Pojem prírodný jav nazývaný „statická elektrina“ je známy väčšine ľudí zo školského kurzu fyziky. Opisuje skúsenosť, keď sa jemne nasekané kúsky papiera začnú lepiť na opotrebovanú kefu na vlasy alebo na ebonitovú prútik. Skúmaný fenomén je v tomto príklade prezentovaný ako príťažlivosť heterogénne nabitých prvkov, čo sa vysvetľuje oddelením nábojov v dôsledku pôsobenia trenia. V prírode sú však ďalšie prejavy tohto účinku, ktoré vôbec nie sú experimentom alebo zábavným zážitkom. Keď sa s nimi zoznámime, ľahšie pochopíme, čo je statický stres a ako je možné s ním zaobchádzať vo výrobe a v domácich podmienkach.
Stanovenie statickej elektriny
Podľa definície je statická elektrina ako efekt nebezpečný jav, ktorý ohrozuje zdravie a prax akejkoľvek osoby. Aby sme pochopili a pochopili jeho podstatu, treba pamätať na to, že všetky známe látky pozostávajú z molekúl a posledné z najmenších častíc nazývaných atómy. V ich strede je jadro s protónmi a neutrónmi a okolo neho sa točia skupiny elektrónov v rôznych obežných dráhach. Celkový náboj týchto častíc zodpovedá rovnakému indikátoru pre protóny, a preto je atóm ako celok neutrálny.
V niektorých látkach sú záporne nabité elektróny od centra tak vzdialené, že sa pri najmenšom porušení energetickej rovnováhy pohybujú od svojich konštantných dráh. K tomu zvyčajne dochádza v dôsledku trenia, keď sa v látke uvoľní malé množstvo tepelnej energie.
Keď sa elektróny vzdialia od jadra, získajú kladný náboj a v tele materiálu sa objaví významný počet častíc s opačnými nábojmi (ióny). Sú zdrojom a hlavnou príčinou tzv. „Statickej elektriny“.
Príčiny výskytu a prejavu
K statickému napätiu dochádza v dôsledku narušenia celkovej rovnováhy elektricky nabitých častíc prítomných v akejkoľvek látke. Tvorí sa nielen podľa vopred naplánovaného scenára: na žiadosť učiteľa alebo experimentátora. V praxi sa to najčastejšie prejavuje bez účasti a v rozpore s jeho vôľou.
Jednoduchý príklad: obliekanie odevov zo syntetických tkanín. V dôsledku trenia o telo a následného výskytu statických nábojov ho hmota začne dobre priliehať a neumožňuje dať požadovaný vzhľad. Jediným možným východiskom v tejto situácii je postrekovanie špeciálnym prostriedkom nazývaným „antistatický prostriedok“. Iba týmto spôsobom je možné odstrániť nadmerný náboj zo syntetického materiálu.
Ďalšími charakteristickými príčinami vzniku statického náboja sú:
- viditeľné zmeny teploty, ku ktorým tiež dochádza veľmi prudko;
- vysoká úroveň žiarenia, ktorá vedie k zvýšeniu elektrónovej energie a vzniku heterogénne nabitých častíc v materiáli;
- prítomnosť silných indukčných a magnetických polí.
Prvé dva dôvody, kvôli ktorým človek začína „elektrickým prúdom“, nepotrebujú špeciálne vysvetlenia. Naopak magnetická indukcia sa zdá byť vážnym problémom, najmä nedávno.
Pri neustálom zvyšovaní počtu domácich spotrebičov, z ktorých mnohé majú indukčné prvky, sa dramaticky zvyšuje vplyv elektromagnetických polí na človeka.Jedným z týchto prejavov je elektrifikácia atmosféry v dôsledku separácie častíc vzduchu na nabité elektróny a ióny, čo je v podstate rovnaký prejav statickej elektriny.
Postupné hromadenie rizikových faktorov spojených s rôznymi zdrojmi zahraničných oblastí viedlo k samostatnému smerovaniu vedy, čo študuje mieru ich nebezpečenstva. Na druhej strane vedci už dlho premýšľajú o blahodarných vlastnostiach elektrifikácie a možnosti dať tento účinok do služby človeku.
Nevýhody a výhody prejavu statiky
Nebezpečnými prejavmi elektrostatiky sú predovšetkým neustále trenie nekvalitného odevu na ľudskom tele a akumulácia elektrických nábojov na pokožke. V technickej oblasti je tento účinok obzvlášť akútny pri práci montážnych pracovníkov - špecialistov na spájkovanie mikroobvodov. V tomto prípade hrozí zlyhaním drahých čipov alebo dokonca celých zariadení zostavených na ich základe.
