一、什么是负氧离子?
负氧离子又称空气负离子,是指获得1个或1个以上的电子而带负电荷的氧气原子。它是空气中的氧分子结合了自由电子而形成的。
二、大自然中的负氧离子是如何产生的?
负氧离子的产生,本质上是空气中的某些分子接收到外界的能量,导致分子中原子的最外层电子产生跃迁,脱离了原子核的束缚变成了自由电子,这一过程叫做空气电离。自由电子再跟氧分子结合形成负氧离子,因而,只要理解了导致空气电离的能量来源,就可以理解自然界中负氧离子是怎么产生的,主要有以下几个方面:
(1)宇宙射线、紫外线辐射、放射性元素:射线本身带有能量;
(2)部分地壳岩石、土壤里含有的矿物质:特殊的晶体结构和极化特性使空气发生电离;
(3)打雷:打雷过程就是宏观的空气电离,不同云团之间很高的电势差导致空气电离;
(4)下雨、瀑布、海浪、湍急的河流:能量来自于液滴的裂解、液滴与空气的摩擦以及液滴与固体壁面的撞击。
(5)森林植被茂密的地方:一方面是植物光合作用中的光电效应,也就是光合作用过程中有微弱电流;另一方面来自于植物枝叶的尖端放电效应。
二、为什么负氧离子分大、中、小粒径?他们有什么区别?
负氧离子并不是一个自由电子,结合了一个氧气分子而形成的,而是自由电子结合了多个氧气分子,以及水分子形成的,严格来讲,应该称为负氧离子分子团。
结合的分子数量越多,分子团的直径就越大。
根据分子团的直径大小,分为小粒径、中粒径、大粒径。小粒径的负氧离子的直径应在1纳米以下。由于气体分子的大小很难被直接测量到,研究中一般根据离子迁移率区分大、中、小粒径的负氧离子。
小粒径负氧离子 | 中粒径负氧离子 | 大粒径负氧离子 |
离子迁移率大于0.4㎝²/(V·s)移动距离大于100cm | 离子迁移率介于两者之间移动距离30㎝-100㎝ | 离子迁移率小于0.4㎝²/(V·s)移动距离小于30cm |
由于人体的细胞膜孔直径为0.35~0.8纳米,所以只有小粒径负氧离子才可以穿透人体屏障进入生物体,才是人类健康所必须的“空气维生素”。
三、负氧离子会一直存在吗?能存在多久?
负氧离子一般在几十毫秒到十几秒的时间内就会湮灭掉,最长不超过几分钟;空气越干净,有害物质越少,负氧离子存在的时间就会越长。所以实际环境中负氧离子一边儿产生,一边儿湮灭,这是一个动态平衡的过程。
四、“中氧科技”产生负氧离子的原理?
将大森林里百种植物精华发酵萃取到M1稀土,并采用纳米技术经多道工序特殊加工制成载体材料,可持续释放自由电子,再和空气中的氧分子结合形成负氧离子。
“中氧科技”新材料诱生的负氧离子具有生态级、小粒径、高活性、迁移距离远的特点,且无臭氧、静电、辐射、正离子等对人体有害的衍生物,已申请国家发明专利(专利:2015102687840),该专利一举填补了国内外关于植物生态级负氧离子的行业空白。
五、负氧离子对空气的作用和原理?
