La ionizzazione è il processo mediante il quale atomi e molecole si caricano elettricamente, formando ioni. Un atomo può acquisire uno o più elettroni per formare uno ione negativo o perdere elettroni per formare uno ione positivo. La ionizzazione dell’aria si riferisce alla ionizzazione delle molecole d’aria. Ciò può avvenire a seguito di vari processi naturali, oppure può essere impiegato un dispositivo per ionizzare l’aria al fine di apportare benefici alla salute sia direttamente sia attraverso la purificazione dell’aria mediante la rimozione di allergeni, agenti patogeni e inquinanti presenti nell’aria. È generalmente accettato che gli ioni negativi siano più efficaci degli ioni positivi per questi scopi.
Gli ionizzatori d’aria generalmente funzionano applicando una corrente elettrica ad alta tensione a un polo o un ago di metallo. Una corrente elettrica è costituita da un flusso di elettroni carichi negativamente. Quando gli elettroni si avvicinano all’estremità dell’ago, la repulsione elettrostatica tra di loro li fa staccare dalla superficie metallica e si attaccano alle molecole di azoto e ossigeno nell’aria e alle particelle sospese nell’aria, formando ioni negativi.
Sebbene i benefici diretti dichiarati per la salute degli ioni negativi, come il sollievo dal disturbo affettivo stagionale (SAD) e dalla depressione, siano oggetto di ricerca e dibattito, ci sono buone prove da una serie di studi che la ionizzazione, in particolare con ioni negativi, può purificare l’aria rimuovendo piccole particelle sospese che potrebbero ospitare batteri nocivi o allergeni. Sembra che quando queste particelle vengono ionizzate, tendano a depositarsi su superfici messe a terra, come pareti e pavimenti, lasciando l’aria più pulita. La ionizzazione dell’aria è stata utilizzata con successo nell’atmosfera polverosa degli allevamenti di pollame, ad esempio, per rimuovere i batteri nocivi dall’aria e per ridurre l’incidenza delle malattie.
Un’altra utile applicazione per gli ionizzatori d’aria è la prevenzione delle scariche elettrostatiche. Ad esempio, una carica elettrica può accumularsi su parti elettroniche sensibili durante la manipolazione o il montaggio, provocando scintille che causano danni. Uno ionizzatore d’aria può aiutare a neutralizzare le cariche prima che avvenga la scarica.
Gli effetti degli ionizzatori d’aria potrebbero non essere sempre benefici. La ionizzazione di azoto e ossigeno può provocare la formazione di piccole quantità di ozono e ossidi di azoto. Questi sono irritanti per i polmoni e sono classificati come inquinanti. Si teme che alcuni ionizzatori d’aria possano generare livelli dannosi di questi gas.
La ionizzazione dell’aria può avvenire anche in modo naturale, ad esempio durante i temporali e per azione della luce solare. La roccia sottoposta a pressione può generare correnti elettriche che potrebbero manifestarsi come ionizzazione dell’aria attorno alle rocce superficiali. È stato suggerito che i terremoti potrebbero essere previsti rilevando gli effetti di ionizzazione nelle zone sismiche.