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環境に関する質問

自然において発生するマイナスイオンはどのようにして出来るのですか?
一般的には下記のような生成メカニズムが挙げられます。

(1)太陽光線による光電効果
(2)紫外線による大気の拡散
(3)雷効果やレナード効果
(4)地球内部からの放射線放出による(α線)電子拡散
(5)地殻変動時などに発生するβ線のによる電子拡散
(6)低気圧の変化する時に多く見られるγ線による電子拡散
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滝壺の周りにマイナスイオンが多いのはなぜですか?
これは、滝の水が落下して水面や岩に衝突して発生する「水しぶき」がその 役割を担います。水しぶきが発生する際には、水滴の粉砕現象が瞬間的に 起こります。水滴は粉砕されると、その周りに電気二重層を形成する性質があり、 水滴面はマイナス電位に、その外側はプラス電位になります。
つまり、新たな水滴が出来るたびに水滴の外側はプラス電位になろうとしますので、 結果として、それに触れている空気はマイナスに帯電します。このため、付近の 空気中にマイナスイオンが発生することになります。

これはドイツの物理学者フィリップ・レナード博士が学説として発表したもので、 その名にちなんでレナード効果と呼んでいます。
詳細は「レナード効果に迫る!」をご覧下さい。
タバコの煙はプラスイオンを含んでいるそうですがどのくらいですか?
相当高濃度のプラスイオン(1cm3あたり数千〜数万個)を含みます。 このため周辺にあるマイナスイオンは中和されて減少し、頭痛などの不快感を起こす 要因となります。また、部屋に人がいることによってもマイナスイオンが減少しますが、 「1人が喫煙することによる消失」は「100人が在室することによる消失」に 匹敵するとするデータもあります。
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森林・滝など高湿の所にマイナスイオンが多いらしいですが、雨の日も多いのですか?
雨の日にはマイナスイオンの量は減少します。 これは、マイナスイオンの生成量が湿度に依存するためです。 空気中のマイナスイオンは、通常、細かい水滴の集団(=クラスター)に付着して存在します。よって、クラスターの数が多ければ、マイナスイオンの数が増えます。
しかし、(雨の日のように)湿度が高くなると、こうした細かい水滴が再結合してその数が減ってしまうため、結果としてマイナスイオンの量が減少します。
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レナード効果について、図解入りで説明して下さい。

左図の様に水滴は、水滴面とそれに接する 空気で電気二重層*1を形成します。 新たな水滴が出来る時には、水滴に接する 部分をプラスにしようとして、空気分子か らプラスの電気を奪い取り、結果としてそ の空気分子はマイナスに帯電します。 これにより、空気のマイナスイオン化が起 こります。

*1:電気二重層とは?
固体と液体など二つの異なる相が接触した時に その境界面にプラスとマイナスの電荷が分子レベ ルの距離を隔てて存在する状態を言います。
プラスイオンが発生する主な原因は何ですか?
生活空間(地表付近)のプラスイオンの主な生成要因は、
1.車の排気ガス
2.工場の排煙
3.家電製品の普及
などとされています。
乾燥すると静電気が多くなるのはなぜですか?
湿度が高いと、発生した電気は空気に含まれる水分を伝って空気中にどんどん逃げていきます。
これに対して湿度が低くて空気中の水分が少ないと、身の回りの電気を通しにくいものに溜まって静電気となります。
このため、乾燥すると静電気が起きやすくなります。
マイナスイオンによって静電気を中和することは可能ですか?
理論上は可能といえます。身の周りに起こる静電気は正の電気を帯びることが多く、 これに対してマイナスイオンは負の電気を帯びていますので、この意味で 静電気と同じ量があれば電気的に相殺出来ることになります。 こうした原理の応用は、半導体の製造工場などで、静電気による部品の破壊を 防止する機器(イオナイザーなど)に活用されています。
ただし、技術的に考えれば、人体に帯びる静電気を完全に中和(除去)するのは容易では ないと思います。
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植物からマイナスイオンが発生しますか?
植物がマイナスイオンを発生したとしても、その量はごく微量です。 ただし、そうした植物が一定領域に大量に存在すれば、マイナスイオン量も増える可能性はあります。 なお、以前にサンセベリア(トラの尾)という観葉植物がマイナスイオンを発生するということで テレビで紹介されて注目を浴びましたが、そのマイナスイオン発生量(数百個程度)はさほど多くはなく、 お部屋を十分なマイナスイオンで満たすには物足りないのではないかと思います。
 
文・イオントレーディング店長 根本政春
(1996年 有限会社ユニバーサル企画入社)
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