Besteht ein Plasma notwendigerweise aus einatomigen Ionen?

Ist es möglich, ein Plasma aus mehratomigen Ionen anstelle von einatomigen Ionen zu haben?

Ich möchte alle Details wissen, warum so etwas erreichbar ist oder nicht und, wenn möglich, mit welchen Methoden wir eine solche Substanz herstellen können.

Gute Frage. Die Elektronen, die die Molekülbindungen bilden, sind die, die überhaupt am schwächsten gebunden sind. Deshalb kreisen sie zwischen zwei Atomen, anstatt nur um ein einzelnes Atom. Und diese schwach gebundenen Elektronen wären wahrscheinlich die ersten, die von der Ionisation betroffen wären. Entweder werden sie abgestreift oder sie paaren sich stattdessen mit einem gespendeten Elektron. In jedem Fall paaren sie sich nicht mehr zu einer molekularen Bindung. Diese einfache Theorie sagt voraus, dass Moleküle mit einer Doppelbindung die Ionisierung eher überleben. Ein O2-ionisiertes Molekül hat noch eine Bindung übrig.

Antworten (4)

Ja, ein Plasma enthält positive Ionen und negative Elektronen, aber die positiven Ionen müssen keine Atome sein. Eigentlich müssen die negativen Ladungen nicht einmal Elektronen sein. Zum Beispiel wird das Plasmaätzen von Silizium unter Verwendung eines Schwefelhexafluorid-Plasmas durchgeführt, das (hauptsächlich) aus SF besteht 5 + und F − Ionen.

Ich bin mir nicht sicher, ob das Wort Plasma eine genaue Definition hat, außer dass es vage einen gasförmigen Zustand bedeutet, der geladene Teilchen enthält, aber insgesamt elektrisch neutral ist.

Bedeutet Hex in Hexaflorid nicht 6?
@KyleKanos: SF 6 → SF 5 + + F −
Aha. Ich glaube, ich habe das überlesen F − Teil.
Plasma ist ziemlich gut definiert . Ich würde auch "geladen" ändern, weil Plasmen oft netto neutral sind.
Bessere Definition , die auch deutlich macht, dass Plasmen nicht als „geladen“ bezeichnet werden sollten.
@JohnRennie schlägt vor, dass Sie einige Informationen darüber angeben, WIE solche Plasmen erstellt werden, da dies Teil der OP-Frage war. Ich sehe das zu oft auf dieser Seite - nur ein Teil der Frage wird beantwortet, aber akzeptiert - ich verstehe nicht. Ich stimme auch Benutzer121330 zu, dass ein Plasma gut definiert ist (ich spreche als jemand, der in Plasmen ausgebildet ist).
@ user3814483: Als Doktorand habe ich SF verwendet 6 HF-Plasmen zum Ätzen, daher kann ich die Frage von 21Brunoh aus eigener Erfahrung verneinen. Darüber hinaus sind meine Kenntnisse der Plasmaphysik zu begrenzt, um eine allgemeinere Diskussion über Plasmen zu versuchen.
@ JohnRennie : Ich habe die Antwort bearbeitet, um einige der Bedenken von user3814483 auszuräumen und Links zu ausführlicheren Informationen bereitzustellen. Ihre persönliche Erfahrung lieferte ein perfektes Gegenbeispiel.
@ user121330: Ihre vorgeschlagene Änderung ist eine ziemlich radikale Änderung meiner Antwort. Warum schreiben Sie es nicht auf und posten es selbst als neue Antwort?
@JohnRennie, deine Antwort wird bereits mit 10 Stimmen akzeptiert. Die Idee, dass Plasma schlecht definiert ist, sollte nicht Teil der Aufzeichnungen sein.
@ user121330: Das sollte Sie nicht davon abhalten, eine Antwort mit einer genauen Definition zu posten. Ich muss sagen, da ich alles von Flammen bis zur Photosphäre der Sonne als Plasma beschrieben habe, denke ich, dass der Begriff sehr locker verwendet wird. Es mag eine genaue Definition dafür geben, aber in der Praxis wird diese genaue Definition nicht eingehalten.
@JohnRennie: Wow, das sind also 2 Beispiele für Plasma (einige Flammen, nicht alle). Ich nehme an, da Holz, Metall und Stein alle Festkörper sind, sollten wir sagen, dass die Definition von Festkörpern locker ist? Bei der Wissenschaft geht es darum, das Bild zu revidieren, wenn wir falsch liegen, und nicht immer richtig zu liegen.
Ich habe diese Antwort akzeptiert, weil @Jonh Rennie ein praktisches Beispiel gegeben hat, dass ich später mehr darüber recherchieren könnte, aber wie andere Benutzer bereits erwähnt haben, ist die Frage nur teilweise beantwortet, daher ist es vorerst fair, meine „Upvote“ zu entfernen und bis John zu warten Rennie weitere Informationen über den Prozess zur Gewinnung dieser Substanz oder bis eine andere ausführlichere Antwort gegeben wird.

