Što je statički elektricitet i kako se zaštititi od njega

Koncept prirodnog fenomena nazvan "statički elektricitet" poznat je većini ljudi iz školskog kolegija fizike. Opisuje iskustvo kada se sitno nasjeckani komadi papira počnu lijepiti na češalj ili ebonitni štapić koji je bio otrcan na kosi. Fenomen koji se proučava predstavljen je u ovom primjeru kao privlačenje nejednako nabijenih elemenata, što se objašnjava odvajanjem naboja zbog rada trenjem. Međutim, postoje i druge manifestacije ovog učinka u prirodi, koje uopće nisu slične eksperimentu ili zabavnom iskustvu. Upoznavši se s njima, lakše je shvatiti što je statički stres i kako je moguće nositi se s njim u proizvodnji i u domaćim uvjetima.

Određivanje statičkog elektriciteta

Prema definiciji, statički elektricitet kao učinak opasna je pojava koja ugrožava zdravlje i praktične aktivnosti bilo koje osobe. Da bismo shvatili i razumjeli njezinu prirodu, treba imati na umu da se sve poznate tvari sastoje od molekula, a potonja od najmanjih čestica koje se nazivaju atomi. U njihovom je središtu jezgra s protonima i neutronima, a skupine elektrona okreću se oko nje u različitim orbitama. Ukupni naboj ovih čestica odgovara istom pokazatelju za protone, pa je atom kao cjelina neutralan.

U nekim su tvarima negativno nabijeni elektroni toliko udaljeni od središta da se pri najmanjem poremećaju u energetskoj ravnoteži pomaknu sa svojih trajnih orbita. To se obično događa kao rezultat trenja, kada se u tvari oslobađa mala količina toplinske energije.

Kad se elektroni odmaknu od jezgre, ona stječe pozitivan naboj, a u tijelu materijala pojavljuje se značajan broj čestica s suprotnim nabojima (ionima). Oni su izvor i glavni uzrok takozvanog "statičkog elektriciteta".

Uzroci pojave i manifestacije

Statičko naprezanje nastaje poremećajem opće ravnoteže električno nabijenih čestica prisutnih u bilo kojoj materiji. Nastaje ne samo prema unaprijed planiranom scenariju: na zahtjev učitelja ili eksperimentatora. U praksi se najčešće očituje bez sudjelovanja i usprkos njegovoj volji.

Jednostavan primjer: nošenje odjeće od sintetičkih tkanina. Zbog trenja o tijelo i naknadne pojave statičkih naboja, tvar ga počinje čvrsto okruživati ​​i ne dopušta mu da uz njega daje željeni izgled. Jedini mogući izlaz u ovoj situaciji je prskanje posebnim sredstvom nazvanim "antistatik". To je jedini način za uklanjanje viška naboja iz sintetičkog materijala.

Ostali česti uzroci statičkog naboja su:

• opipljive promjene temperature, koje su također vrlo oštre;
• visoka razina zračenja, što dovodi do povećanja energije elektrona i pojave heterogenih nabijenih čestica u materijalu;
• prisutnost jake indukcije i magnetskih polja.

Prva dva razloga zbog kojih se osoba počinje "šokirati" ne trebaju posebna objašnjenja. Suprotno tome, čini se da je magnetska indukcija ozbiljan problem, posebno u posljednje vrijeme.

Stalnim rastom broja kućanskih aparata, od kojih mnogi imaju induktivne elemente, utjecaj elektromagnetskih polja na čovjeka naglo se povećava. Jedna od tih manifestacija je elektrifikacija atmosfere zbog razdvajanja čestica zraka na nabijene elektrone i ione, što je u biti ista manifestacija statičkog elektriciteta.

Postupno nakupljanje čimbenika rizika povezanih s raznim izvorima stranih polja dovelo je do zasebnog smjera u znanosti koji se bavi proučavanjem stupnja njihove opasnosti. S druge strane, znanstvenici već dugo razmišljaju o blagotvornim svojstvima elektrifikacije i mogućnosti stavljanja ovog učinka u službu čovjeka.

