Raumluft und ihre Qualität sind Themen, die uns tagtäglich begleiten. Bereits durch regelmäßiges Lüften nehmen wir Einfluss auf unsere Raumluft und verändern diese damit. Sei es für einen Luftaustausch für „mehr Sauerstoff“ oder um stickige Luft sowie schlechte Gerüche aus dem Raum zu entfernen. Auf diese Weise möchten wir unser Wohlbefinden verbessern. Ein natürlicher Bestandteil unserer Luft sind neben Sauerstoff und Kohlendioxid auch Ionen, die ebenso zur Luftverbesserung beitragen. Daher sind Ionisatoren häufig in elektrischen Geräten zur Luftbehandlung verbaut. Häufig handelt es sich hierbei um Luftreiniger, Luftbefeuchter oder -entfeuchter. Was genau aber sind Ionen und wie funktioniert ein Ionisator?
WAS IST EIN ION?
Ionen sind Moleküle, auch Atome genannt, die sich in Form von Schwebstoffen natürlicherweise in der Luft befinden. Sie verfügen nicht über die gleiche Anzahl an Protonen wie an Elektronen, wodurch sie elektrisch geladen sind.
Wie entsteht ein Ion?
Schauen wir uns aber zuerst den allgemeinen Aufbau von Molekülen an, um das Prinzip besser zu verstehen. Im Inneren befindet sich der Atomkern, der aus Neutronen und positiv geladene Protonen besteht. Um diesen herum verlaufen Bahnen, auf denen sich negativ geladene Elektronen bewegen.
Im Regelfall ist die Anzahl von Protonen und Elektronen ausgewogen, wodurch das Atom insgesamt elektrisch neutral erscheint.
Wenn man diesem Molekül nun von außen Energie zuführt, können Elektronen herausgelöst werden. Dadurch entstehen ein freies negativ geladenes Elektron und ein positiv geladenes Ion.
Das freigesetzte Elektron kann sich an ein neutral geladenes Teilchen binden, wodurch dieses nun negativ geladen ist.
Durch diesen Prozess entsteht also nicht nur ein positiv geladenes Ion, ein sogenanntes Kation, sondern auch ein negativ geladenes Ion, auch Anion genannt.
Diese Ladungsüberschüsse geben den Ionen ihre Eigenschaft zur Bindung von Partikeln, also weiteren Schwebstoffen, die sich in der Luft befinden.
Wie kommt dieser Prozess zustande?
Ionen befinden sich natürlicherweise in der Luft, die wir atmen. Sie entstehen, wie oben beschrieben, durch eine Energiezufuhr. Diese wird bereits durch Luftbewegung erzeugt, bei der die Moleküle aneinander reiben und dadurch Energie freigesetzt wird. Aber auch Gewitter, Sonneneinstrahlung oder auch Wasserumwälzung von fließenden Gewässern ionisieren Luftsauerstoffmoleküle.
Je nach Beschaffenheit der Luft und ihrer Belastung durch äußere Faktoren (bspw. Schadstoffe durch Abgase), variiert die Konzentration von Ionen in der Luft. Orte mit hoher Luftumwälzung oder in der Nähe von fließenden Gewässern weisen eine höhere Ansammlung von Ionen auf als beispielsweise eng besiedelte Städte oder geschlossene Räume.
Ionisatoren greifen diesen Prozess zur Ionengenerierung auf und verstärken diesen.
WIE FUNKTIONIERT EIN IONISATOR?
Funktionsweise
Ionisatoren sind elektrische Geräte oder Bestandteile von elektrischen Geräten, die im Inneren Ionen erzeugen. Mit Hilfe der Stromzufuhr wird Spannung auf Röhren oder Metallplatten geleitet. Die im Regelfall neutral geladenen Moleküle in der Luft werden dadurch negativ geladen und Anionen entstehen. Ein im Gerät verbautes Gebläse verteilt im Anschluss die mit Ionen angereicherte Luft zurück an die Raumluft.
Was bringt ein Ionisator?
Bei der Wirkung von Ionen kommen ihre bindenden Eigenschaften zu tragen. Der entstandene Ladungsüberschuss führt zu einer „magnetischen“ Wirkung. Ionen ziehen andere Partikel mit entgegengesetzter Ladung an und binden diese an sich. Solche Partikel können zum Beispiel Staub, Milben, Sporen oder Pollen sein. Diese Stoffe werden durch die Ionen stetig gebunden und zu sogenannten Clustern gesammelt, die aufgrund ihres Gewichts mit der Zeit zu Boden sinken. Die dadurch aus der Luft entfernten Schmutzpartikel, können so einfach aufgewischt, oder aufgesaugt werden.
Neben solchen Partikeln werden zugleich auch andere Schwebstoffe wie Rauch und Gase aufgegriffen und gebunden. Im Handumdrehen saubere Luft in Ihrer Wohnung.
Einsatz von Ionisatoren
Dank dieser bindenden Eigenschaft und reinigenden Wirkung werden Ionisatoren häufig in Geräten zur Luftbehandlung verbaut. Dazu zählen vornehmlich Luftreiniger, aber auch in Luftbefeuchtern und -entfeuchtern werden Ionisatoren eingesetzt, da diese ebenso die Verbesserung der Luftqualität unterstützen.
SIND IONEN GESUND?
Ionen kommen natürlicherweise in unserer Atmosphäre vor. Insgesamt sollten Anionen (negativ geladene Ionen) und Kationen (positiv geladene Ionen) im Gleichgewicht vorhanden sein. Durch den Wandel des Lebensraumes kann es zu einem geringeren Vorkommen an Anionen, dafür aber zu einem Überschuss an Kationen, kommen. Letztere bilden sich vornehmlich durch den erhöhten Einsatz von elektrischen Geräten sowie durch Gase und Rauch. Hierbei kann es sich beispielsweise um Abgase, Zigarettenrauch und Ausdünstungen von Farben und Kunststoffen handeln. Dies kann dazu führen, dass die Luft als unangenehm und drückend empfunden wird.
Idealerweise sollte die Umgebungsluft eine Konzentration von circa 1000 Ionen pro Quadratzentimeter aufweisen, am besten in ausgewogenen Anteilen von negativ und positiv geladenen Teilchen. Gerade in Regionen mit fließendem Gewässer oder nach Gewittern kann man eine erhöhte Ansammlung dieser Teilchen feststellen, weswegen wir die Luft an solchen Orten oder in diesen Situationen als besonders erfrischend wahrnehmen. Durch äußere Faktoren und unser aktuelles Alltagsleben kann der Gehalt in innerstädtischen Wohnungen, oder Wohnräumen insgesamt, stark absinken. Hier gemessene Tiefstwerte können sogar bei nur noch circa 100 Ionen pro Quadratzentimeter liegen.
Ein gesonderter Ionisator kann hierbei unterstützend wirken, um die empfundene Luftqualität zu verbessern. Durch seinen Einsatz werden gezielt Anionen erzeugt, die ein mögliches Defizit ausgleichen und auf ein natürliches Verhältnis zurückführen können. Die bindende Eigenschaft zwischen Ionen und Schmutzpartikeln und die damit verbundene reinigende Wirkung kann ebenso eine Unterstützung darstellen.