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负氧离子净化空气 的原理是什么?它 是如何去除空气中 的有害于人体健康的物质的 ?

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  “负离子”并非是一种特殊的离子,而是一大类化学物质的统称。在化学上,“负离子”具有明确的定义,指的是分子或原子在外界环境作用下而携带额外的电子,从而形成的具有负电荷的离子。可见,具有获得电子能力的分子或原子,都能形成相应的“负离子”。然而在商家的宣传中,出现的几乎都是“负离子”这一个词,而究竟产生的是哪种“负离子”,则相当不明确。

  负氧离子其本质是由一个氧气分子获得一个电子而形成的带负电的离子,因此称为负氧离子。在负氧离子中,氧元素的化合价为-1/2价,高于过氧化物中的-1价,因此又被称作称超氧离子。

  在自然环境中,空气中的一些分子由于电磁波(如可见光、紫外线等)、受热或大气放电作用而释放出自由电子,若电中性的分子“俘获”这些电子后,即成为了“空气负离子”。由于氧气本身“俘获”这些电子的能力很强,因此大气中负电性离子绝大部分都是负氧离子。

  若要人工产生负离子,原理与自然界产生负氧离子相似,通过高压电极放电或紫外线照射,同样能够电离空气而产生大量的负氧离子。不过,由于电极放电可控性和安全性较高,电极也能制作的很小,因此我们正真看到的各种“负离子”产品,大多数都是靠电极放电来产生负氧离子的。通常也称为电晕法。负离子不仅包括负氧离子,而且还包括负二氧化碳离子、负氮离子。通过电晕法产生负离子的同时还会产生一定量的臭氧。

  一般人们认知中,往往将负离子与负氧离子画等号,实际上,当电离反应产生时,负离子会与空气中多种成分结合,发生电荷的转移,随之成为不同的负离子。有些负离子对于人体有一定益处,特别是空气负氧离子,当然这也取决于一定的量。如果含量过多,对于人体也一样过犹不及。

  在很多宣传中提到,“森林、海边负离子含量高,因此空气清新,质量好”,因此利用负离子发生器向空气中排放负离子有助于提高空气质量事实上,利用负氧离子提高空气质量是能做到的,但是宣传中的用语却是弄错了因果关系:并非因为森林、海边负离子多导致空气质量好,而是因为空气质量本身好,所以负氧离子多。

  这是因为,负氧离子实际是一种非常活泼的离子,很容易和其接触的物体进行电荷交换和化学反应。在较为污浊的空气中,漂浮着污染物颗粒很多带有电荷,而且以带正电荷居多,当负氧离子与这些物体接触后,会发生电荷中和,使得负氧离子变为了不带电的氧分子或氧化物。因此空气越污浊,负氧离子的“寿命”越短,而空气十分洁净、鲜有污染物时,负氧离子则较为“长寿”。自然界中,相似的光照、温度条件下,负氧离子形成的速率没有很大差异,因此“寿命”的不同,造成了不同空环境中负氧离子浓度的差异。从这一来说,负氧离子浓度只是空气质量的衡量指标,而不是影响因素。

  这是氧气在电离时,会产生一定量的臭氧,而空气中微量的臭氧,能让人有“空气清新”之感。除此之外,负氧离子在和污染物进行电荷交换后,污染物颗粒失去电性,因此更容易沉降,这在某些特定的程度上能够大大减少悬浮污染物的浓度,但是降低的幅度并不十分显著。而且有必要注意一下的是,如果为了追求“空气清新”而让负离子发生器一直运行,会意味着同时产生更多的臭氧,而过高浓度的臭氧,则对人体具有一定危害。

  而针对目前市场中负离子空气净化器易产生副产品——臭氧,对人体不利的虽然现在负离子产生技术已有了明显的完善和提高,大多数合格产品臭氧产生的数量较少,不会明显超过国家规定的标准。但过度使负离子空气净化器,还是会产生负面影响。

  在使用空气净化器,也一定要定时开窗通风,确保室内空气中别的环境污染物的扩散。同时作为室内也可以涂刷添加纳米二氧化钛光触媒和分子筛多孔径材料吸收和分解室内装修中排放的各种有害于人体健康的物质。多孔径的材料可以有效吸附空气中的有机污染物和无机污染物,因此纳米孔径可有效抓住吸附的物质,防止二次释放。而纳米二氧化钛具有很强的光催化活性,其电子跃迁产生的自由基(OH-)与负氧离子(02-)的氧化能力均很强,能氧化并分解各种有机污染物(甲醛、苯、TVOC等)和细菌及部分无机污染物(氨、NOX等),并将最终降解为CO2、H20等无害物质。

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