Protiv i zaostatak statičke manifestacije

Opasne manifestacije elektrostatike prvenstveno uključuju stalno trenje nekvalitetne odjeće o ljudsko tijelo i nakupljanje električnih naboja na koži. U tehničkom području ovaj je učinak posebno akutan u radu instalatera-stručnjaka za lemljenje mikrovezja. U tom slučaju prijeti neuspjehom skupih čipova ili čak cijelih uređaja sastavljenih na njihovoj osnovi.

Prilikom sastavljanja vrijednih i rijetkih mikročipova, sigurnosni zahtjevi predviđaju posebne mjere zaštite od ovih neugodnih pojava.

U tehnologijama povezanim s lemljenjem nekih mikrovezja, elektrostatička zaštita uključuje stavljanje uzemljene narukvice na ruku, u čijoj prisutnosti se uklanja opasnost zbog odvodnje naboja na tlo. Takve se preventivne mjere tiču ​​uglavnom zastarjelih K-MOS struktura, koje se sve češće zamjenjuju modernim mikročipovima s ugrađenom zaštitom od statičkog elektriciteta.

Opasnost za ljude

Manifestacije statike, koje su opasne za ljude, uključuju:

• pražnjenja groma praćena munjama - uzrokovana su produljenim trenjem zračnih struja; u pogledu mogućih posljedica, uključujući opasnost od požara, daleko su superiornije od svih ostalih manifestacija;
• učinak naboja na biološki pokrov (kožu) i pojava jakih iritacija na njemu;
• opasna i neugodna pražnjenja električne energije kroz ljudsko tijelo pri dodirivanju metalnih dijelova neutemeljene opreme.

Potonji fenomen nema nikakve veze s udarima kritične struje uzrokovanim izvanrednim situacijama kada opasni napon pogodi kućište kućanskog uređaja.

Sva se ta pitanja tiču ​​samo vanjske strane manifestacija statičkog elektriciteta, koja se može ukloniti uz pomoć tehničkih sredstava zaštite. Pažljivije ispitivanje ovog postupka otkriva da učinci statike na somatiku i ljudsko tijelo mogu dovesti do ozbiljnijih posljedica:

• sustavni poremećaji spavanja;
• promjene u tonu kardiovaskularnog sustava;
• jak umor;
• pojava problema s živčanim sustavom;
• mala odstupanja u radu mišićnog tkiva.

Iako ti poremećaji u početku nisu jako uočljivi, vremenom se promjene u tijelu nakupljaju, što može dovesti do ozbiljnih abnormalnosti. Loše spavanje rezultira mentalnim problemima, što zauzvrat dovodi do drugih bolesti. Šteta od ovog učinka u ovom je slučaju nesumnjiva.

Liječnici preporučuju pažljivu pozornost ne samo na materijal neprestano nošene odjeće, već i na izbor kućne posteljine, na kojoj se nakuplja opasan naboj.

Blagodati statičkog elektriciteta

Svojedobno su mnogi znanstvenici i izumitelji pokušavali pronaći načine za upravljanje statičkim nabojem u korist ljudi. Razvili su glomazne i vrlo skupe jedinice, čiji je povrat u pravilu ostao vrlo nizak. Jedini proboj na ovom području je otkriće znanstvenika takozvanog "pražnjenja korone".

Jedinstvene mogućnosti ovog fenomena koriste se ne samo u proizvodnji, već iu uobičajenim uvjetima kućanstva. Zahvaljujući razvoju suvremenih metoda upravljanja elektrostatičkim pojavama, naširoko se koriste u sljedećim tehnološkim procesima:

• bojanje baza okvira, kao i površina metalnih konstrukcija i ostalih gotovih proizvoda;
• pročišćavanje plinova od nečistoća u rudarskoj industriji;
• uporaba u mnogim područjima vezanim uz obradu materijala (moderna nanotehnologija).

Koronarni iscjedak također je našao široku primjenu u medicini, gdje se koristi za ograničenu izloženost elektrostatičkim pražnjenjima na bolesnim ljudskim organima. Osim toga, na temelju ovog učinka razvijeni su mnogi uređaji koji mogu ionizirati zrak ne samo u industrijskim prostorijama i tvorničkim radionicama, već i u tipičnom gradskom stanu. Jedan od ovih korisnih izuma je elektrostatički filtar dizajniran za uklanjanje aerosola i mehaničkih čestica iz okolnog zraka. Zahvaljujući njegovoj upotrebi, moguće je riješiti se čađe, čađe i dima, kao i sitnih čestica prašine koje se višak nakupljaju u bilo kojem modernom domu.

