Образование ионов в воздухе при испарении эфирных масел, работе люстры чижевского и ультрафиолетовой лампы
Вестник морского врача № 13, Севастополь, 2014 г. С. 148-153
(статья не относится к профилактике ОРВИ, однако таких данных в литературе я не встречал, может еще кому-то будет интересно.)
Для улучшения ионного состава и обеззараживания воздуха жилых, лечебных и производственных помещений используют эфирные масла, УФ-лампы и лампы Чижевского. Исследована способность каждого из этих воздействий повышать уровень ионизации воздуха и возможность их сочетания.
Введение
Ионный состав является одним из важных характеристик состояния атмосферного воздуха, а качество воздушной среды помещений оценивают по отношению количества тяжелых и легких аэроионов (АИ). Согласно данным литературы [10, 11], легкие отрицательные АИ необходимы для нормального протекания биологических процессов, а их количество является показателем чистоты и полноценности воздушной среды. в воздухе помещений, где находится много людей, количество легких отрицательных ионов быстро снижается. Даже при прохождении воздуха по металлическим воздуховодам уровень легких отрицательных ионов снижается прогрессивно. Только приток воздуха на уровне 45-60м3/час на человека способен остановить процесс накопления тяжелых ионов в помещении. В последние годы появились публикации о повышении работоспособности, внимания и настроения у людей, работающих в условиях атмосферы, обогащенной отрицательными АИ [3, 2, 4, 5, 8]. Известно, что эфирные масла (ЭМ) растений способны повышать уровень отрицательных ионов в воздухе [1]. Ионизировать воздух могут и устройства, применяемые в медицине для проведения лечебно-профилактических процедур.
Цель настоящего исследования – сравнить способность эфирных масел, люстры Чижевского и ультрафиолетовой лампы повышать уровень отрицательных ионов в воздухе лечебных кабинетов.
Материалы и методы
Исследования проводили в кабинете ароматотерапии объемом 120м3 и в рабочей комнате объемом 61м3.
ЭМ испаряли в воздух помещения до концентрации 2,0 мг/м3 [7, 9]. Количество эфирного масла, необходимое для создания концентрации 2,0 мг/м3 (в данном случае 240мг. и 120мг.) отмеряли с помощью шприца с подкожной иглой. Средний вес такой капли ЭМ лавра из такого инструмента при взвешивании на аналитических весах составлял 9-10мг. Средний вес капли ЭМ лавра из стеклянной пипетки весил больше 30мг. Для испарения масла использовали тепловентилятор: на решетке вентилятора укрепляли полоску хлопчатобумажной ткани, на которую наносили эфирные масла.
Для исследования концентрации АИ использовали аппарат оригинальной конструкции «Лаванда-2», регистрирующий относительный уровень ионизации по изменению электрического сопротивления потока воздуха. Показания прибора записывали каждые 1-5мин (в зависимости от скорости изменения показателя) в разных опытах на протяжении 30-120мин.
Исследовали ионизирующую способность следующих воздействий:
- эфирных масел розмарина лекарственного (Rosmarinus officinalis L), лавра благородного (Laurus nobilis L) и чабреца обыкновенного (Thymus vulgaris L) двух хемотипов, в одном из которых преобладающей фракцией был тимол, а в другом – цинеол;
- аналогов люстры Чижевского (аппараты «ВИТА-45» и «Элион 132») как самостоятельного воздействия и на фоне испарения ЭМ;
- бактерицидной ультрафиол. лампы (БУФ-40 с длиной волны 250-165нм.) как самостоятельного воздействия и на фоне испарения ЭМ;
Результаты и обсуждение
Закономерности, общие для всех ЭМ, можно увидеть на примере графика ионизации воздуха при испарении ЭМ лавра в двух разных помещениях: рабочей комнате лаборатории и в кабинете ароматотерапии санатория (Рис. 1).
Два этих, практически, идентичных графика показывают, что правильный расчет количества ЭМ, необходимого на одну процедуру, исходя из объема помещения, обеспечивает повторяемость результатов.
Процесс ионизации воздуха при испарении ЭМ лавра можно условно разделить на три фазы: для первой фазы (с 1 по 12мин) характерна очень высокая скорость роста ионизации. За это время испарялся, практически, весь объем масла, помещенного на носитель. Во второй фазе (с 12 до 30мин) скорость образования АИ стабилизируется намаксимальном уровне, новых порций масла в воздух не поступает, поэтому концентрация АИ не меняется. После 30мин. (третья фаза) количество АИ начинает медленно уменьшаться, что объясняется окислением и расщеплением компонентов масла.
