Opravme wikipedii - vodivost plynů

bflmpsvz27.04.2011 12:37 Nahlásit
V české wikipedii můžeme u všech vzácných plynů číst takovouto perlu:

Krypton stejně jako i ostatní vzácné plyny se vyznačují nízkým elektrickým odporem a tudíž i velmi dobrou vodivostí elektrického proudu.

Nevíte někdo, jak tenhle blábol stručně nahradit? Něco o ionizaci, co mají vzácné plyny společné?

Odpovědi

Přidat odpověď ▾

Diskuze

ZOSK27.04.2011 13:21 Nahlásit
Sice tomuto oboru vůbec nerozumím, ale jen tak pro ponaučení, co je na tom chybně?
bflmpsvz27.04.2011 14:06 Nahlásit
Plyny jsou zatraceně dobré izolanty. V tom se vzácné plyny od jiných plynů neliší. Vedení el. proudu v plynech je složitý proces, který se nedá popsat jako že "se vyznačují nízkým elektrickým odporem", což je navíc relativní pojem bez srovnání, takže bych ho nebral ani u pevných látek.
No a jazykově - když má něco nízký odpor, tak to má vysokou vodivost. To je jako psát, že někdo je hodně chytrej, a tudíž málo blbej.
Mezek27.04.2011 14:25 Nahlásit
Plyny v normálním stavu elektrický proud nevedou, stávají se vodivými teprve po ionizaci, kdy v důsledku silného elektrického pole dojde k ionizaci(průraz). Stejný efekt vyvolá i vysoká teplota, kdy dojde k vytvoření plazmatu. Životnost iontů a volných elektronů velmi závisí na tlaku plynu. Při nízkém tlaku se mohou elektricky nabité částice urychlit na dostatečnou energii, aby při srážce s neutrálním atomem způsobily jeho ionizace. Tak dojde k lavinovitému nárůstu množství iontů v objemu plynu - lavinovitému průrazu. V tomto stavu pak vykazují plyny dobrou vodivost, tím větší, čím menší je jejich ionizační napětí. To obecně klesá s rostoucím atomovým číslem. To všechno neplatí jen pro vzácné plyny, ale pro všechny plyny včetně par kovových prvků.
V souhrnu je nutné konstatovat, že chladné neionizované plyny jsou izolanty. Jakmile ale dojde k ionizaci jakýmkoliv způsobem jsou stejně dobrými vodiči, jako většina kovů. K ionizaci může dojít různým způsobem, vedle tepla i dostatečně silným elektrickým polem a u plynů při nízkém tlaku i třeba emisí elektronů. Tak k zapálení běžné zářivky je třeba asi 600-800V, nebo nažhavením elektrod. Nažhavené eloektrody jednak ionizují plyn, který je s nimi v bezprostředním kontaktu a jednak emitují elektrony. Ty se pak urychlují přivedeným napětím a ionizují další atomy nebo molekuly plynu. Dramatický pokles odporu, ke kterému dojde způsobí nárůst proudu. Aby nedošlo ke zničení zářivky, musí být proud omezen vnějším obvodem. U doutnavky to zařídí vestavěný odpor asi 1Mohm, u zářivky tlumivka.
bflmpsvz27.04.2011 15:04 Nahlásit
No a teď to zkuste vyjádřit jednou větou, s důrazem na to, v čem se vzácné plyny liší v tomto směru od nevzácných :-).
Mezek27.04.2011 15:54 Nahlásit
Stejně jako řada kovových par mají vzácné plyny jednoatomové částice. Ionizace je tedy podle mého názoru o něco jednodušší.
Anonym26223927.04.2011 16:10 Nahlásit
Mezek 7.04.2011 14:25 tohle jsem nikdy moc nechapal.Tys mi to konecne vysvetlil,dik,mel bys psat ucebnice
Anonym26233727.04.2011 20:48 Nahlásit
Ještě stojí za zmínku, že ionizovat plyny lze i zářením, jak v G-M pöčítači. Důležitá je i vztah mezi rychlostí rekombinace ("odionizovaní", zachycení elektronu zpět jádrem) rychlostí pohybu a střední volnou dráhou mezi srážkami (ovlivňuje tvorbu nových iontů nárazovou ionizací, závisí mj. na tlaku). Je to hodně složité, ale dá se říci, že tepelná ionizace se objevuje při teplotách řádově tisíce K, ionizace zářením tehdy, pokud mají dopadající fotony větší energii, než je valenční energie plynu a nárazová ionizace tehdy, pokud jsou elektrony urychleny napětím na takovou rychlost, aby dokázaly "nárazem" ionizovat další atomy. Celé se to ještě komplikuje tím, že se jedná o kvantově mechanický jev, tedy něco, co "nejde pochopit".
