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正確認識小粒徑負離子及其檢測方式
閱讀：2665 發(fā)布時間：2018-11-22
空氣負離子又稱負氧離子，是指獲得1個或1個以上的電子帶負電荷的氧氣離子,。它是空氣中的氧分子結合了自由電子而形成的,。自然界的放電(閃電)現(xiàn)象、光電效應,、噴泉,、瀑布等都能使周圍空氣電離，形成負氧離子,。負離子具有的凈化除塵,，減少二手煙危害、改善預防呼吸道疾病,、改善睡眠,、抗氧化、防衰老,、清除體內自由基,、降低血液粘稠度的效果，在醫(yī)學界享有“維他氧”“空氣維生素”“長壽素”“ 空氣維他命”等美稱,。
不過,，空氣負離子很少以單個方式存在于環(huán)境中，由于其本身帶有電荷及運動的特征,，所以環(huán)境中的負離子多是以幾個或者多個成團方式存在于環(huán)境中,，因此，一個負離子團包含的負離子個數(shù)越多,，它的體積就會越大,，同時也會影響它的運動性(即活性)，因此我們將空氣負離子按其遷移距離和粒徑大小分為：大,、中,、小三種離子(實際上是三種離子團),。而對我們人體健康有益處的主要是小粒徑的負離子。
小粒徑負離子也叫輕離子或小離子,，是一種等同于大自然的空氣負離子,，也有資料稱其為生態(tài)級負離子。具有遷移距離遠,、活性高的特點,。醫(yī)學研究表明：對人體有醫(yī)療保健作用的是小粒徑負離子。因為只有小粒徑的負離子才易于透過人體的血腦屏障,，發(fā)揮其生物效應,。大自然中的空氣負離子之所以造就眾多長壽村，是因為小粒徑的負離子比例高,，小粒徑的負離子由于活性高,、遷移距離遠從而在長壽地區(qū)上空形成負離子浴環(huán)境。
小粒徑負離子主要存在于污染物比較少,、空氣流通性較好的自然環(huán)境中,，森林、公園等場所環(huán)境之所以能有效形成高濃度的小粒徑負離子環(huán)境,，主要原因主要：一是負離子產(chǎn)生源頭多,、分布廣(植物、水源,、巖石等都是負離子生成源),，二是環(huán)境中污染物少(綠色植物可以有效吸附及分解污染物)，三是良好的空氣流通環(huán)境(不像城市里面,，有太多的高大建筑物干擾空氣流通),。所有因素綜合在一起，才會讓空間的負離子不容易形成大粒徑的負離子團,，且良好的環(huán)境也有得于負離子具備更好的運動性及活性,。
那我們應該如何有效鑒別小粒徑負離子呢？
參照清華大學博導,、中科院專家林金明教授所著的《環(huán)境健康與負氧離子》一書中如下定義：離子遷移率大于0.4cm2/(V`s)為小離子，小于0.04cm2/(V`s)為大離子,，介于兩者之間則為中離子,。接近分子大小的荷電原子團或分子團，都屬于小的空氣離子,。定義中指的離子遷移率是指：負離子在單位強度(V/m)電場作用下的移動速度,，離子遷移率是分辨被測離子直徑大小的一個重要參數(shù)?？諝怆x子直徑越小,，其遷移速度就越快,，同時其移動的距離跟范圍也就更大、存在時間也越久,，離子遷移率是表達被測離子大小的重要參數(shù),。離子運動速度與離子直徑成反比，而離子遷移率與離子運動速度成正比,，故離子遷移率與離子直徑成反比,。對于我們的居住環(huán)境來說，我們的地球外層有一個固定的靜電大氣電離層(我們的通訊只所以能夠遠距離傳播,，實際上要感謝這層電離室對信號層對通訊信號的反射),，這個電離層呈正極，與此相反,，我們的大地呈負極性,，才者保持一個動態(tài)平衡狀態(tài)。因此在這個天然電場環(huán)境中,，正離子和負離子會呈自由運動狀態(tài)(布朗運動),，而小粒徑的負離子由于在這個靜電場中具備更佳的遷移率，所以其有更好的活性,，更遠的遷移距離,，因此負離子在形成至終消失的生命周期中(負離子是氧分子獲得自由電子形成的，因此在環(huán)境其它因素作用下,，獲得的自由電子又會隨時失去重新變成氧分子,，也就是說負離子是有存活時間的)首先能夠更遠距離的自由移動，其次由于有更久的存活時間,，小粒徑負離子能更有效的形成一個健康,、的整體環(huán)境空間。
明白了上面這些,，對于如何鑒別小粒徑負離子就非常簡單了,。首先要指出的是，負離子看不見摸不著,，因此鑒別負離子一定借助的空氣負離子檢測儀,，其次根據(jù)負離子的遷移距離來確定小粒徑負離子和大粒徑負離子。
1) 空氣負離子檢測儀選擇
空氣負離子測量儀是測量大氣中負離子濃度或者檢驗各類負離子產(chǎn)生的負離子產(chǎn)生效果的儀器,它不便可以測量空氣離子的濃度,分辨離子正負極性,并可依離子遷移率的不同來分辨被測離子的大小,。
