功能性負(fù)離子材料的保健用途及應(yīng)用原理解析

近年來(lái)，因?yàn)榭諝馕廴緦?duì)生活造成的各種影響備受關(guān)注，空氣污染監(jiān)測(cè)及防治成了許多地方政府首要的政務(wù)工作。對(duì)于空氣污染程度的評(píng)估指標(biāo)中，“負(fù)離子”濃度是空氣質(zhì)量好壞的標(biāo)志之一。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)空氣中負(fù)離子濃度高于每立方厘米1000~1500個(gè)時(shí)，才能稱(chēng)得上是“清新空氣”。有專(zhuān)家認(rèn)為，負(fù)離子具有良好的生物活性，易于進(jìn)入人體發(fā)揮生物效應(yīng)，對(duì)人體健康有益。因此，負(fù)離子也被譽(yù)為“空氣維生素”。

負(fù)離子對(duì)人體健康的作用

負(fù)離子濃度等級(jí)與人體健康的關(guān)系

我們知道，空氣中的正離子會(huì)從其它元素的原子奪取穩(wěn)定的電子，產(chǎn)生氧化作用。反之，空氣中的負(fù)離子會(huì)把多余的電子給與其他元素的原子使之性能穩(wěn)定，產(chǎn)生還原作用。氧化作用會(huì)使金屬腐蝕食品和人體衰老，而還原作用會(huì)防止金屬氧化腐蝕延長(zhǎng)食物的保鮮時(shí)間和幫助人體恢復(fù)健康。負(fù)離子對(duì)正離子的中和作用，可以取得除臭除塵防腐抗菌保鮮空氣凈化的效果。

負(fù)離子，指的就是帶負(fù)電荷的負(fù)氧離子（O₂^-）和負(fù)氫氧根離子（OH^-）,它是由氧氣和水分子在外界能量下分子鍵斷裂形成，在正常狀態(tài)下, 氣體和水分子的原子處于能級(jí), 這時(shí)電子在離核最近的軌道上運(yùn)動(dòng)原子處于狀態(tài), 呈中性。當(dāng)空氣受宇宙射線紫外線放射性射線強(qiáng)電場(chǎng)或光的照射時(shí),空氣分子能夠從這些外來(lái)的因素中吸取一定的能量而激發(fā)電離。

目前，自然界中的空氣負(fù)離子產(chǎn)生有三大機(jī)制：

1.        大氣受紫外線，宇宙射線，放射物質(zhì)，雷雨，風(fēng)暴，土壤和空氣放射線等因素的影響發(fā)生電離而被釋放出的電子經(jīng)過(guò)地球吸收后再釋放出來(lái)很快又和空氣中的中性分子結(jié)合，而成為負(fù)離子，或稱(chēng)為陰離子。 

2.        瀑布沖擊，細(xì)浪推卷暴雨跌失等自然過(guò)程中水在重力作用下，高速流動(dòng)，水分子裂解而產(chǎn)生負(fù)離子。 

3.        森林的樹(shù)木，葉枝放電及綠色植物光合作用形成的光電效應(yīng)，使空氣電離而產(chǎn)生的負(fù)離子

空氣中負(fù)離子的濃度與空氣分子處于電離和激發(fā)的狀態(tài)有很大關(guān)系。所謂電離, 就是大氣中形成帶正電荷或負(fù)電荷粒子的過(guò)程。所謂激發(fā), 就是原子從外界吸取一定的能量, 使原子的價(jià)電子躍遷到較高能級(jí)去的過(guò)程。電子獲得外界一定動(dòng)能與空氣原子碰撞, 是造成空氣原子激發(fā)和電離的重要條件。上期我們提到，目前，市場(chǎng)上有很多各種各樣的人工負(fù)離子產(chǎn)品，這些負(fù)離子產(chǎn)生方式大概有三種：高壓放電（模擬大自然的雷電方式產(chǎn)生負(fù)離子）光觸媒（模擬植物光合作用形成的光電效應(yīng)）天然放射性元素激發(fā)（模擬宇宙射線土壤和空氣中放射性物質(zhì)等電離方式產(chǎn)生負(fù)離子），而其中，利用天然放射性元素激發(fā)（模擬宇宙射線土壤和空氣中放射性物質(zhì)等電離方式產(chǎn)生負(fù)離子）來(lái)產(chǎn)生負(fù)離子的功能性材料目前在市場(chǎng)上。

