離子發(fā)生器對室內(nèi)空氣的凈化作用研究

林育錦，畢小林，夏俊濤，孟慶華

(江蘇師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，江蘇 徐州 221116)

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離子發(fā)生器對室內(nèi)空氣的凈化作用研究

林育錦，畢小林，夏俊濤，孟慶華

(江蘇師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，江蘇 徐州 221116)

近年來，我國的空氣環(huán)境污染越發(fā)嚴(yán)重，在此背景下，市面上產(chǎn)生了多種負離子發(fā)生器的空氣凈化裝置。針對其離子發(fā)生器的空氣凈化作用進行了觀察和研究。測定結(jié)果表明,負離子發(fā)生器能有效減少室內(nèi)PM2.5濃度,對甲醛、苯濃度的減少并無明顯效果。

離子發(fā)生器；室內(nèi)空氣凈化；苯；甲醛

引 言

近年來，隨著我國工業(yè)化進程的加速，城市霧霾日益嚴(yán)重，空氣污染越來越嚴(yán)重，對人體的損害也越來越大。人在室內(nèi)活動的時間占其總活動時間的60%～80%，室內(nèi)空氣污染的程度對人體健康有直接影響，空氣的質(zhì)量與人類的健康息息相關(guān)。室內(nèi)空氣污染往往比室外空氣污染更嚴(yán)重，在某些情況下，前者的嚴(yán)重程度可以達到后者的100倍以上[1]。

在我國，每年室內(nèi)空氣污染造成的死亡人數(shù)在10萬人次以上[2]。顯然，室內(nèi)空氣污染已經(jīng)嚴(yán)重地危害到人們的健康，而且造成了一定的經(jīng)濟損失。所以，解決當(dāng)前日益凸顯的室內(nèi)空氣污染問題己經(jīng)刻不容緩。此背景下，市面上產(chǎn)生了多種負離子發(fā)生器的空氣凈化裝置。空氣凈化器的主要功能是能夠濾去空氣中的塵埃，減少或消除異味及有害氣體，雙重滅菌及釋放負離子，改善和提高室內(nèi)空氣質(zhì)量。廣告宣稱負離子空氣凈化器中的負離子不但可以中和空氣中的污染物質(zhì)，如香煙以及氮氧化合物，而且可以有效地凈化空氣中的廢氣、病菌等，使空氣質(zhì)量得到顯著提升[3]。離子空氣凈化器中離子發(fā)生器對凈化室內(nèi)空氣的效果很容易被夸大虛標(biāo)。所以，了解離子空氣發(fā)生器凈化室內(nèi)空氣的效果，對于消費者選擇空氣凈化器有很大的指導(dǎo)意義。我們模擬室內(nèi)環(huán)境對離子發(fā)生器的空氣凈化作用進行了研究，為購買離子空氣凈化器的人群提供一些參考。

1 實驗方法

模擬室內(nèi)環(huán)境制作了1個80 cm×60 cm×70 cm的矩形箱(含2個風(fēng)扇)，如圖1。于室溫條件下測定模擬測試室中負離子發(fā)生器等在工作前、后室內(nèi)空氣中PM2.5、甲醛、苯含量的變化，對其凈化空氣的效果進行檢測。

圖1 矩形箱結(jié)構(gòu)圖

實驗前，測箱內(nèi)PM2.5、甲醛、苯的本底值，作為連續(xù)監(jiān)測本底值。測定時，風(fēng)扇置于矩形箱對角線位置，保證箱內(nèi)氣體混合均勻，將測試儀放置于箱內(nèi)中間位置，定時采樣。

1.1 試劑與儀器

甲醛，分析純，w(HCHO)=37%；苯，分析純，w(C6H6)≥99.5%。

正負離子發(fā)生器，型號CL-J06C-K，負離子濃度400萬個/cm3，正離子濃度400萬個/cm3，廈門康維爾電子有限公司；負離子發(fā)生器，型號CL-M24C，負離子濃度800萬個/cm3，廈門康維爾電子有限公司；氣相色譜儀，SP-6809型，色譜柱W-170/30 m×0.32 mm×0.5 μm；PM2.5檢測儀，迪力儀器有限公司；微量進樣器，1 000 μL，上海高鴿工貿(mào)有限公司；甲醛檢測儀，深圳市天美意科技有限公司。

1.2 測定方法

PM2.5濃度測定用PM2.5檢測儀。測量時，打開測量儀，開機10 min。然后，將量程選至估計范圍，并調(diào)至零點。開風(fēng)機60 s后讀數(shù)，每隔30 s讀數(shù)，直接讀出結(jié)果，單位為μg/m3。

