负离子的作用与功效研究论文

空气负离子是指获得多余电子而带负电荷的氧气离子。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，形成负离子。负离子在医学界享有“维他氧”、“空气维生素”、“长寿素”、“空气维他命”等美称。负离子的作用有很多方面，在日常生活中主要两大方面：净化空气+疗养保健。1、净化空气，空气中的污染，主要存在于以下三个方面：物理污染（PM2.5等颗粒物）：联合国空气环保领域的众多专家研究证实，生态级负离子（小粒径负离子）可以主动出击捕捉小粒微尘，有效祛除空气中2.5微米（PM2.5）及以下的微尘，从而减少PM2.5对人体健康的危害。实验证明，飘尘直径越小，越易被负离子捕捉，凝聚沉降。化学污染（甲醛、TVOC等）：负离子可与空气中的甲醛、苯、TVOC等装修污染物发生反应，将其分解为二氧化碳和水。此外，生态级负离子由于粒径小、活性高、迁移距离远的特点，可以到达室内的各个角落，清除甲醛无死角。微生物污染（细菌、病毒）：负离子能够颠倒细菌、病毒等单细胞微生物体内的电位极性，使其失去生命活性，从而起到杀菌消毒的积极功效。2、疗养保健改善肺功能：吸入负离子30分钟后，肺能增加氧气吸收量20%，而多排出14.5%二氧化碳。改善心肌功能：负离子有明显降压作用，可使人精神振奋。提高工作效率。促进新陈代谢：负离子能激活肌体多种酶，促进新陈代谢，改善体质。增强肌体抗病能力：负离子可改善肌体的反应性，增强肌体抗病能力清华大学是国内负离子研究的权威机构，清华大学联合研发的晟焕新风已经实现了人工科技释放小粒径负离子。

负离子的作用在医学界，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，最终降沉于地面。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。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、神经系统负离子具有镇静作用，它能改善大脑皮层的功能，振奋精神，消除疲劳，改善睡眠，增强食欲，兴奋副交感神经系统，提高工作效率等作用。2、呼吸系统改善肺功能，加快呼吸道纤维毛组织运动，使呼吸系数增加（吸收氧气量增加20%，排CO2量增加14.5% ），加强气管粘膜上皮纤毛运动，腺体分泌增加，同时还能促进鼻粘膜上皮细胞的再生，恢复粘膜的分泌功能。3、新陈代谢负离子对机体的碳水化合物、蛋白质、脂肪代谢及水、电解质代谢都有一定的影响，吸入负离子，可降低血糖及胆固醇、血钾等含量，增加尿量及尿中氮、肌酐等的排出量；同时能影响酶系统，激活体内多种酶，促进机体新陈代谢；还可使脑、肝、肾等组织氧化过程增强，加速基础代谢，对机体的成长发育起促进作用。

