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【科普】負氧離子的概念

2019-05-15

空氣、陽光、食物和水是人類生存所必不可少的。而我們都知道,目前城市的大氣污染較嚴重,為了呼吸新鮮空氣,我們越走越遠,當我們來到野外、森林、海邊,會覺得非常的舒服,精神也抖撒起來,這一切歸功于空氣負離子的存在。


什么是“空氣負離子”呢?眾所周知,空氣是由多種氣體組成的一種混合物,其中主要成分是氮、氧、水蒸氣和二氧化碳等。在正常狀態下,氣體分子及原子內的正負電荷相等,呈現中性,但在字宙射線、太陽光線、電磁波、巖石和土壤產生的射線、海浪、瀑布以及各種氣象活動等所產生的能量的作用下,氣體分子中某些原子的外層電子會離開軌道,成為自由電子,呈負電極性,而失去些電子的原子呈正電極性,這個過程稱為“空氣的電離”。那部分被分離出來的自由電子又會與空氣中其他中性分子結合,使得到多余電子的氣體分子呈負電極性,稱為“空氣負離子”(這個過程稱之為空氣的離子化)。



由于空氣中各種氣體元素的電子親和力即“俘獲”電子的能力強弱不同,它們俘獲電離的自由電子難易程度也就不同。氮的電子親和力大大低于氧和二氧化碳,而氧是在低層大氣中含量最豐富的元素,約占20%,二氧化碳僅占0.03%,因此空氣電離產生的自由電子大部分被氧分子獲取,形成負氧離子[O2(H2O)n],其過程可表示為:

O2+e-→O2-

O2+nH2O→O2(H2O)n


e-為自由電子。空氣中的氧分子在陽光紫外線、閃電等外界因素作用下,便會生成負氧離子。而且,海上的浪花、花園中的噴泉、繁茂的森林,甚至家中淋浴室的蓮蓬頭等亦能促進氧的電離而產生負氧離子。在大自然中由于宇宙射線、輻射、紫外線以及瀑布河流的水流噴射和雨天的雷電作用,會電離出正離子與負離子,由于二氧化碳負離子在空氣負離子中的比例極低,所以,空氣離子一般都是指負氧離子。


負氧離子與我們所知道的臭氧有什么區別呢?臭氧又名重氧超氧或強氧,國內現在很多人叫它活性氧。它是從英文ozone翻譯而來的,其化學符號為O3由于原子結構中含有一個極其活潑的氧原子,因而具有極強的氧化性。在氣體中,臭氧的氧化能力僅次于氟,殺菌力為氯的600倍以上。臭氧具有淡淡的草鮮味,在常溫下會逐漸分解為氧氣(O2),其性質比氧氣活潑,密度為一般空氣的1.7倍,臭氧是由空氣中的氧經放電作用所產生的,通常以稀薄之狀混合于空氣中,能在短時間內將空氣中的浮游細菌和有害微生物殺死,并能中和、分解有毒氣體,消除一切惡臭。然而過多的臭氧會加速細胞老化,因為它會改變細胞膜的電位,使細胞膜不帶電。健康的細胞膜要帶有負電,人體經由皮膚、黏膜、肺吸收負氧離子,就會恢復細胞膜的電位,使細胞膜回復原來的活力。空氣中負氧離子的多少,受地理條件、土壤類型、太陽輻射、空氣濕度、風向風速、植被、水流等綜合影響。據測定,喧嘩城市里的負氧離子每立方厘米僅有100~200個,城市室內更少,僅有40~50個工礦區內,由于空氣污染嚴重,每立方厘米僅存10個左右。而在驚濤的海岸、山泉、瀑布地帶,尤其是茂密的森林中,空氣中負氧離子每立方厘米可達10萬個以上,其規律性為:夏季多于冬季,晴天多于陰天,上午多于下午,室外多于室內,綠化帶周圍的負氧離子濃度較高,海濱、高山、森林、瀑布、噴泉周圍的負氧離子濃度最高。


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