揭秘负离子：科学定义、分类与功能解析

负离子最近很盛行。发现负离子已经有100多年的历史，其许多理论已经成为经典。我国的负离子应用比美国、日本晚了一点。在理论方面，我们基本沿用国外的经典学说。2000年以后，我国出现了负氧离子的说法。现在的行业中，什么是负氧离子？它与经典的负离子有什么区别？很多人是不清楚的。现在行业里还有净离子、活氧离子、水合离子、纳米离子、主动净化离子、生态级负离子、离子簇等等等等，叫法基本上每家一种，说白了，都是换了包装的负离子。

在某论坛上作报告/图片源自网络

负离子属于空气电离、电晕放电的学科。我们这里讲的是以电晕放电方式产生负离子的经典的负离子学说。2000年之前，专著、论文查不到负氧离子和其他形形色色的说法。

一、负离子定义

气体分子获得能量，使外周的电子脱离，成为自由电子。电子有较大的电离功率，可以直接电离空气中的分子，产生负离子。电子还能依附于许多分子于原子上成为负离子。

例如较大的电离功率可以直接电离空气中的氧气与氮气，形成负离子同时会产生臭氧与二氧化氮。较小的电离功率可以直接电离空气中的水蒸汽，形成羟基负离子，OH-。现代室内环境净化领域对羟基负离子的研究更加深入。

电子依附次序：SO2 ，O2，H2O，CO2。

需要说明的是，依附在上述分子上的电子，很不稳定，在扩散过程中，很容易与其他带正电或中性的其他分子结合，上述分子上的电子失去后，分子又成为了原来的分子。这些能够依附电子的气体，包括氧气，只是起到了搬运电子的作用。

二、负离子分类

空气中的负离子按照迁移率的大小分为大、中、小三种离子，或者称为轻、中、重三种离子。

带一个负离子的若干个中性气体分子组成的集合物被称为小离子或轻离子。

100个左右的气体分子组成的集合物，成为很小的带电微粒。被称为中离子。

带电的颗粒比轻离子大1000倍或以上的集合物被称为重离子。

接近分子大小的荷电原子团或分子团，都属于小离子或轻离子。这些小的负离子具有较高的运动速度，在大气中互相碰撞，又不断聚集，形成大离子或中离子。只有小离子或轻离子才有生物学的意义。中离子、重离子主要表现在除尘净化空气的作用上，对于生物学没有重大意义。

市面上采用各种方法电离空气的方法，都会产生小离子或轻离子，只是这些小离子或轻离子在扩散过程中与污染的空气接触后，逐渐变成了中离子与重离子。没有专门产生小离子或轻离子的技术一说，再好的小离子或轻离子，碰到尘埃粒子，变成了中离子与重离子，就没有了生物学意义。

三、负离子的两大功能

负离子有公认的两大功能，即除尘、净化空气与医学保健功能。

除尘功能

负离子释放到空气中去后，可以通过碰撞或扩散的方法使空气中的尘埃粒子带电，带电的尘埃粒子会凝聚沉降或吸附在周围的物体上。

负离子可以去除很小直径的尘埃粒子。负离子浓度越高，除尘作用越明显。

空气中的细菌、病毒等微生物都是呈颗粒状的，虽然直径很小，但是。负离子也能有效作用其上，达到去除与灭活的效果。

负离子除尘的功能在100年前，通过烟雾试验已经证明的。具有很好的视觉效果。

用户也有体验，感觉使用负离子发生器的室内物体表面灰尘特别多，有的墙上、电视机的荧屏上都有。这就是负离子沉降尘埃粒子的作用。

负离子除尘功能的优点是：

（1）没有耗材；（2）没有噪声；（3）节能，很高的净化能效。

2、保健功能

在医学上，早就通过研究得出结论，生物，包括动物、植物，在负环境下，生长的好，在正环境下，反之。

负离子也被称为还原离子、碱性空气、空气维生素。负离子可以中和人体内显示阳性的自由基，可以降低体内的乳酸、尿酸ORP等。

负离子可以调节人类机体内在的生物节律，抑制老化；使肝肾功能、肠蠕动功能活化；使血液、体液的pH值呈弱碱性，促进体内废物、毒素的排泄；改善脂质、糖代谢；促进吸收消化，产生代谢激素；活化NK细胞，抑制有害菌、病原菌的增殖，预防感染；促进睡眠。因此，空气负离子被誉为“空气的维生素”。

