電離是用於消除空氣中顆粒物的技術之一。 離子充當小顆粒的凝結核，當它們粘在一起時，這些顆粒會生長並沉澱。

一般來說，如果沒有額外的離子源，封閉室內空間的離子濃度低於開放空間。 因此，人們相信增加室內空氣中負離子的濃度可以改善空氣質量。

一些基於流行病學數據和有計劃的實驗研究的研究斷言，增加工作環境中負離子的濃度會提高工作效率並改善員工的情緒，而正離子會產生不利影響。 然而，平行研究表明，關於負電離對工人生產力影響的現有數據是不一致和矛盾的。 因此，似乎還不能明確斷言負離子的產生真的是有益的。

自然電離

大氣中的單個氣體分子可以通過獲得電子或通過失去電子進行正電離。 為此，給定的分子必須首先獲得足夠的能量——通常稱為 電離能 該特定分子的。 自然界中存在的許多能源，包括宇宙和地球起源的，都能夠產生這種現象：大氣中的背景輻射； 太陽電磁波（尤其是紫外線）、宇宙射線、液體霧化（如瀑布產生的噴霧）、地球表面大量空氣的運動、電現象（如閃電和風暴）、燃燒過程和放射性物質.

以這種方式形成的離子的電構型雖然還不完全清楚，但似乎包括碳酸化離子和 H₊， H₃O₊，O₊，N₊， 哦 ^- ， H₂O ^- 和O.₂ ^- . 這些電離分子可以通過吸附在懸浮顆粒（霧、二氧化矽和其他污染物）上而聚集。 離子根據其大小和遷移率進行分類。 後者被定義為電場中的速度，表示為單位，例如每秒厘米乘以每厘米電壓 (cm/s/V/cm)，或者更簡潔地說，

大氣中的離子往往會因重組而消失。 它們的半衰期取決於它們的大小，並且與它們的流動性成反比。 負離子在統計上較小，半衰期為幾分鐘，而正離子較大，半衰期約為一個半小時​​。 這 空間電荷 是正離子濃度與負離子濃度的商。 這種關係的值大於 1，取決於氣候、位置和一年中的季節等因素。 在居住空間中，該係數的值可能低於 XNUMX。 表 XNUMX 給出了特性。

表 1. 給定遷移率和直徑的離子特徵

人工電離

人類活動改變了空氣的自然電離。 人工電離可能由工業和核過程以及火災引起。 懸浮在空氣中的顆粒物有利於朗之萬離子（聚集在顆粒物上的離子）的形成。 電輻射器大大增加了正離子的濃度。 空調還增加了室內空氣的空間電荷。

工作場所有同時產生正離子和負離子的機器，例如作為當地重要的機械能來源的機器（壓力機、紡紗機和織布機）、電能（電機、電子打印機、複印機、高壓線和裝置） )、電磁能（陰極射線屏幕、電視、計算機顯示器）或放射性能（鈷 42 療法）。 由於與負離子相比，後者的半衰期更長，因此這些類型的設備創造了具有更高濃度正離子的環境。

離子的環境濃度

離子濃度隨環境和氣象條件而變化。 在污染較少的地區，如森林和山區，或高海拔地區，小離子的濃度會增加； 在靠近放射源、瀑布或急流的區域，濃度可以達到每立方厘米數千個小離子。 另一方面，在靠近大海且濕度較高的情況下，大離子就會過多。 一般來說，潔淨空氣中負離子和正離子的平均濃度分別為每立方厘米500個和600個離子。

有些風可以攜帶高濃度的正離子——瑞士的 Föhn、美國的 Santa Ana、北非的 Sirocco、落基山脈的 Chinook 和中東的 Sharav。

在沒有顯著電離因素的工作場所，通常會積累大離子。 例如，在氣密密封的地方和礦井中尤其如此。 負離子濃度在室內空間和污染區域或多塵區域明顯降低。 在裝有空調系統的室內空間中，負離子濃度也會降低的原因有很多。 一個原因是負離子仍然被困在空氣管道和空氣過濾器中，或者被吸引到帶正電的表面。 例如，陰極射線屏幕和計算機顯示器帶正電，在它們附近形成缺乏負離子的微氣候。 專為“潔淨室”設計的空氣過濾系統要求將顆粒物的污染水平保持在非常低的最低水平，似乎也可以消除負離子。

另一方面，濕度過高會凝結離子，而濕度過低則會產生帶有大量靜電荷的干燥環境。 這些靜電荷會在房間和人身上的塑料和合成纖維中積聚。

離子發生器

發電機通過提供大量能量來電離空氣。 這種能量可能來自 α 輻射源（例如氚）或通過對尖銳電極施加高壓而產生的電源。 由於放射性的次生問題，大多數國家都禁止使用放射源。

發電機由被冠包圍的尖電極製成； 電極提供數千伏的負電壓，表冠接地。 負離子被排出，而正離子被吸引到發生器。 產生的負離子數量與施加的電壓和它包含的電極數量成正比。 電極數量多、電壓低的發生器更安全，因為當電壓超過 8,000 至 10,000 伏時，發生器不僅會產生離子，還會產生臭氧和一些一氧化二氮。 離子的傳播是通過靜電排斥實現的。

離子的遷移將取決於發射點與周圍物體之間產生的磁場的排列。 發生器周圍的離子濃度並不均勻，並且隨著與發生器的距離增加而顯著降低。 安裝在該設備中的風扇會增加離子分散區。 重要的是要記住發電機的活性元件需要定期清潔以確保正常運行。

發電機也可以基於霧化水、熱電效應或紫外線。 有許多不同類型和大小的發電機。 它們可以安裝在天花板和牆壁上，如果它們是小型便攜式類型，則可以放置在任何地方。

測量離子

離子測量裝置是通過放置兩個相距 0.75 厘米的導電板並施加可變電壓製成的。 收集的離子由皮安計測量並記錄電流強度。 可變電壓允許測量具有不同遷移率的離子濃度。 離子濃度（N) 是根據使用以下公式生成的電流強度計算的：

哪裡 I 是以安培為單位的電流， V 是氣流的速度， q 是單價離子的電荷 (1.6x10 ^{- 19}) 在庫侖和 A 是集電板的有效面積。 假設所有離子都帶有一個電荷，並且它們都保留在收集器中。 應該記住，由於背景電流和其他因素（如濕度和靜電場）的影響，這種方法有其局限性。

離子對身體的影響

小負離子是那些被認為具有最大生物效應的負離子，因為它們具有更大的流動性。 高濃度的負離子可以殺死或阻止微觀病原體的生長，但對人體沒有不利影響。

一些研究表明，接觸高濃度的負離子會使一些人產生生化和生理變化，從而產生放鬆效果、減輕緊張和頭痛、提高警覺性並縮短反應時間。 這些影響可能是由於在充滿負離子的環境中抑制了神經激素血清素 (5-HT) 和組胺； 這些因素可能會影響人群中的過敏部分。 然而，其他研究對負離子對身體的影響得出了不同的結論。 因此，負電離的好處仍有待商榷，需要進一步研究才能決定。

上一頁