一、负离子是什么？近几年来“负离子”这个词大家都很熟悉，在广告中、商品中、报纸上，电视上都经常可听可见，那么什么是负离子呢？用一句话很难解答。按通俗讲，我们只能先做个比喻；人是什么？是人一种高级动物，因生理结构特性，而将人划分为“男人”和“女人”，如果没有这种划分法，“男人”和“女人”也都得叫人了。按上述划分法，有了“负离子”，也就会有“正离子”，它们都是由离子中分叫出来的，那么离子是什么？只能按科学家讲法去解释。在物理学中的，我们都知道，物质是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子是由原子核及围绕其旋转的电子组成，当物体得到电子时显负电性，失去电子时显正电性，我们把正负电子运动现象称为离子现象，即带有正电荷的物体叫正离子，把带有负电荷的物体叫负离子。 二、负离子的发现 负离子发现与应用是人类在十九世纪的事，第一个国际学术会上证明负离子对人体有功效的是德国物理学家菲利浦莱昂纳博士，他认为地球自然环境对人类健康有益的负离子最多的地方是瀑布周围，一九三 O 年前苏联学者发表了用空气负离子治疗疾病的论文，美国也发表了负离子统计数据， 21 世纪大气中正离子与负离子比例为 1.2 ： 1 现代社会发展已破坏了自然界中离子的平衡， 1930 年美国 DESSAVER ，提出负离子会使人产生安宁的感觉、和改善健康环境的见解。 三、负离子的自然现象的产生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，风暴等因素的影响发生电离而产生负离子。 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。 四、人造负离子的开发及应用当人类确认负离子对人有功效作用时，为了改善环境促进健康，各种负离子发生器大量被发明出来，主要采用两个途径，一种是利用高压电产生电离使空气产生负离子，另一种利用天然矿物质，经科原加工而成，能释放负离子材料地球上很多，通常指能量石，有各种矿石，海藻类海底石和含有蛋白的轻质页岩，利用此种材料采用高科技技术加工成细粉体，与高分子材料相配全，可研究出很多产品，应用在纺织工业，塑料产品、纸制品等，形成各种负离子功能产品，这此产品负离子释放数量每立方厘米可达 1200 —— 5000 个，不亚于人类在效外，田野的自然环境中。 五、负离子产生原理综上所述负离子产生除了自然现象（如紫外线光合作用雷电等），人类用自己的智慧开发许多负离子产品，其原理基本是一致的，当空气和其它特定环境中存在能发射负离子条件的地方就会使大气中（ O 2 、 N 2 、 C02 、 S02 、 H20 ）中的电子 e 释放出来，它与 C02 、 H20 反应如下： H20+e ←→ 02 （ H20 ） m C02+e ←→ C04 （ H20 ） m C04+ （ H20 ） 2+H2 ←→ 02 （ H20 ） m+ C02 从而产生负离子。 人体的每一个细胞都相当于一个微型电池。细胞膜的内外存在着微小的电势差，空气中的带电粒子会影响细胞中的生物电，进而影响人体的生理过程。如果空气中的正离子过多，人们会感到头痛、疲乏、不安等。 负离子则正好相反：①它可以帮助人体维持正常的生理功能；②进入肺部，可以改善肺的换气功能，增加氧气的吸收量和二氧化碳的排出量；③可以调节中枢神经系统的兴历和抑制状态，改善大脑皮层功能，提高，工作效率；④能够刺激造血系统，促进人体血液循环。此外，负离子还有镇静、降压、止汗、利尿、增进食欲等功能。目前已经发现，负离子对多种疾病有较好的治疗作用，有效率为50-80%，已经用于临床治疗。 负离子能与空气中烟尘、微粒、水滴和细菌结合，电荷消失，落到地面，起到净化环境的作用。它可以使房间内细菌减少70%，可以广泛用于防病保健方面。空气是由无数分子组成，由于自然界的宇宙射线、紫外线、土壤和空气放射线的影响，有些空气分子就释放出电子，在通常的大气压下，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。负离子是空气中一种带负电荷的气体离子，有人把负离子称为"空气维生素"，并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，有的甚至认为空气负离子与长寿有关，称它为"长寿素"。 负离子是看不见、听不到、摸不着的物质，是微观世界中电子家庭的一名成员，原来它乖乖地生活在分子或原子家庭中，某天它一旦离开家庭，即很快同中性分子或原子结合成一体，这个离开家庭的离子（即电子），带有负电荷，就是负离子，而原来失去电子的分子或原子则带有正电荷，我们称为正离子。 负离子的来历 大气中分子或原子上的电子为什么会离开轨道远走高飞？最主要的原因是放射性物质在起作用，少量放射性物质就可诱使电子脱离家庭，这种电子脱离家庭的过程叫做“空气离子化”。此外，中子流、紫外线大气中的闪电与放电、火焰、喷筒电效应（水喷溅时形成离子）、多种化学反应、金属与金属盐类的灼烧也可造成空气离子化。 大气中离子的含量一般为1立方厘米内含400—700对，离地面愈高，大气中的离子也愈多。空气中离子的多少，还受地理条件、地壤放射性物质的活动、气象（风、雨、雷、湿度、云彩等）和季节等因素的影响，据测定，住房中每1立方厘米空气中的离子含量为25—450对，城市街道上为70—500对，公园里为170—600对，在山顶上为240—1100对，在千山山麓汤岗子放射性氡温泉附近的疗养所里平均可达5000对以上，喷泉和瀑布附近的含量也较高。一般来说，离子在睛天时比阴雨天多，早晨比下午多，夏季比冬季多。负离子在洁净空气中的寿命只有几分钟，在灰尘多的地方仅几秒钟，但负离子不断消失，也不断产生。 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，使人感觉闷热、呼吸不畅等。负离子对人体有哪些影响？据专家观察研究认为，主要有以下作用：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。 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。 是对血液系统的影响。研究证实，负离子有使血液变慢、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。 负离子对呼吸系统的影响最明显。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2％，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。 由于负离子对人体健康十分有益，为改变办公、家居负离子减少问题，购买一款负离子空气净化机，使人们坐在家里就可尽情地吸收"空气维生素"。 人体的“卫士” 通过大量研究，目前认为负离子有益于人体健康，如1立方厘米里含有10—100万个负离子具有防治疾病的作用；而正离子一般没有这种效果，同一种负离子由于浓度不同、持续作用时间不同，作用也不相同。 负离子由肺进入人体，当在呼吸道时，它能使上皮纤毛运动加速，刺激呼吸道内感受器传导到大脑皮层，通过反射作用于人体；它通过肺泡上皮层进入血液后，可放出电荷作用于血细胞和蛋白质，此外它还能通过血脑屏障，进入脑脊液，直接影响中枢神经系统功能。负离子能使大脑皮层抑制过程加强，调整大脑皮层的功能，故能镇静、催眠和降低血压；脑电图研究也表明，负离子可使脑电波频率加快，使运动和感觉时值加快，负离子进入血液，可使红细胞沉降率变慢，凝血时间延长；还能使红细胞和血钙含量增加，白细胞、血钾和血糖下降，疲劳肌肉中乳酸的含量也减少，负离子在进入呼吸道时，使支气管平滑肌松驰，解除其痉挛。负离子能使肾、肝、肾上腺等组织的氧化过程加强，其中脑组织对负离子最为敏感。负离子还能提高网状内皮系统的功能，促进体内合成和储存维生素，提高基础代谢率，促进蛋白质代谢，减低血中5—羟色胺的水平。50年代时，人们已发现负离子可抑制移植性肿瘤在动物体内生长。空气中的正负离子能抑制琼脂平板上细菌的生长，对液体培养基中悬浮的细菌有杀灭作用。有人根据实验指出，病毒必须带负电荷才能攻击活细胞，如果活细胞带负电荷，由于相互斥力，病毒失去了对细胞的攻击力。 负离子发生器问世 负离子必须有一定的高浓度，才能对人体健康起作用。这种高浓度的负离子只有人工产生，负离子发生器便这样诞生了。负离子空气净化机不仅促使空气离子化，产生大量离子，而且还能把产生的正离子吸收掉，只放出负离子，近年来，我国已有不少厂家生产负离子空气净化机，并在医院、工厂、学校、托儿所广泛使用，目前家用小型的负离子空气净化机也已生产。国内生产的负离子空气净化机产生负离子浓度高达1立方厘米600—3500万个，在20平方米的房间内平均浓度高达1立方厘米3000—20000外。 用途广泛 现在用负离子治疗的疾病很多，国内不少医院的理疗科使用负离子治疗哮喘、慢性支气管炎；烧伤病人用负离子治疗，可加速创面愈合；在新生婴儿室使用，可减少细菌，预防新生儿感染；肿瘤病人化疗后白细胞减少，使用负离子后，白细胞可望升高；高血压病人使用后，血压可轻度下降。国外应用比较广泛，在欧洲有的医师积累了数万名病人的治疗经验。总有效率在70%以上。用负离子治疗的疾病，还有萎缩性鼻炎、萎缩性胃炎、枯草热、神经性皮炎、神经官能症和某些关节病等。临床上还有用于治疗忧郁症和经期综合征的报告。治疗的方法各人不同，一般每天1—2次，每次15—120分钟。但过度吸入可有副作用。 负离子还能用来预防疾病和提高工作效率。它可作为保健目的用于学校、托儿所、工矿企业和办公室。上海某毛纺织厂毛织车间，由于毛织产生正离子，空气中每立方厘米正离子为800个，而负离子为300个，并有难闻气味；安装负离子发生器后，负离子平均浓度每立方厘米达88600个，正离子测不出，车间内空气新鲜，工人做夜班也精神。瑞士一家银行的309名职员，吸入负离子30周在此期间上呼吸道感染的发病率仅是对照组的十六分一。也有报告，在学校时里使用负离子可提高学生的出席率。在矿井、会场、电影院和剧院等处使用，能使空气新鲜，可防止感冒和流感的传播。在公共场所，如有人吸烟，使用负离子发生器后很快烟味消失，这是因为带负电荷的氧离子易与有机化合物氧化，从而消除了空气中各种难闻的气味。近来还有人报告，运动员吸入负离子可提高运动成绩。此外，负离子能灭菌除尘，对空气的消毒和净化有一定作用，故目前某些空调器中亦安装了负离子发生器。 负氧离子与新陈代谢 如果没有好的新陈代谢，人体将无法吸收外界营养，体内塞满有害无益的老化垃圾，整个身体的生理机能趋于衰弱，进而引发各种疾病。 可是，您知道吗？负氧离子是复苏生命、促进新陈代谢必不可少的要素。据日本科学家饭野节夫研究发现，氧离子的质和量直接影响人体的代谢功能。如在血液中，生物体离子和体内的矿物质（钠、钙、钾）有着密切的关系，当负氧离子增加时，以细胞膜为首的所有细胞的功能会明显转佳，血液中的钙、钠的离子化率便会上升，使血液成为弱碱化，有利于营养物质的充分吸收和老化废物的完全排除，从而使血液得到最好的净化。 人体内的负氧离子数量会随着空气质量的不同而时刻改变。在烟雾缭绕的办公室，在沉闷郁悒的空调室内，在汽车尾气污染严重的大街上，人体内的负氧离子数量会急剧降低，从而极大地影响人体的新陈代谢和健康。