Pri montáži cenných a vzácnych mikročipov sa v bezpečnostných požiadavkách stanovujú osobitné opatrenia na ochranu pred týmito nepríjemnými prejavmi.
V technológiách týkajúcich sa spájkovania niektorých mikroobvodov elektrostatická ochrana zahŕňa nasadenie uzemneného náramku na rameno, ktorého prítomnosť je eliminovaná vybitím nábojov na zem. Takéto preventívne opatrenia sa týkajú hlavne zastaraných štruktúr K-MOS, ktoré čoraz viac nahrádzajú moderné mikročipy, ktoré majú zabudovanú ochranu proti statickej elektrine.
Nebezpečenstvo pre ľudí
Medzi nebezpečné prejavy statiky ako takej patria:
- výboje blesku sprevádzané bleskom - ich príčinou je predĺžené trenie vzduchových prúdov; možnými dôsledkami, vrátane nebezpečenstva požiaru, vysoko prevyšujú všetky ostatné prejavy;
- účinok nábojov na biologický obal (koža) a výskyt silných podráždení;
- nebezpečné a nepríjemné výboje elektriny cez ľudské telo pri dotyku s kovovými časťami neuzemneného zariadenia.
Posledne uvedený jav nemá nič spoločné s kritickými prepätiami spôsobenými núdzovými situáciami, keď nebezpečné napätie vstupuje do krytu domáceho spotrebiča.
Všetky tieto otázky sa týkajú iba vonkajšej strany prejavov statickej elektriny, ktorú je možné odstrániť pomocou technických prostriedkov ochrany. Podrobnejšie preskúmanie tohto procesu ukazuje, že účinky statiky na somatiku a ľudské telo môžu viesť k vážnejším následkom:
- systematické poruchy spánku;
- zmeny v tóne kardiovaskulárneho systému;
- únava;
- výskyt problémov s nervovým systémom;
- malé odchýlky v práci svalového tkaniva.
Aj keď tieto poruchy nie sú na prvý pohľad príliš zreteľné, v priebehu času sa v tele hromadia zmeny, ktoré môžu viesť k závažným odchýlkam. Zlý spánok má za následok psychické problémy, ktoré zase vedú k ďalším chorobám. Poškodzovanie z tohto účinku v tomto prípade nie je pochýb.
Lekári odporúčajú starostlivú pozornosť nielen na materiál neustále noseného oblečenia, ale aj na výber domácej posteľnej bielizne, na ktorej sa hromadí nebezpečný náboj.
Výhody štatistickej elektriny
Mnoho vedcov a vynálezcov sa pokúsilo nájsť spôsoby, ako regulovať statický náboj v prospech ľudí naraz. Vyvinuli objemné a veľmi drahé jednotky, ktorých návratnosť bola spravidla veľmi nízka. Jediným prielomom v tejto oblasti je objav tzv. Korónového výboja vedcami.
Jedinečné schopnosti tohto fenoménu sa využívajú nielen vo výrobe, ale aj v bežných životných podmienkach.Vzhľadom na vývoj moderných techník na kontrolu elektrostatických javov sa tieto látky široko používajú v nasledujúcich technologických procesoch:
- maľovanie rámových podstavcov, ako aj povrchov kovových štruktúr a iných prefabrikátov;
- čistenie plynu od nečistôt v ťažobnom priemysle;
- použitie v mnohých oblastiach súvisiacich so spracovaním materiálov (moderná nanotechnológia).
Koronárny výboj tiež našiel široké uplatnenie v medicíne, kde sa používa na obmedzený účinok elektrostatických výbojov na choré orgány človeka. Okrem toho sa na základe tohto účinku vyvinulo mnoho zariadení, ktoré môžu ionizovať vzduch nielen vo výrobných zariadeniach a výrobných halách, ale aj v typickom mestskom byte. Jedným z týchto užitočných vynálezov je elektrostatický filter navrhnutý na odstránenie aerosólových a mechanických častíc z okolitého vzduchu. Vďaka jeho použitiu je možné zbaviť sa sadzí, sadzí a dymu, ako aj malých častíc prachu, ktoré sa hromadia v akomkoľvek modernom dome.
