SATURAZIONE
SATURAZIONE
. La parola saturazione viene usata in fisica in diversi casi e serve sempre ad esprimere che una grandezza ha raggiunto il massimo valore possibile in determinate circostanze. Uno dei casi più tipici si ha quando si studia un liquido in presenza del suo vapore. Supponiamo per fissare le idee di avere, entro un recipiente chiuso un liquido a una determinata temperatura. Se si fa il vuoto al disopra della superficie del liquido, questo comincia istantaneȧmente ad evaporare; ossia un certo numero di molecole esce dal liquido e passa nello spazio sovrastante. La pressione del vapore che si va formando in tal modo cresce da principio, ma raggiunge ben presto un valore determinato che prende appunto il nome di pressione del vapore "saturo"; il vapore ha raggiunto la saturazione in quanto, alla temperatura che si considera, in ogni istante al numero di molecole che passano dal liquido al vapore è eguale il numero di molecole che passano dal vapore al liquido. Se ora si diminuisce in un modo qualsiasi lo spazio a disposizione del vapore si stabilisce evidentemente una pressione superiore alla pressione del vapore saturo, corrispondente alla temperatura del liquido; in queste circostanze una parte del vapore si condensa in modo da ristabilire la pressione del vapore saturo. Poiché la pressione del vapore saturo è una funzione crescente della temperatura, si capisce come una diminuzione di temperatura provochi una condensazione del vapore e un aumento di temperatura una evaporazione del liquido. In determinate circostanze si può tuttavia verificare che, p. es., un rapido abbassamento della temperatura non provochi una condensazione di vapore; questo si viene così a trovare a una pressione superiore alla pressione del vapor saturo che compete alla sua temperatura; il vapore si dice allora sovrasaturo.
Circostanze analoghe si incontrano nelle soluzioni liquide (vedi soluzione: Soluzioni sature).
Anche nello studio dei materiali dal punto di vista delle loro proprietà magnetiche viene usata la parola saturazione. Consideriamo un blocchetto di materiale ferromagnetico, p. es. ferro o nichelio, e supponiamo di porlo in un campo magnetico d'intensità H; per valutare la magnetizzazione subita dal materiale si suole introdurre l'intensità di magnetizzazione I, che si definisce come il momento magnetico dell'unità di volume. Questa grandezza, per piccoli valori del campo, è proporzionale a H; col crescere del campo l'intensità di magnetizzazione da un certo punto in poi cresce sempre più lentamente fino a che raggiunge un valore costante; nella fig. 1, che rappresenta l'andamento di I in funzione di H per un materiale ferromagnetico, il tratto orizzontale della curva corrisponde alla cosiddetta "saturazione magnetica del ferro". Il valore Is. dell'intensità di magnetizzazione corrispondente alla saturazione è una grandezza caratteristica del materiale, che ha notevole importanza in numerosi problemi tecnici, come nella costruzione di elettromagneti.
Consideriamo ora un diodo ossia un'ampolla vuota nella quale si trovi un filamento riscaldato in modo che emetta elettroni e una placca mantenuta a un potenziale v positivo rispetto al filamento; la corrente che passa attraverso al diodo è naturalmente una funzione del potenziale v applicato fra placca e filamento (potenziale anodico). Come si vede nella fig. 2, la corrente cresce rapidamente al crescere di v fino a raggiungere un valore pressoché costante che si chiama corrente di saturazione. Fenomeni di questo tipo si verificano anche nelle valvole a 3 e 4 elettrodi, nelle celle fotoelettriche e nelle camere di ionizzazione.