ionizzazione
Processo in virtù del quale un atomo o un gruppo atomico acquistano una carica elettrica pari a una o più cariche elementari, passando dal primitivo stato di neutralità elettrica allo stato di ione, positivo o negativo, monovalente o multivalente. Ioni negativi si possono formare per cattura, perché all’atomo o alla molecola si aggregano elettroni liberi o elettroni ceduti da altri atomi o da altre molecole; a parte questo caso, la i. consiste, in generale, in una scissione, in virtù della quale un atomo o un raggruppamento atomico perdono uno o più elettroni che possono restare liberi o essere catturati da altri atomi: alla i. di un atomo consegue, in generale, la creazione di una coppia di particelle (v. fig.), una positiva (lo ione che si forma dall’atomo privato di un elettrone) e una negativa (l’elettrone in questione o lo ione in cui si trasforma un atomo che lo cattura).
Il distacco di elettroni da un atomo, in cui sostanzialmente la i. consiste, può avvenire se agli elettroni in questione viene fornita energia (energia di i.). Si parla, in particolare, di energia di prima i., o energia di i. senza ulteriori qualifiche, per indicare quella necessaria ad allontanare fino all’infinito un elettrone da una specie neutra; di energia di seconda i., per indicare quella necessaria ad allontanare un elettrone dallo ione positivo derivante da una precedente prima i., e così via. L’ordine con cui gli elettroni possono essere allontanati dipende dal loro livello energetico; più elevato è questo, meno legato è l’elettrone, che può quindi essere allontanato compiendo un lavoro minore. Perciò la minore di tali energie è quella di prima i., i cui valori risultano compresi, per atomi semplici, tra 24,46 eV (elio) e 3,87 eV (cesio). Molto spesso, anziché di energia di i. si parla di livello energetico di i., e anche di potenziale di i., intendendosi, con quest’ultima espressione, il rapporto tra l’energia di i. e la carica elementare (i potenziali di i. coincidono dunque, in valore numerico, con le energie di i. misurate in elettronvolt).
Tra le molte cause di i., oltre a quella dovuta alla solvatazione (➔) nei comuni processi elettrolitici, figurano l’interazione con radiazioni elettromagnetiche (luminose, ultraviolette, X, γ), l’urto con particelle cariche (elettroni, ioni, nuclei atomici), l’agitazione termica.