Ионизация воздуха рабочей зоны

Обеспечение  определенной  степени  ионизации  воздушной  среды  в рабочей зоне является одним из важнейших факторов поддержания хорошего самочувствия  и  высокой  работоспособности  персонала.  Установлено,  что значительное  снижение  содержания  заряженных  частиц ( ионов)  в  воздухе совпадает  с  появлением у  работающих необычной  болезненности,  жалоб  на усталость,  депрессию,  тошноту,  бессонницу,  раздражительность, респираторные нарушениями и др. В то же время пребывание людей в условиях с  умеренно-повышенной  ионизацией  атмосферы,  при  преимущественном преобладании отрицательных ионов, – наоборот,  наблюдается благоприятное воздействие на организм.

Все это позволило считать аэроионы биологически активным факторам среды. Процесс  ионизации  воздуха  заключается  в  превращении  нейтральных атомов  и  молекул  воздушной  среды  в  электрически  заряженные  частицы (ионы).  Ионы  в  воздухе ( аэроионы)  могут  образовываться  вследствие естественной и искусственной ионизации. Естественная  ионизация  происходит  в  результате  воздействия  на воздушную  среду  космической  и  солнечной  радиации  и  ионизирующих излучений (частиц), возникающих при распаде долгоживущих радионуклидов земной  коры (калий-40,  уран-238, торий-232  и  др.). Естественная  ионизация воздушной среды происходит повсеместно и постоянно во времени.

Искусственная  аэроионизация возникает под  действием ионизирующих факторов,  сопровождающих  некоторые  технологические  процессы  (рентгеновские  и  ультрафиолетовые  излучения, термоэмиссия, фотоэффект и др.); а также в специальных устройствах – ионизаторах, использующих такие явления как коронной разряд и радиоактивный распад некоторых элементов.

Степень  ионизированности  воздуха зависит  от  соотношения  процессов ионизации  и  деионизации.  Последняя  обусловливается  рекомбинацией  двух ионов разных полярностей, адсорбцией легких ионов на незаряженных ядрах, конденсации,  нейтрализацией  легких  и  тяжелых  ионов  зарядами противоположного знака и др.

Основными характеристиками ионов являются их подвижность и заряд. Подвижность  ионов  выражается  коэффициентом  пропорциональности (k)  между  скоростью  ионов  и  напряженностью  электрического  поля, воздействующего  на  ион.  Подвижность  ионов  зависит  и  от  их  массы:  чем больше масса, тем меньше скорость перемещения ионов в электрическом поле. По подвижности весь спектр ионов условно разделяется на пять диапазонов:  легкие  (k > 1,0); средние (1,0>k>0,01); тяжелые (0,01 > k > 0,001); ионы Ланжевена (0,001 > k > 0,0002); сверхтяжелые ионы (0,0002 >k). Степень ионизированности воздушной среды определяется количеством ионов каждой полярности в одном кубическом сантиметре воздуха (+n  и −n ) и показателем  полярности (П),  который определяется как  отношение  разности числа ионов положительной и отрицательной полярности к их сумме.

При равенстве количества ионов положительного и отрицательного знака показатель полярности П=0.

Для  нормализации  ионного  режима  воздушной  среды  широко применяются  искусственные  ионизаторы ( высоковольтные,  индукционные, радиационные  и  др.)  и  эффективная,  правильно  организованная  приточно-вытяжная вентиляция помещений, так как наружный чистый воздух содержит в 2-5 раз больше ионов, чем воздух закрытых помещений (50-100 ионов/см³ ).