大気イオン
大気イオンは、その半径を r とすると、「小イオン」 (r < 6 × 10 μm)、「中イオン」 (1 × 10 < r < 2.5 × 10 μm)、「大イオン」 (2.5 × 10 μm < r) に分類される。大イオンの中で、特に 5.5 × 10 μm 未満のものを「ランジュバンイオン」(Langevin ion)という。
小イオンは移動度が大きいので他の分子に付着し、クラスターイオンを形成する。小イオンが大気中のエアロゾルに付着して帯電させたとき、帯電したエアロゾルが大イオンとなる。
大気電気学や静電気学では、大気イオンを単に「イオン」と称することが多いが、「空気イオン」(air ion)が用いられる場合もある。また、プラスの電荷を持つ大気イオンを「正イオン」(positive ion、positive air ion)、マイナスの電荷を持つ大気イオンを「負イオン」(negative ion、negative air ion)と呼ぶ。
大気の組成比から、最初にできる正イオンは N2, O2 であり、その後の反応により、H3O(H2O)n, NH4(H2O)n などが生成される。
一方、最初にできる負イオンは O2 であり、その後の反応により、O2(H2O)n, CO3(H2O)n, NO2(H2O)n, CO4(H2O)n, NO3(H2O)n, HSO4(H2SO4)m(H2O)n などとなり、最もよく観察される自然の負イオンは NO3(HNO3)m(H2O)n である。