Ионизаторы: терминология и принцип работы

[Познышев Вадим]

Ионы атмосферы были названы А. Л.Чижевским аэроионами,
процесс их возникновения – аэроионизацией,
искусственное насыщение ими воздуха закрытых помещений – аэроионификацией', лечение ими – аэроионотерапией.

Виды ионизаторов
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.

Основными частями аэроионизационных установок являются ионизирующие электроды и источники высоковольтного питания аэроионизаторов, устройства автоматики и техники безопасности.
Ионизирующие электроды бывают двух типов: игольчатые (остриевые) и проволочные.

Было создано большое количество аэроионизаторов различных типов, к ним относятся:
- термоэлектронные аэроионизаторы Ф.Г.Портнова и Д.Л.Вильчевского, Я.Ю.Рейнета и др., В.И.Грачева и А.К.Тумана;
- радиоизотопные аэроионизаторы А.Б.Вериго и В.А.Подерни, Ц.И.Штейнбока, «Сигма»;
- радиоактивные аэроионизаторы Института ядерных исследований АН УССР «ИВА 1» и «ИВА 2»;
- фотоэлектрические аэроионизаторы Я.Ю.Рейнета и А.К.Тумана;
- гидродинамические аэроионизаторы (гидроаэроионизаторы) А.А.Микулина, Е.А.Чернявского, Д.К.Пислегина и др.;
- коронные (эффлювиальные) аэроионизаторы Д.П.Соколова, А.Л.Чижевского, «АИР-2», «Рига», «Рязань-101», ЭФА, «Зовуни», «Айна», «Электроника».

[Познышев Вадим]

Ионизатор воздуха вырабатывает отрицательно заряженные ионы, в то время как застоявшийся (использованный) воздух содержит больше положительных ионов. Аргументация производителей ионизаторов воздуха сводится к тому, что чистый природный воздух содержит больше отрицательных ионов (на природе, особенно в горах, лесах, вблизи водопадов). Пыль, копоть, дым, пыльца растений, бактерии, аллергены и все твердые частицы воздуха заряжаются под воздействием ионизатора воздуха и начинают медленно дрейфовать к плюсовому электроду, в качестве которого выступают стены, потолок, пол, где и оседают. Воздух помещений очищается, но все загрязнения придется удалять со всех окружающих предметов и конструкций, это портит внешний вид комнат и считается недостатком люстр Чижевского.

В противовес этому, производители приводят следующий аргумент: все то, что оседает на стены, потолок, пол, предметы без ионизатора воздуха находится в воздухе и человек это вдыхает. Ионизация воздуха инициирует реакции осаждения 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 коронный разряд, воздух внутри трубки сильно ионизируется. Ионы воздуха заряжают частицы пыли. 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 должна составлять 400 положительных или 400 отрицательных ионов на см³ воздуха. Максимальная же концентрация регламентируется на уровне 50 000 положительных или 50 000 отрицательных ионов на см³ воздуха. Для создания и поддержания необходимого аэроионного состава воздуха используют ионизаторы воздуха.

Люстра Чижевского
Советский биофизик А. Л. Чижевский экспериментально установил факт противоположного физиологического действия положительных и отрицательных ионов в воздухе на живые организмы, применил искусственную аэроионификацию. Впоследствии Чижевским был создан электронный прибор — аэроионификатор, повышающий концентрацию отрицательных аэроионов кислорода в воздухе. В настоящее время, в честь изобретателя, этот прибор называют «люстрой Чижевского» (по конструкции прибор напоминает люстру и предназначен для подвешивания на потолок). Следует отметить отрицательное отношение А.Л.Чижевского о целесообразности производства некоторых типов аэроионизаторов, применяемых для медицинских и гигиенических целей. Ученый писал: «Для создания легких аэроионов кислорода воздуха, благотворно влияющих на людей и очищающих воздух населенных помещений, ни в коем случае не могут быть использованы многочисленные ионизаторы, предлагаемые разными изобретателями. Для этих целей совершенно непригодны гидроионы, а также ионы, получаемые в результате действия на молекулы воздуха опасных для здоровья радиоактивных или ионизирующих излучений». Только А.Л.Чижевский проводил медицинские, ветеринарные и сельскохозяйственные опыты с электроэффлювиальной люстрой, скрупулезно подсчитывая вырабатываемое количество легких и тяжелых аэроионов.
В качестве генератора аэроионов А.Л.Чижевским еще в 1931 г. была предложена конструкция электроэффлювиальной люстры. Принципиальная схема его сравнительно проста. Рабочим органом служит электроэффлювиальная (от греч. «эффлювий» – истекаю) люстра, соединенная с высоковольтным источником отрицательной полярности. Люстра представляет собой легкий металлический обод, на котором натянута по двум перпендикулярным осям проволока. Она образует часть сферы – сетку, выступающую вниз. В узлах сетки припаиваются иглы (длиной до 50 мм и толщиной до 1 мм). Степень их заточенности должна быть максимальной, так как истечение тока с острия увеличивается, а возможность образования озона уменьшается. Для эффективной генерации аэроионов подаваемое напряжение отрицательной полярности должно быть не ниже 25 кВ. Для обеспечения безопасности ток на люстре должен быть ниже 0,03 А (на выходе перед люстрой ставится ограничивающее сопротивление 1ГигоОм).