甲醛濃度測定用甲醛檢測儀。測量時，打開測量儀，開機10 min。然后，將量程選至估計范圍，并調(diào)至零點。開風(fēng)機60 s后讀數(shù)，每隔30 s讀數(shù)，直接讀出結(jié)果，單位為mg/L。

苯濃度用氣相色譜儀測定，柱溫為40 ℃，檢測室溫度200 ℃，汽化室溫度180 ℃。開風(fēng)機60 s后，用微量進樣器，每次取0.6 mL。

2 結(jié)果與分析

2.1 對空氣PM2.5質(zhì)量濃度的影響

在實驗室的現(xiàn)有條件下，用點燃香煙所產(chǎn)生的煙霧作為室內(nèi)空氣污染物來進行實驗室內(nèi)的空氣凈化測試。點燃香煙1 min后先測本底值，負離子發(fā)生器開機10 min后測第1次數(shù)據(jù)；之后，每隔30 s測1次數(shù)據(jù)。結(jié)果如圖2。

圖2 PM2.5質(zhì)量濃度變化

由圖2可知，在整個模擬實驗過程中，添加污染源后箱內(nèi)PM2.5的本底值是隨時間的增加趨于平穩(wěn)的，這說明室內(nèi)PM2.5不能自身降解；在打開正負離子發(fā)生器后，PM2.5質(zhì)量濃度無明顯變化；打開負離子發(fā)生器后，由于箱內(nèi)產(chǎn)生大量的負氧離子，微粒積聚而變重并落下，或被不帶負電荷的物體，如箱壁等，所吸引，對室內(nèi)PM2.5產(chǎn)生凈化作用，降低了室內(nèi)PM2.5的質(zhì)量濃度。隨著負離子工作時間的延長，其效果顯示出下降趨勢。

2.2 對空氣甲醛質(zhì)量濃度的影響

添加甲醛污染源后，先測本底值，負離子發(fā)生器開機10 min后測第1次數(shù)據(jù)；之后，每隔30 s測1次數(shù)據(jù)。結(jié)果如圖3。

圖3 甲醛質(zhì)量濃度變化

由圖3可知，在整個模擬實驗過程中，放置甲醛污染源后，開正負離子發(fā)生器，甲醛質(zhì)量濃度與本底值相比無明顯變化；打開負離子發(fā)生器后，甲醛質(zhì)量濃度與本底值相比無明顯變化。

2.3 對空氣苯質(zhì)量分數(shù)的影響

添加苯污染源后，先測本底值。負離子發(fā)生器開機10 min后測第1次數(shù)據(jù)；之后，每隔5 min測1次數(shù)據(jù)。結(jié)果見圖4。

圖4 苯質(zhì)量分數(shù)變化

由圖4可知，在整個模擬實驗過程中，放置苯污染源后，開正負離子發(fā)生器，苯質(zhì)量分數(shù)與本底值相比無明顯變化；打開負離子發(fā)生器后，苯質(zhì)量分數(shù)與本底值相比無明顯變化。

3 結(jié)論

在實驗條件下，使用正負離子發(fā)生器，對空氣中的PM2.5、甲醛、苯含量的改變并無明顯作用；使用負離子發(fā)生器可以改善室內(nèi)PM2.5濃度，但對甲醛、苯并無明顯作用。由此可知，在此實驗條件下，市面上的離子空氣凈化器宣稱離子發(fā)生器對空氣的凈化作用效果有部分夸大，消費者應(yīng)根據(jù)自身的需要來選擇相應(yīng)的產(chǎn)品。

[1] 丁樹江.負離子空氣凈化器的應(yīng)用研究[J].中國新通，2016(3)：135.

[2] 郭式波.中央空調(diào)系統(tǒng)中空氣凈化技術(shù)研究[D].太原:太原理工大學(xué),2012:2-3.

[3] 龔圣，黃肖容，隋賢棟.室內(nèi)空氣凈化技術(shù)[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2004,5(4):55-57.

Research on purification of indoor air by ion generator

LIN Yujin, BI Xiaolin, XIA Juntao, MENG Qinghua

(School of Chemistry & Chemical Engineering, Jiangsu Normal University, Xuzhou Jiangsu 221116, China)

In recent years, air pollution in China has become more and more serious. In this context, the market has produced a variety of air purification device by negative ion generator. The effect of air purification by ion generator is observed and studied. The results show that the negative ion generator can effectively reduces the indoor PM2.5 concentration, and there is no significant effect on the reduction of benzene and formaldehyde concentration.

ion generator; indoor air purification; benzene; formaldehyde

2016-06-15

林育錦，女，1995年出生，江蘇師范大學(xué)本科在讀。研究方向：環(huán)境工程。

環(huán)境保護

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2016.05.39

X701；TQ05

A

1004-7050(2016)05-0124-02