Anonym26245428.04.2011 13:53 Nahlásit
Tak třeba tady http://www.sci.muni.cz/mineralogie/kap_3_3_ionty/kap_3_3_ionty.htm
se píše:
Nejvyšší hodnoty (ionizační energie)najdeme u vzácných plynù (He, Ne, Ar, Kr).
A tady http://petrik.bigbloger.lidovky.cz/c/117003/Jak-funguje-plazmova-koule.html
Neon má také výhodu v tom, že se velmi snadno ionizuje, a to dokonce nejsnáze z běžných plynů - zápalné napětí neónové doutnavky je nižší než 70 voltů. - to vím i z praxe.
Ale tady http://www.cez.cz/edee/content/microsites/elektrina/fyz8.htm
to vypadá, že neon má ionizační energii největší.
Tady http://cs.wikipedia.org/wiki/Inertn%C3%AD_plyn
to vypadá, že s atomovým číslem "První ionizační energie" klesá.
Tady http://www.sci.muni.cz/mineralogie/kap_3_3_ionty/kap_3_3_ionty.htm
se píše Hodnota ionizační energie vzrůstá s atomovým číslem v rámci každé periody.
Tak co si z toho mám vzít?
Mezek28.04.2011 14:12 Nahlásit
Některé údaje se nevylučují. V periodě PSP ionizační energie roste s rostoucím atomovým číslem (vodorovně), ve skupině s rostoucím číslem klesá (shora dolů). U jiných plynných prvků než vzácných plynů a u sloučenin je ionizační energie dvojnásobkem ionizační energie volného atomu a je k ní třeba přidat ještě energii na rozbití vazby. Uváděné ionizační energie se uvádí pro jednotlivý atom. Daleko nejmenší ionizační energii mají páry alkalických kovů. Nevýhodou je, že se za běžných teplot páry těchto kovů nevyskytují. Proto třeba sodíkové nebo rtuťové výbojky se musí nejprve zahřát pomocným výbojem.
Anonym26245428.04.2011 15:34 Nahlásit
A jak to tedy zformulovat do wikipedie? Nemusí to být podrobné, ale nesmí to být zavádějící.
K problému jsem se dostal tak, že jsem v Lidových novinách četl článek architekta o nenonech ve 30. letech:
http://www.lidovky.cz/tiskni.asp?r=ln_noviny&c=A110319_000084_ln_noviny_sko
Tam mě nadzvedl brept o vodivosti neonu, a ke své hrůze jsem zjistil, že je to přesná citace z české wikipedie. (ve slovenské ani anglické verzi není žádná podobná věta). Z toho vyplývá, že je to potřeba opravit zodpovědně , protože wikipedii cituje kde kdo.
Mezek28.04.2011 18:38 Nahlásit
Mělo by se asi konstatovat, že odpor nebo vodivost všech plynů je silně nelineární a velmi závisí vedle intenzity elektrického pole na řadě dalších vlivů, takových, které mohou způsobit ionizaci plynu nebo ovlivnit rekombinaci vznikajících iontů. Proto se velmi liší mezní podmínky pro jednotlivé plyny, vzácné plyny nevyjímaje. V některých oblastech vztahu U/I vykazují plyny i záporný diferenciální odpor - proud roste i při poklesu napětí.
Anonym26233729.04.2011 14:41 Nahlásit
Myslím, že to netvrdí jen Wikipedie, ale mnoho dalších pramenů. Také soudím, že uvedené tvrzení má jen omezenou platnost, ale nemusí to být nutně špatně. Ale necítím se dost fundovaný na to, abych to dokázal potvrdit, nebo vyvrátit. Jisté je, že vzácné plyny se běžně užívají v hořácích výbojek, aby pomohly zápalu, nebo že průrazná pevnost zředěných inertních plynů v neonových trubicích je velmi nízká, řádově pouze v jednotkách V/mm(!).
Anonym25439030.04.2011 07:53 Nahlásit
Je otázkou, nakolik jde jen o vlastnost plynu. U plynů je vodivost ovlivněna vnějšími vlivy, jako je kosmické záření a přirozená radioaktivita okolí. Vzhledem k volné pohyblivosti vzniklých iontů a malé objemové hustotě částic při velmi nízkých tlacích se mohou tyto vlivy výrazně uplatnit, na rozdíl od pevných izolantů.
Přidat komentář do diskuze ▾