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在物理学中的，我们都知道，物质是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子是由原子核及围绕其旋转的电子组成，得到电子时显负电性，失去电子时显正电性，我们把正负电子运动现象称为离子现象。在自然状态下，空气分子的极性呈中性，即不带电荷。但在宇宙射线、紫外线、微量元素辐射、雷击闪电等作用下，空气分子会失去一部分围绕原子核旋转的外层电子，使空气发生电离。逃逸原子核束缚的电子称为自由电子，带负电荷。当自由电子与其它中性气体分子结合后，就形成带负电荷的空气负离子。以上是自然现象中产生的负离子，随着人工负离子生成技术的产生和发展。 据新华网和光明日报等媒体报道，目前人工产生的负离子已达生态级负离子时代，可产生易于进入人体的小粒径负离子。
负离子的定义
长久待在都市密闭房间内，人们会觉得头昏脑涨，当来到森林海边、瀑布等地方的时候，我们会觉得神清气爽，这就是空气负离子的作用。空气负离子也叫负氧离子，是指获得多余电子而带负电荷的氧气离子。它是空气中的氧分子结合了自由电子而形成的。自然界的放电（闪电）现象、光电效应、喷泉、瀑布等都能使周围空气电离，形成负氧离子。负氧离子在医学界享有“维他氧”、“空气维生素”、“长寿素”、“空气维他命”等美称。
空气的正、负离子，按其迁移率大小可分为大、中、小离子。离子迁移率大于0.4c㎡/(v`s)为小离子，小于0.04/(v`s)为大离子，介于两者之间则为中离子。接近分子大小的荷电原子团或分子团，都属于小的空气离子。这些小的空气离子具有高的运动速度，在大气中互相碰撞，又不断聚集，形成大离子或中离子。只有小离子、或称之为小离子团才能进入生物体。而其中的小负氧离子、或称之为小负氧离子团，则有良好的生物活性。
医学健康
20世纪70－80年代，负氧离子研究主要集中于对、动植物的生物学作用等方面。21世纪初，研究领域涉及空气离子对生物机体的生物学效应、精神、和环境空气离子测量等。医学专家发现，攻击人体细胞的病毒通常都带有负电荷，当人吸入空气中的负离子后，人体内的细胞也带上了部分负电荷，由于同性相斥作用，病毒失去了对活细胞的攻击能力。另外，负离子进入肺部通过血液循环到达全身组织器官，对人体产生综合的生理保健作用。在临床医学方面，可用负离子来缓解或改善呼吸系统疾病、神经系统疾病、心血管系统疾病，shalnov指出空气负离子化有增强人体的功能。此外，空气负离子还对、溃疡、外伤病人的缓解恢复有促进作用 。
负离子是相对于正离子而言的一种宇宙能量。负离子不但能中和正离子、抑制正离子对人类健康的危害，而且对人类的健康还具有惊人的积极作用。
一般自然状态下，森林、瀑布、海洋及矿藏较丰富的地方产生的负离子浓度较高。

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