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  • 各种功能性负离子产品的优劣分析

  • 2017-11-30 点击:
  • 负离子,指的就是带负电荷的负氧离子(O2-)和负氢氧根离子(OH-,它是由氧气和水分子在外界能量下分子键断裂形成,在正常状态下, 气体和水分子的原子处于最低能级, 这时电子在离核最近的轨道上运动原子处于最稳定状态, 呈中性。当空气受宇宙射线、紫外线、放射性射线、强电场或光的照射时, 空气分子能够从这些外来的因素中吸取一定的能量而激发电离。

    自然界中的空气负离子产生有三大机制:

    1)        大气受紫外线,宇宙射线,放射物质,雷雨,风暴,土壤和空气放射线等因素的影响发生电离而被释放出的电子经过地球吸收后再释放出来很快又和空气中的中性分子结合,而成为负离子,或称为阴离子。 

    2)        瀑布冲击,细浪推卷暴雨跌失等自然过程中水在重力作用下,高速流动,水分子裂解而产生负离子。 

    3)        森林的树木,叶枝尖端放电及绿色植物光合作用形成的光电效应,使空气电离而产生的负离子

    空气中负离子的浓度与空气分子处于电离和激发的状态有很大关系。所谓电离, 就是大气中形成带正电荷或负电荷粒子的过程。所谓激发, 就是原子从外界吸取一定的能量, 使原子的价电子跃迁到较高能级去的过程。电子获得外界一定动能与空气原子碰撞, 是造成空气原子激发和电离的重要条件。

    目前来讲,市场上所有具备负离子产生的产品我们定义为人工负离子,它就是模拟自然界中的负离子产生方式来用人工模拟的方式来产生负离子,目前来讲,市场上的负离子产生方式大概有三种:高压放电(模拟大自然的雷电方式产生负离子)、光触媒(模拟植物光合作用形成的光电效应)、天然放射性元素激发(模拟宇宙射线、土壤和空气中放射性物质等电离方式产生负离子)。

    我们来谈谈三种人工负离子产生方式的优劣:

    第一种:利用碳刷高压放电方式来产生负离子。这种方式是最简单,也是成本最低的一种负离子产生方式,目前市面上有大量具备这种功能的电器,这种方式产生的负离子浓度非常高(商家一般宣称几千万到几亿)。光从数量上来看,这类产品效果理想,但是它却有几个无法解决的缺陷:1.放电的方式产生负离子无法避免一个涉生的问题,那就是臭氧的产生。高压放电会产生电晕,因此这类产品在产生负离子的同时也会产生大量臭氧,有些负离子产品产生的臭氧要比正常浓度多56倍,当人们长时间使用这负离子产品时,臭氧在室内空气中的浓度就会加大,这时超量臭氧就会刺激咽部、鼻腔和肺部,最终可能会导致肺炎等疾病。2,这种方式由于产生的负离子浓度高,但仅限于出风口,因此负离子容易堆积成团,成开大直径的负离子团,这就产生一个问题:大粒径的负离子无法有效迁移至远距离,其次大粒径的负离子是人体无法有效吸收的(关于大粒径和小粒径负离子的问题后面再详细来讲一下)。因此这类产品有一个明显特征,出风口附近的负离子超高,但是距离出风口距离稍远一点就没有负离子了,无法营造一个高浓度负离子的空间环境。另外,这类产品更重要的是这种结构的负离子发生器容易造成电磁辐射的等问题,这个问题也需要特别注意(后面会讲电磁辐射的问题)。

    至于第二种:光触媒技术,这种方式是模拟植物光合作用来产生负离子,这里会有一个问题,一是光合作用是在植物体有活性的状态下进行,二是这种方式产生的负离子相比其它因素是要小的多(毕竟它的能量产生很小,但是它是不间断产生的),而光触媒其实是在负离子发生材料里面添加光触媒材料,这种材料与其说有负离子产生,倒不如说它有绿色、天然,因为这种材料里面一般会加入很多草本的精华素,有些还会加入中药材成分,因此这类产品很少以负离子释放为卖点。而且不排队许多小厂家往里面添加有害的化学成分及其它成分(光化学反应)。