一、J .Thomson第一个以公式方法来表达离子的特性，同时建立了正、负离子（负氧离子）的模型。二、1889年德国科学家Elster和Gertel发现了空气负离子（负氧离子）的存在。三、19世纪末，德国物理学家菲利浦·莱昂纳德(Philip. lionad)博士第一次在学术上阐述了负氧离子对人体的功效。他提出存在于自然环境中的负氧离子有益于人类健康，并指出负氧离子含量最多的地方是在山谷瀑布周围。四、20世纪初，1902年Asamas等通过大量实验肯定了空气离子存在的生物意义．五、1903年俄罗斯学者首次发表了利用负氧离子治疗疾病的论文。六、1905年Langerin在大气中发现了第二种离子称为Langerin离子或大直径带电粒子，又称为重离子。七、1909年A．Pouer发现了第三种离子即中等直径的离子，称之为中离子。八、20世纪30年代，德国Dissuader开创了大气正、负离子（负氧离子）生物的研究，形成了关于负离子（负氧离子）生物效应的第一次研究高潮，有数以百计的论文、研究和实验报告，证明了负离子（负氧离子）对人体有明显的有益作用。而正离子则相反，特别对人的血压和新陈代谢有明显的破坏作用。九、1932年美国RCA公司Hamsen发明了世界上第一台医用空气负离子（负氧离子）发生器，这些研究由于发生第二次世界大战而终止。十、直到后来20世纪中叶美国加州大学的A.P.Kragan教授和他领导的研究小组开创了离子生物效应的微观研究与实验。把对空气负离子（负氧离子）的研究推向了第二次的开发与使用的高潮。Kragan教授做了大量的动植物和人体试验。发现负氧离子具有延长生物寿命1/3的功能。并从人体的内分泌和机体内部循环及各种酶的生成反应等方面去论证负氧离子是如何影响人体和动植物，是如何产生各种生物效应的。世界各国许多研究者也在他们各自研究的基础上，进行了以上的试验，认为负氧离子有明显的生物效应。

