ionisaatioprosessin

Ionisaatioprosessi on atomin tai molekyylin elektronimäärän muuttuminen siten, että syntyy ioneja. Ioni voidaan muodostaa joko poistamalla elektroni neutraalista tilasta (ionisaatio) tai vastaanottamalla elektroni (anionin muodostuminen). Näin ollen ionit ovat varautuneita partikkeleita, joilla on elektroneja vähemmän tai enemmän kuin neutraalilla tilalla.

Ionisaatioon liittyy energiaa. Ionisaatioenergia on energian määrä, joka tarvitaan elektronin poistamiseen atomista tai molekyylistä. Elektronien vastaanottaminen voi vastineeksi vapauttaa energiaa, jolloin syntyy bassi- tai anioninen tila. Ionisaatioon vaikuttavat olosuhteet, kuten lämpötila, paine ja ympäröivä säteily tai sähköiset kentät.

Ionisaatioprosessi voidaan jakaa useisiin mekanismeihin. Fotoni-ionisaatio tapahtuu, kun fotonit antavat riittävästi energiaa elektronin irtoamiseen. Törmäysionisaatio syntyy, kun liikkuvat hiukkaset ohjaavat elektronin pois atomista. Kenttäionisaatio liittyy voimakkaaseen sähköiseen kenttään, joka voi tunkeutua elektronin ulos atomista. Autoionisaatio on sisäinen prosessi, jossa elektroni irtoaa ilman ulkoisen energialähteen jatkuvaa syöttöä.

Esimerkkejä käytännön konteksteissa: natriumatomi voi menettää elektroninsa muodostaen Na+, kun taas natrium voi vastaanottaa elektronin muodostaen Na-. Massamääritysmenetelmissä, kuten massaspektroskopiassa, ionisaatioon liittyy useita tekniikoita, kuten elektrospray-ionisaatio (ESI) ja MALDI (matrix-assisted laser desorption/ionization), jotka muuntavat näytteet ioneiksi analyysiä varten. Ionisaatio on keskeinen ilmiö sekä astro- ja plasmafysiikassa että analyyttisissä tekniikoissa.