Kako ukloniti statički elektricitet s osobe i okolnih predmeta

Budući da je vremenom dokazana štetnost statičkog elektriciteta za odrasle i djecu, znanstvenici već dugo traže načine kako ih zaštititi od ove opasne pojave. Od posebne je važnosti pitanje zaštite male djece od statike koja je osjetljivija na njezine manifestacije. Za sve kategorije korisnika razvijeno je nekoliko različitih pristupa za ublažavanje statičkog elektriciteta koji se vremenom nakuplja na površinama bilo kojeg predmeta.

Najlakši način da se riješite statičkog nakupljanja na kućnoj opremi (na primjer na osobnom računalu ili perilici rublja) je uzemljenje spajanjem šasije na poseban uzemljeni autobus.

Najjednostavnija metoda uklanjanja naboja s bilo kojeg predmeta koji se može nositi je povremeno prskanje bocom s vodom s vodom, što je dobro tlo.

Kako bi se spriječilo nakupljanje opasnog naboja na karoseriji automobila, na njegov stražnji odbojnik pričvršćena je posebna traka provodne gume (remen). Osim toga, tijekom dugih putovanja u privatnim vozilima potrebno je proučiti pitanje nedopustivosti nakupljanja naboja zbog promjene položaja tijela u odnosu na sjedalo. Kao rezultat trenja o poklopce, ponekad se nakupi dovoljna količina, što često dovodi do opipljivog i neugodnog električnog pražnjenja. Stoga biste trebali povremeno navlažiti sjedala prskajući ih posebnom kompaktnom bočicom s raspršivačem.

Mjere i sredstva osobne zaštite

Elektrostatička zaštita nužna je mjera bez koje je u suvremenom životu praktički nemoguće. U tu svrhu razvijen je niz djelotvornih i djelotvornih metoda pomoću kojih je moguće smanjiti opasnost od statičkih učinaka. Prije svega, to je pravi izbor odjeće za svakodnevno nošenje koja se izrađuje na bazi prirodnih tkanina poput pamuka, lana i sličnih vlakana nesintetičkog podrijetla. Ako je to nemoguće, morat ćete upotrijebiti moderna sredstva za uklanjanje elektrostatike, posebno razvijena za te svrhe.

Najjednostavniji način zaštite od električnih pojava tijekom nošenja odjeće je upotreba antistatičkog spoja koji uklanja naboj s površine tkanine.

Rašireni su posebni prašci za pranje koji sadrže posebne aditive koji neutraliziraju učinak elektrostatskog učinka.

Riješenje statičkog elektriciteta pomoći će kompetentnom pristupu svakodnevnom odabiru nosivih cipela, što nije manje važno od odabira prave tkanine za odjeću.Da bismo objasnili osobitosti zaštite osobe sa strane nogu, bit će potrebno imati na umu da se lakše nakupljaju besplatni naboji, koji su uvijek prisutni u zemlji, na gumenim površinama. Odabir trajnih cipela s potplatima na koži smanjit će potencijal elektrostatike sa zemlje.

U svim poduzećima čiji se zaposlenici bave proizvodnjom visoko preciznih i skupih električnih uređaja i komponenata za njih izdaju posebne cipele. Pomoću nje moguće je zaštititi moderne mikročipove i ostale elektroničke dijelove od slučajnog sloma statičkim elektricitetom.

Iz prakse je poznato da su voda i vlažna okolina vodič električnih naboja, tako da se oni obično ne nakupljaju na vlažnim površinama. Ovaj se postupak provodi primjenom posebnih otopina i losiona na kožu ruku i tijela. Najbolje je to učiniti neposredno prije odijevanja, a zatim vlažiti izložene dijelove tijela tijekom cijelog radnog dana. Kad se na odjeći koja se nosi kod kuće nakupi velika količina naboja, preporuča se kratko namakanje i temeljito sušenje na otvorenom.

Statički elektricitet sam po sebi je prirodna manifestacija koja je opasna za ljude i može dovesti do niza neželjenih posljedica, pa čak i do ozbiljne bolesti. Stoga se borbi protiv nje daje veća pažnja ne samo u industrijskim razmjerima, već i u domaćim uvjetima.