Què és l’electricitat estàtica i com protegir-se d’ella

El concepte d’un fenomen natural anomenat “electricitat estàtica” és conegut per la majoria de la gent del curs de física de l’escola. Descriu una experiència quan els trossos de paper tallats finament comencen a adherir-se a una pinta o un pal d’ebonita que ha quedat cutre als cabells. El fenomen objecte d’estudi es presenta en aquest exemple com l’atracció d’elements carregats de manera diferent, cosa que s’explica per la separació de càrregues a causa del treball realitzat per fricció. Tanmateix, hi ha altres manifestacions d’aquest efecte a la natura, que no s’assemblen gens a un experiment o a una experiència d’entreteniment. Després d’haver-vos familiaritzat amb ells, és més fàcil entendre què és l’estrès estàtic i com és possible afrontar-lo en la producció i en condicions domèstiques.

Determinació de l’electricitat estàtica

Segons la definició, l’electricitat estàtica com a efecte és un fenomen perillós que posa en perill la salut i les activitats pràctiques de qualsevol persona. Per comprendre i comprendre la seva naturalesa, cal recordar que totes les substàncies conegudes consisteixen en molècules, i aquesta última de les partícules més petites anomenades àtoms. Al seu centre hi ha un nucli amb protons i neutrons, i grups d’electrons giren al seu voltant en diferents òrbites. La càrrega total d’aquestes partícules correspon al mateix indicador per als protons, de manera que l’àtom en el seu conjunt és neutre.

En algunes substàncies, els electrons carregats negativament es troben tan lluny del centre que, a la mínima pertorbació del balanç energètic, es desplacen de les seves òrbites permanents. Això sol produir-se com a resultat del fregament, quan s’allibera una petita quantitat d’energia tèrmica a la substància.

Quan els electrons s’allunyen del nucli, adquireix una càrrega positiva i apareix un nombre significatiu de partícules amb càrregues oposades (ions) al cos del material. Són la font i la causa principal de l'anomenada "electricitat estàtica".

Causes d’aparició i manifestació

L’estrès estàtic sorgeix d’una pertorbació en l’equilibri general de les partícules carregades elèctricament presents en qualsevol matèria. No es forma només segons un escenari pre-planificat: a petició d’un professor o experimentador. A la pràctica, sovint es manifesta sense participació i malgrat la seva voluntat.

Un exemple senzill: portar roba de teixits sintètics. A causa de la fricció contra el cos i la posterior aparició de càrregues estàtiques, la matèria comença a encerclar-la fortament i no li permet donar l’aspecte desitjat al costat. L'única sortida possible en aquesta situació és ruixar-la amb un agent especial anomenat "antiestàtic". Aquesta és l'única manera d'eliminar l'excés de càrrega del material sintètic.

Altres causes habituals de càrrega estàtica són:

• canvis tangibles de temperatura, que també són molt nítids;
• un alt nivell de radiació, que comporta un augment de l’energia dels electrons i l’aparició de partícules carregades heterogènies al material;
• presència d’inducció forta i camps magnètics.

Els dos primers motius pels quals una persona comença a "quedar-se xocada" no necessiten explicacions especials. En canvi, la inducció magnètica sembla ser un problema greu, especialment en els darrers temps.

Amb l’augment constant del nombre d’aparells domèstics, molts dels quals tenen elements inductius, la influència dels camps electromagnètics en una persona augmenta bruscament. Una d’aquestes manifestacions és l’electrificació de l’atmosfera a causa de la separació de les partícules d’aire en electrons i ions carregats, que és essencialment la mateixa manifestació de l’electricitat estàtica.

L'acumulació gradual de factors de risc associats a diverses fonts de camps aliens va conduir a una direcció separada en la ciència que s'ocupa de l'estudi del grau del seu perill. D’altra banda, els científics fa temps que pensen en les propietats beneficioses de l’electrificació i en la possibilitat de posar aquest efecte al servei de l’home.