在选择负离子的功能时，用于除尘改善室内空气质量还是用于医学保健的负离子发生器的结构与使用方法是不同的。

四、负离子发生器的结构

采用电晕放电原理设计的负离子发生器的结构，大致有两种。一种是单端放电，另一种是多端放电。

单端放电

单端放电只有一个接负高压的放电极。以前有设置负高压的放电极与接地的电极成对出现。接地极可以接收电晕放电产生的正离子。现在单端放电发生器大多不设接地极。放电极工作时，以大地作为接地极。这样的结构，在同样的电晕电压下，臭氧浓度可以控制的很低。

也有的负离子发生器试制2个或3个放电极的，其作用差不多，主要用于改善室内的空气环境。

多端放电

多端放电的负离子发生器的放电极设置有几十个甚至超过100个。多端放电多用于医学保健用途。多端放电，产生的轻离子比例相对较高。轻离子比例高，保健作用就明显。

多端放电很重要的一个性能特点是形成了一个几倍于单端放电的均匀的负电场。使用者在负高压静电场作用下，具有一定的治疗保健功能。

多端放电负离子发生器一般不带风机，被治疗者一般离开发生器1米左右的距离。靠近负离子发生器的负离子窗，您仍然会有风感，这是电晕放电产生的电风，是一种高浓度的离子风。

五、负离子浓度

负离子用于除尘。浓度当然越高越好。电晕放电的负离子依靠高电压电离空气形成的，电压越高，负离子浓度越高，但是电压太高了会击穿空气，而且电压越高，产生的臭氧与二氧化氮浓度也越高。另一方面，空间负离子因为受到同性相斥的限制，浓度受到一定的制约。升高电压，或者使用脉冲高压，空气中的负离子浓度可以做到107个/cm3~108个/cm3。

现在负离子发生器的电晕电压都设计在3KV~5KV之间。负离子发生器的安全浓度一般设计在离发生器发射窗口30cm处测负离子浓度约为106个/cm3。

室内用于改善生活环境的负离子浓度一般为104个/cm3~105个/cm3。负离子浓度不是越高越好，强调过高的负离子浓度没有实际的意义，过高的负离子浓度发生装置也没有什么值得称道的技术含量。

六、黑墙现象

负离子发生器在市场上很受关注，伴随而来最多的疑问就是，负离子产品会黑墙，

这种黑墙现象产生的原因：负离子空气净化器具有优异的凝并作用，带负电的尘埃粒子，会被吸附在与大地连接的墙壁上、天花板上，导致了“黑墙现象”的出现。

负离子浓度越高，净化力越强，黑墙现象越明显。

同时，最主要的是使用负离子发生器的房间的空气很脏，室内空气越脏，黑墙现象越明显。

使用负离子发生器预防处理黑墙现象可以采用以下几种办法：

方法一：选择使用位置，尽量放在房间的中央，不要靠近墙面；

方法二：不要吸烟，选择有控制弥散度的除油烟机；

方法三：使用高效空气净化器清洁室内空气，当室内空气中PM2.5浓度低于5μg/m3时，再开启负离子发生器。此时，轻离子的比例大幅增加，医学保健效果达到最佳。而且大大改善了黑墙现象。

方法四：选择释放合适的负离子浓度的产品。负离子浓度不是越高越好。

方法四：使用多端放电的产品用于医学保健时，每次使用15分钟左右，一天使用几次，不需要一直开着。

在医学上，早就通过研究得出结论，生物，包括动物、植物，在负环境下，生长的好，在正环境下，反之。

负离子也被称为还原离子、碱性空气、空气维生素。负离子可以中和人体内显示阳性的自由基，可以降低体内的乳酸、尿酸等。

负离子可以调节人类机体内在的生物节律，抑制老化；使肝肾功能、肠蠕动功能活化；使血液、体液的pH值呈弱碱性，促进体内废物、毒素的排泄；改善脂质、糖代谢；促进吸收消化，产生代谢激素；活化NK细胞，抑制有害菌、病原菌的增殖，预防感染；促进睡眠。因此，空气负离子被誉为“空气的维生素”。

来源：湖南御洁新材料科技有限公司官网新闻中心

（吴吉祥）

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