к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Кластерные ионы

Кластерные ионы - сложные ионы, состоящие из простых ионов (положительных или отрицательных) и комплекса атомов или молекул, причём эти компоненты в составе К. и. сохраняют свою индивидуальность. К. и., содержащий простой ион А+ и атомную нейтральную частицу В, обозначается как А+В. Напр., К. и. К+ . 2O)n состоит из положит. иона калия и п молекул воды. К. и. наз. также комплексными ионами.

Компоненты К. и. мало изменяют своп параметры, к-рыми они характеризуются в изолированном виде, что означает отсутствие обычной химической связи в К. и. Поэтому энергия диссоциации К. и. меньше, чем энергия хим. связи. С др. стороны, энергия диссоциации К. и. значительно больше энергии диссоциации ван-дер-ваальсовых молекул, представляющих собой совокупность двух или неск. молекул (или атомов) в газовой фазе (напр., Ar2, He2, CsHg и т. д.), у к-рых связь осуществляется за счёт дальнодействующих ван-дер-ваальсовых сил. Связь в К. и. прочнее, чем в ван-дер-ваальсовых молекулах, т. к. взаимодействие с участием заряж. частиц сильнее, чем для нейтральных частиц, ктому же в К. и. обычно имеется слабое перераспределение заряда у нейтральной компоненты, заметно усиливающее связь. Т. о., по энергии диссоциации К. и. занимают промежуточное место между молекулами и молекулярными ионами с хим. связью, а также ван-дер-ваальсовыми молекулами (рис.).

Процесс

Схема процесса

Образование при тройных столкновениях ...............

2507-33.jpg

Разрушение при парных столкновениях ...............

2507-34.jpg

Переходы между сортами кластерных ионов .............

2507-35.jpg

Рекомбинация с электронами . . .

2507-36.jpg

Взаимная нейтрализация ......

2507-37.jpg

Фотораспад .............

2507-38.jpg

Относительно небольшая энергия диссоциации К. п. приводит к тому, что они могут эффективно разрушаться (и образовываться) при тепловых энергиях. Это создаёт большое разнообразие К. и. в зависимости от температуры, давления и др. условий, в к-рых находится система. Напр., в парах воды при температуре порядка комнатной наблюдаются положит. К. и. Н3O+.2О)n, n=02507-31.jpg3, и отрицат. К. и. ионы ОН- .2O)n, n=12507-32.jpg4. К. и. проявляются в разных процессах, протекающих в газе и плазме. В табл. представлен перечень возможных процессов образования и распада К. и. Схемы процессов даны для положит. ионов, но точно такие же процессы возможны и для отрицательных.

2507-39.jpg

Диаграмма энергии диссоциации для ван-дер-ваальсовых молекул, кластерных ионов и молекул с химической связью. Рядом с указанной молекулой или ионом в скобках дано значение энергии: в эВ для кластерных ионов и молекул с химической связью; в 10-1 эВ- для ван-дер-ваальсовых молекул.

Важную роль К. и. играют как ядра конденсации при конденсации паров воды и др. веществ в объёме, когда давление паров превышает давление насыщ. пар при данной температуре. В этом случае образование малых капель данного вещества термодинамически невыгодно из-за большого поверхностного натяжения. А при наличии в газе К. и. на них образуются зародыши, на к-рых происходят конденсация. Это обстоятельство составляет основу принципа работы Вильсона камеры, используемой для фотографирования следа быстрой частицы.

К. и. играют важную роль в низкотемпературной плазме. Они смещают ионизационное равновесие в плазме. К. и. эффективно образуются в газоразрядной плазме низкого давления, в частности в газоразрядном лазере на угарном газе (СО). Многообразие их сортов наблюдается при низкой температуре, в частности в криогенной плазме.

Разл. К. и. присутствуют в атмосфере Земли, причём с изменением высоты состав ионов существенно изменяется. Напр., в стратосфере на высоте 35-40 км присутствуют отрицат. ионы 2507-40.jpg , 2507-41.jpg, 2507-42.jpg и др. ионы подобного вида. Наиб, полно исследован состав ионов и протекающие с их участием процессы в D-слое ионосферы.

Литература по кластерным ионам

  1. Смирнов Б. М., Комплексные ионы, М., 1983.

Б. М. Смирнов

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

Знаете ли Вы, что в 1965 году два американца Пензиас (эмигрант из Германии) и Вильсон заявили, что они открыли излучение космоса. Через несколько лет им дали Нобелевскую премию, как-будто никто не знал работ Э. Регенера, измерившего температуру космического пространства с помощью запуска болометра в стратосферу в 1933 г.? Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

Bourabai Research Institution home page

Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution