負(fù)離子與空氣質(zhì)量的關(guān)系

空氣負(fù)離子也叫負(fù)氧離子，是指獲得多余電子而帶負(fù)電荷的氧氣離子。它是空氣中的氧分子結(jié)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(yīng)、噴泉、瀑布等都能使周圍空氣電離，形成負(fù)氧離子。

負(fù)氧離子在醫(yī)學(xué)界享有“維他氧”、“空氣維生素”、“長(zhǎng)壽素”、“空氣維他命”等美稱。所以，生活在大都市的人來到森林海邊、瀑布等地方的時(shí)候，我們會(huì)覺得神清氣爽，這就是因?yàn)檫@些場(chǎng)所的空氣中存在高濃度活性負(fù)離子的原因。目前，氣象部門已將空氣負(fù)離子濃度納入空氣質(zhì)量評(píng)估的一個(gè)重要指標(biāo)。

l  空氣清新度評(píng)價(jià)方法

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)空氣負(fù)離子的評(píng)價(jià)還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，常規(guī)采用單極系數(shù)和安倍空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)系數(shù)這兩個(gè)應(yīng)用的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分析。

1.      單極系數(shù)(q)

在正常大氣中，空氣正、負(fù)離子濃度一般不相等，這種特征被稱為大氣的單極性。單極性用單級(jí)系數(shù)來表示，即空氣中正離子與負(fù)離子的比值，q=n⁺/n^-。

許多學(xué)者對(duì)不同地區(qū)的相關(guān)研究表明，通常陸地上q值為1．2左右；大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為q值等于或小于1時(shí)，才能給人以舒適感。單級(jí)系數(shù)越小，表示空氣中負(fù)離子濃度比正離子濃度高得越多，對(duì)人體越有利。日本學(xué)者研究表明，當(dāng)空氣中負(fù)離子濃度值大于1000個(gè)/cm³，且q值小于1時(shí)，空氣清潔舒適，對(duì)人體健康益。

2.      安倍空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)系數(shù)(CI)

日本學(xué)者安倍通過對(duì)城市居民生活區(qū)空氣離子的研究，建立了安倍空氣離子評(píng)價(jià)指數(shù)。安培空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)系數(shù)反映了空氣中離子濃度接近自然界空氣離子化水平的程度，見公式：

CI=( n^-/1000)x(1/q)

公式中CI為空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指數(shù)；n^-為空氣負(fù)離子濃度(個(gè)/cm³)；q為單極系數(shù)；1000為滿足人體生物學(xué)效應(yīng)需求的空氣負(fù)離子濃度(個(gè)/cm³)。

空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指數(shù)把空氣負(fù)離子作為指標(biāo)，同時(shí)又考慮了正、負(fù)離子的構(gòu)成比，較為全面和客觀，因此在國(guó)外的城市空氣離子評(píng)價(jià)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見下表1。

l  空氣負(fù)離子的區(qū)分

另外，根據(jù)離子團(tuán)的大小，負(fù)離子可以分為小離子、中離子和大離子，關(guān)于它們之間的區(qū)別，清華大學(xué)博導(dǎo)、中科院專家林金明教授所著的《環(huán)境健康與負(fù)氧離子》一書中如下定義：

空氣的正、負(fù)離子，按其遷移率大小可分為大、中、小離子。離子遷移率大于0.4 cm2/（V`s）為小離子，小于0.04 cm2/（V`s）為大離子，介于s兩者之間則為中離子。接近分子大小的荷電原子團(tuán)或分子團(tuán)，都屬于小的空氣離子。這些小的空氣離子具有高的運(yùn)動(dòng)速度，在大氣中互相碰撞，又不斷聚集，形成大離子或中離子。

只有小離子、或稱之為小離子團(tuán)才能進(jìn)入生物體。而其中的小負(fù)氧離子、或稱之為小負(fù)氧離子團(tuán)，則有良好的生物活性。

空氣離子按體積大小可分為輕、中、重離子三種。輕離子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)速度較快，為1～2 cm2/V.S中、在自然界中或普通環(huán)境中遷移率大于0.4 cm2/(V．s)為小粒徑負(fù)離子，重離子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)較慢，僅為0.0005 cm2/V.S。在自然界中或普通環(huán)境中小于0.04 cm2/(V．s)為大粒徑負(fù)離子，中離子的大小及活動(dòng)性介于輕、重離子之間。而小粒徑負(fù)離子，則有良好的生物活性，易于透過人體血腦屏障， 進(jìn)入人體發(fā)揮其生物效應(yīng)。

l  空氣負(fù)離子如何檢測(cè)

空氣負(fù)離子看不到也摸不著，因此對(duì)它進(jìn)行測(cè)量就需要借助專門的檢測(cè)設(shè)備：空氣負(fù)離子濃度測(cè)量?jī)x。

空氣離子測(cè)量?jī)x是測(cè)量空氣負(fù)離子的專用儀器,它可以測(cè)量空氣離了的濃度,分辨離子正負(fù)極性,并可依離子遷移率的不同來分辨被測(cè)離子的大小。一般采用電容式收集器收集空氣離子所攜帶的電荷,并通過一個(gè)微電流計(jì)測(cè)量這些電荷所形成的電流。測(cè)量?jī)x走要包括極化電源、離子收集器、微電流放大器和直流供電電源四部分。

根據(jù)收集器的結(jié)構(gòu)不同,主流負(fù)離子檢測(cè)儀可以劃分為平行板式和Gerdien 冷凝器式/雙重圓筒軸式兩種類型。

1.        平行電板式離子檢測(cè)儀

平行電板式離子檢測(cè)儀是目前低端空氣離子檢測(cè)儀比較常用的一種方法。A跟B是一組平行的且相互絕緣的電極，B極頂端邊著一個(gè)環(huán)形，空氣通過右下角的風(fēng)扇吸入，空氣中的負(fù)離擊打A/B電極放電，電荷傳導(dǎo)到E環(huán)形電極形成自放電，放電信號(hào)被記錄，從而可對(duì)空氣中正、負(fù)離子數(shù)量及大小進(jìn)行測(cè)量。

這種檢測(cè)儀技術(shù)上比較成熟，造價(jià)成本也比較低，但是易受外部環(huán)境影響，另外這種結(jié)構(gòu)自身的弱點(diǎn)容易導(dǎo)致電解邊緣效應(yīng)，容易造成氣流湍流，造成檢測(cè)結(jié)果偏移較大。

2.        Gerdien 冷凝器式/雙重圓筒軸式

雙重圓筒軸式離子檢測(cè)儀是目前中空氣離子檢測(cè)儀成熟的一種方法。整體結(jié)構(gòu)由3個(gè)同心圓筒組成，外圍筒身及內(nèi)軸為電極，空氣通過圓筒時(shí)，離子撞擊筒身跟軸產(chǎn)生放電，放電信號(hào)被記錄，從而可對(duì)空氣中正、負(fù)離子數(shù)量及大小進(jìn)行測(cè)量。

這種檢測(cè)儀技術(shù)上已非常成熟，但由于內(nèi)部復(fù)雜的結(jié)構(gòu)及控制，造價(jià)成本高昂，這種結(jié)構(gòu)可以有效解決平行電板式結(jié)構(gòu)固有的電解邊緣效應(yīng)，同時(shí)圓筒本身的結(jié)構(gòu)及特殊的進(jìn)氣方式可以保持氣流通過的平順性，對(duì)離子數(shù)量及大小的檢測(cè)精確性有極大提高。

l  如何來選擇合適的負(fù)離子檢測(cè)儀？

一般來說，我們的客戶可以分為以下3類：

1.        、環(huán)境檢測(cè)站、研究機(jī)構(gòu)、檢測(cè)中心等，這類客戶對(duì)檢測(cè)的精度、功能要求比較高，大多時(shí)候可以需要長(zhǎng)期檢測(cè)需要，所以這類客戶一般適合購(gòu)買功能多、精度高的儀器，這種儀器。