При испарении одной порции масла концентрация АИ сохранялась в воздухе помещения не только на протяжении сеанса ароматотерапии (30-60 мин.), но и через 120 мин. после начала сеанса оставалась на уровне 10-й минуты опыта. По истечении двух часов помещение проветривали, что приводило к быстрому снижению концентрации АИ до исходных значений.
Для нас наибольший интерес представляли изменения уровня ионизации воздуха в период 30-60 мин, что соответствует продолжительности сеансов ароматотерапии в лечебных учреждениях.
Ниже показана динамика изменения уровня ионизации воздуха при испарении масел разного химического состава, основной компонент выделен подчеркиванием.
- ЭМ лавра благородного: цинеол – 30%, пинен, лимонен, линалоол и др.
- ЭМ розмарина лекарственного: камфора – 22%, α-пинен, борнеол и др.
- ЭМ чабреца обыкновенного с преобладанием цинеола: 1,8-цинеол – 78%, карвакрол, линалоол, гераниол.
- ЭМ чабреца обыкновенного с преобладанием тимола: тимола до 60% [6].
Динамика образования АИ при действии разных масел представлена в Таб. 1 и на Рис. 2.
Таблица 1 Скорость ионизации воздуха при испарении эфирных масел разного состава.
Скорость образования АИ в период
|
Наименование масла |
Скорость образования АИ в период 1-8 мин. |
Скорость образования АИ в период 10-20 мин. |
Пик ионизации -минута |
Наличие плато |
|
Лавр |
высокая |
низкая |
16 |
16-30 мин. |
|
Розмарин |
высокая |
средняя |
11 |
21-22 мин. |
|
Чабрец (цинеола до 78%) |
высокая |
очень низкая |
28 |
8-23 мин. (до пика) |
|
Чабрец (тимола до 60%) |
высокая |
высокая |
20 |
23-30 мин. |
Из приведенных данных видно, что для всех масел характерна высокая скорость образования АИ в первые 8-10мин – в фазе интенсивного испарения масла с носителя. В более поздние сроки характер кривых значительно различался.
Для ЭМ лавра благородного скорость образования АИ после 6-8-й минуты постепенно снижалась, принимая характер плато на уровне максимальных значений, уровень ионизации на протяжении 30мин. оставался стабильно высоким.
При испарении масла розмарина лекарственного наблюдали замедление скорости образования АИ на 8-11 мин., затем скорость образования АИ принимала прежние высокие значения. Наблюдался невысокий и короткий пик ионизации – 160 Ед., переходящий в плато на уровне 150 Ед., как и у ЭМ лавра.
Рис. 2. Ионизация воздуха ЭМ разного состава: 1 - лавр, 2 - чабрец (тимол), 3 - розмарин, 4 - чабрец (цинеол).
ЭМ чабреца (с преобладанием тимола) - единственное из исследованных масел, которое проявляло очевидную задержку скорости ионизации в первые 3-5 мин. опыта. Затем количество АИ резко возрастало, достигая пика к 11 мин. Краткий период (11-16мин) максимальных значений ионизации сменялся снижением показателя. Уровень значений плато наблюдали в области 125 Ед., - ниже чем у лавра и розмарина, но не ниже уровня, отмеченного на 9-10 мин. испарения.
Это характерно для всех масел: высокий уровень ионизации сохранялся в помещении и через 120 мин. опыта. Относительно быстрое снижение кривой ионизации чабреца с преобладанием тимола, наблюдаемое после достижения пика, возможно, объясняется окислением компонентов масла, обусловливающих ионизацию, в данном случае – тимола.
Максимальные значения ионизации для масел лавра, розмарина и чабреца (с преобладанием тимола) наблюдали в период 11-21мин.
Масла розмарина и чабреца с преобладанием цинеола за счет сходства химических свойств основных компонентов (камфоры и цинеола) проявляли одинаково высокую скорость ионизации в первые 8мин. и снижение скорости ионизационной активности во второй фазе. Тем не менее, ионизация воздуха при испарении ЭМ чабреца с преобладанием цинеола происходила значительно медленнее, чем под действием масла розмарина, а пик ионизации наступал значительно позже. Только к 30 минуте, на пике, уровень ионизации при испарении ЭМ чабреца с преобладанием цинеола приближался к значениям, наблюдаемым у других масел уже на спаде ионизации. Возможно, 1,8-цинеол в меньшей степени, чем тимол, способен ионизировать воздух, но медленнее инактивируется на воздухе.
