Ионизация воздуха

Для нейтрализации свободных радикалов можно использовать не только лекарственные препараты, пищевые продукты, но и отрицательные аэроионы. Ионизатор — устройство для получения свободных ионов.

Японские врачи-онкологи выдвигают новую теорию борьбы с раковыми заболеваниями. В ее основе лежит воздействие на организм отрицательных ионов, которые стимулируют выработку антиоксидантов, устраняющих канцерогенные вещества. Эта теория была разработана на основе исследований, проводимых группой ученых под руководством КэндзиТадзавы, профессора университета медицины и фармакологии в Тояма, и профессора НоборуХориути, директора онкологической клиники в Сакайдэ (префектура Кагава). Терапия отрицательными ионами широко применяется в медицине для реабилитации организма после перенесения тяжелого заболевания. Способность отрицательных ионов «освежать» организм известна давно.

Как объясняет профессор Хориути, если человек находится в помещении, насыщенном отрицательными ионами, под их воздействием его организм вырабатывает антиоксидант, называемый убиквинол. Убиквинол уничтожает высокоактивные молекулы и ионы, образующиеся из кислорода. Ученые называют эти соединения «активным кислородом».»Активный кислород повреждает клеточные белки и таким образом стимулирует процесс, который приводит к образованию раковой опухоли», — говорит Хориути.

Но убиквинол воздействует на активный кислород раньше, чем тот начинает воздействовать на белки, то есть делает его безопасным.Свой эксперимент ученые проводили в двух помещениях. В одном был установлен генератор отрицательных ионов, а в другом помещении такого генератора не было. Генератор производил 27 тыс. ионов на 1 кубический сантиметр в диапазоне 3 метров. Благодаря генератору в помещении объем насыщения ионами увеличился в 27 раз.

Эксперимент по борьбе со свободными радикалами

Для участия в эксперименте были приглашены 11 человек, имеющие атлетическое телосложение, поскольку именно у спортсменов наблюдается повышенное содержание активного кислорода в организме. В течение шести ночей пять человек спали в ионизированном помещении, а шесть человек — в обычном. В последний день у каждого участника эксперимента были взяты анализы крови и мочи.

Эксперимент показал, что у всех находившихся в ионизированном помещении содержание убиквинола в организме оказалось в пять раз выше, чем у контрольной группы.
«Это еще раз подтверждает, что отрицательные ионы вступают во взаимодействие с активным кислородом и не позволяют ему оказывать негативное воздействие на организм», — заявили ученые.

Устройство и принцип работы ионизатора

Принцип работы воздухоочистителя-ионизатора заключается в создании направленного электрического поля (коронный разряд) между заостренными ионизирующими шпилями и металлическими пылесборными пластинами. В результате данного процесса, между вышеупомянутыми элементами протекают ионные токи, обеспечивая движение воздуха через внутреннюю часть корпуса прибора.

Вместе с воздухом внутрь прибора всасывается мелкодисперсная пыль и под действием электростатических сил притягивается к пылесборным пластинам.
Воздух очищается и дополнительно ионизируется — обогащается аэроионами кислорода, создавая эффект «здорового» воздуха по всему объему помещения.
Кроме этого, происходит одновременное озонирование в пределах допустимой концентрации для человека. Это необходимо для уничтожения неприятных запахов и вредных микробов.

Ионизатор предназначен для очистки и ионизации воздуха в замкнутых помещениях и салонах автотранспортных средств. Прибор качественно избавляет воздух от вредных частиц, бактерий, вирусов, аллергенов, пыли, копоти, табачного дыма и выхлопных газов с автомобильных дорог. Он также исправляет неполноценность кондиционированного воздуха и улучшает общий иммунитет организма, снижает утомляемость и оказывает благотворное влияние на здоровье человека дома и в автомобиле.

Типы ионизаторов

Ионизаторы используются обычно для ионизации воздуха в помещениях. Образуемые при этом свободные радикалы способствуют протеканию процессов химического расщепления (дезинфекция, устранение запахов). Если ионизируемый поток воздуха направлять на поверхности (предметы), то он может изменять их электрический заряд.
Ионизаторы работают или на высоком напряжении (несколько тыс. вольт) с коронным разрядом на электродах, или от источника ионизирующего излучения на ультрафиолетовом излучении, или на радиоактивных изотопах. Поток ионов достигает зачастую 1 µA, что соответствует нескольким миллиардам ионов в секунду.

Ионизатор на коронном разряде

Ионизаторы этого типа оснащены заострёнными электродами, которые посредством коронного разряда и электростатической эмиссии образуют ионы в непосредственной близости от электродов. Данные приборы бывают двух типов:

нерегулируемые — работают в постоянном режиме и бесконтрольно образуют новые ионы;
регулируемые — изменяют напряжение на электродах в зависимости от электрического поля в окружении.

Оба типа ионизаторов применяются как для получения определённого заряда, так и для отвода или предотвращения нежелательных электростатических зарядов. Чтобы получить возможность располагать ионизаторы на возможно большем расстоянии к разряжаемой (заряжаемой) поверхности (до 2 м), они снабжаются воздуходувами (внешними или встроенными) — таким образом, ионизированный воздух, а с ним и электрический заряд, подводится к нужному месту (например в печатных станках).

