大氣中負離子與環境的關系及在涂料領域的應用

宋明正

（萊芬（北京）涂料有限公司 北京 100043）

作為評價空氣質量與環境質量的關鍵指標，生態環境中的負離子含量往往會對人類健康產生巨大的影響。近年來，隨著廣大人民群眾環保意識的不斷加強，建筑空氣污染逐漸成為社會各界共同關注的焦點。眾所周知，建筑空氣污染的因素主要在于裝飾材料、家具等釋放的各種有毒氣體，而如何有效凈化這些有毒氣體就成為未來研究的重要課題。

1 大氣中負電荷離子的種類

因為外界各種能量、因素的干擾，大氣當中的水分子或者氣體分子的外層電子會從原本的軌道中躍出，表現為正電荷情況，然后在與空氣當中各種水分子或者氣體分子進行結合，最終會帶負電，轉變為空氣負離子（見表1）。

表1 空氣常見離子類型

2 空氣負離子的形成及存在狀態

對于空氣負離子的生成條件，主要包含以下幾個方面：①需要源自于大自然能量；②需要與空氣當中的水分子或者氣體分子進行融合?？偟膩碚f，大自然在持續的產生各種新的負離子，然而因為粒子的消失，使得負離子的濃度始終處在均衡的狀態。

3 負離子對大氣和建筑空氣的凈化效應

通過中和作用，負離子不但能夠有效祛除空氣當中存在的各種飄塵，并且能夠有效凈化各種有毒氣體，比如建筑物中常見的甲醛。具體來說，基于催化反應、互學反應，羥基自由基（H3O2-）能夠實現凈化空氣的目標。羥基自由基（H3O2-）是主要是通過H2O·OH-形式存在，在化學反應的情況下，氫氧根自由基能夠把有毒氣體轉變為無害成分。相較于一般的涂料來說，帶有負離子的涂料的凈化率能夠達成9成以上?？偟膩碚f，負離子針對有害氣體所進行的凈化本身是一個較為繁雜、系統的進程，其主要是基于產品本身的抗菌抑菌、吸附、微弱電流、遠紅外以及負離子等諸多特性共同實現的。

因為電性中和作用與吸附作用，裝飾材料與家具當中的各種有害氣體會在建筑物內漂浮，其本身的形式、賦存情況是極為復雜的，部分在空氣中漂浮，也有部分采用游離氣體分子形態，因為大量正電荷吸附，最終轉變為正離子，部分微量氣體分子則會在表面進行不斷的具體，最終產生溶膠體系。當上述有毒氣體與負離子相遇的情況下，因為負離子所帶有的靜電，能夠產生中和、吸附的效果，使得這些有毒氣體被吸附，最終因為自重落地。還有部分帶正電的有毒氣體，因為中和作用，轉變為無電荷的中興分子沉降，最終實現凈化的目標。

4 負離子健康型涂料基本配方及性能指標

負離子健康型涂料是精選自然界唯一種天生帶電的高品位的天然礦物材料，通過不斷的進行羥基負離子釋放，其具有持續性的抗菌效果，除了可以通過中和作用、吸附作用、化學分解作用進行各種有害氣體的分解以外，其還能夠凈化空氣中存在的諸多異味，并且能夠有效抑制金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等。

5 負離子凈化性涂料的檢驗

針對負離子凈化型涂料所進行的檢驗來說，必須要在有效滿足GB18582-2001建筑裝飾裝修材料內墻涂料中有害物質限量、GB/T97562001合成樹脂乳液內墻涂料相關要求的同時，還需要全面滿足民用建筑工程建筑環境污染控制規范（GB50325-2001）、健康住宅建設技術要求以及建筑空氣質量標準（GB/T18883-2002）等相關要求，如此才可以從施工環節、污染源頭方面針對各種有害物質進行全面的控制，進一步保障居住環境的安全。針對負離子濃度所進行的檢測來說，其需要按照Q/JCJJT0302002標準，針對空氣當中負離子發生量進行檢驗，主要是把兩塊涂抹負離子涂料的樣品（0.3m3）放置到1m3的玻璃棒密封艙中進行檢驗，具體密封時間為12h，然后選擇靜態法負離子測試儀連續進行檢測。除此之外，也可以選擇《空氣離子濃度測試方法》（HY01-1998）進行檢測，具體是把樣品（50×40）cm置入D2Y-3空氣離子測量儀進行測試。

6 總結

綜上所述，作為健康、環保的一種新興凈化材料，負電荷離子型涂料的深入研發就成為未來建筑裝飾領域發展的新方向。這種全新概念的環保理念將對建筑材料行業產生深遠的影響，也會加速整體行業的進步，我們希望有一天建筑本身不僅綠色環保無毒無味，同時還能持續不斷的產生對人身體有益的物質。

[1]曹建新，張寶貴，張友杰.海濱、森林環境中空氣負離子分布特征及其與環境因子的關系[J].生態環境學報，2017，26（08）：1375～1383.

[2]王薇.空氣負離子濃度分布特征及其與環境因子的關系[J].生態環境學報，2014，23（06）：979～984.