一、什么是负氧离子？

根据大地测量学和地理物理学联盟大气联合委员会采用的理论，空气负离子的分子式是O2-（H2O）n，，或OH-(H2O)n,或CO4-（H2O）n。这里所说具有环保功能的空气负离子主要指前两种小分子负离子。简单的说是指带负电荷的氧离子，无色无味。空气是由无数分子、原子组成的。当空气中的分子或原子失去或获得电子后，便形成带电的粒子，称为离子；带正电荷的叫正离子，带负电荷的叫负离子。负离子是空气中一种带负电荷的气体离子，空气分子在高压或强射线的作用下被电离所产生的自由电子大部分被氧气所获得，因而，常常把空气负离子统称为“负氧离子”。

自然界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。

二、负离子的作用

负离子是一种对人体健康非常有益的远红外辐射材料，适宜人体吸收的远红外线波长为9.6μm，而负离子矿物晶体辐射远红外线的波长在2-18μm范围内，且辐射功率发射密度为0.04w/cm2略高，以上数据可充分证实，负离子矿物晶体辐射的远红外线与人体协调很好，可被人体全部吸收。对于每个正负离子而言，它的寿命是短暂的，一般只存在几十分钟。空气中负离子的多少，受地理条件特殊性影响而含量不同。公园、郊区田野、海滨、湖泊、瀑布附近和森林中含量较多。因此，当人们进入上述场地的时候，头脑清新，呼吸舒畅和爽快。进入吵杂拥挤的人群，或进入空调房内，则使人感觉闷热、呼吸不畅等。一般而言，人每天需要约130亿个负离子，而我们的居室，办公室，娱乐场所等环境，只能提供约1——20亿个。这种供求之间的巨大反差，往往容易导致肺炎，气管炎的呼吸疾病。集中采暖以及冷气设备的空调系统，负离子常被驱除。合成纤维、地毯带有正电荷易吸收负离子。 钢筋、纤维板都吸收负离子。

空气负离子能还原来自大气的污染物质、氮氧化物、香烟等产生的活性氧（氧自由基）、减少过多活性氧对人体的危害；中和带正电的空气飘尘无电荷后沉降，使空气得到净化。

负离子不仅能促成人体合成和储存维生素，强化和激活人体的生理活动，因此它又被称为"空气维生素",认为它像食物的维生素一样，对人体及其他生物的生命活动有着十分重要的影响，如雷雨过后，空气的负离子增多，人们感到心情舒畅。而在空调房间，因空气中负离子经过一系列空调净化处理和漫长通风管道后几乎全部消失，人们在其中长期停留会感到胸闷、头晕、乏力、工作效率和健康状况下降，被称之为“空调综合症”。在医学界，负离子被确认是具有杀灭病菌及净化空气的有效手段。其机理主要在于负离子与细菌结合后，使细菌产生结构的改变或能量的转移，导致细菌死亡，zui终降沉于地面。医学研究表明，空气中带负电的微粒使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利用，具有促进人体新陈代谢，提高人体免疫能力，增强人体肌能，调节肌体功能平衡的作用。据考证，负离子对人体7个系统，近30多种疾病具有抑制、缓解和辅助治疗作用，尤其对人体的保健作用更为明显。

 

三、负离子在医学界被称为是“空气维生素”其主要的作用表现在： 

1、是对神经系统的影响。可使大脑皮层功能及脑力活动加强，精神振奋，工作效益提高，能使睡眠质量得到改善。 负离子还可使脑组织的氧化过程力度加强，使脑组织获得更多的氧。

2、是对心血管系统的影响。据学者观察，负离子有明显扩张血管的作用，可解除动脉血管痉挛，达到降低血压的目的，负离子对于改善心脏功能和改善心肌营养也大有好处，有利于高血压和心脑血管疾患病人的病情恢复。

3、是对血液系统的影响。研究证实，负离子有使血液凝聚流速变慢、延长凝血时间的作用，能使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利用。

4、负离子对呼吸系统的影响zui明显。这是因为负离子是通过呼吸道进入人体的，它可以提高人的肺活量。有人曾经试验，在玻璃面罩中吸入空气负离子30分钟，可使肺部吸收氧气量增加20％，而排出二氧化碳量可增加14.5％，故负离子有改善和增加肺功能的作用。

