Capitolo 1 - Il Plasma ad arco
Sezione 6 - I gas plasmageni

Successivamente, per un gas biatomico (Azoto, Idrogeno) l'energia viene assorbita prevalentemente dalla dissociazione della molecola in atomi; tale fenomeno inizia alla temperatura di 2100 K per l'Idrogeno e a 3000 K per l'Azoto.

Dal diagramma che rappresenta il contenuto entalpico dei gas plasmageni in funzione della temperatura, si nota che la curva segue un andamento ripido per il tratto interessato dal fenomeno di dissociazione termica e ciò in ragione del fatto che la maggior parte dell'energia ceduta al gas viene assorbita come energia di dissociazione.

Successivamente, dopo un tratto intermedio a minor pendenza, la curva assume un secondo aumento ripido durante il quale l'energia fornita viene assorbita prevalentemente dal fenomeno di ionizzazione.

Nel caso di un gas monoatomico (Argon, Elio) si ha un andamento quasi lineare del contenuto entalpico in funzione della temperatura, fino al punto in cui inizia la ionizzazione (circa 10000 K) con un solo andamento ripido caratteristico del passaggio di stato.

Le fasi della ionizzazione atomica (Argon)

1. Somministrando energia termica alla Molecola Monoatomica dell' Argon allo stato neutro, aumenta il moto di agitazione termica degli elettroni intorno al nucleo che si manifesta con un aumento di temperatura.

2. A circa 10000 K per l' Argon, inizia il fenomeno della ionizzazione con scissione degli atomi in ioni ed elettroni. Durante la ionizzazione, l'entalpia del sistema aumenta, mentre la temperatura rimane costante (passaggio di stato).

3. Raggiunto l'equilibrio di ionizzazione termica, tutti gli atomi di Argon si sono trasformati in ioni ed elettroni, allo stato di plasma.

Fig. 1 - Entalpia Argon e Temperatura