隨著空氣電離理論的深入研究，人們對(duì)空氣負(fù)離子發(fā)生的原理和應(yīng)用引起了極大的興趣。，空氣是由多種氣體組成的氣體混合物，在某些能量場(chǎng)的作用下，氣體分子中某些原子的外層電子會(huì)離開(kāi)軌道，成為自由電子，而游離的自由電子又會(huì)與其它中性的分子相結(jié)合，使得到游離電子的氣體分子呈負(fù)電極性，也就是說(shuō)，負(fù)離子產(chǎn)生于某些物質(zhì)內(nèi)部潛在能量和大自然氣象活動(dòng)產(chǎn)生能量的激發(fā)。通常把這些能夠激發(fā)出負(fù)離子使空氣或水分子電離的物質(zhì)稱(chēng)為負(fù)離子功能性材料。

在所有負(fù)離子功能性材料中，電氣石（Tourmaline，也叫托瑪琳）是應(yīng)用的一種，電氣石是一種獨(dú)特的天然負(fù)離子功能礦物材料，成分和結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜。電氣石的晶體沿縱軸方向的兩個(gè)端面分別帶有自然生成的正電和負(fù)電極性，具有壓電和熱釋電功能，在受熱受壓或者受到其它能量激發(fā)時(shí)都會(huì)產(chǎn)生電荷，釋放出負(fù)離子。電氣石的電場(chǎng)強(qiáng)弱可以用電極化強(qiáng)度來(lái)評(píng)價(jià)，電極化強(qiáng)度越大，產(chǎn)生負(fù)離子的能力就越強(qiáng)。

以電氣石為代表的負(fù)離子功能材料在外來(lái)能量的激勵(lì)之下，可以使空氣中的水分子產(chǎn)生微弱的電解作用，產(chǎn)生負(fù)離子。其反應(yīng)方程式為：

4H₂O+4e→2H₃O₂^-+H₂↑

H₃O₂ ^-—(H2O·OH-) 即所謂的“羥基”，也就是堿性的氫氧基離子。

負(fù)離子使空氣中的水分子電解過(guò)程示意圖

空氣中的小負(fù)離子團(tuán)，具有良好的生物活性。它對(duì)人體的作用，主要是通過(guò)呼吸的途徑進(jìn)入血液后，放出電荷，作用于細(xì)胞蛋白質(zhì)，反射刺激內(nèi)感受器官，通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)傳導(dǎo)，作用于大腦中樞神經(jīng)及植物神經(jīng)系統(tǒng)，影響神經(jīng)功能。

負(fù)離子功能材料使用前后人體血液中紅血球電位示意圖

負(fù)離子被吸入人體后，能調(diào)節(jié)神經(jīng)中樞的興奮狀態(tài)，改善肺的換氣功能，改善血液循環(huán)，促進(jìn)新陳代謝增強(qiáng)免疫系統(tǒng)能力，使人精神振奮提高工作效率等等。它還對(duì)高血壓失眠氣喘皮膚過(guò)敏關(guān)節(jié)炎等許多疾病有一定的預(yù)防和治療作用，所以人們把空氣中的負(fù)離子稱(chēng)為“空氣維生素”。 

負(fù)離子功能材料使用前后的人體血液中紅血球顯微圖

另外，電氣石還擁有的遠(yuǎn)紅外輻射特征，在紅外線中，波長(zhǎng)為4~400μm的范圍定義為遠(yuǎn)紅外線，其中波長(zhǎng)為8~14μm一段與人體發(fā)射出來(lái)的遠(yuǎn)紅外線的波長(zhǎng)相近，能與人體內(nèi)細(xì)胞的水分子產(chǎn)生的“共振”，同時(shí)具有滲透性能，促使皮下深層的溫度上升，使微血管擴(kuò)張，促進(jìn)血液循環(huán)，有效地增強(qiáng)細(xì)胞的活力，達(dá)到活化組織細(xì)胞強(qiáng)化免疫系統(tǒng)的目的。所以遠(yuǎn)紅外線對(duì)于血液循環(huán)和微循環(huán)障礙引起的多種疾病均具有改善和防治作用，有益于人體健康。因此，人們把這一段波長(zhǎng)的遠(yuǎn)紅外線稱(chēng)為“生命光線”。