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在如何开发大脑这一领域中，负离子检测仪所检测出的负离子的作用已成为学界的研究热点，国内外许多科学家从临床效果和作用机理全面论证了负离子在儿童智力开发上具有积极的意义。西安医大张晓征教授曾论证：负离子有明显改善儿童脑力工作的能力。负离子有提高细胞内部供氧，达到氧保健作用。实验表明氧保健对于消除脑力疲劳，增强记忆有明显效果。其作用原理与下列因素有关：负离子可增加神经元突触数目，加强连接部的强度，扩大有效神经网络。一个细胞与另一个细胞相联结部位叫做突触，它借助生化电作用构成一个电路，整个大脑就是一个极复杂的电路网络。智力高低就决定于这种网络有效性。

 

四、森林大气中负氧离子产生的主要机理如下所述

1、大气中的氧分子受太阳紫外线、宇宙射线、雷电、风暴及空气和山地岩石中放射性元素物质等因素诱导而发生电离，生成负氧离子。

2、水的喷筒电效应(也叫勒纳德效应）森林中溪涧的跌失、瀑布的冲击等使水滴破碎，水分子破解失去电子而成为正离子，而周围空气中的氧分子捕获这些电子而成为负氧离子。这种效应被称为喷筒电效应或瀑布效应。睡得流速越大，其喷筒电效应越强。

3、许多植物的茎、皮、叶等器官或组织分化成针状结构，着种曲率较小的针状结构，会发生“放电”作用为诱导产生负氧离子；另外，一些树木和花草所分泌出的萜烯类和芳香类物质能促使空气电离产生丰富的负氧离子。

五、人为方法产生负氧离子可以通过以下的途径：

(1)紫外线照射法 

从石英汞灯产生的紫外线可以电离空气，其电子通过光电效应在附近的金属或灰尘粒子上产生，由附着形成产生了负离子。这种紫外线同时还产生臭氧。

(2)热离子发射法 

当金属等某些材料被加热至一定温度时会发射出电子，发射的电子数由热离子发射特性和温度决定。这些被发射出的电子通过对氧和小灰尘粒子的附着产生离子。用这种方法产生的负离子大多数是大的带电离子，只有小部分是对人的生理能起活化作用的小离子。

(3)放射性物质辐射法 

放射性物质可用来产生空气负离子。其中放射α粒子的放射性同位素是zui有效的离子发生器，如钋210的一个α粒子，可以产生约150000个离子对，它可以把氮和氧的电子排除出来。在所得的离子中，负氧离子占优势。

(4)电荷分离法 

当细微的灰尘粒子被吹经空气管道时，便会发生电荷分离现象。进入空气管道的灰尘粒子与管壁接触，失掉一个电子，电子附着到其他粒子上便形成了空气负离子。

(5)电晕放电法 

是指在两个电极间加有较高的电位差，其中一个电极是直径很小的尖针，环绕该针状电极的高电场会产生大量的正、负离子，如果尖针状电极是负极，正离子则很快被吸收，负离子被排斥到相反的电极，产生了电晕放电的空气负离子。目前市场上流行的负离子发生器大多数是采用电晕法产生负离子的。电极为双极性的，一般负极采用针尖状的，正极采用圆环形的。此类技术还停留在早期的研究基础上，创新不大，负离子浓度一般不高，扩展性能差，而臭氧浓度较高。

(6)利用高压水的喷射作用，从喷嘴向空气中喷出一股微细水流，它在散裂开时，形成空气负离子。我国已研制成功强力负离子喷泉，采用高压水射流喷射装置，从一个直径2mm的喷口中就能发射出100万亿个以上的负离子，形成在数万平方米地面上空的负电性气候环境。这种设备通常安装在城市广场、公园、宾馆酒店、疗养院和楼堂亭阁的喷水池上，以及现代化的音乐喷泉水池上，微型的可装在庭院别墅，形成负离子疗养区。

(7)电子释放法 

此类技术一般采用直流负高压作为电子释放源，电子释放极采用具有超导特性的材料，而周围物体、大地等对于负极来说具有很高的正电位，就相当于发生器的正极，基于电位差值，电子通过释放*速向空间喷射，以30cm距离测定，一般可达106个/cm3，浓度高的可达107个/cm3，负离子浓度一般较高，扩散性能较好，臭氧浓度一般较低。发生器的电极有单个、双十、数个等不同数目。

医学研究表明:对人体有医疗保健作用的是小粒径负离子。因为只有小粒径的负离子才易于透过人体的血脑屏障，发挥其生物效应。大自然中的空气负离子之所以造就众多长寿村，是因为小粒径的负离子比例高，小粒径的负离子由于活性高、迁移距离远从而在长寿地区上空形成负离子浴环境。

 

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