İyon
Her atomda belirli sayıda elektron vardır. Ama eğer atom bu elektronlardan bir ya da birkaçını kaybederse ya da dışardan bir ya da birkaç elektron alırsa ve bunun sonucunda elektrik yüklü duruma gelirse, artık iyon olmuş demektir. ATOM maddesinde, her cismin ya da maddenin molekül denilen çok küçük parçacıklardan, moleküllerin de atomlardan oluştuğu açıklanmıştır. Her atomun merkezinde artı elektrik yükü taşıyan bir çekirdek vardır. Çekirdeğin çevresinde eksi elektrik yükü taşıyan bir ya da daha çok elektron dolanır. Genellikle çekirdeğin taşıdığı artı elektrik yükü elektronların taşıdığı eksi elektrik yüküne eşittir ve bu iki yük birbirini dengeler. Böylece atom elektriksel olarak yüksüz (nötr) durumda olur.
Eğer bir atomun en dış yörüngesinden bir ya da birkaç elektron ayrılırsa elektron kaybeden atom artı elektrik yüklü bir duruma gelir. Böylece artı yüklü bir iyon (katyon) oluşur. Eğer bir atomun en dış yörüngesine dışardan bir ya da birkaç elektron katılırsa, yani atom elektron kazanırsa eksi yüklü bir iyon (anyon) oluşur. Kimyasal denklemler yazılırken atom ya da atom grubunun simgesinin sağ üst yanma iyonun elektrik yükünün değeri ve işareti yazılır. Örneğin bir elektronunu kaybederek, artı elektrik yüklü bir sodyum iyonu haline gelmiş olan bir sodyum atomu N a+ olarak yazılır. Ca+2 olarak yazılan bir kalsiyum iyonu, iki elektron kaybetmiş olan bir kalsiyum atomudur. Eksi yüklü klor Moleküllerin elektrik yüklü iyonlara ayrışmasına iyonlaşma denir. Bu olaya genellikle suya daldırıldığında çözünen maddelerde rastlanır çünkü su, iyonlar arasındaki çekimi zayıflatır. Örneğin eğer sofra tuzu (sodyum klorür) suda çözünürse, sodyum iyonları ile klor iyonlarına ayrışır. Eğer bir elektrik pilinin eksi ve artı kutuplarına bağlı iki teli bu çözeltiye batırırsak, her tel kendi taşıdığı elektrik yüküne karşıt yüklü iyonları çekecek ve bunun sonucunda eriyiğin içinden bir elektrik akımı geçecektir. Metallerin elektroliz yoluyla arıtılması işleminde eriyik haldeki iyonlaşmış çözeltilerden yararlanılır.
Gazları iyonlaştırmak için oldukça büyük miktarda enerji gerekir. Bir gaz çok fazla ısıtılarak iyonlaştırabileceği gibi içinden ışın geçirilerek de iyonlarına ayrılabilir. İyonlaşmayı sağlayan bu ışınlar X ışınları, kozmik ışınlar, morötesi ışınlar ya da radyoaktif maddelerden çıkan gamma ışınları olabilir. İyonlaşan gaz iletken hale gelir, yani içinden elektrik akımı geçebilir. Bu önemli özellikten yararlanarak radyasyon ölçümü için kullanılan ve iyonlaşma odası denilen aygıt yapılmıştır. Aygıt bu ölçümü, gazın içinden geçen elektrik akımını ölçerek gerçekleştirir. Eğer gazın iyonlaşmasını sağlayacak bir radyasyon yoksa, gazın içinden elektrik akımı geçmeyecektir. Radyasyon varsa, iyonlaşan gazdan akım geçecek ve radyasyon arttıkça geçen akım miktarı da artacaktır. Bu tür aygıtlar nükleer enerji santrallanndaki radyasyonu ölçmekte ve uranyum gibi radyoaktif mineral cevherlerinin aranmasında kullanılır.
Dünya’nın atmosferinin üst bölümünde “iyonosfer” denilen bir katman vardır. Güneş’ten gelen ışınlar atmosferin bu bölümündeki havayı iyonlaştırmıştır. İyonosfer Güneş’ten gelen morötesi ışınımın büyük bölümünü soğurur ve tümüyle yeryüzüne ulaşması durumunda deride ciddi yanıklara yol açabilecek olan bu ışınlardan insanları korur. İyonosfer bir tür ayna görevi yaparak radyo dalgalarını da yansıtır ve böylece uzun mesafeli radyo iletişimine yardımcı olur. İyonosferin yüksekliği Güneş’in konumuna bağlı olarak değişir, bu nedenle de uzaktan gelen radyo dalgaları bazen sönerek kaybolabilir. Eğer iyonosfer olmasaydı, radyo dalgaları geri yansımayıp uzaya doğru yollarına devam edecek ve uzun mesafe radyo sinyallerinin gönderilmesi ancak haberleşme uydularından “yansıtılarak” gerçekleştirilebilecekti. Bu yöntem günümüzde televizyon yayınlarının dünyanın her yerine ulaştırılmasında kullanılmaktadır.