遠(yuǎn)紅外線及其保健功能說(shuō)明

除了電氣石之外，自然界還有許多具有負(fù)離子功能的天然礦物材料，例如宇宙星體，太陽(yáng)，地球上的海洋山嶺巖石土壤森林以及人類(lèi)生產(chǎn)制造出來(lái)的各種物品，這些材料大多數(shù)是屬于火成巖或火山凝灰?guī)r類(lèi)型的非金屬礦物，它們一般也都具有紅外線輻射功能。

當(dāng)然，類(lèi)似電氣石的負(fù)離子功能性材料除了以上兩個(gè)最主要特征外，它們普遍還存在一個(gè)特殊的本領(lǐng)：波動(dòng)功能。在微觀世界里，所有物質(zhì)(包括人體)都由分子和原子構(gòu)成，原子中的電子和質(zhì)子中子在一定能量的激勵(lì)下會(huì)在固定位置往復(fù)運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為“振動(dòng)”。而物體各部份互相之間“協(xié)同”的動(dòng)作，通常稱(chēng)為“波動(dòng)”。近幾十年來(lái)，人們把“波動(dòng)”的概念解釋為有一種“現(xiàn)代科學(xué)尚未闡明的超微弱能源”存在，這種能量場(chǎng)會(huì)影響生物體的生長(zhǎng)發(fā)育。波動(dòng)的數(shù)值可以作為人體健康活力的一種表征。

人體內(nèi)各部位的“波動(dòng)”數(shù)值，就像是心電儀腦電儀這一類(lèi)檢測(cè)儀器檢測(cè)到的電位數(shù)值一樣。而負(fù)離子功能材料的“波動(dòng)”功能，則是能夠引起人體生物電場(chǎng)發(fā)生變化的天然材料發(fā)出的微觀能量。功能性礦物材料的負(fù)離子粉遠(yuǎn)紅外線和波動(dòng)功能，都是由于材料受到宇宙射線和礦物內(nèi)的微量放射線的激勵(lì)而放出能量的某種形式。

美國(guó)耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)部教授H.S.巴爾博士在《生命場(chǎng)的科學(xué)》一文中寫(xiě)道：“以人類(lèi)為首的生物，細(xì)胞聚集成為特定的組織和器官的時(shí)候，細(xì)胞組織和器官各自形成一種的生命場(chǎng)。各個(gè)部位生命場(chǎng)發(fā)生變化的時(shí)候，可以用測(cè)量皮膚電位的數(shù)據(jù)來(lái)指示這些變化。”當(dāng)體內(nèi)的組織器官的生命場(chǎng)有異常的時(shí)候，那個(gè)部位“波動(dòng)”的微妙變化便傳遞到皮膚，可以在不同部位的皮膚進(jìn)行生物電位的測(cè)量，得到人體內(nèi)部相關(guān)器官健康狀況的信息。

關(guān)于這種微觀能量場(chǎng)對(duì)生物體的激勵(lì)作用，上世紀(jì)80年代美國(guó)密蘇里-哥倫比亞大學(xué)生物化學(xué)教授T.D.勒奇博士在《產(chǎn)生離子化的放射線刺激》的論著中，提出了“Radiation Hormesis”（放射線刺激）的概念：所謂Hormesis，就是“在有害劑量以下的有害作用原所引起生物體的刺激性反應(yīng)，這種作用原可以是物理的化學(xué)的或者是生物學(xué)的。”這種低劑量的刺激會(huì)促進(jìn)生物的生長(zhǎng)發(fā)育，有增強(qiáng)繁殖力和延長(zhǎng)壽命的效果。就好像是酒精和那樣，在低劑量時(shí)對(duì)人體有溫和的刺激效果，但是在高劑量時(shí)會(huì)造成有害的甚至是致命的后果。

 “hormesis”這個(gè)單詞，和“hormone”（荷爾蒙）一樣來(lái)源于的希臘語(yǔ)“hormo”，即是“刺激”的意思。就像人們把荷爾蒙稱(chēng)為“激素”那樣，我們把“hormesis”叫做“激活力”。后來(lái)，日本學(xué)者松平寛通把勒奇博士的文章譯成《放射線ホルミシス—微量放射線の生物刺激効果》在日本流傳。日本學(xué)術(shù)界依據(jù)這樣的論點(diǎn)，對(duì)自然界存在的負(fù)離子遠(yuǎn)紅外線波動(dòng)等各種微觀能量對(duì)生物體的刺激進(jìn)入廣泛深入的研究，對(duì)天然負(fù)離子功能材料在生態(tài)環(huán)境和人體保健方面的應(yīng)用原理作了更確切的詮釋。

資料整理：廣州科技有限公司

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