Hvad er en positiv afgift?
Alt i verden, hvad enten det er naturligt eller syntetisk, består af små strukturer kaldet atomer, der er lavet af protoner, neutroner og elektroner. Protoner har en positiv ladning, neutroner har ingen afgift, og elektroner har en negativ ladning. Balancen mellem disse partikler bestemmer den samlede ladning for et atom. Et objekt med en positiv ladning, som en person efter kraftigt gnidning af sokkedækkede fødder på et tæppe, indeholder mere positive partikler (protoner) end negative (elektroner). Da positive atomer tiltrækkes af negative og afvises af andre positive ting, påvirker anklagerne for atomerne, der udgør et stykke stof, stærkt dens egenskaber og opførsel.
atomafgifter
Atomer, som er den grundlæggende enhed af stof, har en kerne, der består af protoner og neutroner, omkring hvilken en eller flere elektroner er bundet. Antallet af protoner bestemmer, hvilket element atomet er og gives som dets atomnummer. For eksempel har magnesium 12 protoner, der giver detAtomnummeret 12, mens ilt har otte. Når atomer går sammen, bliver de molekyler.
Elektroner og protoner har ikke samme størrelse og vægt - elektroner er mindre og lettere end protoner - men de har den samme mængde af ladning. Det vil sige, at et matchende antal protoner og elektroner annullerer hinanden med hensyn til den samlede ladning. Fordi neutroner er neutrale, påvirker deres antal ikke ladningen for et atom.
Selvom det samlede antal subatomære partikler, som et atom har, varierer, er atomer typisk elektrisk afbalanceret med et lige antal protoner og elektroner. Dette betyder, at atomer naturligvis har en neutral ladning, men dette kan ændre sig ved at vinde eller miste elektroner gennem kemiske og fysiske processer. Når et elektron går tabt, skifter balancen med en ekstra proton, hvilket giver atomet en positiv ladning. Det modsatte gælder for negativt ladet atomS, der har fået en elektron. Når partikelbalance forstyrres, hvilket giver enten et positivt eller negativt atom (eller molekyle), kaldes de ikke længere atomer. I stedet er de ioner med positive kaldet kationer og negative kaldet anioner .
opladning og adfærd
Anklagen om, at et objekt har påvirket, hvordan det reagerer på dets miljø. Kationer tiltrækkes for eksempel af anioner, men afvises af andre kationer. Tilsvarende afviser negativt ladede atomer hinanden. Denne opførsel kaldes Coulombs lov.
Positive atomer tiltrækker ikke eller afviser neutrale, men gennem et fænomen kaldet elektrostatisk induktion kan der skabes en attraktion. Dette sker, fordi elektronerne i nogle molekyler har en tendens til at blive mere mobile, når en positiv ladning er i nærheden. Elektroner i det neutrale molekyle er derefter i stand til at bevæge sig mod kilden til den positive ladning. Bevægelsen skaber en negativ ladning på det nærmeste punkttil kilden, skønt molekylet generelt er uændret. Dette fænomen sker oftest med metaller, hvilket er det, der gør det muligt for en elektrisk ladning at strømme gennem dem.
hverdagsapplikationer
Mange daglige genstande og processer bruger positive afgifter. Når vaskeri tumler i en tøjtørrer, for eksempel får bevægelsen elektroner til at bevæge sig fra atomerne på overfladen af nogle genstande på andre, hvilket giver stykker tøj forskellige ladninger. Det er det, der fører til statisk klamring, da de nu positivt og negativt ladede partikler tiltrækkes af hinanden og får tøjet til at klæbe sammen. Tørrerplader indeholder typisk kemikalier, der har en positiv ladning, der gnider af på varerne, hvilket hjælper med at gøre de negative neutrale igen.
Et andet eksempel er laserprinteren, der udskriver tekst og billeder på papir ved at oprette en række positive og negative ladninger. Når et trykjob begynder, skriver laseren "ved at overføre negativt ladet statIC elektricitet til en cylinder med en positiv ladning. Toner, der også er positiv, påføres derefter cylinderen og tiltrækkes af de negative områder. Cylinderen rulles derefter over et ark med negativt ladet papir, og toneren binder til det.
biologiske molekyler
Det samlede samlede af alle atomer og ioner, der er en del af et biologisk molekyle, er kendt som dets nettoafgift. De fleste molekyler er generelt neutrale, men store har en tendens til at have et eller flere diskrete områder, der udviser en negativ eller positiv ladning. Disse områder påvirker stærkt, hvordan molekylet foldes, og den måde, det interagerer med andre molekyler. For eksempel er DNA og RNA begge nukleinsyrer, men de opfører sig meget forskelligt, fordi deres ladninger er fordelt forskelligt langs deres overflader.
Videnskabelig forskning kræver ofte information om ladningerne af atomer og molekyler, fordi det påvirker, hvordan biologisk aktive molekyler opfører sig. Et bestemt område, hvor manipuLation af molekylær ladninger er meget nyttig er i rationelt lægemiddeldesign. Forskere på dette felt arbejder for at udvikle mere effektive medicin, i nogle tilfælde ved at manipulere ladningen af et potentielt lægemiddel for at få det til at interagere mere effektivt med sit mål.