空氣負離子檢測儀一般采用電荷收集器收集空氣離子所攜帶的電荷,并通過一個微電流計測量這些電荷所形成的電流,，根據(jù)收集器的結構不同,目前市場上主流的空氣負離子檢測儀可以劃分為平行電板式結構和冷凝管式結構(或電容式)兩種類型。
平行電板式結構的負離子檢測儀是目前低端空氣離子檢測儀比較常用的一種方法,，它采用一組相互平行的電板傳感器,，在電板間施加恒定靜電壓，然后根據(jù)負離子通過傳感器間引起的電壓變化來計算負離子濃度,。這種檢測儀技術上比較成熟,，造價成本也比較低,，但是易受外部環(huán)境影響，另外這種結構自身的弱點容易導致電解邊緣效應,，容易造成氣流湍流,，造成檢測結果偏移較大，且由于大部分空氣負離子檢測儀為了方便戶外攜帶使用一般總體體積都比較小,，因此決定了這種結構的負離子檢測儀的傳感部部分不可能做的很大,，這就直接導致這類設備一般只適應于中、大粒徑負離子檢測,，比如常用的美國AlphaLAB公司生產(chǎn)的AIC-1000空氣負離子檢測儀和AIC-2000空氣負離子檢測儀的檢測遷移率設定為0.18,，日本ECO公司生產(chǎn)的KEC-900空氣負離子檢測儀和KEC-990空氣負離子檢測儀的檢測遷移率設定為0.15,因此它們主要適應于中、大粒徑負離子濃度檢測,。
冷凝管式結構(或電容式)結構的負離子檢測儀是目前中空氣離子檢測儀成熟的一種方法,。它的整體結構由3個同心圓筒組成，圓筒間施加恒定電壓形成靜電壓場,，空氣負離子通過通過圓筒時在電場力使用下筒身電極產(chǎn)生放電信號,，電信號通過增益放大器模塊放大后轉換成電脈沖信號，這些電脈沖信號的強弱就直接反映測量到的負離子濃度,。這種檢測儀技術上目前已非常成熟,，但由于內部復雜的結構及控制，造價成本比較高昂,，但是這種結構可以有效解決平行電板式結構固有的電解邊緣效應,，同時圓筒本身的結構及所道式進氣方式在保持氣流通過的平順性的時間，可以非常有效的收集負離子,，具備非常好的穩(wěn)定性及性,。這種類型的空氣負離子檢測儀主要以檢測中、小粒徑負離子,，特別是對小粒徑負離子具備很好的檢測效果,。比如日本COM SYSTEM公司生產(chǎn)的COM-3200PRO II空氣負離子檢測儀的檢測遷移率設定為0.6，COM-3600F空氣負離子檢測儀的檢測遷移率設定為0.8,，COM-3800空氣負離子檢測儀的檢測遷移率設定為0.8,，,因此它們主要適應于小粒徑負離子濃度檢測。
2) 合理的測量方式
大自然環(huán)境中的負離子濃度主要分布在污染物少的森林,、湖泊,、景區(qū)、山區(qū)等地地方,，在城市周圍或者工業(yè)區(qū)，由于污染源多,、負離子產(chǎn)生源少等原因,，導致這些地區(qū)的環(huán)境中負離子數(shù)量非常少,，這也催生了目前一個非常火熱的行業(yè),；人造功能性負離子產(chǎn)品,。
目前市場上存在大量人造負離子產(chǎn)品，常見的就是各類負離子發(fā)生器,、空氣凈化器和大量和具備負離子釋放的功能性負離子材料(包括負離子裝修材料,，如板材，涂料,，墻紙等,、建筑材料，如硅藻泥,、負離子地板,，負離子裝飾物等、負離子紡織品等等),，由于標準和規(guī)范的缺乏,，導致目前這類產(chǎn)品質量參差不齊，有些商家的宣傳效果遠不如實際效果,，因此,，對于這些產(chǎn)品實際效果的判斷就需要借助專業(yè)的檢測設備和正確的測量方法。
不管負離子發(fā)生器還是負離子材料,，我們建議檢測方式一定要符合實際使用的方式,，重要的兩點就是測量距離跟數(shù)據(jù)計算方式。一般來講是不論是什么產(chǎn)品,，離它們越近,，理論上檢測到的負離子數(shù)值會越高，所以很多商家宣傳的時候會提供一個非常高的數(shù)值,，但是很少有商家會告訴你它們宣傳的數(shù)值是在離產(chǎn)品多遠測量的(實際上很多商家宣傳的數(shù)據(jù)都是近距離測量的),。另外，上面我們提到,，只有小粒徑的負離子才具備有益健康的功能,，而小粒徑負離子在自然環(huán)境下可以遠距離的有效移動，改變一個大環(huán)境的空氣質量,，因此我們要檢測的應該是以小粒徑的負離子濃度為主,，所以我們建議測量的時候，好能夠在一個相對符合產(chǎn)品使用的距離來進行測量(比如2~3米遠),。
另外我們上面提到,，由于負離子是有壽命的，它不是存在，所以在空氣中的濃度實際上是一種動態(tài)變化的趨勢,，因此測量的時候我們會發(fā)現(xiàn)設備一般顯示的是實時變化的負離子濃度曲線,，另外對于一個空間來說，負離子遷移到足夠遠的距離也需要一個時間,，因此我們建議測量的時候應該是采集一段時間內的負離子濃度變化曲線圖,，以時間內的平均值做為其負離子濃度比較合適。