Вы здесь

Аэроионизация

В окружающем нас воздухе есть зарядоносители — заряженные ионы, которые называют аэроионами. Они-то и являются причиной того, что идеально изолированный от земли заряженный проводник теряет свой заряд.

Зарядоносителями — ионами могут быть заряженные остатки атомов и молекул, которые делятся на легкие, средние и тяжелые ионы, макрочастицы водяного тумана, дождевые капли, мелкодисперсную пыль, микроорганизмы. В окружающей человека среде зарядоносители непрерывно перемещаются по всем направлениям. Наблюдения, проведенные у поверхности земли с помощью вольтметра с большим внутренним сопротивлением, показали, что градиент потенциала находится в пределах 120—150 В/м.

В нижних слоях атмосферы источниками ионизации воздуха в естественных условиях в основном являются космические лучи и радиоактивные излучения почвы. Источники ионизации местного значения — это атмосферные грозовые разряды, водопады, коронирование высоковольтных проводов и др.

На больших высотах основными источниками ионизации являются коротковолновые ультрафиолетовые лучи.

Заряженная молекула воздуха представляет собой легкий, значительно подвижный аэроион. Если ионизированная молекула осела на пылинку или частицу жидкости, то такой аэроион называется тяжелым. Он обладает малой подвижностью. Как легкие, так и тяжелые ионы воздуха бывают положительной и отрицательной полярности.

Число ионов в окружающем нас воздухе изменяется в зависимости от внешних метеорологических и геофизических условий, времени года, часов суток и других причин. В деревенском воздухе в 1 см3 содержится до 800—1000 легких аэроинов. В чистом воздухе отсутствуют тяжелые аэроионы. Тяжелые ионы, или псевдоионы, представляющие собой заряженную пыль, копоть, дым, разные испарения, оказывают отрицательное действие на живые организмы, а легкие отрицательные ионы оказывают благотворное и целебное действие.

В 1 см3 воздуха при нормальных условиях содержится около 500—700 пар легких аэроионов.

Присутствие в воздухе некоторого избытка положительных аэроионов объясняется тем, что почвенный сильно ионизированный радиоактивными излучениями воздух просачивается через почвенные капилляры, а отрицательные заряды, обладающие большей подвижностью быстрее отдают свои отрицательные заряды стенкам капилляров. Ввиду этого выходящие наружу потоки почвенного воздуха приносят в атмосферный воздух избыток положительных аэроионов.

Легкие аэроины отрицательной полярности в воздухе — это аэроионы кислорода воздуха.

Наибольшее количество аэроинов в воздухе находится в летний период в полдень. Солнечная радиация, повышая температуру почвы, увеличивает ее радиоактивные излучения и повышает уровень ионизации воздуха. Наиболее важными климатическими факторами, влияющими на число легких аэроионов воздуха, являются температура и влажность воздуха. Понижение среднесуточной температуры обычно сопровождается резким уменьшением числа легких аэроионов и наоборот. При облачности и высокой влажности число аэроионов убывает. В тех случаях, когда осадки сопровождаются грозами, число аэроионов достигает высоких значений. Число аэроионов резко уменьшается, как только в воздухе появляются пыль, дым, частицы влаги, туман и т. п.

Повышению степени ионизации воздуха способствует растительность. Впитывая через корневую систему растворенные почвенные продукты радиоактивного распада вместе с влагой, растения затем испаряют эту воду через листья и стебли в воздух, что способствует возникновению аэроионов.



Средняя продолжительность существования легких аэроионов внутри помещения составляет десятки секунд. Прохождение наружного воздуха через вентиляторы, по вентиляционным длинным трубам лишает его легких аэроионов, т. е. деионизирует воздух. Наружный воздух, проникая через форточки и окна, теряет почти половину своих аэроионов. Из оставшейся половины большинство аэроионов осаждается на стенах, предметах и, таким образом, уничтожается. Особенно быстро идет уничтожение аэроионов в воздухе помещений, если в них находятся люди и животные, которые выдыхают огромное количество псевдоионов с некоторым преобладанием положительных ионов.

Аэроионизацией называется превращение нейтральных молекул воздуха в молекулы, несущие электрический заряд. Для получения легких аэроионов отрицательной полярности в сельском хозяйстве чаще всего применяют коронирующие и радиоактивные источники. Коронирующие источники имеют проволочные электроды или электроды в виде острия. При заземленном положительном полюсе источника питания на эти электроды подается высокое напряжение постоянного тока отрицательной полярности.

Большое значение в жизни животных имеют легкие отрицательные ионы воздуха (аэроионы).

Свежий воздух содержит две тысячи и более таких ионов в 1 см3. В воздухе помещений их концентрация значительно снижается из-за экранирующего действия крышки и перекрытий, а внутри инкубаторов падает до 0,6 тыс. в 1 см3.

В настоящее время разработаны различные типы аэроионизаторов, в том числе и электрических, их широко применяют в медицине, ветеринарии и зоотехнии, в частности в инкубации.

Проводить ионизацию рекомендуется постоянно, в течение всех дней инкубации. Аэроионизация ускоряет эмбриональное развитие и повышает вывод на 2—6%. В природных условиях в гнезда птиц поступает воздух с большим содержанием ионов, чем воздух в инкубаторах. Кроме того при естественной инкубации воздух вокруг яиц ионизируется самой наседкой. При трении на ее перьях возникают заряды статического электричества.

Около яиц в гнезде под наседкой концентрация аэроионов достигает 4—7 тыс. 1 мм3, что в 200 раз больше, чем в инкубаторах.

Легкие отрицательные ионы благоприятно влияют на живые организмы, а электрическое поле способствует осаждению из воздуха пыли и других вредных примесей.

Применение аэроионизации не усложняет технологию инкубации.

Всесоюзным научно-исследовательским технологическим институтом птицеводства и Всесоюзным научно-исследовательским институтом электрификации сельского хозяйства разработана конструкция электрического коронного аэроионизатора ИЭ-1 для ионизации воздуха внутри инкубаторов. Ионизатор имеет повышающий трансформатор, выпрямитель и распределительную сеть с 60—90 коронирующими иглами, расположенными в шахматном порядке на задней плоскости барабана. Игольчатые электроды, которые располагаются в непосредственной близости к яйцам в целях повышения электробезопасности, присоединяются через ограничительный резистор типа МЛТ-10 на 3,6 МОм к минусу источника высокого напряжения. Заточенный в виде острой иглы конец его является коронирующим электродом. На иглы подается напряжение постоянного тока 5 кВ. Когда человек касается коронирующей иглы, он ничего не ощущает. Искусственная ионизация воздуха внутри инкубационного шкафа увеличивает концентрацию аэроионов в зоне расположения яиц от 0,9 до 60 тыс. см3 и напряженность электрического поля до 600 В/м. Это приводит к повышению вывода цыплят на 2,5—6%, снижает биологическую активность микроорганизмов и повышает сохранность цыплят до 10-дневного возраста на 5—7%.

В настоящее время в нашей стране для искусственной ионизации воздуха стали применять радиоактивные изотопы.