Коронарные ионизаторы зачастую выполняются в виде гребёнчатых реек; они получают питание от источников переменного или постоянного тока. При подключении к переменному току подключаются все наконечники гребёнок; при постоянном токе к соседним наконечникам подводят напряжение разных знаков.

В копировальных аппаратах и лазерных принтерах применяется ионизаторы постоянного тока (переменный ток проходит через выпрямители) — в них ионизаторы служат для бесконтактной электростатической зарядки фотовала.

Ионизаторы на излучении

Ультрафиолетовое излучение, альфа-, бета-, рентгеновское- и гамма-излучения также воспроизводят ионы. Ультрафиолетовые излучатели применялись в медицинских учреждениях для дезинфекции. На сегодняшний день они применяются для очистки питьевой воды, отверждения лаков, смол и полимеров, но основное действие здесь производят не ионы, а фотоны высоких энергий, разрушающие молекулы облучаемого вещества и производящие эффект разрушения поверхностного слоя.

Радиоактивные изотопы (радионуклиды) применяются в ионизационных пожарных датчиках для обнаружения ионов абсорбционных веществ (дымов, аэрозолей); при этом проводимость воздуха измеряется посредством ионизации — проводимость воздуха повышается при наличии в нём органических газов, дымов или аэрозолей.

Ионизация в домашних приборах

В продаже доступны сушилки для волос (фены), пылесосы, увлажнители воздуха, клавиатуры и даже ноутбуки со встроенными ионизаторами, обещающими оказать антистатическое действие. Ионизация воздуха в жилых помещениях производится в основном униполярными (однополярными) ионизаторами воздуха, что входит в понятие микроклимат помещений.

Ионизатор воздуха вырабатывает отрицательно заряженные ионы (анионы), в то время как застоявшийся (использованный) воздух содержит больше положительных ионов (катионов). Аргументация производителей воздушных ионизаторов сводится к тому, что более чистый воздух содержит больше анионов (на природе, особенно в горах, лесах, вблизи водопадов).

Вредные вещества, бактерии и аллергены (по их утверждению) заряжены положительно, а потому притягивают воспроизводимые ионизаторами анионы;

образуют мелкие кластеры частиц, таким образом утяжеляются и падают вниз — то есть, больше не могут попасть в лёгкие человека и стать возбудителями инфекций.

И хотя в данном случае особая эффективность анионов до сих пор научно не доказана и остаётся спорной, ионизация воздуха всё же инициирует химические реакции разложения зловонных газов и аэрозолей. Так, сосуд, наполненный дымом, внезапно делается совершенно прозрачным, если внести в него острые металлические электроды, соединенные с электрической машиной, а все твёрдые и жидкие частицы будут осаждаться на электродах. Объяснение опыта заключается в следующем: как только между электродами зажигается корона, воздух внутри трубки сильно ионизируется.

Газовые ионы прилипают к частицам пыли и заряжают их. Так как внутри трубки действует сильное электрическое поле, заряженные частицы пыли движутся под действием поля к электродам, где и оседают.

Согласно санитарно-гигиеническим нормам допустимых уровней ионизации воздуха (СанПиН 2.2.4.1294-2003 от 16 июня 2003 года), минимально допустимая концентрация ионов в воздухе производственных и общественных помещений составляет 400 положительных и 400 отрицательных ионов на см³ воздуха. Максимальная же концентрация разрешается на уровне 50 000 положительных и 50 000 отрицательных ионов на см³ воздуха. Для создания и поддержания необходимого аэроионного состава воздуха используют ионизаторы воздуха. Причём, ионизаторы воздуха могут генерировать как отрицательные ионы (униполярные (однополярные) ионизаторы), так и положительные вместе с отрицательными (биполярные ионизаторы).

Как проверить ионизацию воздуха?

Цель эксперимента: проверить наличие электрических зарядов и их знак, образованных в результате работы ионизатора.
Оборудование:

ионизатор бытовой,
электрометр,
электрический султан,
металлический диск с изолирующей ручкой,
соединительный провод,
стеклянная и эбонитовая палочки,
шерсть,
полиэтилен.

Ход эксперимента.

Электрометр – прибор, для обнаружения электрического заряда. Чтобы проверить его работу, возьмем стеклянную палочку и потрем ее о полиэтилен, поднесем к электрометру. Отклонение стрелки показывает наличие электрического заряда. Разрядим электрометр.
Подсоединим металлический диск к электрометру при помощи соединительного провода и проверим пространство вокруг выключенного ионизатора – заряда нет. Включим ионизатор – стрелка электрометра отклонилась.
Однако же электрометр не показывает знак электрического заряда. Возьмем электрический султан. Подсоединим его к диску и зарядим при помощи ионизатора. Чтобы проверить знак заряда, воспользуемся эбонитовой палочкой. При трении о шерсть, на ней получается отрицательный заряд.
Когда мы подносим эбонит к электрическому султану, лепестки отталкиваются от этой палочки. А если поднести к султану стеклянную палочку, положительно заряженную, то его лепестки притянутся.

Вывод: в пространств вокруг ионизатора образуется отрицательный электрический заряд.