空氣負離子
空氣負離子(Negative air (oxygen) ion,NAI)是帶負電荷的單個氣體分子和輕離子團的總稱。在森林和濕地是產生空氣負(氧)離子的重要場所 之一。 在空氣淨化等方面有調節作用,其濃度水平是城市空氣質量評價的指標之一。
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簡介
空氣負離子(NAI)主要是由空氣中含氧負離子與若干個水分子結合形成的原子團,根據地理物理學和大地測量學國際聯盟的大氣聯合委員會採用的理論,NAI就是O2-(H2O)n,或OH-(H2O)n,CO4(H2O)2,是帶負電荷單個氣體分子以及其輕離子團的總稱。由於氧分子比CO2,N2等分子更具有親電性,因此氧分子會優先獲得電子形成負離子,所以NAI主要由負氧離子組成,故常被稱為空氣負氧離子。
形成
自然生成 電離大氣分子需要能量,如宇宙射線和紫外線輻射,靜電力,光照,光合作用,照明激發,直接導致中性氣體分子的初始電離。一般來說,從氣體電離所需的能源來看,有6種自然能源,包括宇宙射線,紫外線輻射和光電發射,岩石和土壤中放射性元素釋放的射線,瀑布衝擊和摩擦,照明激發和風暴,光合作用。 人工生成 另一種是人工生成,產生空氣人造負離子的方法有幾種,包括電暈放電,熱金屬電極或光電極的熱電子發射,放射性同位素的輻射,紫外線等。
作用
1889年德國的科學家Elster和Gertel首次發現了NAI的存在,19世紀末,德國物理學家菲利浦·萊昂納德博士在學術上首次證明負氧)離子對人體的功效,Aschkinass和Caspari等學者於1902年進一步肯定了NAI的生物學意義。1932年世界首台醫用NAI發生器誕生於美國。
負離子的殺菌與淨化功效
空氣中的負離子(負氧離子)與細菌、黴菌、病毒等接觸,由於負離子本身攜帶多餘電子,會破壞它們的分子蛋白結構,使其產生結構性改變(蛋白質兩極性顛倒)或能量轉移,從而使細菌病毒等微生物死亡。但是,適量濃度的負離子不但對人體無害,而且還有益於人體健康。
淨化機制
負離子,做為一種帶電粒子,其淨化原理就是利用了帶電體有吸引輕小物體的性質。這一點在生活中較為常見,比如毛皮摩擦的橡膠棒可以吸附碎小紙屑,或者是,用塑料梳子梳頭髮會吸附頭髮等等,都是負電子跟正電子想吸引,從而帶走塵埃而達到淨化空氣。淨化空氣的作用原理是,空氣負離子能使空氣中肉眼看不見的(粒徑小至0.01微米)顆粒以及漂塵、異味分子,通過正、負離子間相互吸引、碰撞、中和,而形成中性分子團,下沉落地,達到降塵、除臭、淨化的效果。有實驗證實,當室內空氣中負離子的濃度達到每立方厘米20000個時,空氣中的微粒飄塵量減少98%以上。這裡大家要注意的是,負離子對空氣中的塵埃粒子只有凝聚降沉作用,但並沒有將其從根源上進行清除。
負離子還能起到一定清除室內裝修污染的作用。
由於負離子具有粒徑小、活性高的特性,利用氣體的瀰漫性可迅速的擴散至室內的各個角落,主動與空氣中的污染物相結合,比如甲醛、甲苯、TVOC等裝修污染物等發生化學反應,將其分解為無毒的二氧化碳和水,在一定程度上能緩解裝修污染殘留。之所以說是在一定程度上,是因為甲醛等揮發性污染物的釋放是一個緩慢的過程,長達多年,伴隨着被清除又會不斷產生,所以剛裝修的房子,務必輔以經常開窗通風,加速甲醛的揮發。 在現實中的感受 比如我們在瀑布旁、森林中、郊區田野、雷電雨後等,通常能夠感到空氣極為新鮮,頭腦清新,呼吸順暢,這是由於空氣中含有大量負離子的緣故;而長時間處於密閉的空調房、暖氣房或者是密閉室內、工業區以及一些人員密集的場所時,會感覺胸悶、頭暈、乏力、呼吸不暢等不良症狀,因為這些地方的負離子濃度較低。
參考資料
[1] 2.LY/T 2586-2016 空氣負(氧)離子濃度觀測技術規範 3.朱麗娜. 空氣負離子的時空動態特徵[D].浙江農林大學,2019. 4.張輝,韓德君,楊振宇,柴長虹,諸欽良,徐濤.含負離子材料消費品的放射性安全研究進展[J].檢驗檢疫學刊,2019,29(02):138-141.
5.王薇,余莊.中國城市環境中空氣負離子研究進展[J].生態環境學報,2013,22(04):705-711.