[Познышев Вадим]

Массообменные процессы
Ионизация может ускорять или, наоборот, замедлять массообменные процессы. Так, если контактирующие вещества заряжены разноименно — процесс ускоряется, в то время, как при одноименном заряде — тормозится. Этот эффект нашел широкое применение, например в электрофотографии, очистке продуктов сгорания от частиц сажи, для интенсификации процесса копчения и т. п.

[Кулясов Сергей]

Из личного опыта могу сказать по люстре следующее:
1) Некоторая электроника начинает глючить от ионизации воздуха.
2) Бьет током от всего. Буквально. Статикой заряжена вся комната. Иногда так вдарит что подпрыгиваешь.
3) Вокруг люстры грязь, которую не отмыть
4) Альпийский воздух в комнате.

[Познышев Вадим]

Сергей, спасибо за коммент.
О каком типе аппарата ты говоришь? Модель ионизатора?
скоро нас навестят спецы по ионизации воздуха, послушаем.

Читал, что на бытовых ионизаторах пишут предупреждение о возможных головных болях и других возможных последствиях во время работы ионизаторов. Кто пользуется биполярными, добавьте какие есть еще предостережения?

Спасибо

[Кулясов Сергей]

Я пользовался однополярным ионизатором "Снежинка". Сгорел через полгода работы.
Свою функцию выполнял на 100%. Головных болей не ощущал, но допускаю что у некоторых людей они могут появиться.

Из электроники конкретно не хотел работать именно домашний компьютер. Не включался.
К тому что тебя постоянно бьет током от всех металлических предметов привыкнуть невозможно. Я пробовал.
Земля и все что на ней расположено, имеет слабый положительный заряд. Поэтому частицы пыли заряжаясь от ионизированного воздуха оседают на стенах (конкретно у этой модели. Это улучшает качество воздуха в помещении. Но именно из-за этого отказались от использования этих ламп в московском метро. Приходилось слишком часто мыть стены. но вот что можно вычитать в новостях:

В метро установят ионизаторы воздуха
Комментарии 3

В столичной подземке очистят вестибюли от неприятных запахов и бактерий
В метро установят ионизаторы воздуха

Фото: ИЗВЕСТИЯ/Динар Шакиров

В каждом вестибюле столичной подземки планируют установить ионизаторы воздуха, которые будут бороться с неприятным запахом, вредными бактериями и заодно насыщать атмосферу положительными ионами, благоприятно влияющими на самочувствие пассажиров. Об этом «Известиям» рассказали в ГУП «Московский метрополитен». До конца года специалисты проведут подготовительные работы по размещению 294 ионизирующих устройств во входной зоне подземки.

Как пояснили в метрополитене, стоимость проведения исследовательских работ составит около 30 млн рублей.

— Работы начнутся осенью этого года и должны быть закончены в декабре, — сказали в подземке.

Менеджер по продажам компании «Территория свежего воздуха», занимающейся климатической техникой, Евгений Качалин пояснил, что ионизация воздуха включает в себя очищение его от запахов, вирусов и насыщение ионами, которые благоприятно влияют на самочувствие человека.

— Количество и мощность ионизирующих устройств должны подбираться под каждый объект индивидуально при помощи специалистов, — сказал Качалин. — Необходимо учитывать высоту потолков вестибюлей, их общую площадь, уровень пассажиропотока и излучения от электромагнитных полей. Если рассматривать вестибюли старых станций, примерная площадь которых составляет 100 кв. м, то для ионизации воздуха будет достаточно одного устройства. Его примерная стоимость 100 тыс. рублей.

