stringtranslate.com

Ионизатор воздуха

На этой фотографии показаны эффекты стерилизации отрицательной ионизацией воздуха в камере, аэрозолизированной Salmonella enteritidis . Левый образец необработанный; правый — обработанный.

Ионизатор воздуха (или генератор отрицательных ионов или люстра Чижевского ) — это устройство, которое использует высокое напряжение для ионизации (электрического заряда) молекул воздуха . Отрицательные ионы, или анионы , — это частицы с одним или несколькими дополнительными электронами , что придает частице чистый отрицательный заряд. Катионы — это положительные ионы, у которых отсутствует один или несколько электронов, что приводит к чистому положительному заряду. Некоторые коммерческие очистители воздуха предназначены для генерации отрицательных ионов. Другой тип ионизатора воздуха — ионизатор электростатического разряда (ESD) (генератор сбалансированных ионов), используемый для нейтрализации статического заряда.

История

В 1918 году Александр Чижевский создал первый ионизатор воздуха для ионной терапии. [1] Первоначально он использовался для охраны здоровья животных в сельском хозяйстве. [2] Это открытие пробудило интерес Сесила Альфреда «Коппи» Лоуза к явлению ионизации воздуха. Лоуза считают изобретателем бытового ионизатора воздуха. [1]

Ионные очистители воздуха

Ионизатор и очиститель воздуха со снятыми пылеулавливающими пластинами

Ионизаторы воздуха используются в воздухоочистителях для удаления частиц из воздуха. [3] Воздушные частицы заряжаются, поскольку они притягивают заряженные ионы из ионизатора посредством электростатического притяжения . Затем частицы, в свою очередь, притягиваются к любым близлежащим заземленным (заземленным) проводникам, либо к преднамеренным пластинам внутри воздухоочистителя, либо просто к ближайшим стенам и потолкам. Частота внутрибольничных инфекций в британских больницах побудила Национальную службу здравоохранения (NHS) исследовать эффективность анионов для очистки воздуха, обнаружив, что повторные воздушно-капельные инфекции ацинетобактера в палате были устранены после установки отрицательного ионизатора воздуха — многообещающий результат, хотя необходимы дополнительные доказательства, чтобы определить, можно ли повторить эти результаты. [4] Положительные и отрицательные ионы, вырабатываемые системами кондиционирования воздуха, также были обнаружены производителем для инактивации вирусов, включая грипп . [4] [5]

Обзор 2018 года показал, что отрицательные ионы воздуха очень эффективны в удалении твердых частиц из воздуха. [6]

Эпидемия атипичной пневмонии подстегнула спрос на персональные ионизаторы в Восточной Азии, включая Японию (где многие продукты были специализированы для содержания генераторов отрицательных ионов, включая зубные щетки , холодильники , кондиционеры, воздухоочистители и стиральные машины ). Для этих устройств нет никаких конкретных стандартов.

Существует два типа ионных очистителей воздуха: ионизаторы без вентилятора и ионизаторы с вентилятором. Ионизатор с вентилятором использует свой вентилятор для быстрой циркуляции воздуха по помещению, но он более шумный и потребляет больше энергии, в то время как безвентиляторные типы распределяют воздух медленно, тратя больше времени на очистку воздуха, но бесшумны и более энергоэффективны.

Ионы против озона

Ионизаторы отличаются от генераторов озона , хотя оба устройства работают схожим образом. Ионизаторы используют электростатически заряженные пластины для производства положительно или отрицательно заряженных ионов воздуха (например, N 2 + или O 2 −  ; эти «первичные» ионы затем немедленно объединяются с другими молекулами воздуха, такими как H 2 O), к которым прилипают твердые частицы. [7] Ионизаторы, как правило, производят отрицательные ионы, поскольку они, как предполагается, оказывают благотворное воздействие на здоровье. Даже самые лучшие ионизаторы также производят небольшое количество озона — трехатомного кислорода, O 3 — что нежелательно. Генераторы озона оптимизированы для привлечения дополнительного иона кислорода к молекуле O 2 с помощью либо коронной разрядной трубки , либо ультрафиолетового света . [8]

