负离子与空气质量的关系

空气负离子也叫负氧离子，是指获得多余电子而带负电荷的氧气离子。它是空气中的氧分子结合了自由电子而形成的。自然界的放电（闪电）现象、光电效应、喷泉、瀑布等都能使周围空气电离，形成负氧离子。

负氧离子在医学界享有“维他氧”、“空气维生素”、“长寿素”、“空气维他命”等美称。所以，生活在大都市的人来到森林海边、瀑布等地方的时候，我们会觉得神清气爽，这就是因为这些场所的空气中存在高浓度活性负离子的原因。目前，气象部门已将空气负离子浓度纳入空气质量评估的一个重要指标。

l  空气清新度评价方法

目前国内外对空气负离子的评价还没有统一的标准，常规采用单极系数和安倍空气质量评价系数这两个应用最广的评价指标进行分析。

1.      单极系数(q)

在正常大气中，空气正、负离子浓度一般不相等，这种特征被称为大气的单极性。单极性用单级系数来表示，即空气中正离子与负离子的比值，q=n⁺/n^-。

许多学者对不同地区的相关研究表明，通常陆地上q值为1．2左右；大多数学者认为q值等于或小于1时，才能给人以舒适感。单级系数越小，表示空气中负离子浓度比正离子浓度高得越多，对人体越有利。日本学者研究表明，当空气中负离子浓度值大于1000个/cm³，且q值小于1时，空气清洁舒适，对人体健康最有益。

2.      安倍空气质量评价系数(CI)

日本学者安倍通过对城市居民生活区空气离子的研究，建立了安倍空气离子评价指数。安培空气质量评价系数反映了空气中离子浓度接近自然界空气离子化水平的程度，见公式：

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

公式中CI为空气质量评价指数；n^-为空气负离子浓度(个/cm³)；q为单极系数；1000为满足人体生物学效应最低需求的空气负离子浓度(个/cm³)。

空气质量评价指数把空气负离子作为指标，同时又考虑了正、负离子的构成比，较为全面和客观，因此在国外的城市空气离子评价中已经得到了广泛的应用，其评价标准见下表1。

l  空气负离子的区分

另外，根据离子团的大小，负离子可以分为小离子、中离子和大离子，关于它们之间的区别，清华大学博导、中科院专家林金明教授所著的《环境健康与负氧离子》一书中如下定义：

空气的正、负离子，按其迁移率大小可分为大、中、小离子。离子迁移率大于0.4 cm²/（V`s）为小离子，小于0.04 cm²/（V`s）为大离子，介于s两者之间则为中离子。接近分子大小的荷电原子团或分子团，都属于小的空气离子。这些小的空气离子具有高的运动速度，在大气中互相碰撞，又不断聚集，形成大离子或中离子。

只有小离子、或称之为小离子团才能进入生物体。而其中的小负氧离子、或称之为小负氧离子团，则有良好的生物活性。

空气离子按体积大小可分为轻、中、重离子三种。轻离子在电场中运动速度较快，为1～2 cm²/V.S中、在自然界中或普通环境中迁移率大于0.4 cm²/(V．s)为小粒径负离子，重离子在电场中运动较慢，仅为0.0005 cm²/V.S。在自然界中或普通环境中小于0.04 cm²/(V．s)为大粒径负离子，中离子的大小及活动性介于轻、重离子之间。而小粒径负离子，则有良好的生物活性，易于透过人体血脑屏障， 进入人体发挥其生物效应。

l  空气负离子如何检测

空气负离子看不到也摸不着，因此对它进行测量就需要借助专门的检测设备：空气负离子浓度测量仪。

空气离子测量仪是测量空气负离子的专用仪器,它可以测量空气离了的浓度,分辨离子正负极性,并可依离子迁移率的不同来分辨被测离子的大小。一般采用电容式收集器收集空气离子所携带的电荷,并通过一个微电流计测量这些电荷所形成的电流。测量仪走要包括极化电源、离子收集器、微电流放大器和直流供电电源四部分。

