science >> Wetenschap >  >> Chemie

Kenmerken van Plasmas

Plasma's zijn de "vierde toestand van materie", na de bekende vaste stoffen, vloeistoffen en gassen. Hoewel het zeldzaam is op aarde, is er in het hele universum plasma aanwezig, dat bijna 99 procent van de bekende materie bevat. Sterren, de randen van de bliksem en de ionosfeer van de aarde bestaan ​​voornamelijk uit plasma. Plasma bestaat in een gasvormige toestand, maar vanwege een aantal unieke kenmerken, wordt het beschouwd als zijn eigen toestand van materie.

Voorkomen van plasma's

Plasma kan voorkomen door materie te onderwerpen aan zeer hoge temperaturen , naar straling of hoge voltages, zoals in een bliksemschicht. Bij lage temperaturen sluiten atomen samen om vaste stoffen te vormen, zoals een kristal. Hogere temperaturen maken de verbindingen tussen atomen losser en brengen ze in een vloeibare toestand. Bij nog hogere temperaturen lossen de verbindingen tussen atomen verder op, waardoor stoffen in gassen veranderen. Extreem hoge temperaturen, zoals die van de zon, strippen enkele of alle elektronen weg van atomen, waardoor een "soep" van atoomkernen, ionen en elektronen ontstaat; dit is de plasmatoestand.

Consistentie van plasmatelevisie

Net als gassen en ongelijke vaste stoffen, kunnen plasma's vrij stromen en stromen; indien ingesloten, breiden plasma's uit om de container te vullen. Net als gassen hebben plasma's dichtheid en druk. In de ruimte kunnen plasma's extreem dun en dun zijn, gemiddeld ongeveer één atoom per kubieke centimeter; het plasma in de kern van de zon is daarentegen 10 keer dichter dan lood.

Kenmerken van plasma's

Omdat ze bestaan ​​uit vrij stromende, elektrisch geladen deeltjes, hebben plasma's verschillende unieke kenmerken. In de meeste plasma's komen protonen en elektronen in gelijke aantallen voor, waardoor ze elektrisch neutraal zijn; echter, omdat ze vrijelijk stromen, worden plasma's beïnvloed door elektrische en magnetische velden op manieren die niet worden gezien in andere vormen van materie. Deze velden kunnen plasma's over grote afstanden beïnvloeden, knijpen, kromtrekken en vormgeven, zoals in de grote, draaiende fakkels op het oppervlak van de zon.

Thermische en niet-thermische plasma's

A thermisch plasma is er een waarin de elektronen en ionen zich op dezelfde temperatuur bevinden als hun omgeving, zoals in de sterren; in vergelijking zijn niet-thermische plasma's zakken met energetische, geladen deeltjes in een anderszins "koele" omgeving. Een voorbeeld hiervan zijn de kunstmatige plasma's die door de voedingsindustrie worden gebruikt om verse producten te steriliseren. In dit proces doodt een plasma-straal bacteriën; omdat slechts kleine hoeveelheden plasma nodig zijn, mengen de atomen zich met kamertemperatuur en koelen ze snel af.