ESTADO DE LA MATERIA. EL PLASMA
El plasma es un estado similar al gas, pero en el cual las moléculas se encuentran ionizadas, es decir, se han desprendido de algunos de sus electrones formando una especie de sopa de iones y electrones.
DEFINICIÓN:
La materia es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio. Estamos rodeados de materia, que en función de las condiciones en las que se encuentre puede adoptar distintos estados o fases, denominados estados de agregación de la materia, en relación con las fuerzas de unión de las partículas (moléculas, átomos o iones) que la constituyen. Habitualmente se habla de tres estados fundamentales: sólido, líquido y gaseoso.
En estado sólido los materiales se presentan como cuerpos de forma compacta y precisa, oponiendo resistencia a cambios de forma y de volumen. Las moléculas que componen cuerpos sólidos tienen una gran cohesión y adoptan formas bien definidas.
En estado líquido la materia se presenta en forma de fluido altamente incompresible, es decir, que su volumen se mantiene prácticamente constante antes las variaciones de la presión. Es un estado de agregación intermedio entre el sólido y el gaseoso, ya que las moléculas en estado líquido no se encuentran tan próximas entre sí como las de los sólidos, pero están menos separadas que las de los gases. Suelen adoptar la forma del recipiente que los contiene o forma esférica cuando no actúa ninguna fuerza sobre ellos.
En estado gaseoso, las moléculas se encuentran prácticamente libres, de modo que son capaces de distribuirse por todo el espacio en el cual son contenidos. Son muy compresibles, ya que pequeñas variaciones en la presión pueden dar lugar a importantes cambios en su volumen
Pero al margen de estos tres estados de la materia sobradamente conocidos, existe otro estado que nos acompaña en nuestra vida cotidiana que habitualmente pasa desapercibido: el plasma. El plasma es un estado similar al gas, pero en el cual las moléculas se encuentran ionizadas, es decir, se han desprendido de algunos de sus electrones formando una especie de sopa de iones y electrones. Esta situación es la que se da en una llama. Con el experimento que mostramos a continuación es posible observar de forma más clara el plasma.
SEGUNDO EXPERIMENTO:
Es importante aclarar que este ensayo puede resultar peligroso y no se debe hacer sin la supervisión de un adulto.
1ª etapa: En este experimento se introduce una llama (una cerilla o un pedacito de papel ardiendo en este caso) dentro de un microondas en el que cual se coloca una recipiente transparente boca abajo, para lograr confinar el plasma.
2ª etapa: Al comenzar a funcionar el microondas se observaran una serie de chispazos que finalmente dan lugar a una especie de bola de fuego que asciende hacia la parte superior del recipiente que hemos dispuesto boca abajo. Esa bola es el plasma.
La explicación a este fenómeno es que las moléculas que han perdido electrones formando el plasma, es decir, la llama del papel ardiendo, tienden a subir, alejándose del papel. Debido a esto pierden temperatura y vuelven a captar los electrones que previamente han cedido. Al encontrarse dentro del microondas, lo que se logra es que los iones capten esa energía microondas siendo capaces de no volver a captar esos electrones. Es decir, se genera un primer plasma (la llama), y se usa como fuente para un segundo plasma que se alimenta por microondas (la bola de fuego que confinamos en el recipiente invertido)
Los plasmas forman el estado de agregación más abundante de la naturaleza. De hecho, la mayor parte de la materia en el Universo visible se encuentra en estado de plasma. Algunos ejemplos de plasmas son:
- Producidos artificialmente:
- En los televisores o monitores con pantalla de plasma.
- En el interior de los tubos fluorescentes (iluminación de bajo consumo).
- En Soldaduras de Arco eléctrico bajo protección por Gas (TIG, MIG/MAG, etc..)
- Materia expulsada para la propulsión de cohetes.
- La región que rodea al escudo térmico de una nave espacial durante su entrada en la atmósfera.
- El interior de los reactores de fusión.
- Las descargas eléctricas de uso industrial.
- Las bolas de plasma.
- Plasmas terrestres:
- Los rayos durante una tormenta.
- La ionosfera.
- La aurora boreal.
El sol quizás sea el ejemplo de plasma más identificable.
- Plasmas espaciales y astrofísicos:
- Las estrellas (por ejemplo, el Sol).
- Los vientos solares.
- El medio interplanetario (la materia entre los planetas del Sistema Solar), el medio interestelar (la materia entre las estrellas) y el medio intergaláctico (la materia entre las galaxias).
- Los discos de acrecimiento.
- Las nebulosas intergalácticas.
- Ambiplasma