Малые, средние, большие,
мультимолекулярные аэроионы
Из физики незаряженных газов для больших времен известно, что в
ионизированных газах при больших давлениях (свыше приблизительно
0,1 мм рт. ст.) можно найти не только мономолекулярные, но и
моноатомные ионы, а кроме того и сравнительно небольшое число
более тяжелых ("мультимолекулярных") ионов. Мобильность этих
ионов значительно меньше, чем мобильность мономолекулярных
ионов; кроме того, они наблюдались в разнообразных газах и
смесях газов при измерении мобильности, а также посредством масс
спектрографии.
Рис. 1. Спектр мобильности первичных и вторичных
мультимолекулярных ионов воздуха в диапазоне от 10-5 до 2
см2/вольт сек. "Первичные" мультимолекулярные ионы: группы,
присоединенные к ядру, взвешенному в воздухе: 1 - концентрация
ионов; 2 - мобильность; 3 - радиус (см); 4 - "вторичные"; 5 -
большие; 6 - средние; 7 - диапазон ядер Аткина; 8 - "первичные";
9 - малые; 10 - ионы
Другие наблюдения мультимолекулярных ("атмосферных") ионов имели
место в метеорологии и климатологии. Была произведена
классификация их на "малые", "средние" и "большие"
мультимолекулярные ионы, причем "малые" мультимолекулярные ионы
были определены как ионы с мобильностью меньше, чем
приблизительно 2 см2/вольт сек, "средние" как ионы с
мобильностью около 0,01 см2 /вольт сек и "большие" как ионы с
мобильностью меньше 0,001 см2/(вольт сек). В соответствии с
Янгом и Израэлем вероятно, что спектр мобильности "ионов
воздуха" в соответствии с "тройным" делением в диапазоне
мобильности от 0,001 до приблизительно 2 см /(вольт сек)
действительно существует (см. рис.1).
"Средние" и "большие" мультимолекулярные ионы заряжаются ядром
конденсации "ядра Аткина", которые также существуют как
нейтральные частицы. По-видимому, малые ионы главным образом
состоят из молекул H2Oи O2, но при атмосферном давлении возможно
также из CO2.
Эксперименты указывают на ионную структуру, в которой одна из
нескольких нейтральных молекул воды или газа присоединена к
одному положительно или отрицательно заряженному
мономолекулярному иону как диполь или силами Ван-дер-Ваальса. В
более ранней теории предполагалось, что существуют стабильные
группы со статистически изменяющимся размером, который
изменяется только в том случае, если присоединяются новые
молекулы. Последние теоретические предположения постулируют
комплексы лабильных ионов, которые изменяют свое число молекул
благодаря неустановившейся ассоциации и диссоциации при
перемещении исходного иона.
Обычно предполагается, что "малые" мультимолекулярные ионы,
концентрация которых может меняться от 50 до 4000 на см3 на
открытом воздухе, биоклиматически являются более эффективными,
чем "средние" и "большие" мультимолекулярные ионы. Это может
быть обусловлено, например, тем фактом, что малые ионы могут
проникать в альвеолы легких человека более просто, чем средние и
большие ионы.
В климатологии часто делают различие между мультимолекулярными
"естественными" и "искусственными" атмосферными ионами, причем
первые создаются радиоактивным излучением почвы, ядрами в
воздухе (например, излучением Ra и его продуктами распада) и
космическими лучами, "искусственные ионы" могут быть созданы
радиоактивными источниками или электрическими разрядами. Нельзя
не принять во внимание то, что им соответствует разница в
физико-химических структурах и поэтому возможна разница в
биологическом воздействии естественных и искусственных воздушных
ионов.
ВЫБЕРИТЕ СЕБЕ ОЧИСТИТЕЛЬ ВОЗДУХА
