[发明专利]一种合成生态负离子H2O-的方法及其装置及应用

说明书

本发明提供一种合成生态负离子H₂O^‑的方法及其装置及应用，模拟雷雨天产生H₂O^‑的原理，采用了核外电子剥离技术将空气击穿，得到脱离原子核束缚的自由电子，与气态水分子混合，水分子氢键捕获自由电子，形成生态负离子H₂O^‑以及(H₂O)_n^‑，用于改善空气环境，作用于人体健康。

技术领域

本发明涉及一种合成生态负离子H₂O^-的方法及其装置及应用，属于物理、自然科学应用领域。

背景技术

很多患者去广西省巴马村，呼吸当地富含负离子的空气，疗养几个月后，血压、血糖降低或者恢复正常，其他疾病症状减轻，甚至部分患者或摆脱药物依赖，因此广西省巴马村被誉为“世界长寿之乡”。经过查阅文献资料及研究发现，现有技术中制备的“空气负离子（如：负氧离子）”与广西省巴马村这种自然界中的“空气负离子”的化学式是不同的。

通过对空气负离子的检测发现，在清晨、傍晚、深夜、一年四季的季节变化，空气负离子的含量都在变化。同时，我们又对空气中湿度进行检测，发现：空气中湿度升高，空气负离子浓度也跟随升高，空气中湿度降低，空气负离子浓度也降低。

例如：我们进入干旱的沙漠进行检测，相对湿度只有12%，空气负离子含量只有30个/cm³，来到森林茂盛的山区，相对湿度是65%，空气负离子含量是850个/cm³，这是一个非常有趣的现象。

通过这个现象得出结论，空气中水分子的含量多少，决定了空气负离子的含量多少，水分子参与了空气负离子的合成。

在检测空气负离子含量时，发现雷雨天空气负离子变化最大，雷雨前：200-300个/cm³，经过降雨20分钟后，增加至：500-600个/cm³，降雨1小时，空气负离子含量峰值达到2000个/cm³。

通过检测数据的对比，以及湿度影响空气负离子含量的现象，结合在雷雨过程中，空气中负离子的数量差别，本发明认为闪电、空气、水分子，这三个条件决定了负离子的产生。

雷雨天产生生态负离子的原理是：闪电击穿空气，使空气分子瞬间进入等离子状态，并剥离原子核外电子，核外电子脱离原子核束缚成为自由电子，空气中水分子的氢键捕获自由电子，生成化学式为“H₂O^-”或“(H₂O)_n^-”的生态负离子。参见图1所示，水分子氢键捕获自由电子的机制是：氢键就是键合于一个分子或分子碎片X—H上的氢原子与另外一个原子或原子团之间形成的吸引力，有分子间氢键和分子内氢键之分，其X的电负性比氢原子强。两个氢原子与非金属性很强的氧原子形成共价键时，由于氧原子的电负性是3.44，氢原子电负性是2.20，所以两个氢原子的共用电子对向电负性大的氧原子核偏移，导致氢原子核出现半裸露，故而氢键显示电性为正。电性为负的自由电子被氢键吸引，进入氢原子核外的电子轨道，形成化学式为“H₂O^-”的空气负离子，其化学式是：e^-+ H₂O＝H₂O^-。

同样，本发明不排除空气中有水分子团(H₂O)_n结构存在，水分子团所包含的氢键同样会捕获一个或多个自由电子，生成生态负离子“(H₂O)_n^-”，其化学式是： e^- + (H₂O)_n＝(H₂O)_n^-。