Ещё в античной Греции Гиппократ (460 - 370 гг. до н.э.) установил, что горный и морской воздух действуют на человека благотворно, исцеляя от многих болезней, и предложил создавать “аэрарии” - площадки для прогулок в горах или около моря. Так было положено начало новому способу врачевания - аэротерапии. В начале 18-го века, когда были изобретены первые приборы для получения статического электричества, появились первые попытки использовать в лечебных целях воздух с электрическими свойствами. По имени американского учёного, занимавшегося этим вопросом, Б. Франклина данный способ воздействия на организм был назван франклинизацией.
В середине 18-го века влияние атмосферного электричества на человека исследовал М.В. Ломоносов, предположивший, что все болезни связаны с повреждением способности тела воспринимать атмосферное электричество. Во второй половине 18-го века французский медик и физик Пьер Бертолон первым использовал статическое и атмосферное электричество в лечебных целях. Он утверждал, что воздействие на человека электризованного воздуха может быть очень эффективным и полагал, что человек впитывает электрическую субстанцию всеми порами кожи и лёгкими. В 1898 году И. Эльстер и Г. Гейтель вскрыли природу атмосферного электричества, установив, что его носителем являются ионы газов воздуха, названные позднее аэроионами (АИ).
Аэроионы – это мельчайшие комплексы атомов или молекул, несущие положительный или отрицательный заряд. В зависимости от размеров и подвижности различают три группы аэроионов: лёгкие, средние и тяжелые. Ионизация воздуха происходит следующим образом: под действием внешнего фактора молекуле или атому газа сообщается энергия, необходимая для удаления одного из электронов из ядра. Нейтральный атом становится положительно заряженным, а образовавшийся свободный электрон присоединяется к одному из нейтральных атомов, передавая ему отрицательный заряд и образуя отрицательный аэроион. К таким положительно и отрицательно заряженным аэроионам в доли секунды присоединяется определенное число молекул и газов, входящих в состав воздуха. В результате образуются комплексы молекул, называемые лёгкими аэроионами. Лёгкие аэроионы, сталкиваясь в атмосфере с другими аэроионами и ядрами конденсации (жидкие и твердые частички в атмосфере, на которых начинается конденсация водяного пара и образуются капельки облаков и туманов), образуют аэроионы более крупных размеров – средние аэроионы, тяжелые аэроионы, ультратяжелые аэроионы. Подвижность аэроионов зависит от газового состава воздуха, его температуры, давления. Размеры положительных и отрицательных аэроионов и подвижность отрицательных аэроионов зависят от относительной влажности воздуха.
Известно, что при росте относительной влажности подвижность аэроионов уменьшается. Заряд аэроиона является основной его характеристикой. Если легкий аэроион теряет свой заряд, то он исчезает, а при потере заряда тяжелым или средним аэроионом распада такого аэроиона не происходит, и в дальнейшем он может приобретать заряд любого знака. В воздухе одновременно с ионообразующими происходят ионоуничтожающие процессы, в частности, аэроионы противоположного знака могут столкнуться друг с другом или с поверхностью и нейтрализоваться. Чем чище воздух, тем дольше время жизни легких аэроионов и, наоборот, при загрязненности воздуха время жизни легких аэроионов мало. Положительные аэроионы менее подвижны и более долго живут по сравнению с отрицательными аэроионами. Аэроионизация в природе. Причина ионизации воздуха: присутствие радиоактивных веществ в коре земли, естественная радиоактивность воздуха (радон и торон) и почвы, горных пород (изотопы 40К, 238U, 232Th).
Космическое излучение – главный ионизатор воздуха, а также распыление воды в воздухе, атмосферное электричество, трение частиц песка, снега и пр. Под воздействием ионизации в воздушной среде происходят физико-химические процессы возбуждения главных составляющих воздуха – кислорода и азота. Вероятность образования и устойчивость отрицательных аэроионов в результате захвата атомами и молекулами электронов определяется величиной их сродства к электрону. Наиболее устойчивые отрицательные аэроионы могут образовывать следующие вещества: атом углерода, молекулы кислорода, озона, углекислого газа, диоксида азота, диоксида серы, молекулы воды, хлора и др. Химический состав легких аэроионов зависит от химического состава воздушной среды в целом. Газовый состав воздушной среды в природе разительно отличается от газового состава внутренней среды зданий – по этой причине аэроионизация в помещениях никогда не сможет заменить собой целебный природный воздух. В естественных природных условиях в воздухе незамкнутых пространств (воздух лесов, полей, морей и гор) всегда имеются положительно и отрицательно заряженные аэроионы - следовательно, человеку, животным и растениям уже генетически предопределено дышать ионизированным воздухом. В соответствии с нормами повышенная и пониженная концентрации легких аэроионов в воздухе отнесены к группе физически вредных факторов.
