрондардың түзілуі. Қозбаған күйдегі бейтарап атомды
(не молекуланы) екі немесе одан көп зарядты бөлшктерге бөлу үшін, яғни оның
иондалу үшін, оған и о н д а у э н е р г и я с ы н шығындау қажет. Берілген эле-
менттің негізгі күйлерінен бірдей иондар түзе отырып ионданатын барлық
атомдары (немесе химиялық қосылыстары) үшін бірдей иондау энергиясы
шығындалады. Иондалу қарапайым акті ретінде атомнан (молекуладан) бір элек-
трон бөліп шығаруды және осындай актілердің жиынтығы да (газдың, сұйықтың
иондалуы) болып табылады. Бөлшектердің осындай иондалуға қатысты қа-
сиеттері оның иондалу потенциалымен сипатталады.
Электрондарды бейтарап атомдарға немесе молекулаларға қосудың (теріс ион-
дар түзудің) өзгедей актілерден айырмашылығы иондалу энергиясын шығындау
ретінде де, энергия бөлу ретінде де өтуі мүмкін;
энергия бөлу жағдайындағы
атомдар (молекулалар)
электронға тектестік делінеді. Иондалу соққыдан, жы-
лудан, фотонның әсерінен, лазерлік сәуледен т.б. әсерлерден жүзеге асуы мүмкін.
Ионданған газдар мен сұйықтар электрөткізгіштікке ие болады. Иондалуға кері
құбылыс ион-электрон р е к о м б и н а ц и я с ы деп аталған. Иондар мен элек-
трондар рекомбинациясының нәтижесінде оң иондар мен еркін электрондардың
қосылуынан ион түзіледі. Бөлшектің иондалуға бейімділігі и о н д а л у п о т е н
ц и а л ы деп аталатын шамамен сипатталады. Егер бөлшекке иондалу энергиясы
И
75
∑
ИДЕАЛ ГАЗ – ИОНСФЕРА
416
417
өзге бөлшектің (электрон, атом немесе ион) соқтығысуы арқылы берілсе, ондай
иондалу с о қ қ ы а р қ ы л ы иондалу деп аталады. Соқтығысу кезінде энергия
жеткілікті мөлшерде берілсе, бір зарядты ионмен қатар көп зарядты иондардың
да пайда болуы мүмкін.
Кей жағдайда соқтығысу кезінде иондалушы бөлшекке берілетін энергияның
шамасы аз болғанда да, бөлшектің иондалуы мүмкін: атомдар (не молекулалар)
алғашқы соққы кезінде қозған күйге көшеді. Содан кейінгі соққы кезінде ион-
далады. Мұны с а т ы л ы иондалу деп атайды. Сатылы иондалу соқтығысулар
тым жиі болып, бөлшектің екі соқтығысудың арасында алған энергиясын жо-
ғалтып үлгермейтін (газ тығыздығы едәуір, соққылаушы бөлшектердің қар-
қындылығы жоғары болғанда) жағдайда да туады. Оның үстіне иондалушы
зат бөлшектерінің метатұрақты күйде болу мүмкіндігі сатылы иондалуды
жеңілдетеді.
Жеткілікті жоғары температура кезінде зат құрамындағы атомдардың (не
молекулалардың) жылулық қозғалысының энергиясы белгілі бір мөлшерге жет-
кенде (температурасы 10
3
– 10
4
К шамасында болғанда) олар өзара соқтығысушы
бөлшектердің кинетикалық энергиясы есебінен ионданады. Мұндай иондалуды т
е р м и я л ы қ иондалу дейді.
Иондалушы бөлшектер иондалу энергиясын фотондардан (электрмагниттік
сәуле квантынан) алатын үрдіс ф о т о и о н д а л
у деп аталған.
И О Н Д АУ Ы Ш К А М Е РА – з а р я д -
ты бөлшектердің газды иондауға негізделген
бөлшектер детекторы. Иондауыш камера газ
толтырылған, электродтарына потенциалдар
айырымы (U) түсірілген электр конденсаторы
болып табылады. Тіркелуші бөлшектер электрод-
тар аралығынан өткен кезде электрондар мен
иондар пайда болып, электр өрісінде қозғалып
электродтарға шоғырлана бастайды. Осыдан
камераның тізбегінде
электр тогы пайда болады.
Параллел жазық электроты, цилиндр тәрізді ко-
аксиал электроты және сфера тәрізді электродты
иондауыш камера қолданылады (1-сызба).
Токтық иондауыш камерада электрондар
мен иондар тудыратын ток (І) өлшенеді. Ток
1-сызба. Цилиндрлік иондауыш ка-
мераның қимасы: 1 – камераның
теріс электроды болатын ци-
линдрлік корпус; 2 –камераның оң
полюсі болатынцилиндр шыбық;
3 – оқшаулағыш
