CATION คืออะไรและมีไว้เพื่ออะไร

ไพเพอร์ เป็นสารเคมีที่มีบทบาทพื้นฐานในกระบวนการสำคัญหลายอย่างและมีประโยชน์หลายอย่างในอุตสาหกรรมและยา หากต้องการทราบรายละเอียด ไพเพอร์คืออะไรและมีไว้เพื่ออะไรให้อ่านบทเรียนนี้จากครูที่เราอธิบายให้คุณฟัง

ไพเพอร์ พวกเขาเป็น อะตอม หรือโมเลกุลที่มี ประจุบวกสุทธิ. นั่นคือพวกมันคืออะตอมหรือโมเลกุลที่จำนวนโปรตอนโดยรวมเกินจำนวนอิเล็กตรอน

สารเคมีชนิดนี้มีการผลิตอยู่เสมอ โดยการสูญเสียอิเล็กตรอนเนื่องจากสิ่งเหล่านี้เป็นอนุภาคที่มีประจุเพียงชนิดเดียวที่สามารถปล่อยหรือเชื่อมอะตอมหรือโมเลกุลได้ เป็นเช่นนี้ตั้งแต่ อิเล็กตรอน หมุนรอบ นิวเคลียสของอะตอม ในชุดของวงโคจร (ซึ่งเรียกว่าออร์บิทัล) และโดยรวมแล้วจะสร้างคอร์เทกซ์อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งเป็นส่วนนอกสุดของอะตอม

ไพเพอร์เกิดขึ้นเท่านั้น ในรูปแบบอิสระในสารละลาย ในตัวทำละลายขั้วเช่นน้ำ ในรูปของแข็งเราพบพวกเขา เป็นส่วนหนึ่งของสารประกอบไอออนิกรวมกับแอนไอออน การขึ้นรูป คุณออกไป. ยังพบ เป็นส่วนหนึ่งของสารโลหะ โดยที่ไอออนบวกก่อตัวเป็นเครือข่ายระหว่างที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ในรูปแบบอิสระ

ตอนนี้คุณรู้แล้วว่าแคตไอออนคืออะไร เรามาค้นพบประเภทต่าง ๆ ที่มีอยู่กัน มีสอง:

• ไอออนบวกโมโนโทนิก:
  instagram story viewer
  ไพเพอร์โมโนอะตอมเป็นไอออนที่เกิดจากอะตอมเดี่ยว เหล่านี้เป็นไอออนของธาตุโลหะซึ่งมีพลังงานไอออไนเซชันต่ำมาก ซึ่งหมายความว่าพวกมันเป็นอะตอมที่แยกออกจากอิเล็กตรอนของเปลือกนอกสุดได้อย่างง่ายดายมาก (เปลือกวาเลนซ์) เพื่อไปถึงโครงสร้างก๊าซมีตระกูลของช่วงเวลาก่อนหน้า การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์นี้แสดงถึงความเสถียรสูงและองค์ประกอบโลหะได้รับรูปแบบประจุบวกได้ง่ายมาก
• ไอออนบวก Polyatomic: ในกรณีนี้ พวกมันคือสารประกอบทางเคมีที่ประกอบด้วยอะตอมของธาตุต่าง ๆ และมีประจุบวกสุทธิ มีไม่มากนัก ตัวอย่างบางส่วน ได้แก่ แอมโมเนียมไอออน (NH4⁺), ไฮโดรเนียม (H3O⁺) หรือไนโตรเนียม (NO2⁺).

ภายในไอออนบวกของ polyatomic เราต้องพิจารณาไอออนบวกอินทรีย์ด้วย พวกมันเป็นสารประกอบอินทรีย์ (เกิดจากคาร์บอนเป็นองค์ประกอบหลัก) ที่มีประจุบวก ไพเพอร์ประเภทนี้มักมีกลิ่นหอมในธรรมชาติ กล่าวคือ ประกอบด้วยวงแหวนเบนซีน

ไพเพอร์เป็นสารเคมีชนิดหนึ่งการมีอยู่ของมันไม่ได้หมายความถึง "อรรถประโยชน์" ที่แท้จริง อย่างไรก็ตาม เป็นไปได้ที่จะพูดถึง "อรรถประโยชน์" ที่เกี่ยวข้องกับความสำคัญทั้งทางกายภาพเคมีและชีวภาพของไพเพอร์ในกระบวนการหรือปรากฏการณ์มากมาย ทางกายภาพที่อาจจำเป็นสำหรับการทำงานที่เหมาะสมของร่างกายหรือการใช้งานทางการแพทย์หรือกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่น่าสนใจ เศรษฐกิจ. ถ้าอยากรู้ ไพเพอร์มีไว้ทำอะไรที่นี่เราจะให้คุณทบทวนการใช้งานบ่อยที่สุด จดไว้!

ตั้งค่าการไล่ระดับสีไฟฟ้าเคมี

ไพเพอร์โดยทั่วไปมีความเข้มข้นต่างกันในสภาพแวดล้อมภายในและภายนอก ซึ่งทำให้สามารถสร้างเกรเดียนต์ไฟฟ้าเคมีในตัวกลางที่แยกจากกันโดยเมมเบรนที่ซึมผ่านได้ เช่น เยื่อหุ้มเซลล์ โซเดียมและโพแทสเซียมไอออนบวก สิ่งเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาความลาดชันของไฟฟ้าเคมีในสภาพแวดล้อมภายในของสิ่งมีชีวิต ในขณะที่ไอออนบวก K⁺ มีมากที่สุดในสภาพแวดล้อมภายในของเซลล์ โซเดียมเป็นไอออนบวกที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในสิ่งแวดล้อม (ไบโอโทป) ไอออนบวกทั้งสองเกี่ยวข้องกับกลไกการขนส่งที่ซับซ้อน

