3.32. Ionización de los fluidos

IONIZACIÓN DE LOS FLUIDOS

Un elemento que tenga la capacidad de ionizar fluidos es de gran utilidad ya que puede permitir la eliminación de impurezas en sus procesos de uso o ciclos naturales donde por la gran contaminación ambiental existente impacta cuando son para emplearse en el riego de cosechas. El agua dulce es el recurso renovable más importante, pero la humanidad está desperdiciando y contaminándolo; además lo está utilizando sin dar tiempo a su recuperación. Efectivamente, las aglomeraciones en las grandes ciudades, “la mejora en la calidad de vida”, el rápido desarrollo industrial, el incremento del turismo y la agricultura, “las actividades de ocio”, entre otras acciones. Hacen que este escaso porcentaje se vaya reduciendo de forma natural y que su composición se vea notablemente alterada. Para agravar el problema, el ciclo hidrológico es cada vez menos previsible ya que el cambio climático altera los patrones de temperatura establecidos en todo el planeta. Los fenómenos que suceden en la materia y la transferencia de energía entre sus enlaces atómicos en donde los átomos donan electrones y el otro se vuelve receptor se denomina ionización. La ionización es entonces el proceso químico o físico mediante el cual se producen iones que pueden ser desprendidos, estos son átomos o moléculas que tiene una mayor carga eléctrica debido al exceso o falta de electrones respecto a un átomo o molécula neutra. A la especie química con más electrones que el átomo o molécula neutra se le llama anión, posee una carga neta negativa, y a la que tiene menos electrones catión, teniendo una carga neta positiva. Hay varias maneras por las que se pueden formar iones de átomos o moléculas. La energía de ionización es la cantidad de energía necesaria para separar completamente el electrón que está más débilmente unido en la última orbita electrónica de un átomo en su estado fundamental, de tal manera que en el electrón arrancado no quede ninguna energía residual (ni potencial ni cinética) en este caso se denomina primera energía de ionización y el potencial eléctrico equivalente, la energía dividida por la carga de un único electrón la cual se conoce como el potencial de ionización. Estos términos también se emplean para describir la ionización de las moléculasT y los sólidos, pero los valores no son constantes debido a que la ionización puede estar afectada por factores como: la temperatura, la química y la geometría superficial. Esta energía de ionización está dado en las unidades del sistema internacional, (SI) por J/mol, aunque se usan con más frecuencia los KJ/mol, cuando se refiere a cantidades molares y eV (electrón-voltio) cuando se refiere a átomos individuales. En los iones negativos, aniones y en cada electrón, del átomo originalmente neutro, está fuertemente retenido por la carga positiva del núcleo. Al contrario que los otros electrones del átomo, en los iones negativos, el electrón adicional no está vinculado al núcleo por fuerzas de Coulomb, lo está por la polarización del átomo neutro. Debido al corto rango de esta interacción, los iones negativos no presentan series de Rydberg, pero sólo unos pocos, de los que hay, son estados excitados asociados. Estos iones positivos son de lo que forman la mayor parte de los metales.

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