Elektricitet i luften

Luftioner

I forbindelse med opløsninger kender vi begrebet ioner. I saltvand er der fx Cl- -ioner og Na+-ioner. I en opløsning af kobbersulfat: Cu2+-ioner og SO42- -ioner.

I luften kan også forekomme ioner. De dannes, når en elektron slås løs fra et af luftens oxygen- eller nitrogenmolekyler, så vi får positive ioner.

De elektroner, der slås ud, slår lynhurtigt pjalterne sammen med andre molekyler i nærheden, og vi får negative ioner ud af det.

Både positive og negative ioner tiltrækker nabomolekyler (oftest vandmolekyler), ca. 10, og danner nogle større "ionklumper". Det er disse klumper, vi kalder luftioner.

Luftioner

Tunge ioner

En luftion kan støde i en anden, noget større partikler (fra 1 til 100 nm), og bliver de sammen får vi en tung ion.

Støder de lette ioner sammen med meget større partikler, siger vi blot, at vi får elektrisk ladede partikler - vi kalder dem ikke længere ioner.

Tung ion

Hvordan dannes luftioner

I naturen dannes luftioner ved ioniserende stråling, radioaktiv baggrundsstråling, som slår elektroner ud af atomer i luftens molekyler.

De kan også dannes, hvis der skabes et kraftigt elektrisk felt i luften, hvad enten det er i forbindelse med tordenvejr eller i forbindelse med menneskers opfindelser (fx TV- og computerskærme).

Hvad bliver der af luftioner

De kan lande på vægge, hylder, gulve, personer eller lignende. Der vil de miste deres elektriske ladning til genstanden, de lander på, og de er ikke længere elektriske og altså ikke mere ioner.

De kan også møde en ion med modsat ladning ude i luften, udveksle en elektron, og begge ioner bliver neutrale, og to ioner er forsvundet.

To luftioner støder sammen og udveksler elektron, hvorefter de begge bliver neutrale

Luften bliver elektrisk ledende

Fra metaller og elektrolytter ved vi, at strømmen kan gå gennem dem (dvs. de er elektrisk ledende), når der er fritbevægelige elektriske partikler i dem. I metallet er det elektroner og i elektrolytter positive og negative ioner.

Når der er ioner i luften, er den elektrisk ledende. Jo flere ioner, der er desto bedre leder bliver luften.

Skal vi altså sende strøm gennem luften, må der nødvendigvis være ioner (eller elektroner) til stede.

Det gælder, om det er gennem et lysstofrør, vi vil sende strøm, eller det er naturens egne lyn, der er tale om.

"Hjemmelavede ioner"

Man kan producere ioner med en såkaldt iongenerator. Der er forskellige slags beregnet til hvert deres formål.

Faste iongeneratorer placerer man typisk på fabrikker, hvor stof- , plastic- , papirbaner eller lignede kører uafbrudt og derved bliver statisk elektriske. Den simpleste type er bare et fint metaltrådnet/metaltrådsspidser, der anbringes lige over banerne, og som er jordforbundet. En stor del af elektriciteten vil da - meget forenklet sagt - forsvinde ned i jorden.

En forbedret udgave får man ved at sætte ca. 5000V spænding til metaltrådsnettet. På den måde kan man lave ioner af den modsatte slags som dem på banerne og derved neutralisere dem.

I stedet for den elektriske iongenerator kan man også bruge en radioaktiv.

Radioaktiv stråling ioniserer luften, og stofbanerne tiltrækker ioner af modsat ladning af deres egne, som så neutraliseres.

Hvis man skal neutralisere statiske ladninger på materialer, man ikke så let kan monterer en fast iongenerator på, bruger man ionblæsere. Det er fx tilfældet i elektronikindustrien.

I ionblæseren ioniserer man luften i et rør med en iongenerator og blæser den delvist ioniserede luft hen over de genstande/områder, hvor ladninger skal neutraliseres.

Med en iongenerator kan man også oplade smudspartikler i luften og så sende dem gennem et elektrisk felt, hvor de bliver tiltrukket og neutraliseret for endelig at blive siddende på elektroderne - og luften er renset helt eller delvist for generende partikler (sod, støv el.). Vi kalder apparatet et elektrofilter.

Elektrofiltre kan sidde i fx kraftværkers skorstene, men der fås også modeller til brug for at fjerne røg og støv i stuen.

Giftig ozon

De forskellige typer iongeneratorer arbejder med højspænding, og omkring elektroderne dannes ozon (O3). Det er en ustabil og giftig luftart, som nok gerne må være i ozonlaget for at beskytte os mod ultraviolet stråling, men som helst ikke skal være i den luft, vi indånder.

Ozondannelsen er en uheldig bivirkning, der er ved elektrofiltre og lignende. Med held kan man efterhånden fjerne ozonen fra luften omkring de apparater, der danner dem. Så problemet ser ud til at være beskedent.

Ioner og hokus pokus

Smarte forretningsfolk har gennem årene lavet apparater, der skulle "forbedre luftens ionindhold". Der er også skrevet mange artikler, hvor det påstås, at luftioner er skyld i sygdom og ulykker.

Der er imidlertid ingen videnskabelige forsøg, der viser, at ioner i luften har indflydelse på menneskers helbred eller velbefindende.

Ingen ved om de har det, men indtil videre tyder altså intet på det. Så hvis en mirakelmand for sælge sine "ionkanoner" påstår, at "videnskaben har bevist at....", så betragt ham med samme respekt som du betragter alle de andre "helbredere", der har et væld af "højvidenskabelige" intrumenter og kan reparere alle dine fysiske og psykiske skavanker med dem. Du har lov at tro på det virker, men det er sjældent, resultaterne kan stå for en videnskabelig undersøgelse.

Ideer til videre undersøgelser og projekter

Hvilke steder optræder store mængder af luftioner mon i din dagligdag?

Lav tegninger til de forskellige typer iongeneratorer nævnt i afsnittet "Hjemmelavede ioner".

Litteratur:

Niels Jonassen: "Ioner med mere", Polyteknisk forlag