Ako odstrániť statickú elektrinu od osoby a okolitých predmetov
Pretože škodlivosť statickej elektriny pre dospelých a deti sa časom dokázala, vedci už dlho hľadajú spôsoby, ako ich chrániť pred týmto nebezpečným javom. Mimoriadny význam má otázka ochrany pred statikou malých detí, ktoré sú citlivejšie na jej prejavy. Pre všetky kategórie používateľov bolo vyvinutých niekoľko rôznych prístupov na odstránenie náboja statickej elektriny, ktorá sa časom hromadí na povrchoch akéhokoľvek objektu.
Najjednoduchší spôsob, ako sa zbaviť statického náboja na domácom zariadení (napríklad na osobnom počítači alebo v práčke), je uzemniť ich pripojením na špeciálny uzemňovací autobus.
Najjednoduchší spôsob odstránenia náboja z akejkoľvek nositeľnej veci je periodické striekanie striekacou fľašou vody, čo je dobrý základ.
Aby sa zabránilo hromadeniu nebezpečného náboja na karosérii automobilu, k zadnému nárazníku je pripevnený špeciálny pásik z vodivej gumy (popruh). Okrem toho je pri dlhých cestách v osobných vozidlách potrebné skúmať otázku neprípustnosti akumulácie poplatkov z dôvodu zmeny polohy tela vzhľadom k sedadlu. V dôsledku trenia vyplývajúceho z týchto prípadov sa niekedy hromadí dostatočné množstvo z nich, čo často vedie k viditeľnému a nepríjemnému elektrickému výboji. Preto by ste mali sedadlá pravidelne navlhčiť a striekať ich špeciálnym kompaktným sprejom.
Osobné ochranné opatrenia
Elektrostatická ochrana je nevyhnutným opatrením, bez ktorého je v modernom živote takmer nemožné. Na tento účel bolo vyvinutých množstvo účinných a účinných metód, pomocou ktorých je možné znížiť riziko statických účinkov. V prvom rade je to správna voľba odevov na každodenné nosenie, ktorá sa vyrába na báze prírodných tkanín, ako je bavlna, ľan a podobné vlákna nesyntetického pôvodu. Ak to nie je možné, budete musieť použiť moderné nástroje na elektrostatické odstránenie určené špeciálne na tento účel.
Najjednoduchším spôsobom ochrany pred elektrickými javmi pri nosení odevov je použitie antistatických zlúčenín, ktoré odstraňujú náboj z povrchu tkaného materiálu.
Široko sa používajú špeciálne pracie prášky, ktoré obsahujú špeciálne prísady, ktoré neutralizujú účinok elektrostatického účinku.
Kompetentný prístup k výberu obuvi nosenej každý deň pomôže zbaviť sa statickej elektriny, čo nie je o nič menej dôležité ako správny výber látky pre odevy.Na vysvetlenie zvláštností ochrany ľudí z nôh bude potrebné pamätať na to, že je ľahšie hromadiť sa na gumových povrchoch bezplatne, vždy k dispozícii v zemi. Ak si vyberiete topánky s podrážkou na báze kože na trvalé nosenie, dôvody na vznik elektrostatiky zo zeme budú menšie.
Vo všetkých podnikoch, ktorých zamestnanci sa zaoberajú výrobou vysoko presných a drahých elektrických spotrebičov a ich súčastí, sa vydávajú špeciálne topánky. S jeho pomocou je možné zaistiť moderné mikročipy a ďalšie elektronické súčiastky pred náhodným výpadkom statickou elektrinou.
Z praxe je známe, že voda a vlhké prostredie sú vodičom elektrických nábojov, takže sa obvykle na hromadných povrchoch hromadia. Tento postup sa vykonáva nanesením špeciálnych roztokov a pleťových vôd na pokožku rúk a tela. Najlepšie je to urobiť bezprostredne pred obliekaním a potom zvlhčovať exponované časti tela počas celého pracovného dňa. Pri akumulácii veľkého množstva poplatkov na odevoch, ktoré sa nosia doma, sa odporúča, aby ste ich na krátky čas namočili a potom otvorene dôkladne osušte.
Samotná statická elektrina je pre človeka nebezpečným prírodným prejavom, ktorý môže viesť k mnohým nežiaducim následkom a dokonca k vážnym chorobám. Boju proti nemu sa preto venuje zvýšená pozornosť nielen v priemyselnom meradle, ale aj v domácich podmienkach.