При концентрациях, не превышающих стандарты общественного здравоохранения, было обнаружено, что озон имеет небольшой потенциал для удаления загрязнителей воздуха в помещениях . [9] При высоких концентрациях озон может быть токсичным для бактерий , переносимых по воздуху , и может уничтожать или убивать эти иногда инфекционные организмы. Однако требуемые концентрации достаточно токсичны для людей и животных, поэтому FDA США заявляет, что озон не имеет места в медицинском лечении [10] и приняло меры против предприятий, которые предлагают потребителям генераторы озона или озонотерапию . [11] Озон является высокотоксичным и чрезвычайно реактивным газом. [12] Более высокая суточная средняя концентрация, чем 0,1 ppm (100 ppb, 0,2 мг/м3 ) , не рекомендуется и может напрямую повредить легкие и клетки обонятельной луковицы . [13]

Влияние на здоровье

Всесторонний обзор 80-летних исследований аэроионов и результатов респираторной функции, проведенный в 2013 году, показал, что не было никаких явных доказательств какой-либо полезной роли в респираторной функции, а также доказательств значительного вредного воздействия. В заключение, «воздействие отрицательных или положительных аэроионов, по-видимому, не играет заметной роли в респираторной функции». [14]

Имеются слабые доказательства того, что отрицательная ионизация воздуха связана с более низкими показателями депрессии, особенно при самом высоком уровне воздействия. Не наблюдалось последовательного влияния положительной или отрицательной ионизации воздуха на тревожность, настроение, расслабление, сон и показатели личного комфорта. [15]

Неблагоприятное воздействие на здоровье побочного продукта озона

Были проведены исследования генераторов отрицательных ионов. Одно исследование показывает, что генерируемый озон может превышать нормативы в небольших, непроветриваемых помещениях. [16] Другое исследование показало, что озон может реагировать с другими компонентами, а именно с чистящими средствами, увеличивая количество загрязняющих веществ, таких как формальдегид ; целью этого исследования было тестирование рисков для здоровья, связанных с использованием чистящих средств и освежителей воздуха в помещении, в отличие от неблагоприятных последствий для здоровья от ионизаторов воздуха. [17]

Потребительские отчетысудебное дело

Consumer Reports , некоммерческий американский журнал по тестированию продукции, сообщил в октябре 2003 года, что ионизаторы воздуха не соответствуют достаточно высоким стандартам по сравнению с обычными фильтрами HEPA . Исключением был комбинированный блок, который использовал вентилятор для перемещения воздуха при его ионизации. В ответ на этот отчет The Sharper Image , производитель ионизаторов воздуха (среди прочих продуктов), подал в суд на Consumer's Union (издателей Consumer Reports ) за клевету на продукт. Consumer Reports дал Ionic Breeze и другим популярным устройствам оценку «неудовлетворительно», поскольку у них низкая скорость подачи чистого воздуха (CADR). CADR измеряет количество отфильтрованного воздуха, циркулирующего в течение короткого периода времени, и изначально был разработан для оценки воздухоочистителей на основе носителей. Sharper Image утверждал, что этот тест был плохим способом оценки Ionic Breeze, поскольку он не учитывал другие характеристики, такие как круглосуточная непрерывная очистка, простота обслуживания и бесшумная работа.

Окружной суд Соединенных Штатов по Северному округу Калифорнии отклонил дело, мотивируя это тем, что Sharper Image не смогла доказать, что она может доказать, что какие-либо заявления, сделанные Consumer Reports, были ложными. Окончательное решение суда в мае 2005 года постановило, что Sharper Image должна выплатить 525 000 долларов США за судебные издержки Consumer Union. [18]

Электростатический нейтрализатор в электронике

Ионизаторы воздуха часто используются в местах, где ведутся работы с чувствительными к статическому электричеству электронными компонентами (например, в чистых помещениях микроэлектроники ), чтобы исключить накопление статических зарядов на непроводниках . Поскольку эти элементы очень чувствительны к электричеству, их нельзя заземлять, поскольку разряд также уничтожит их. Обычно работа выполняется над специальным рассеивающим ковриком для стола, который обеспечивает очень медленный разряд, и под потоком воздуха ионизатора. Ионизация очень резко падает с расстоянием (даже в воздуховодах), поэтому ионизация воздуха редко используется для этой цели и только для предметов, непосредственно прилегающих к фактическому ионизатору.