Ein Plasma kann aus Molekülen bestehen, solange die Temperatur des Plasmas ausreicht, um das Molekül zu ionisieren, ohne es zu dissoziieren . Beachten Sie, dass die meisten Definitionen von Plasmen nicht wirklich einen Prozentsatz der Ionisierung erfordern (z. B. wird ein Gas, das nur zu 1 % ionisiert ist, als „kaltes“ Plasma betrachtet, während etwas viel mehr als dies normalerweise als „heißes“ Plasma betrachtet wird).

Sie können ein molekulares Plasma auf die gleiche Weise erzeugen wie ein einatomiges Plasma: durch Erhitzen des Gases (offensichtlich nicht bis zu dem Punkt, an dem die oben erwähnte Dissoziation auftritt).

Wie können wir ein Molekül ionisieren, ohne es vorher zu dissoziieren? Werden durch diesen Prozess normalerweise mehratomige Ionen erzeugt?
Wie ich feststellte, würde es erfordern, dass das Molekül den besonderen Charakter eines niedrigeren Ionisationspotentials als eines Dissoziationspotentials hat. Ich bin kein Experimentator, daher kann ich nicht sagen, wie mehratomige Ionen erzeugt werden, nur dass das Erhitzen funktionieren sollte .

Erstens enthalten Ihre typischen neutralen Plasmen sowohl Ionen als auch Elektronen. Die Ionen können mehratomig oder einatomig sein. Es gibt auch nicht neutrale Plasmen, die nur aus Ionen oder Elektronen bestehen.

Plasmen im Labor werden typischerweise (aber nicht unbedingt) erzeugt, indem zuerst ein Gas in eine Vakuumkammer injiziert und dieses Gas dann zuerst unter Verwendung großer elektrischer Felder ionisiert wird. Die elektrischen Felder, die das Gas anfänglich zersetzen, können aus verschiedenen Quellen stammen (z. B. toroidale elektrische Felder in einem Tokamak oder große Verschiebungsfelder in einer kapazitiv gekoppelten Antenne). Sobald das Gas bis zu einem gewissen Grad abgebaut wurde, wird das Plasma typischerweise durch Elektronenstoßionisation aufrechterhalten.

Abhängig von der Temperatur der Elektronen und der Zusammensetzung des Ausgangsgases (zweiatomig) kann man entweder einatomige oder mehratomige Ionen erzeugen. Wenn die Elektronen heiß genug sind, wird es schwierig sein, eine mehratomige Ionenart aufrechtzuerhalten.

Plasma ist im Wesentlichen JEDES ionisierte Gas, das mit zusätzlichen Elektronen sowohl im negativen als auch im positiven Zustand elektrifiziert wurde. Wenn Sie ein Sauerstoffplasma mit mehratomigen Ionen erzeugen könnten, wäre es immer noch ein Plasma. Ich würde versuchen, ein zweites Gas mit Sauerstoff zu mischen, wenn ich dies versuchen würde. Hier ist meine Quelle: Grundlagen der Plasmabehandlung

Besteht ein Plasma notwendigerweise aus einatomigen Ionen?
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