Elektronionisatie

Elektronionisatie is het proces waarbij een atoom, ion of molecuul elektronen verliest en daardoor een positief geladen ion vormt. Het treedt op wanneer een lichaam voldoende energie ontvangt om de elektronen uit de coulombkrachten van de kern te verwijderen. Elektronionisatie is een veel voorkomend proces in de fysische chemie, plasmafysica, astrofysica en analytische chemie.

Er bestaan verschillende mechanismen. Bij fotoionisatie absorbeert het doelwit een foton met ten minste de ionisatie-energie, waardoor één of meer elektronen verdwijnen. Bij elektronimpact ionisatie (EI) botsen hoogenergetische elektronen op het doelwit; als de inslag energie boven de ionisatie-energie ligt, ontstaat een ion en meestal ook fragmenten. EI, vaak toegepast in massaspectrometrie, gebruikt typische invallende energie rond 70 eV en levert karakteristieke fragmentatiepatronen op die structuurinformatie bieden.

Andere mechanismen omvatten veldionisatie, waarbij sterke elektrische velden elektronen uit atomen verwijderen, en autoionisatie of Penningionisatie, die voorkomen in gespecialiseerde omgevingen zoals plasmasystemen en geïoniseerde gassen. De stofeigenschappen zoals ionisatie-energie (de minimale energie om het laatste elektron los te maken) bepalen hoe gemakkelijk ionisatie plaatsvindt.

Toepassingen van elektronionisatie zijn breed: massaspectrometrie (voor identificatie en structuuronderzoek), plasmas en sterrenkundige omgevingen (waar de ionisatietoestand van gas de emissies bepaalt), en spectroscopie. Meestal leiden meerdere ionisatie- en fragmentatieprocessen tot diverse ionen en fragmenten die in analyse- of simulatie-workflows worden gebruikt.