¿Qué es el plasma?

El término ‘plasma’ puede significar una variedad de cosas: (Fuente Wiktionary)

plasma (plural plasmas o plasmata)

  1. (física) Estado de la materia que consiste en un gas parcialmente ionizado
  2. (hematología) Componente claro de la sangre o la linfa que contiene fibrina
  3. (hematología) Plasma sanguíneo, libre de células en suspensión, utilizado en las transfusiones
  4. (mineralogía) Variedad de cuarzo verde, utilizada en la antigüedad para hacer adornos grabados.
  5. (medicina, fechada) Mezcla de almidón y glicerina, utilizada como sustituto de los ungüentos.
  6. (infografía, demoscene) Efecto visual en el que los ciclos de colores cambiantes se deforman de diversas maneras para dar la ilusión de movimiento orgánico líquido.

La mayor parte del universo conocido se encuentra en estado de plasma: estrellas (como el sol), rayos, etc. Fuente El núcleo del plasma tiene una temperatura que oscila entre los 11.000° y los 14.500° Fahrenheit, lo que limita sus usos aplicables. Como gas ionizado, la densidad de electrones del plasma está equilibrada por iones positivos y contiene una cantidad suficiente de partículas cargadas eléctricamente para afectar sus propiedades eléctricas y su comportamiento.

Nos centramos en una versión de baja energía de la primera definición enumerada anteriormente: el cuarto estado de la materia. Los gases se convierten en plasma cuando alcanzan un calor térmico y se ionizan.
Las descargas de plasma existen en una amplia gama de condiciones. Sus propiedades particulares dependen de una serie de parámetros como la presión, la temperatura y la densidad. La temperatura del gas de plasma depende en gran medida de las energías medias de las partículas y de sus grados de libertad (traslacional, rotacional, vibracional y electrónica). Estas energías se consiguen mediante colisiones electrón-electrón y colisiones de electrones con partículas pesadas, que dan lugar a la ionización de las partículas pesadas. Dependiendo de la frecuencia de las colisiones, la energía (y por tanto la temperatura) de los componentes del plasma (electrones y partículas pesadas) puede ser diferente. Como resultado, el plasma puede existir en un estado de no-equilibrio.

Plasma no térmico vs. Plasma térmico convencional

El plasma no térmico (NTP), por otro lado, puede variar desde la temperatura ambiente hasta más de 4.500° Fahrenheit. El NTP puede utilizarse como catalizador de reacciones químicas y como valor térmico «controlado» en milisegundos. Las aplicaciones de la NTP se centran en los campos de la energía, la medicina, el control medioambiental, la impresión 3D, la industria y la agricultura

como los televisores de plasma y los sopletes de corte de metales.

En la NTP, la temperatura de los electrones es la más alta (normalmente 10.000K o 1 eV); sin embargo, la temperatura de excitación rotacional, la temperatura de los iones y la temperatura de las partículas pesadas son todas bastante bajas (temperatura ambiente). En estas condiciones, los electrones de alta energía conducen a la formación de especies químicas activas y radicales, como el oxígeno atómico (O) y el hidroxilo (OH), y el oxígeno electrónicamente excitado (OiAG). Estos radicales e iones generados por el plasma se comportan como catalizadores y participan en reacciones en cadena que promueven o aceleran las vías de reacción. Por el contrario, el plasma térmico suele caracterizarse por el equilibrio de temperatura. Por lo tanto, la temperatura de todos los niveles de energía y componentes son casi iguales. En el plasma térmico, el efecto de calentamiento joule da lugar a una alta temperatura del gas. En los plasmas térmicos, la energía se utiliza para calentar todo el gas, y las temperaturas suelen oscilar entre 10.000 y 100.000K (10-100 electronvoltios (eV)).

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