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。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：\x0d\x0a1、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。\x0d\x0a2、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。\x0d\x0a3、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。\x0d\x0a4、负离子对呼吸系统的影响最明显。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2％，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。\x0d\x0a除此之外，空气负离子还有镇静、催眠的作用。如果我们每天吸入适量的负离子，持之以恒，对健康大有裨益：使人精力旺盛，消除疲劳和倦怠，提高工作效率。改善睡眠，消除神经衰弱。降低疾病发病率，预防感冒和呼吸道疾病。改善心、脑血管疾病的症状。预防空调病在负离子作用下，可使骨骼的兴奋性增加，运动时值降低，有助于运动员提高成绩，特别是对一些需迅速反应的项目，如短跑、游泳等。

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，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，对人体及其他生物的生命活动有着十分重要的影响，因此它又被称为"空气维生素"。并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，有的甚至认为空气负离子与长寿有关，称它为"长寿素"。 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。雷雨过后空气好， 这是大家都经历过的感觉， 那是因为，每当雷雨过后， 空气中的气体分子在雷电的作用下， 离解出带负电的负离子。

一般而言，人每天需要约130亿个负离子，而我们的卧室，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，气管炎的呼吸道疾病。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。

当我们在空调房或超洁净的实验室内头昏脑涨的时候，来到森林或海边立感神清气爽，这就是自然界看不到摸不着无色无味的负氧离子的作用。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。对人体有益的是小离子，也称为轻离子，其具有良好的生物活性。只有小离子或小离子团才能进入生物体。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0.4c㎡/(V`s)为小离子，小于0.04/(V`s)为大离子，介于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。离子在单位强度(V/m)电场作用下的移动速度称之为离子迁移率，它是分辨被测离子直径大小的一个重要参数。空气离子直径越小，其迁移速度就越快。离子迁移率是表达被测离子大小的重要参数。离子运动速度与离子直径成反比，而离子迁移率与离子运动速度成正比，故离子迁移率与离子直径成负比。