Как пояснил Качалин, если основная цель метрополитена — избавиться от запаха, то необходимо устанавливать ионизаторы не только в вестибюлях, но и на платформах.

— Обычно запах исходит из тоннеля, следовательно, ионизаторы, установленные на платформе, смогут его уничтожить, — сказал он. — Для платформы понадобится около четырех очищающих устройств.

Эксперт организации «Город и транспорт» Владимир Свириденков отметил, что в столичной подземке уже применялась технология ионизации воздуха в подземном переходе с «Третьяковской» (Калужско-Рижская линия) на «Новокузнецкую», эксплуатацию которой метрополитен признал успешной.

Председатель комиссии по здравоохранению и охране общественного здоровья Людмила Стебенкова считает, что ионизаторы в вестибюлях будут препятствовать дальнейшему распространению инфекции в метрополитене.

— Ионизаторы выделяют озон, который обладает антибактериальным свойством — уничтожает все вредные микроорганизмы. Так как в вестибюлях метро всегда большое количество пассажиров, то риск заразиться достаточно велик, — сказала Стебенкова. — На мой взгляд, ионизаторы надо устанавливать непосредственно в вестибюлях, поскольку таким образом все микробы будут уничтожены на первом этапе.

Однако, по мнению старшего научного сотрудника Центра экономики транспорта Екатерины Решетовой, при активном внедрении различных нововведений главное — не забывать о модернизации существующей инфраструктуры.

— Бюджетные средства в первую очередь следует тратить на реконструкцию износившихся линий метрополитена, потому что в последнее время пассажиры всё чаще становятся очевидцами технических неполадок в подземке, — отметила Решетова. — Система ионизации воздуха может быть востребована в метро в условиях его загруженности и приближения летнего сезона.

Как ранее писали «Известия», в течение весны вестибюли всех станций столичного метро также оснастят датчиками, которые будут определять уровень радиационного излучения, исходящего от проносимых пассажирами вещей. Первые подвесные датчики появятся рядом со входными дверями на станциях «Комсомольская» и «Щелковская». Если уровень излучения превысит разрешенное значение, то сигнал автоматически поступит на пульт управления. При наличии у пассажира «вредного» багажа специалисты конфискуют предмет и поместят его в безопасное место.
http://izvestia.ru/news/568941

Те же известия ранее:

==Главное в "люстрах Чижевского", объяснили мне, - то, что они очень хорошо очищают воздух. Но как? Выработанные ими аэроионы связывают пыль и осаждают ее на всех поверхностях - потолке, стенах, мебели. (Побочная проблема - то, что вскоре помещения выглядят ужасающе грязными. В тех же карагандинских нарядчицких потолки приходилось белить каждый месяц. Потому и сняли "люстры Чижевского" в метро - уборщицы, вообще службы, ответственные за содержание станций, сходили с ума.) Но дышать действительно легче, и уже это - а не пресловутый "эффект горного" или "морского воздуха" - могло положительно сказаться на здоровье шахтеров.

Самое интересное, что коллеги не поставили под сомнение ту давнюю известинскую заметку. Все вполне объяснимо. Цыплята - существа нежные, подверженные множеству хворей. Аэроионы, связывая пыль, вполне могли прихватывать и носившиеся в воздухе всевозможные бактерии. Что очень здорово. Однако того же результата можно добиться другим путем, более дешевым и простым. Если просто очищать воздух вполне традиционными методами.

В идеале в птичнике совхоза "Арженка" должны были проверяться не две, а три контрольные группы цыплят: одна - обычная, другая - под "люстрой", а третья в комнате с хорошим вытяжным вентилятором, да еще чтобы фильтр менялся почаще. Тогда было бы с чем сравнивать.==
http://izvestia.ru/news/301087

Есть над чем подумать

[Ionization]

1) Некоторая электроника начинает глючить от ионизации воздуха.
2) Бьет током от всего. Буквально. Статикой заряжена вся комната. Иногда так вдарит что подпрыгиваешь.
3) Вокруг люстры грязь, которую не отмыть

1-2-3 Из за того, что вырабатываются ионы только одной полярности, образуется электростатическое поле в результате, со всеми вытекающими... Это основной жирный минус униполярных, вернее, ставит жирный крест на них