COM-3200pro 專業(yè)型空氣負(fù)離子檢測(cè)儀

COM-3600F 專業(yè)型空氣負(fù)離子檢測(cè)儀

COM-3800雙探頭專業(yè)型空氣負(fù)離子檢測(cè)儀

上面3款產(chǎn)品采用日本JIS認(rèn)定的精準(zhǔn)度的Gerdien 冷凝管式/雙重圓筒軸式結(jié)構(gòu)，具有測(cè)量精度，測(cè)量范圍廣特點(diǎn)，高精度、長(zhǎng)壽命的傳感器經(jīng)過特殊強(qiáng)化處理，可以適應(yīng)不同場(chǎng)合下各種環(huán)境里的應(yīng)用。該系列機(jī)型完善具備的數(shù)據(jù)接口及配備有專用控制、分析軟件，可以非常方便的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)化的統(tǒng)計(jì)、分析，同時(shí)，配合GPRS等設(shè)備甚至可以對(duì)設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)不間斷控制測(cè)量，這將極大的滿足定點(diǎn)測(cè)量、野外測(cè)量及各研究機(jī)構(gòu)多種復(fù)雜情況下測(cè)量等的要求。

2、負(fù)離子發(fā)生器及負(fù)離子電器企業(yè)、高校、環(huán)保愛好人士等，這類客戶一般希望購(gòu)買便攜、實(shí)用的經(jīng)濟(jì)型空氣負(fù)離子檢測(cè)儀，以隨時(shí)能對(duì)產(chǎn)品效能或者居住周邊環(huán)境空氣質(zhì)量檢測(cè)。

AIC-1000 空氣負(fù)離子檢測(cè)儀

KEC-900 II空氣負(fù)離子檢測(cè)儀

這兩種儀器采用平行電板式結(jié)構(gòu)，適應(yīng)范圍廣、量程大，適用于各種負(fù)離子發(fā)生器（空氣清新器、負(fù)離子空調(diào)、負(fù)離子發(fā)生器等）的效能檢測(cè)、環(huán)境（溫泉、ＳＰＡ、精油、瀑布、森林）離子濃度測(cè)量及各種簡(jiǎn)單條件下的在線測(cè)量等。

3.        礦石類機(jī)能性負(fù)離子產(chǎn)品企業(yè)，比如負(fù)離子粉、負(fù)離子織物、各種負(fù)離子功能手鏈、寶石類的效能檢測(cè)，基于這類產(chǎn)品負(fù)離子產(chǎn)生的原理（放射線電離），這類客戶一般會(huì)選擇針對(duì)放射線電離能力檢測(cè)的礦石負(fù)離子檢測(cè)儀。

COM-3010pro 礦石負(fù)離子檢測(cè)儀

COM-3010pro 礦石負(fù)離子檢測(cè)儀用于各類礦石、陶瓷、塑膠制品、紡織品等多種物質(zhì)的負(fù)離子產(chǎn)生濃度效能評(píng)估。內(nèi)置高精度、大尺寸能量補(bǔ)償傳感器（蓋革-繆勒管），可以準(zhǔn)確探測(cè)各類礦石等的微弱放射線，并通過專門的計(jì)算模塊，換算成放射性將空氣電離產(chǎn)生的負(fù)離子數(shù)量，測(cè)量數(shù)值精確、快速，結(jié)構(gòu)可有效減少外界環(huán)境對(duì)測(cè)量值影響。機(jī)器帶有數(shù)據(jù)輸出功能，可連接熱感打印機(jī)將測(cè)量數(shù)據(jù)打印出來。廣泛適應(yīng)用各類機(jī)能性負(fù)離子手鏈、負(fù)離子織物、負(fù)離子粉、各類具備負(fù)離子產(chǎn)生功能的寶玉類效果鑒定。

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