प्लाज्मा अवस्था: विशेषताएँ, प्रकार और उदाहरण - रसायन विज्ञान - 2025

प्लाज्मा राज्य मौलिक तरीके में जो बात समेकित कर सकते हैं में से एक है, और यह नमूदार ब्रह्मांड में सबसे प्रमुख है। प्लाज्मा में एक गर्म, उज्ज्वल और अत्यधिक आयनित गैस होती है, एक बिंदु पर जहां यह विशिष्ट गुण प्राप्त करती है जो इसे गैसीय अवस्था या विशेष रूप से किसी अन्य गैस से अलग करती है।

हम रात के आसमान के तारों में बिखरे प्लाज्मा को देखते हैं। चूंकि ब्रह्मांड में सितारों की एक अंतहीन संख्या है, साथ ही साथ नेबुला और अन्य खगोलीय संस्थाएं भी हैं, इसलिए इसे सबसे महत्वपूर्ण राज्य माना जाता है। पृथ्वी पर इसे तरल, ठोस और गैसीय के बाद चौथी अवस्था माना जाता है।

प्लाज्मा दीपक

सूर्य निकटतम उदाहरण है जहां हम बड़े पैमाने पर प्राकृतिक वातावरण में प्लाज्मा की विशेषताओं की सराहना कर सकते हैं। दूसरी ओर, पृथ्वी पर प्राकृतिक घटनाएं होती हैं, जिसमें प्लाज्मा की एक क्षणिक उपस्थिति उत्पन्न होती है, जैसे कि तूफानों में आग और बिजली।

प्लाज्मा न केवल उच्च तापमान (लाखों केल्विन डिग्री) के साथ जुड़ा हुआ है, बल्कि बड़ी विद्युत क्षमता के साथ, गरमागरम रोशनी के साथ, और अनंत विद्युत चालकता के साथ जुड़ा हुआ है।

प्लाज्मा विशेषताओं

तारे और निहारिका के प्लाज्मा व्यावहारिक रूप से अवलोकनीय ब्रह्मांड के पूरे बनाता है। स्रोत: Pxhere

रचना

पदार्थ कणों (अणुओं, परमाणुओं, आयनों, कोशिकाओं, आदि) से बना होता है, जो प्रभावशीलता और उन ताकतों के आधार पर जिनके साथ उन्हें जोड़ा जाता है, एक ठोस, तरल या गैसीय अवस्था स्थापित करते हैं।

प्लाज्मा कणों में धनात्मक आवेशित परमाणु होते हैं, जिन्हें बेहतर रूप से cations (+), और इलेक्ट्रॉनों (-) के रूप में जाना जाता है। पदार्थ की प्लास्मेटिक अवस्था में अणुओं की कोई बात नहीं होती है।

समूह और इलेक्ट्रॉन बहुत उच्च आवृत्तियों पर एक सामूहिक और व्यक्तिगत व्यवहार नहीं दिखाते हुए कंपन करते हैं। वे कणों के पूरे सेट के बिना अलग या स्थानांतरित नहीं हो सकते हैं।

उदाहरण के लिए गैसों के साथ ऐसा नहीं होता है, जहां उनके परमाणु या अणु होते हैं, हालांकि वे एक-दूसरे से टकराते हैं, न्यूनतम, नगण्य इंटरैक्शन होते हैं।

प्रशिक्षण

प्लाज्मा अवस्था मुख्य रूप से तब बनती है जब गैस बहुत अधिक तापमान के संपर्क में होने के कारण आयनित होती है।

आइए सबसे पहले एक आइस क्यूब से शुरू करते हैं। यह एक ठोस है। यदि गर्म किया जाता है, तो बर्फ तरल पानी में पिघल जाएगी। फिर, उच्च तापमान तक गर्म करके, पानी उबालना शुरू कर देगा और तरल से वाष्प के रूप में बच जाएगा, जो एक गैस है। अब तक हमारे पास पदार्थ के तीन सर्वश्रेष्ठ ज्ञात राज्य हैं।

यदि जल वाष्प को बहुत अधिक तापमान तक गर्म किया जाता है, तो अनुकूल परिस्थितियों में एक समय आएगा जब उनके बंधन मुक्त ऑक्सीजन और हाइड्रोजन परमाणुओं के रूप में टूटेंगे। तब परमाणु इतनी अधिक ऊष्मा को अवशोषित करते हैं कि उनके इलेक्ट्रॉनों को परिवेश में बाहर निकालना शुरू हो जाता है। इस प्रकार, ऑक्सीजन और हाइड्रोजन का गठन किया गया है।

ये कटियन इलेक्ट्रॉनों के एक बादल में लिपटे हुए हैं, समुदाय और इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण की कार्रवाई द्वारा जोड़े गए हैं। तब कहा जाता है कि पानी से एक प्लाज्मा प्राप्त किया गया है।

इस मामले में, थर्मल ऊर्जा की क्रिया द्वारा प्लाज्मा का गठन किया गया था। हालांकि, अत्यधिक ऊर्जावान विकिरण (गामा किरणें), साथ ही साथ विद्युत क्षमता में बड़े अंतर भी उनकी उपस्थिति को प्रेरित कर सकते हैं।