    这里重点来说一下第三种:天然放射性元素激发来产生负离子。目前市场上大部分具备负离子释放的产品都是采用这种方式。这种方式的负离子产生机理其实不难理解,一般是往基材里面添加能持续释放负离子的负离子粉。严格来讲,负离子粉指的是电气石缺点成的粉或者由电气石和稀土混合而成的粉体。电气石学名叫托玛琳石,它是一种天然宝石,是一种含硼及成分复杂的硅酸盐矿物。一般为柱状结晶体形态,是一种电介质。托玛琳石的主要化学成分是无机的硅铝酸盐。其中包括Sl2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、k2O、Na2O、TiO2、p2O5、MnO等,还含有动物所需的全部常量元素,如:K、Na、Ca、Mg、Cu、Mo等微量元素和稀土元素,约58种之多。

    托玛琳石是一种天然的药物矿石,含有人体所必需的钾、钠、钙、镁、磷常量元素和锌、铁、硒、铜、 锶、碘、氟、偏硅酸等十八种微量元素。微量元素约占人体重的0.025%,虽然其含量甚微,但是它在人类的生命过程中起着重要作用,它们在人体中含量不足或过剩都会影响健康,甚至危及生命。因此人体必须不断的通过各种途径补充微量元素,以满足人本生长发育和维持正常的新陈代谢水平的需要。

    大部分资料上会提到电气石是一种带电的石头,单晶体电气石最大的优点是能够产生永久性微弱电流为0.06毫安培,与通过人体神经的电流类似,促使血液循环顺畅。而且电气石含有各种天然矿物质,其中有许多与人类必须的矿物质相同。借着微弱电流的作用,矿物质容易被吸收,是极佳的矿物质来源。同时电气石的这种微电流特征会在其周围释放负离子,负离子能清除导致机体老化的氧自由基,令机体细胞更加健康有活力。当然,许多资料上还会提到电气石会产生有益人体健康的远红外线及活化水(将大分子团的水活化成小分子团的水),因此电气石对人体健康大有益处。

    因此,市场上许多具备负离子释放功能的材料实际就是添加有负离子产生功能的电气石粉。但是这里有一个问题:单晶体电气石能够产生永久性微弱电流为0.06毫安培,这种电流很微弱,能够产生多少负离子且不说,而且是高纯度的电气石晶体才能产生0.06毫安培的电流,换言之,电气石含量极少的负离子材料单靠其中添加的电气石粉来产生负离子,这种功能基本上是非常有限,聊胜于无。而且电气石做为天然宝石,其产量也非常有限,当然价格也不便宜,注定了其不可能大量使用。因此负离子粉厂家会往电气石中大量添加稀土礦粉,其一是降低总体成本,其二是电气石本来就含有稀土元素。

    但是不管如何处理,单靠电气石是无法解决高浓度负离子的产生,这就涉及到另外一个因素:天然放射性元素,稀土矿粉本身就有很多伴生矿,因此许多稀土矿里面就包含有许多天然放射性元素。放射性元素在自然状态下会自然衰变,对外释放能量和产生射线,射线有穿透能力,同时射线本身也有较强的电离能力,因此在射线穿透空气的过程中,会在其穿透路径周围将空气电离产生负离子。而说到这种负离子产生的持久性是跟放射性元素的半衰期有关的:很多天然放射性核素的半衰期都很久(从几十年到几万年)。因此放射性元素的这种负离子产生功能可以说是长久的。

    因此,这种混合了电气石和有含有天然放射性元素的稀土混合体的加入,就促使市场上一个功能材料的出现:负离子功能性材料,而这些负离子功能性材料都多多少少带有一定强度的放射性。一般来讲只要其放射性强度不高于国家标准,它的放射性对人体是不会有害的(反而有资料表明,低强度的放射性对生物体的刺激是良性方面的居多),之所以我们一说放射性(或叫辐射)有害,其实是指高含量的放射性物质或者高强度辐射值的物质。当然,涉及到负离子材料的负离子释放效果方面还有许多技术性的问题,虽然都是添加负离子粉,但是不同的生产工艺、不同的调制方式都会导致最终产品的负离子释放效果大不相同,我们在以后慢慢来讨论。

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