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Ionen

Was sind Ionen - Wie entstehen Sie - Welchen Effekt haben sie?

Inhalt:

Was sind Ionen?

Ein Ion ist nichts anderes als ein elektrisch geladenes Atom oder Molekül. Vom Aufbau her besitzt jedes Atom im neutralen Zustand eine gleichgroße Anzahl an Elektronen und Protonen – Protonen besitzen eine positive Ladung. Elektronen hingegen sind negativ geladen. Da Protonen zusammen mit Neutronen den Kern eines Atoms bilden und entsprechend schwer zu lösen sind, entstehen Ionen durch Abgabe oder Anlagerung von Elektronen, die um den Kern kreisen und deutlich leichter zu lösen sind.

Kationen und Anionen

  • Ionen mit Elektronenmangel sind positiv geladen und werden auch als Kationen bezeichnet.
  • Ionen mit Elektronenüberschuss sind negativ geladen und werden auch als Anionen bezeichnet.

Wie entstehen Ionen?

Um neutralen Atomen oder Molekülen Elektronen zu entziehen, muss Energie aufgebracht werden. Die kann zum Beispiel durch Stoßenergie oder den Aufbau elektrischer Felder geschehen. In der Natur findet der Prozess der Ionisierung zum Beispiel durch Luftbewegungen, Gewitter, radioaktiven Zerfall und Sonneneinstrahlung statt. Physiker und Ingenieure verwenden unter anderem starke elektrische Felder oder Teilchenbeschleuniger für die Ionisation.
Im ersten Fall werden Atome stark angeregt, so dass sie zur spontanen Abgabe von Elektronen neigen. Im zweiten Fall werden Elektronen oder Ionen stark beschleunigt, um Elektronen mit Stoßkraft aus neutralen Atomen herauszulösen. Alternativ wird eine hochenergetische, elektromagnetische Strahlung verwendet.

Haben negative Ionen wirklich positive Auswirkungen auf die Gesundheit?

Es finden sich viele Studien mit der Annahme, dass negative Ionen der Gesundheit zuträglich sind. Ionen werden sehr viele positive Eigenschaften zugesprochen wie zum Beispiel, dass sie das Immunsystem stärken, den Zellstoffwechsel und Metabolismus verbessern, gegen Müdigkeit und Erschöpfung vorbeugen und für besseren Schlaf sorgen.

Hinweise für die positive Wirkung negativer Ionen finden sich unter anderem, wenn man betrachtet in welcher Menge negative Ionen an verschiedenen Orten vorkommen. Während die Ionen-Konzentration pro cm³ in geschlossenen Räumen zwischen 0-250 liegt, steigt die Konzentration auf dem Land bis 2000, in den Bergen bis 5000 und in der Nähe von Wasserfällen bis knapp 70000 an.

Negative Ionen mit Ionisatoren erzeugen – Vorteile/Nachteile

Ionisatoren finden sich für den Privatanwender für Innenräume oder Autos. Sie erzeugen über den Aufbau elektrischer Felder, kurze Entladungen, die hauptsächlich aus Sauerstoffatomen Elektronen freisetzen und an die Raumluft abgeben. Die Menge an freigesetzten Ionen ist selbst bei kleineren Geräten erstaunlich hoch. Pro Sekunde werden im Schnitt zwischen 10.000 und 200.000 Ionen erzeugt.

Vorteile von Ionisatoren

Neben der wahrscheinlich positiven Wirkung negativer Ionen auf den menschlichen Organismus, binden sich freigesetzte Elektronen an positive geladene Schwebteilchen wie Schmutzpartikel, Feinstaub, Smog oder Pollen. Elektronen und Schwebteilchen verschmelzen zu größeren Molekülen, die leichter zu Boden sinken, da sie nun ein höheres Gewicht haben. Vom Boden können sie dann mit dem Wischmop oder Staubsauger entfernt werden, wie reguläre Schmutzpartikel.

Nachteile von Ionisatoren

Der große Nachteil an Ionisatoren ist, dass sie als Nebenprodukt Ozon produzieren, was aus drei Sauerstoffatomen besteht. Ozon ist für den Körper schon ab geringen Konzentrationen schädlich, da es extrem reaktionsfreudig ist und schnell die Schleimhäute und Atemwege reizt. Reine Ionisatoren werden aufgrund der Ozonbildung daher nicht mehr empfohlen.
Für die Luftreinigung besser geeignet sind ozonfreie Luftreiniger, die Ionisatoren nur als Vorstufe im geschlossenen System nutzen oder Ozon durch einen in Reihe geschalteten Aktivkohlefilter neutralisieren.

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