На Рис. 3 можно сравнить способность образования АИ при испарении масла лавра благородного, работе УФ-лампы и люстры Чижевского.
Рис. 3. Ионизация воздуха помещения при испарении масла лавра - 1, при работе УФ-лампы - 2, и люстры Чижевского - 3.
Из этих трёх воздействий наиболее высокая скорость образования АИ и уровень ионизации наблюдали при испарении ЭМ. Самая низкая скорость образования АИ обнаружена при работе аналогов люстры Чижевского – график записан только на протяжении 16мин., но восходящий характер линии предполагает постепенный рост показателя.
В лечебной работе иногда возникает вопрос совместимости лечебно-профилактических процедур, что позволяет экономить трудозатраты персонала и занятость пациентов в лечебном процессе.
Для этого мы исследовали динамику образования АИ при работе УФ-лампы или люстры Чижевского во время испарения ЭМ.
Оказалось, что график образования АИ при одновременном воздействии эфирного масла и коронного разряда люстры располагается ниже графика, образованного только маслом лавра (Рис. 4).
Рис. 4 Уровень ионизации при испарении Рис. 5. Уровень ионизации при испарении масла
лавра и работе лампы Чижевского розмарина и работе УФ-лампы.
Механизм снижения ионизирующей способности ЭМ при работе лампы Чижевского мы не изучали. Во всяком случае, ионизирующая активность масла при обычной процедуре ароматотерапии оказывается выше и эти воздействия, видимо, сочетать не следует.
Напротив, при работе УФ-лампы в атмосфере с эфирным маслом (Рис. 5) наблюдали почти арифметическое сложение показаний. Видимо, эти воздействия можно проводить одновременно.
Выводы
При испарении эфирных масел в воздухе повышается количество отрицательных ионов, что улучшает качество воздушной среды жилых помещений.
Способность эфирных масел образовывать аэроионы оказывается выше, чем при облучении воздуха ультрафиолетом или при использовании люстры Чижевского.
Не рекомендуется проводить сеансы ароматотерапии при работающей лампе Чижевского.
Литература
1. Гродзинский A.M., Макарчук Н.М., Ленинская Я.С. и др. Фитонциды в эргономике. — Киев: Наукова думка, 1986. — 185
2. Губернский Ю.Д. , Лицкевич В.К. Жилище для человека. – М., 1991. – 226 с.
3. Захарченко М.П., Бовтюшко В.Г., Хавинсон В.Х., Губернский Ю.Д. Ионизация воздушной среды и здоровье. – СПб: Нордмедиздат, 2002. – 200 с.
4. Зун А.В. О влиянии легких отрицательных АИ на организм человека и животных в условиях замкнутых пространств / Аэроионизация в гигиене труда. – Л., 1966. – 31-33 с.
5. Лакшин А.М. Влияние искусственно ионизированного воздуха различной полярности на работоспособность и восстановительные процессы после физических нагрузок: Автореф. дисс. к. м. н. – М., 1966.
6. Либусь О.К., Работягов В.Д., Кутько С.П., Хлыпенко Л.А. Эфиромасличные и пряно-ароматические растения. – Херсон: Айлант, 2004. – 272 с.
7. Николаевский В.В., Еременко А.Е., Тихомиров А.А., Говорун М.И. Профилактика респираторных заболеваний летучими растительными веществами / информационное письмо МЗ УССР по проблеме «Иммунология и аллергология». – Киев, 1989.
8. Портнов Ф.Г., Широков Н.В. Химический состав отрицательных ионов в коронном разряде и проблема их биологического действия // 3 всесоюзный симпозиум по атмосферному электричеству. – Тарту, 1986. – С. 53-57.
9. Тихомиров А.А., Ярош А.М. Особенности использования эфирных масел в лечебно-профилактических целях. Часопис. Фитотерапия. – 2008, № 1. – С. 18-21.
10. Чижевский А.Л. Аэроионизация в народном хозяйстве / М., 1960. – 757 c.
11. Чижевский А.Л. Земное эхо солнечных бурь / М.,1973. – 347 с.