Salt drysser

Mikä ioni on?

Lehden jutuissa vilahtelevat tämän tästä ionit. Mitä ne oikeastaan ovat? Mihin tutkijat käyttävät niitä?

Lehden jutuissa vilahtelevat tämän tästä ionit. Mitä ne oikeastaan ovat? Mihin tutkijat käyttävät niitä?

Shutterstock

Mikä ioni on?

Ioni on atomi tai yhteen kuuluvien atomien ryhmä, joka on sähköisesti varautunut. Varaus voi olla positiivinen tai negatiivinen.

Varaus syntyy, kun atomi luovuttaa tai vastaanottaa vähintään yhden elektronin. Esimerkkejä ioneista ovat Na+ ja Cl–, joista ruokasuola muodostuu.

Ruokasuola ei ole sähköisesti varautunutta, sillä erilaiset ionit kumoavat toistensa varaukset.

Ionit auttavat tutkijoita

Massespektrometri muuttaa aineen ioneiksi.
© Andrew Brookes/National Physical Laboratory/SPL

Massaspektrometri muuttaa aineen ioneiksi, ja määrittämällä, kuinka magneettikenttä erottelee ioneja, voidaan paljastaa aineen luonne.

Ionimoottori
© NASA

Esimerkiksi avaruusluotaimen ionimoottori muuttaa kaasua ioneiksi, joita sähkömagneettinen kenttä sitten kiihdyttää. Kun ionit purkautuvat ulos, moottori kuljettaa eteenpäin.

Kaikki alkuaineet voivat ionisoitua ja yleensä saada erilaisia varauksia. Monilla alkuaineilla on kuitenkin suosikkivarauksensa, joka määräytyy atomin niin sanotun uloimman kuoren elektronimäärästä.

Ionit ovat keskeisiä kemiassa ja tärkeitä työkaluja useilla muillakin tutkimusaloilla. Niillä voidaan hyödyntää esimerkiksi sitä, että ionien liikerata kaareutuu magneettikentässä.

Ominaisuutta käyttää hyväksi muun muassa massaspektrometri, jolla on mahdollista selvittää vaikka jään tai mineraalin kemiallinen koostumus äärimmäisen tarkasti.