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température et ionisation



  1. #1
    djamoussa

    température et ionisation


    ------

    Bonsoir,

    petite question qui me vient à l'esprit sur l'ICP-MS :

    on se sert de la torche à plasma pour ioniser les atomes et celle-ci chauffe vers 6000 K.
    Pourtant si je prend l'énergie thermique degagée par la torche, grossièrement 3/2 kbT sa donne pour 6000 K environ 75 KJ.mol-1 et avec sa ben ...j'arrache pas grand chose quoi

    Où est l'erreur la dedans ?

    Merci d'avance.

    -----

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  3. #2
    moco

    Re : température et ionisation

    De quel calcul parles-tu ?
    Qu'est-ce que c'est que ce KbT ? Et qu'est-ce que c'est que ces 75 kJ/mol ?
    Et dis-toi bien qu'à 6000 K, seule une petite proportion des atomes sont ionisés !

  4. #3
    djamoussa

    Re : température et ionisation

    le 3/2 kbT est une approximation de l'énergie cinétique pour un gaz parfait. C'etait une façon d'avoir un équivalent en Joule de l'énergie fournie par les 6000 K de la torche.

    Sauf donc que cette énergie parait trop faible pour ionisée quoi que se soit...

  5. #4
    moco

    Re : température et ionisation

    3/2 kT est l'énergie cinétique moyenne.
    J'espère que tu connais la courbe de Maxwell. Quand l'énergie moyenne est de 3/2 kT, cela n'empêche pas qu'un pourcentage assez faible mais non négligeable des molécules aient le double, le triple, etc. de cette valeur.

  6. #5
    djamoussa

    Re : température et ionisation

    le double, le triple ok mais pour ioniser par exemple un élement de transition il faudra 10 fois voir 20 fois cette énergie. C'est toujours statistiquement possible ?

    ( et non pour répondre a la question j'ai due passer au travers de la courbe de Maxwell, je réparerai sa sous peu ..)

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    moco

    Re : température et ionisation

    Eh bien oui !
    Il faut 10 à 15 fois l'énergie cinétique moyenne pour ioniser un atome.
    Le nombre de particules ayant une énergie particulière E = 1/2 mv2 est une expression en : (1/2) mv2 e-mv2/2kT, à un facteur de proportionnalité près-
    Quand 1/2 mv2 vaut kT, cette expression vaut : kT/e = 0.36 kT
    Quand 1/2 mv2 vaut 10 kT, elle vaut : 10kT e-10. Cela fait 4 10-4 kT. Soit 10'000 fois moins. C'est peu. Mais cela suffit pour que l'émission de lumière soit visible.

    Je dois aussi dire que je te félicite d'avoir posé ce genre de question. Les étudiants à qui on enseigne la distribution des vitesses de Maxwell ne réfléchissent pas si loin et ne se posent pas souvent ce genre de questions ! bravo !

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  10. #7
    djamoussa

    Re : température et ionisation

    Merci beaucoup pour ces infos

    A+

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