Plasma

El plasma, también conocido como “cuarto estado de la materia”(los tres primeros son el sólido, líquido y gaseoso) consiste en un gas ionizado, una especie de gas donde los átomos o moléculas que lo componen han perdido parte de sus electrones o todos ellos. Así, el plasma es un estado parecido al gas, pero compuesto por electrones, cationes (iones con carga positiva) y neutrones. Según la forma en la que pierden electrones, bien por temperatura (los átomos chocan entre sí violentamente y pierden los electrones de la corteza) o bien aplicando un campo eléctrico fuerte, el plasma puede ser frío o caliente. Una aplicación de este efecto se da en las lámparas de plasma.

El Sol se encuentra en estado de plasma caliente, los tubos fluorescentes contienen plasma frío en su interior (vapor de mercurio). Las luces de neón de los vehículos y tiendas emplean un principio similar. La ionosfera, parte de la atmósfera ionizada que rodea la tierra a 80 km de la superficie terrestre, se encuentra también en estado de plasma frío, como consecuencia de la radiación solar. El viento solar, responsable de las auroras boreales, también es un plasma. En realidad, el 99% de la material conocida del universo se encuentra en estado de plasma.

Experimentos con Plasma en Horno Microondas

Para poder observar los tres primeros estados de la materia (sólido, líquido y gaseoso), tan sólo necesitamos calentar un cubito de hielo. El plasma también puede obtenerse fácilmente, aunque se tenga una idea contraria, simplemente realizando el experimento que se muestra a continuación.

Para la ejecución de este simple experimento tan sólo es necesario situar una cerilla o vela en el interior del microondas y taparla con un vaso, lo suficientemente alto para que la llama no tenga obstáculo, para que así se concentre el plasma.

Previamente se ha retirado las ruedecillas que hacen que el plato gire en el microondas. Para mantener erguida la cerilla o vela utilizaremos cualquier soporte, por ejemplo, miga de plan compactada. No dejes mucho en plasma en acción porque debido al aumento de la temperatura el vaso se romperá e incluso podría el microondas.

Explicación: El fuego es un plasma, de ahí que la llama de una cerilla también, pero el plasma generado tiende a subir y a alejarse de la cerilla, por lo que pierde temperatura y acaba capturando de nuevo electrones sin volver a perderlos. En el experimento, la cerilla genera el plasma y con el microondas hacemos que los iones al capturar electrones los vuelvan a perder. La función de las microondas no es calentar el plasma, sino que el ión en cuanto se recombine, capture la radiación microondas y vuelva de nuevo a ser ión. Es decir, se genera un plasma caliente, y se usa como fuente para un plasma frío que se alimenta por microondas.

Plasma por Uva

El mismo experimento también se puede realizar con una uva cortada por la mitad, pero teniendo en cuenta que tienes que dejar que las dos mitades queden unidas por la piel. La uva partida la introducimos en el microondas, al que también hemos retirado las ruedecillas que hacen que el plato gire en el microondas.

En este caso no situaremos un vaso, por lo que la nube de plasma ocupará una zona mayor, aunque será mucho más rápido.

Explicación: El zumo de las uvas está lleno de electrolito, rico en iones, que conduce la electricidad. Cada mitad de la uva actúa como una almacén de electrolito, conectadas por un fino y débil conductor, la piel. Las ondas microondas provocan que los iones libres en la uva viajen entre las dos mitades, y a medida que hacen esto, la corriente hace que el puente de piel se caliente a altas temperaturas, al suponer un mayor obstáculo al paso de ésta, y finalmente combustione en una llamarada. En este momento, el arco de electrones que viajan a través de la llama y sobre el vacío entre las mitades, ioniza el aire y lo convierte en plasma (que por si mismo también conduce la electricidad), creando los brillantes relámpagos que se pueden observar.

ADVERTENCIA: la realización de los experimentos puede ser peligrosa, por lo que deben ser realizados por adultos o la supervisión de éstos, y respetando las indicaciones y normas de seguridad.