अर्धतटस्थता

प्लाज़्मा में क्वासिन्यूट्रल (लगभग तटस्थ) होने की विशेषता है। इसका कारण यह है कि परमाणुओं से उत्साहित और मुक्त किए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या, पिंजरों के सकारात्मक प्रभार के परिमाण के बराबर होती है। उदाहरण के लिए, एक गैसीय कैल्शियम परमाणु कि एक और दो इलेक्ट्रॉनों खो देता है फैटायनों सीए के रूप में विचार करें ⁺ और सीए ^{2 +,} क्रमशः:

सीए (जी) + ऊर्जा → सीए ⁺ (जी) + ई ^-

सीए ⁺ (जी) + एनर्जी → सीए ^२+ (जी) + ई ^-

वैश्विक प्रक्रिया होने के नाते:

Ca (g) + ऊर्जा → Ca ²⁺ (g) + 2e ^-

प्रत्येक सीए ^{2+ के लिए} जो बनता है उसमें दो मुक्त इलेक्ट्रॉन होंगे। यदि दस सीए ^{2+ हैं}, तो यह बीस इलेक्ट्रॉन होगा, और इसी तरह। एक ही तर्क चार्ज के उच्च परिमाण (सीए ³⁺, सीए ⁵⁺, सीए ⁷⁺, आदि) के साथ पिंजरों के लिए लागू होता है । कैल्शियम के अंश और उनके इलेक्ट्रॉन निर्वात में एक प्लाज्मा का हिस्सा बन जाते हैं।

भौतिक गुण

प्लाज्मा आमतौर पर एक गर्म, चमकता हुआ, अत्यधिक विद्युत प्रवाहकीय तरल गैस प्रतीत होता है जो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के प्रति प्रतिक्रिया करता है या इसके लिए अतिसंवेदनशील होता है। इस तरह, चुंबकीय क्षेत्र में हेरफेर करके प्लाज़मा को नियंत्रित या बंद किया जा सकता है।

प्लाज्मा के प्रकार

आंशिक रूप से आयनीकृत

आंशिक रूप से आयनित प्लाज्मा वह है जिसमें परमाणुओं ने अपने सभी इलेक्ट्रॉनों को नहीं खोया है, और यहां तक ​​कि तटस्थ परमाणु भी हो सकते हैं। कैल्शियम के उदाहरण में यह सीए ²⁺ उद्धरणों, सीए परमाणुओं और इलेक्ट्रॉनों का मिश्रण हो सकता है । इस प्रकार के प्लाज्मा को कोल्ड प्लाज्मा के रूप में भी जाना जाता है।

दूसरी ओर, प्लास्मों को कंटेनरों या इन्सुलेटिंग साधनों में समाहित किया जा सकता है, जो आसपास के वातावरण में गर्मी के प्रसार को रोकते हैं।

पूरी तरह से आयनित

एक पूरी तरह से आयनित प्लाज्मा वह है जिसमें इसके परमाणु "नग्न" होते हैं, क्योंकि उन्होंने अपने सभी इलेक्ट्रॉनों को खो दिया है। इसलिए, इसके उद्धरणों में सकारात्मक आवेश के उच्च परिमाण हैं।

कैल्शियम के मामले में, यह प्लाज्मा Ca ²⁰⁺ केशन (कैल्शियम नाभिक) और कई उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों से बना होगा। इस प्रकार के प्लाज्मा को गर्म प्लाज्मा के रूप में भी जाना जाता है।

प्लाज्मा के उदाहरण

प्लाज्मा लैंप और नीयन रोशनी

प्लाज्मा लैंप एक सुरक्षित और करीबी दृश्य प्रदान करते हैं कि यह पदार्थ की स्थिति कैसे व्यवहार करता है। स्रोत: Pxhere

प्लाज़्मा लैंप कलाकृतियाँ हैं जो किसी भी बेडरूम को भूतिया रोशनी से सजाती हैं। हालांकि, अन्य वस्तुएं हैं जहां हम प्लाज्मा राज्य देख सकते हैं: प्रसिद्ध नीयन रोशनी में, जिनकी महान गैस सामग्री कम दबाव पर एक विद्युत प्रवाह के पारित होने से उत्साहित है।

रे

बादलों से गिरने वाली किरणें क्षणिक प्लाज्मा के क्षणिक और अचानक प्रकट होने वाली होती हैं।

सौर तूफान

सौर विकिरण के निरंतर बमबारी से हमारे ग्रह के आयनमंडल में कुछ "प्लाज्मा कण" बनते हैं। सूर्य के फ्लेयर्स या व्हिप में हमें भारी मात्रा में प्लाज़्मा दिखाई देता है।

औरोरा बोरियालिस

प्लाज्मा से संबंधित एक और घटना पृथ्वी के ध्रुवों पर देखी गई है: उत्तरी रोशनी। बर्फीले रंगों के साथ आग हमें याद दिलाती है कि हमारी रसोई में एक ही आग की लपटें प्लाज्मा का एक और नियमित उदाहरण हैं।

इलेक्ट्रॉनिक्स उपकरण

प्लाज्मा भी हिस्सा है, छोटे उपकरणों में, जैसे कि टेलीविजन और मॉनिटर।

वेल्डिंग और विज्ञान कथा

प्लाज्मा के उदाहरणों को वेल्डिंग प्रक्रियाओं में, लेजर बीम में, परमाणु विस्फोटों में, स्टार वार्स लाइटसैबर्स में भी देखा जाता है; और आम तौर पर किसी भी हथियार में विनाशकारी ऊर्जा तोप जैसा दिखता है।

संदर्भ

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