ระเบียบปรากฏการณ์ออสโมติก

ออสโมซิสประกอบด้วยการแพร่แบบพาสซีฟ (เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติและไม่ต้องการพลังงานเข้า) ของน้ำ ผ่านเมมเบรน ซึมผ่านได้ตั้งแต่ตัวกลางที่มีความเข้มข้นสูงของสารประกอบในสารละลายไปจนถึงตัวกลางที่มีความเข้มข้นของสารประกอบดังกล่าว ต่ำมากขึ้น ดังนั้นการไหลของน้ำผ่านเมมเบรนจึงถูกกำหนดโดยความแตกต่างของความเข้มข้นระหว่างสภาพแวดล้อมภายในและภายนอกของเซลล์

สร้าง pH ของตัวกลางภายใน internal

pH ของสารละลายคือระดับความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน (H +) ในสารละลาย พารามิเตอร์นี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตและต้องอยู่ภายในขอบเขตที่แคบ เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของเอ็นไซม์ที่ควบคุมปฏิกิริยาเมตาบอลิซึมและหน้าที่ที่สำคัญอื่นๆ ทำงานอย่างเหมาะสม

หน้าที่ทางชีวภาพจำเพาะของไอออนบวก

นอกเหนือจากการมีส่วนร่วมในการบำรุงรักษาสภาวะสมดุล ค่า pH ของตัวกลางหรือการไล่ระดับเคมีไฟฟ้า ไอออนบวกบางชนิดทำหน้าที่เฉพาะภายในร่างกาย ตัวอย่างเช่น เขา แคลเซียมไอออนบวก (Ca²⁺) เป็นสิ่งจำเป็นในการหดตัวของกล้ามเนื้อ Y โซเดียมไอออนบวก (Na +) และโพแทสเซียม (K +) เป็นพื้นฐานใน การส่งแรงกระตุ้นไฟฟ้า ตามแอกซอนของเซลล์ประสาท

เรายังพบไอออนบวกที่เกี่ยวข้องกับสารอินทรีย์ เช่น โปรตีนหรือชีวโมเลกุลอื่นๆ เป็นกรณี ไอออนบวก (Fe²⁺) ที่เป็นส่วนหนึ่งของศูนย์กลางแอคทีฟของ เฮโมโกลบิน และจำเป็นสำหรับการขนส่งออกซิเจนในเลือด อีกตัวอย่างหนึ่งคือ cation แมงนีเซียม (Mg2 +) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของศูนย์แอคทีฟของคลอโรฟิลล์ the เม็ดสีสังเคราะห์แสง ของพืช

ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของเกลือ เราพบว่า แคลเซียมในรูปของแข็ง เป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างรองรับหรือป้องกันเช่น หอยเชลล์ shell และจาก โครงกระดูก.

การใช้งานทางการแพทย์และอุตสาหกรรมของไพเพอร์

ไพเพอร์มีการใช้งานหลายอย่างในอุตสาหกรรมและยา ทั้งในรูปแบบอิสระ (ในสารละลาย) และเป็นส่วนหนึ่งของเกลือ ด้านล่าง เราจะมาดูตัวอย่างการใช้ไพเพอร์หรือเกลือแร่ทั้งในอุตสาหกรรมและยา

ไอออนบวกของโลหะเป็นสารต้านจุลชีพ

ดิ ซิลเวอร์ไอออนบวก (Ag +) มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียในระดับความเข้มข้นต่ำ ในทางการแพทย์ นิยมใช้ในการรักษาแผลไฟไหม้

ในระดับอุตสาหกรรม ไอออนของโลหะ เช่น ทองแดง สังกะสี หรือไททาเนียม ที่รวมอยู่ในอนุภาคนาโน ยังถูกใช้เป็นสารต้านจุลชีพอีกด้วย ในด้านการใช้งานที่หลากหลาย เช่น การผลิตสิ่งทอ อาหารสัตว์ และอุตสาหกรรมยาและเครื่องสำอาง

การผลิตแบตเตอรี่ไฟฟ้า

ในการผลิตแบตเตอรี่ไฟฟ้า ชาร์จใหม่ได้ลิเธียมไอออน (Li⁺). เป็นแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพสูงและชาร์จได้เร็วและมีอายุการใช้งานยาวนานถึง 10 ปี ข้อดีอีกประการที่พวกเขามีคือพวกเขาค่อนข้างถูกในการผลิต แบตเตอรี่เหล่านี้มีการใช้งานที่หลากหลาย เนื่องจากใช้ในโทรศัพท์มือถือ แล็ปท็อป และรถยนต์ไฟฟ้า ผู้ประดิษฐ์แบตเตอรี่เหล่านี้ Goodenough, Whittingham และ Yoshino ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีในปี 2019

ภาพ MRI

ไพเพอร์เป็นพาราแมกเนติก กล่าวคือ พวกมันมีแนวโน้มที่จะจัดตัวเองให้ขนานกับสนามแม่เหล็ก คุณสมบัตินี้ใช้ในทางการแพทย์เพื่อให้ได้ภาพสำหรับการวินิจฉัยโรคหรือการบาดเจ็บ โดยเฉพาะเทคนิคการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กที่มีความเปรียบต่าง ความคมชัดคือ "สีย้อม" เกี่ยวกับภาพซึ่งได้รับการฉีดเข้าเส้นเลือดดำล่วงหน้าแก่ผู้ป่วย โซลูชั่นของ แกโดลิเนียมไอออนบวก (Gd³⁺) ที่จับกับสารประกอบอินทรีย์ทำให้เกิดภาพ