负氧离子对空气烟尘、PM2.5等颗粒物能起到高效净化作用;对于装修污染而产生的有机挥发性气体(TVOC),可快速打开其化学键,将其分解成二氧化碳和水,且无残留。另外,负氧离子对于空气当中的细菌、病原菌等微生物,也可有效颠倒其生物电位,将其灭杀。
(1)净化作用(原理):负氧离子与空气中的细菌、灰尘、烟雾等带正电的微粒(PM2.5、PM10)相结合,负氧离子可以主动捕捉空气中带正电的游离物质,使其凝聚而沉降,有效除去空气中的污染物,从而达到空气除尘、净化的目的;
(2)杀菌作用(原理):空气中的负氧离子与细菌、霉菌、病毒等接触,由于负氧离子本身携带多余电子,会破坏它们的分子蛋白结构,使其产生结构性改变(蛋白质两极性颠倒)或能量转移,从而使细菌病毒等微生物死亡。“负氧离子杀菌”是相比臭氧或紫外线杀菌更为环保的杀菌方式;
(3)清除挥发性有害物作用(原理):由于负氧离子具有粒径小、活性高的特性,利用气体的弥漫性可迅速的扩散至房间内的各个角落。负氧离子是促进甲醛等挥发性污染物分解的关键活性物,它可以与多种不易发生反应的物质,发生化学反应,促进其分解。以甲醛为例,负氧离子促进了甲醛分子中氧基链的快速分离,最终被分解成二氧化碳和水。它与空气中其他有害物相结合,同样原理将其分解为无毒的二氧化碳和水。甲醛等挥发性污染物的释放是一个缓慢的过程,长达数年,而负氧离子的长效性释放是持续对抗清除这类污染残留最为有效的手段。
八、“生态级负氧离子”与其他负氧离子有什么不同?
(1)小粒径、高活性、迁移距离远
只有小粒径负氧离子才可以通过人体皮肤和每一次呼吸直接透过人体的屏障进入人体,透过细胞膜孔进入细胞对人体直接产生作用。相比中大粒径负氧离子,由于本身的基团大小不同,因此有比较远的迁移距离。
(2)无伴生污染物
由于负氧离子产生的原理不同,纯植物萃取的新材料在释放负氧离子的同时不会伴生臭氧、静电、辐射、正离子等对人体有害的衍生物。
九、空气质量的好坏取决于空气中负氧离子的浓度
中国将空气中负氧离子浓度分为六个等级。(单位:个/cm³)
一级 | <500 | 室内 | 诱发生理障碍,头疼失眠等 | ||
二级 | 500-900 | 公园 | 维持身体基本需求 | ||
三级 | 900-1200 | 旷野 | 增强人体免疫力 | ||
四级 | 1200-1800 | 森林 | 杀灭细菌,减少疾病传染 | ||
五级 | 1800-2200 | 森林 | 增强自然痊愈力 | ||
六级 | >2200 | 瀑布 | 治疗和康复功效 | ||
世界卫生组织的清新空气标准:负氧离子浓度1000-1500个/cm³ (负氧离子浓度越高,PM2.5越低) | |||||
浓度≤600对健康不利 | 浓度1200-1500对健康有利 | 浓度>2100对健康极有利 |
十、缺乏负氧离子对人体健康有哪些危害?
人体每天需要约130亿个负氧离子,负氧离子就像阳光一样是人体必不可少的。如果生存环境中负氧离子浓度小于800个/cm³人就会出现困倦、疲乏的睡眠障碍等亚健康现象,久而久之就会产生各种慢性疾病。
十一、市场上负氧离子产品对比
市场上通过模拟自然界负氧离子产生的原理主要有电气石类产品、负离子发生器和植物萃取类产品,区别如下:
自然界负氧离子的产生原理 | 市场上负氧离子产品 | 特点 | 辐射 | 静电 | 正离子 | 臭氧、氮氧化物 |
宇宙射线、紫外线辐射、放射性元素 | 电气石类产品 | 无源释放、小粒径、大粒径,迁移距离短 | 有 | 无 | 有 | 无 |
雷电 | 负离子发生器 | 有源释放、大粒径,迁移距离短 | 无 | 有 | 有 | 有 |
下雨、瀑布、海浪、湍急的河流 (液滴摩擦、撞击形成裂解) | 暂无 | |||||
森林植被茂密的地方 (光电效应) | 植物萃取类产品 | 无源释放、小粒径、高活性、迁移距离远 | 无 | 无 | 无 | 无 |