理系の雑学・豆知識

物理、化学、生物、数学、地学、宇宙についての雑学・うんちく・豆知識・トリビアを集めたサイトです。気になった記事や文章を個人のメモとして投稿しています

電離とはなにか

水はあまり電気を通しませんが、電気を通さない物質でも、水に入れるとイオン化(陽イオンと陰イオンに分かれること)して、電気を通す溶液になるものがあります。
このように、 電気的に中性な物質が水溶液中でイオンに分かれる現象のことを電離(でんり electrolytic dissociation)といいます。

また、原子が電磁波や熱によって、電子を放出してイオン化することも電離といいます。

このようにして作られたイオン化した原子と電子の混合物がプラズマです。

 電離は原子に他の粒子(電磁波を含む)が衝突して、原子の持っている電子が弾き飛ばされて、軌道電子を奪い取られた状態で、原子核が持っている陽子の数に変化が無いので、原子は電子を失った分だけ電気的に正の電荷を持ったように見えます。この状態を正イオンといい、電機を運ぶ役割をしますが、原子核は電子に対して非常に重いことから移動速度が遅く、電流(電荷の移動)にはほとんど寄与しません。

 イオンには溶液中で分子を構成する原子相互間の結合が解ける現象(溶解)があり、このときに電子結合を担っていた電子が残ったた分子のほうが陰イオンで電子が離れていった方の分子が陽イオンです。 この場合には主にイオンが電流の担い手になります。

 イオンは電子との結合または陰イオンと陽イオンとの結合によって元の中性の分子に戻ります。このとき両者の持っていたエネルギーは元の安定な状態と比較して大きく、その差は電磁波として放出されます。