Стандарты

На сайте Калифорнийского совета по воздушным ресурсам есть страница со списком воздухоочистителей (многие из которых оснащены ионизаторами), которые соответствуют установленному пределу содержания озона в помещениях в размере 0,050 частей на миллион. [19]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Williams, Pat (4 июня 2002 г.). «Некролог законов о копировании». The Independent . Лондон.
  2. ^ Чурилов, Леонид (2017). «Мастер и Воланд: К 120-летию со дня рождения Александра Леонидовича Чижевского». Российские биомедицинские исследования . 2 (3): 23.
  3. ^ Шиуэ, Ангус (2011). «Удаление частиц с помощью отрицательно-ионного очистителя воздуха в чистом помещении» (PDF) . Исследования аэрозолей и качества воздуха . 11 (2): 179–186. doi : 10.4209/aaqr.2010.06.0048 .
  4. ^ ab McDowell, Natasha (3 января 2003 г.). «Ионизаторы воздуха уничтожают больничные инфекции». The New Scientist . № Ежедневные новости . Получено 24 августа 2016 г.
  5. ^ Хагбом, Мари; Нордгрен, Йохан; Нибом, Рольф; Хедлунд, Кьель-Олоф; Вигцелль, Ганс; Свенссон, Леннарт (23 июня 2015 г.). «Ионизирующий воздух влияет на заразность вируса гриппа и предотвращает его передачу воздушно-капельным путем». Научные отчеты . 5 (1). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа». дои : 10.1038/srep11431. ISSN  2045-2322. ПМЦ 4477231 . 
  6. ^ Цзян SY, Ма A, Рамачандран S (2018). «Отрицательные ионы воздуха и их влияние на здоровье человека и улучшение качества воздуха». Международный журнал молекулярных наук . 19 (10): E2966. doi : 10.3390/ijms19102966 . PMC 6213340. PMID  30274196 . 
  7. ^ Аплин, К. Л. (1 июня 2008 г.). «Состав и измерение заряженных атмосферных скоплений». Space Science Reviews . 137 (1): 213–224. Bibcode : 2008SSRv..137..213A. doi : 10.1007/s11214-008-9397-1. ISSN  1572-9672. S2CID  53334911.
  8. ^ Тименс, Марк Х.; Джексон, Тереза ​​(1 июня 1987 г.). «Производство изотопно-тяжелого озона путем фотолиза O2 под действием ультрафиолетового света». Geophysical Research Letters . 14 (6): 624–627. Bibcode : 1987GeoRL..14..624T. doi : 10.1029/GL014i006p00624 . ISSN  1944-8007.
  9. ^ Вулстон, Крис (21 апреля 2008 г.). «Грязный секрет ионных очистителей». Los Angeles Times . Нет. The Healthy Skeptic . Получено 24 августа 2016 г.
  10. ^ "CFR – Свод федеральных правил, раздел 21". www.accessdata.fda.gov . Получено 26 апреля 2017 г. .
  11. ^ Курцвейл П. (1999). «Генератор озона генерирует тюремные сроки для пары». FDA Consum . 33 (6): 36–7. PMID  10628316.
  12. ^ "Озон: хорошо наверху, плохо рядом". Веб-сайт Агентства по охране окружающей среды (EPA) . Получено 30 августа 2006 г.
  13. ^ "Руководство по охране труда при работе с озоном" (PDF) . Центры по контролю и профилактике заболеваний .
  14. ^ Alexander, DD; Bailey, WH; Perez, V.; Mitchell, ME; Su, S. (2013). «Ионы воздуха и результаты респираторной функции: всесторонний обзор». Journal of Negative Results in Biomedicine . 12 : 14. doi : 10.1186/1477-5751-12-14 . PMC 3848581. PMID  24016271 . 
  15. ^ Перес, В.; Александр, Д.Д.; Бейли, В.Х. (15 января 2013 г.). «Ионы воздуха и результаты настроения: обзор и метаанализ». BMC Psychiatry . 13 : 29. doi : 10.1186/1471-244X-13-29 . PMC 3598548. PMID  23320516 . 
  16. ^ «Количественная оценка уровней озона в помещениях, образующихся при использовании очистителей воздуха с ионизацией и озонолизом» (PDF) . Air & Waste Manage. Assoc. 56:601–610. Май 2006 г.
  17. ^ «Химия воздуха в помещении: чистящие средства, озон и токсичные загрязнители воздуха» (PDF) . Апрель 2006 г.
  18. ^ "Sharper Image платит $525,000, чтобы положить конец судебному процессу против CU". Consumer Reports. 6 августа 2006 г. Архивировано из оригинала 17 октября 2007 г.
  19. ^ "Список устройств очистки воздуха, сертифицированных CARB" . Получено 11 февраля 2022 г. .

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с ионизаторами .
Найдите значение слова «ионизатор» в Викисловаре, бесплатном словаре.