Минимальная ионизация дает отрицательное действие, так как деионизированный воздух токсичен. Лишенный аэроионов воздух—“мёртвый”, ухудшает здоровье и ведет к заболеваниям. Это подтверждено опытами А. Л. Чижевского (1937-42 гг.), доктора Кияница и других ученых. Чижевский сконструировал источник тока высокого напряжения с выпрямителем, который позволял получать с острия электроэффлювиальной люстры (“эффлювий” - "стекаю", "ветер") аэроионы только отрицательной, либо положительной полярности. В 3-м Медицинском Институте г. Москвы им была проведена серия опытов, доказавшая жизненную потребность организма в атмосферном электричестве. Подопытных мышей помещали в герметические камеры, куда подавали свежий, но профильтрованный через слой ваты толщиной в 5мм воздух. После фильтрации воздух становился чище, его химический состав оставался прежним, но он терял все свои электрические заряды (деионизировался). Уже с 5-10-го дня пребывания животных в таком воздухе, у них снижался аппетит, они становились вялыми. Постепенно болезненные явления нарастали, животные лежали без движения, не ели и, наконец, погибали. Дистрофические и деструктивные изменения в органах и тканях были характерны для кислородного голодания. Подопытные животные умирали, по сути, от чистого воздуха! Это явление Чижевский назвал "аэроионным голодом", наглядно показав разрушающее действие “профильтрованного” воздуха. То, что аэроионы являются необходимыми для жизни фактором, Чижевский доказал в тех же опытах, только воздух после фильтрации ионизировался. При насыщении воздуха отрицательными аэроионами животные не только не обнаруживали каких-либо признаков заболевания, но, по сравнению с контрольными, быстрее росли, увеличивали в весе, возросла их подвижность и продолжительность жизни увеличилась приблизительно на 42 %. Если воздух камеры насыщали положительными аэроионами, то в течение месяца 60% подопытных животных погибали. За такое действие положительные аэроионы были названы “ионами – убийцами”. Исследования показали, что биологическая активность ионизированного воздуха определяется прежде всего наличием в нём однозарядных отрицательных ионов кислорода и что они являются обязательным фактором жизни.
О патологическом действии деионизированного воздуха Чижевский пишет: “При проходе через ватные, угольные, масляные, марлевые и др. фильтры воздух лишается всех аэроионов. То же наблюдается при прохождении воздуха через вентиляционные системы и установки для кондиционирования. Поэтому фильтрацию воздуха и некоторые другие виды обработки, без дополнительной ионизации, следует считать недопустимыми при снабжении воздухом жилых и общественных зданий”.
Искусственная аэроионизация в помещениях
Сущность искусственной ионизации воздуха заключается в искусственном создании внутренней среды обитания различных зданий и помещений атмосферного электричества — аэроионов. Поток аэроионов осаждает пыль и микроорганизмы, очищая, тем самым, воздух внутри помещения. При искусственной аэроионизации химическая и физическая природа аэроионов, как правило, отличается от природной. Одной из главных причин этого является химический состав газовой среды: в помещение любого здания в результате процессов загрязнения окружающей среды проникают различные примеси, в том числе и вредные вещества, например, оксиды азота, аммиак, галоиды, диоксиды углерода, серы и пр. При этом увеличивается вредное воздействие отрицательно заряженных молекул примесей, что необходимо учитывать при внедрении аэроионизаторов в помещениях. Вклад каждого вида молекулярных ионов в дискомфорт или в комфорт воздушной среды, окружающей человека, различен. Лечебной эффективностью обладают лишь аэроионы с определённой энергией ионизации и коэффициентом подвижности. Большинство аэроионизаторов использует напряжение на электроде менее 20 киловольт (иначе производителям не получить гигиенического сертификата на бытовой прибор), а в этом случае количество и качественный состав продуцируемых аэроионов разительно отличается от тех параметров, которые рекомендовал основоположник аэроионотерапии - А.Л. Чижевский.
Искусственная ионизация воздуха в замкнутых помещениях с высокой влажностью и запыленностью воздуха, при большой скученности людей и без достаточного воздухообмена вызывает неизбежный рост тяжелых аэроионов, пыль задерживается в дыхательных путях на 40% больше – вот случай, когда ионизация воздуха приносит вред. Поэтому нужно рекомендовать устанавливать искусственные ионизаторы воздуха где поддерживаеться чистота в помещениях.