Contres i avantatges de la manifestació estàtica

Les perilloses manifestacions de l'electrostàtica inclouen principalment la fricció constant de roba de mala qualitat al cos humà i l'acumulació de càrregues elèctriques a la pell. En el camp tècnic, aquest efecte es manifesta especialment en el treball dels instal·ladors-especialistes en la soldadura de xips. En aquest cas, amenaça amb el fracàs de xips cars o fins i tot de dispositius sencers reunits sobre la seva base.

Quan es munten microxips valuosos i rars, els requisits de seguretat preveuen mesures especials de protecció contra aquestes manifestacions desagradables.

En les tecnologies associades a la soldadura d’alguns microcircuits, la protecció electrostàtica implica posar-se una polsera a terra a la mà, en presència de la qual s’elimina el perill a causa del drenatge de càrregues al terra. Aquestes mesures preventives es refereixen principalment a estructures K-MOS obsoletes, que cada vegada són més substituïdes per microxips moderns que tenen una protecció integrada contra l’electricitat estàtica.

Perill per als humans

Les manifestacions de l’estàtica que són perilloses per als humans com a tals inclouen:

• descàrregues de llamps acompanyades de llamps: són causades per una fricció prolongada dels corrents d’aire; pel que fa a possibles conseqüències, inclòs el risc d'incendi, són molt superiors a totes les altres manifestacions;
• l'impacte de les càrregues sobre la coberta biològica (pell) i l'aparició de greus irritacions;
• descàrregues d’electricitat perilloses i desagradables pel cos humà en tocar parts metàl·liques d’equips sense connexió a terra.

Aquest últim fenomen no té res a veure amb els xocs crítics de corrent causats per situacions d’emergència quan un voltatge perillós colpeja l’habitatge d’un electrodomèstic.

Totes aquestes qüestions es refereixen únicament al costat extern de les manifestacions de l’electricitat estàtica, que es poden eliminar amb l’ajut de mitjans tècnics de protecció. Un examen més detingut d’aquest procés revela que els efectes de l’estàtica sobre el somàtic i el cos humà poden provocar conseqüències més greus:

• alteracions sistemàtiques del son;
• canvis en el to del sistema cardiovascular;
• fatiga severa;
• l’aparició de problemes amb el sistema nerviós;
• petites desviacions en el treball del teixit muscular.

Tot i que al principi aquests trastorns no es noten gaire, els canvis s’acumulen al cos amb el pas del temps, cosa que pot provocar desviacions greus. Un mal son comporta problemes mentals, que al seu torn comporten altres malalties. En aquest cas, el dany derivat d’aquest efecte és indubtable.

Els metges recomanen prestar molta atenció no només al material de roba que es porta constantment, sinó també a l’elecció de la roba de llit domèstica, sobre la qual s’acumula una càrrega perillosa.

Els beneficis de l’electricitat estàtica

Al mateix temps, molts científics i inventors van intentar trobar maneres de gestionar una càrrega estàtica en benefici dels humans. Van desenvolupar unitats voluminoses i molt costoses, la rendibilitat de les quals va romandre, per regla general, molt baixa. L'únic avenç en aquesta àrea és el descobriment per part dels científics de l'anomenada "descàrrega de corona".

Les possibilitats úniques d’aquest fenomen s’utilitzen no només en la producció, sinó també en les condicions habituals de la llar. A causa del desenvolupament de mètodes moderns de control de fenòmens electrostàtics, s’utilitzen àmpliament en els processos tecnològics següents:

• pintura de bases de marcs, així com superfícies d’estructures metàl·liques i altres productes prefabricats;
• depuració de gasos per impureses a la indústria minera;
• ús en moltes àrees relacionades amb el processament de materials (nanotecnologia moderna).

La descàrrega coronària també ha trobat una àmplia aplicació en medicina, on s'utilitza per a una exposició limitada a descàrregues electrostàtiques en òrgans humans malalts. A més, sobre la base d’aquest efecte, s’han desenvolupat molts dispositius que poden ionitzar l’aire no només en locals industrials i tallers de fàbriques, sinó també en un apartament típic de la ciutat. Un d’aquests invents útils és un filtre electrostàtic dissenyat per eliminar aerosols i partícules mecàniques de l’aire ambiental. Gràcies al seu ús, és possible desfer-se de sutge, sutge i fum, així com de petites partícules de pols que s’acumulen en excés a qualsevol llar moderna.

