Definición de Plasma en Química y Física

El plasma es un estado de la materia en el que la fase gaseosa se energiza hasta que los electrones atómicos ya no están asociados con ningún núcleo atómico en particular. Los plasmas están formados por iones cargados positivamente y electrones no unidos. El plasma puede producirse calentando un gas hasta que se ioniza o sometiéndolo a un fuerte campo electromagnético.

El término plasma proviene de una palabra griega que significa gelatina o material moldeable. La palabra fue introducida en la década de 1920 por el químico Irving Langmuir.

El plasma es considerado uno de los cuatro estados fundamentales de la materia, junto con los sólidos, líquidos y gases. Mientras que los otros tres estados de la materia se encuentran comúnmente en la vida diaria, el plasma es relativamente raro.

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Ejemplos de Plasma

El juguete de bola de plasma es un ejemplo típico de plasma y cómo se comporta. El plasma también se encuentra en luces de neón, pantallas de plasma, antorchas de soldadura por arco y bobinas Tesla. Los ejemplos naturales de plasma incluyen los rayos de la aurora, la ionosfera, el fuego de San Telmo y las chispas eléctricas. Aunque no se ve a menudo en la Tierra, el plasma es la forma más abundante de materia en el universo (excluyendo quizás la materia oscura). Las estrellas, el interior del Sol, el viento solar y la corona solar consisten en plasma completamente ionizado. El medio interestelar y el medio intergaláctico también contienen plasma.

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Propiedades del Plasma

En cierto sentido, el plasma es como un gas en el sentido de que adopta la forma y el volumen de su recipiente. Sin embargo, el plasma no es tan libre como el gas porque sus partículas están cargadas eléctricamente. Las cargas opuestas se atraen entre sí, lo que a menudo hace que el plasma mantenga una forma o flujo general. Las partículas cargadas también significan que el plasma puede estar conformado o contenido por campos eléctricos y magnéticos. El plasma está generalmente a una presión mucho más baja que un gas.

Tipos de Plasma

El plasma es el resultado de la ionización de los átomos. Debido a que es posible ionizar todos o una parte de los átomos, existen diferentes grados de ionización. El nivel de ionización se controla principalmente por la temperatura, donde el aumento de la temperatura aumenta el grado de ionización. La materia en la que solo el 1% de las partículas están ionizadas puede mostrar características de plasma, pero no ser plasma.

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El plasma puede clasificarse como "caliente" o "completamente ionizado" si casi todas las partículas están ionizadas, o "frío" o "incompletamente ionizado" si una pequeña fracción de moléculas está ionizada. Tenga en cuenta que la temperatura del plasma frío aún puede ser increíblemente caliente (miles de grados Celsius).

Otra forma de categorizar el plasma es como térmico o no térmico. En el plasma térmico, los electrones y las partículas más pesadas están en equilibrio térmico o a la misma temperatura. En el plasma no térmico, los electrones están a una temperatura mucho más alta que los iones y las partículas neutras(que pueden estar a temperatura ambiente).

Descubrimiento de Plasma

La primera descripción científica del plasma fue hecha por Sir William Crookes en 1879, en referencia a lo que llamó "materia radiante" en un tubo de rayos catódicos de Crookes. Los experimentos del físico británico Sir J. J. Thomson con un tubo de rayos catódicos lo llevaron a proponer un modelo atómico en el que los átomos consistían en partículas subatómicas cargadas positivamente (protones) y negativamente. En 1928, Langmuir dio un nombre a la forma de la materia.