根据收集器的结构不同,主流负离子检测仪可以划分为平行板式和Gerdien 冷凝器式/双重圆筒轴式两种类型。

1.        平行电板式离子检测仪

平行电板式离子检测仪是目前低端空气离子检测仪比较常用的一种方法。A跟B是一组平行的且相互绝缘的电极，B极顶端边着一个环形双极电极，空气通过右下角的风扇吸入，空气中的负离击打A/B电极放电，电荷传导到E环形电极形成自放电，放电信号被记录，从而可对空气中正、负离子数量及大小进行测量。

这种检测仪技术上比较成熟，造价成本也比较低，但是易受外部环境影响，另外这种结构自身的弱点容易导致电解边缘效应，容易造成气流湍流，造成检测结果偏移较大。

2.        Gerdien 冷凝器式/双重圆筒轴式

双重圆筒轴式离子检测仪是目前中高端空气离子检测仪成熟的一种方法。整体结构由3个同心圆筒组成，外围筒身及内轴为电极，空气通过圆筒时，离子撞击筒身跟轴产生放电，放电信号被记录，从而可对空气中正、负离子数量及大小进行测量。

这种检测仪技术上已非常成熟，但由于内部复杂的结构及控制，造价成本高昂，这种结构可以有效解决平行电板式结构固有的电解边缘效应，同时圆筒本身的结构及特殊的进气方式可以保持气流通过的平顺性，对离子数量及大小的检测精确性有极大提高。

l  如何来选择合适的负离子检测仪？

一般来说，我们的客户可以分为以下3类：

1.        林业局、环境检测站、研究机构、检测中心等，这类客户对检测的精度、功能要求比较高，大多时候可以需要长期检测需要，所以这类客户一般适合购买功能多、精度高的仪器，这种仪器。

COM-3200pro 专业型空气负离子检测仪

COM-3600F 专业型空气负离子检测仪

COM-3800双探头专业型空气负离子检测仪

上面3款产品采用日本JIS认定的最有最高精准度的Gerdien 冷凝管式/双重圆筒轴式结构，具有测量精度极高，测量范围广特点，高精度、长寿命的传感器经过特殊强化处理，可以适应不同场合下各种极端环境里的应用。该系列机型完善具备的数据接口及配备有专用控制、分析软件，可以非常方便的检测数据进行系统化的统计、分析，同时，配合GPRS等设备甚至可以对设备实现远程实时不间断控制测量，这将极大的满足林业局定点测量、野外测量及各研究机构多种复杂情况下测量等的要求。

2、负离子发生器及负离子电器企业、高校、环保爱好人士等，这类客户一般希望购买便携、实用的经济型空气负离子检测仪，以随时能对产品效能或者居住周边环境空气质量检测。

AIC-1000 空气负离子检测仪

KEC-900 II空气负离子检测仪

这两种仪器采用平行电板式结构，适应范围广、量程大，适用于各种负离子发生器（空气清新器、负离子空调、负离子发生器等）的效能检测、环境（温泉、ＳＰＡ、精油、瀑布、森林）离子浓度测量及各种简单条件下的在线测量等。

3.        矿石类机能性负离子产品企业，比如负离子粉、负离子织物、各种负离子功能手链、宝石类的效能检测，基于这类产品负离子产生的原理（放射线电离），这类客户一般会选择针对放射线电离能力检测的矿石负离子检测仪。

COM-3010pro 矿石负离子检测仪

COM-3010pro 矿石负离子检测仪用于各类矿石、陶瓷、塑胶制品、纺织品等多种物质的负离子产生浓度效能评估。内置高精度、大尺寸能量补偿传感器（盖革-缪勒管），可以准确探测各类矿石等的微弱放射线，并通过专门的计算模块，换算成放射性将空气电离产生的负离子数量，测量数值精确、快速，先进结构可有效减少外界环境对测量值影响。机器带有数据输出功能，可连接热感打印机将测量数据打印出来。广泛适应用各类机能性负离子手链、负离子织物、负离子粉、各类具备负离子产生功能的宝玉类效果鉴定。

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