大气中负离子与环境的关系及在涂料领域的应用

宋明正

（莱芬（北京）涂料有限公司 北京 100043）

作为评价空气质量与环境质量的关键指标，生态环境中的负离子含量往往会对人类健康产生巨大的影响。近年来，随着广大人民群众环保意识的不断加强，建筑空气污染逐渐成为社会各界共同关注的焦点。众所周知，建筑空气污染的因素主要在于装饰材料、家具等释放的各种有毒气体，而如何有效净化这些有毒气体就成为未来研究的重要课题。

1 大气中负电荷离子的种类

因为外界各种能量、因素的干扰，大气当中的水分子或者气体分子的外层电子会从原本的轨道中跃出，表现为正电荷情况，然后在与空气当中各种水分子或者气体分子进行结合，最终会带负电，转变为空气负离子（见表1）。

表1 空气常见离子类型

2 空气负离子的形成及存在状态

对于空气负离子的生成条件，主要包含以下几个方面：①需要源自于大自然能量；②需要与空气当中的水分子或者气体分子进行融合。总的来说，大自然在持续的产生各种新的负离子，然而因为粒子的消失，使得负离子的浓度始终处在均衡的状态。

3 负离子对大气和建筑空气的净化效应

通过中和作用，负离子不但能够有效祛除空气当中存在的各种飘尘，并且能够有效净化各种有毒气体，比如建筑物中常见的甲醛。具体来说，基于催化反应、互学反应，羟基自由基（H3O2-）能够实现净化空气的目标。羟基自由基（H3O2-）是主要是通过H2O·OH-形式存在，在化学反应的情况下，氢氧根自由基能够把有毒气体转变为无害成分。相较于一般的涂料来说，带有负离子的涂料的净化率能够达成9成以上。总的来说，负离子针对有害气体所进行的净化本身是一个较为繁杂、系统的进程，其主要是基于产品本身的抗菌抑菌、吸附、微弱电流、远红外以及负离子等诸多特性共同实现的。

因为电性中和作用与吸附作用，装饰材料与家具当中的各种有害气体会在建筑物内漂浮，其本身的形式、赋存情况是极为复杂的，部分在空气中漂浮，也有部分采用游离气体分子形态，因为大量正电荷吸附，最终转变为正离子，部分微量气体分子则会在表面进行不断的具体，最终产生溶胶体系。当上述有毒气体与负离子相遇的情况下，因为负离子所带有的静电，能够产生中和、吸附的效果，使得这些有毒气体被吸附，最终因为自重落地。还有部分带正电的有毒气体，因为中和作用，转变为无电荷的中兴分子沉降，最终实现净化的目标。

4 负离子健康型涂料基本配方及性能指标

负离子健康型涂料是精选自然界唯一种天生带电的高品位的天然矿物材料，通过不断的进行羟基负离子释放，其具有持续性的抗菌效果，除了可以通过中和作用、吸附作用、化学分解作用进行各种有害气体的分解以外，其还能够净化空气中存在的诸多异味，并且能够有效抑制金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等。

5 负离子净化性涂料的检验

针对负离子净化型涂料所进行的检验来说，必须要在有效满足GB18582-2001建筑装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量、GB/T97562001合成树脂乳液内墙涂料相关要求的同时，还需要全面满足民用建筑工程建筑环境污染控制规范（GB50325-2001）、健康住宅建设技术要求以及建筑空气质量标准（GB/T18883-2002）等相关要求，如此才可以从施工环节、污染源头方面针对各种有害物质进行全面的控制，进一步保障居住环境的安全。针对负离子浓度所进行的检测来说，其需要按照Q/JCJJT0302002标准，针对空气当中负离子发生量进行检验，主要是把两块涂抹负离子涂料的样品（0.3m3）放置到1m3的玻璃棒密封舱中进行检验，具体密封时间为12h，然后选择静态法负离子测试仪连续进行检测。除此之外，也可以选择《空气离子浓度测试方法》（HY01-1998）进行检测，具体是把样品（50×40）cm置入D2Y-3空气离子测量仪进行测试。

6 总结

综上所述，作为健康、环保的一种新兴净化材料，负电荷离子型涂料的深入研发就成为未来建筑装饰领域发展的新方向。这种全新概念的环保理念将对建筑材料行业产生深远的影响，也会加速整体行业的进步，我们希望有一天建筑本身不仅绿色环保无毒无味，同时还能持续不断的产生对人身体有益的物质。

[1]曹建新，张宝贵，张友杰.海滨、森林环境中空气负离子分布特征及其与环境因子的关系[J].生态环境学报，2017，26（08）：1375～1383.

[2]王薇.空气负离子浓度分布特征及其与环境因子的关系[J].生态环境学报，2014，23（06）：979～984.