Com eliminar l'electricitat estàtica d'una persona i objectes circumdants

Atès que la nocivitat de l’electricitat estàtica per a adults i nens s’ha demostrat amb el temps, els científics han estat buscant des de fa temps maneres de protegir-los d’aquest perillós fenomen. Té una importància especial la protecció dels nens petits de l’estàtica, que són més sensibles a les seves manifestacions. Per a totes les categories d'usuaris, s'han desenvolupat diversos enfocaments diferents per alleujar l'electricitat estàtica que s'acumula al llarg del temps a les superfícies de qualsevol objecte.

La forma més senzilla d’eliminar l’acumulació estàtica de l’equip domèstic (per exemple, en un ordinador personal o en una rentadora) consisteix a connectar-los a terra connectant el xassís a un bus de terra especial.

El mètode més senzill per eliminar la càrrega de qualsevol element portàtil és ruixar-lo periòdicament amb una ampolla de polvorització amb aigua, que és un bon terreny.

Per evitar que s’acumuli una càrrega perillosa a la carrosseria del cotxe, s’uneix una tira especial de cautxú conductor (corretja) al seu para-xocs posterior. A més, durant els viatges llargs en vehicles privats, cal estudiar la qüestió de la inadmissibilitat de l'acumulació de càrrecs a causa d'un canvi en la posició del cos respecte al seient. Com a resultat de la fricció derivada de les cobertes, de vegades s'acumula una quantitat suficient d'elles, que sovint condueix a una descàrrega elèctrica tangible i desagradable. Per tant, hauríeu d’humitejar periòdicament els seients ruixant-los amb una ampolla compacta especial.

Mesures i mitjans de protecció personal

La protecció electrostàtica és una mesura necessària, pràcticament impossible de prescindir de la vida moderna. Per a això, s'han desenvolupat una sèrie de mètodes eficaços i eficients, amb els quals és possible reduir el perill d'efectes estàtics. En primer lloc, és l'elecció adequada de la roba per a la roba diària, que es fa a base de teixits naturals com el cotó, el lli i fibres similars d'origen no sintètic. Si és impossible fer-ho, haureu d’utilitzar mitjans moderns per eliminar electrostàtics, desenvolupats específicament per a aquests propòsits.

La manera més senzilla de protegir-se dels fenòmens elèctrics mentre es porta la roba és utilitzar un compost antiestàtic que elimini la càrrega de la superfície del teixit.

S’han generalitzat els lavadors especials, que contenen additius especials que neutralitzen l’efecte de l’efecte electrostàtic.

Desfer-se de l’electricitat estàtica ajudarà a un enfocament competent a l’hora d’escollir sabates que es poden usar diàriament, cosa que no és menys important que triar el teixit adequat per a la roba.Per explicar les peculiaritats de protegir una persona del costat de les cames, caldrà recordar que és més fàcil acumular càrregues lliures, sempre presents al terra, sobre superfícies de goma. L’elecció de sabates de desgast permanent amb sola de cuir reduirà el nombre de motius de l’electrostàtica al terra.

En totes les empreses, els empleats dels quals treballen en la producció d’aparells i components elèctrics d’alta precisió i costosos, emeten sabates especials. Amb la seva ajuda, és possible protegir els microxips moderns i altres peces electròniques contra el trencament accidental per electricitat estàtica.

Per la pràctica se sap que l’aigua i un entorn humit són conductors de càrregues elèctriques, de manera que normalment no s’acumulen sobre superfícies humides. Aquest procediment es realitza aplicant solucions i locions especials a la pell de les mans i del cos. El millor és fer-ho just abans de vestir-se i després hidratar les parts del cos exposades durant tot el dia de treball. Quan s’acumula una gran quantitat de càrrega a la roba que es porta a casa, es recomana sucar-la durant un curt temps i després assecar-la a l’aire lliure.

L’electricitat estàtica en si mateixa és una manifestació natural perillosa per als humans i que pot provocar diverses conseqüències indesitjables i fins i tot una malaltia greu. Per tant, es presta una major atenció a la seva lluita, no només a escala industrial, sinó també en condicions domèstiques.