Mikä on staattinen sähkö ja miten suojautua siltä

Luonnonilmiön, nimeltään "staattinen sähkö", käsite on tiedossa useimmille koulun fysiikkakurssin ihmisille. Se kuvaa kokemusta, kun hienoksi pilkotut paperinpalat alkavat tarttua hiuksiin nuhjuiseen kampaan tai eboniittitikkuun. Tutkittava ilmiö esitetään tässä esimerkissä erilaisten varautuneiden elementtien vetovoimana, mikä selitetään kitkan tekemän työn aiheuttamien varausten erottamisella. Luonnossa on kuitenkin muita tämän vaikutuksen ilmenemismuotoja, jotka eivät ole lainkaan samanlaisia ​​kuin kokeilu tai viihdekokemus. Kun olet tutustunut niihin, on helpompi ymmärtää, mikä staattinen stressi on ja miten sitä voidaan käsitellä tuotannossa ja kotona.

Staattisen sähkön määrittäminen

Määritelmän mukaan staattinen sähkö on vaikutus vaarallinen ilmiö, joka uhkaa kenenkään terveyttä ja käytännön toimintaa. Ymmärtääkseen ja ymmärtääkseen sen luonteen, on muistettava, että kaikki tunnetut aineet koostuvat molekyyleistä ja jälkimmäiset pienimmistä hiukkasista, joita kutsutaan atomiksi. Niiden keskellä on ydin, jossa on protoneja ja neutroneja, ja elektroniryhmät pyörivät sen ympäri eri kiertoradoilla. Näiden hiukkasten kokonaisvaraus vastaa samaa indikaattoria protoneille, joten atomi kokonaisuutena on neutraali.

Joissakin aineissa negatiivisesti varautuneet elektronit ovat niin kaukana keskustasta, että pienimmässäkin energian tasapainon häiriössä ne siirtyvät pysyvältä kiertoradaltaan. Tämä tapahtuu yleensä kitkan seurauksena, kun aineesta vapautuu pieni määrä lämpöenergiaa.

Kun elektronit siirtyvät pois ytimestä, se saa positiivisen varauksen, ja merkittävä määrä hiukkasia, joilla on vastakkaiset varaukset (ioneja), ilmestyy materiaalin runkoon. Ne ovat niin kutsutun "staattisen sähkön" lähde ja tärkein syy.

Esiintymisen ja ilmenemisen syyt

Staattinen stressi syntyy häiriöistä missä tahansa aineessa läsnä olevien sähköisesti varattujen hiukkasten yleisessä tasapainossa. Se ei muodostu vain ennalta suunnitellun skenaarion mukaan: opettajan tai kokeilijan pyynnöstä. Käytännössä se ilmenee useimmiten ilman osallistumista ja hänen tahdostaan ​​huolimatta.

Yksinkertainen esimerkki: yllään synteettisistä kankaista valmistetut vaatteet. Kehoa vasten tapahtuvan kitkan ja sen jälkeen ilmenneiden staattisten varausten vuoksi asia alkaa ympäröimään sitä tiukasti eikä salli sen antaa haluttua ulkoasua rinnalla. Ainoa mahdollinen ulospääsy tässä tilanteessa on suihkuttaa se erityisellä aineella, jota kutsutaan "antistaattiseksi". Tämä on ainoa tapa poistaa ylimääräinen varaus synteettisestä materiaalista.

Muita staattisen varauksen yleisiä syitä ovat:

• konkreettiset lämpötilan muutokset, jotka ovat myös erittäin teräviä;
• korkea säteily, mikä johtaa elektronien energian lisääntymiseen ja heterogeenisten varautuneiden hiukkasten ilmestymiseen materiaalissa;
• voimakkaiden induktio- ja magneettikenttien läsnäolo.

Kaksi ensimmäistä syytä, joiden vuoksi henkilö alkaa "järkyttyä", eivät tarvitse erityisiä selityksiä. Sitä vastoin magneettinen induktio näyttää olevan vakava ongelma, varsinkin viime aikoina.

Kodinkoneiden määrän lisääntyessä jatkuvasti, joista monilla on induktiivisia elementtejä, sähkömagneettisten kenttien vaikutus henkilöön kasvaa voimakkaasti. Yksi näistä ilmenemismuodoista on ilmakehän sähköistyminen, joka johtuu ilmapartikkeleiden erottumisesta varautuneiksi elektroneiksi ja ioneiksi, mikä on olennaisesti sama staattisen sähkön ilmentymä.

Eri vieraiden kenttien lähteisiin liittyvien riskitekijöiden asteittainen kertyminen johti tieteen erilliseen suuntaan, joka käsitteli niiden vaaran asteen tutkimista. Toisaalta tutkijat ovat pitkään miettineet sähköistämisen hyödyllisiä ominaisuuksia ja mahdollisuutta saattaa tämä vaikutus ihmisen palvelukseen.

Staattisen ilmenemisen haitat ja edut

Sähköstaattisten aineiden vaarallisiin ilmenemismuotoihin kuuluvat ensisijaisesti huonolaatuisten vaatteiden jatkuva kitka ihmiskehoon ja sähkövarauksien kertyminen iholle. Teknisellä alalla tämä vaikutus on erityisen voimakas asentajien asiantuntijoiden työssä sirujen juottamisessa. Tässä tapauksessa hän uhkaa kalliiden sirujen tai jopa niiden perusteella koottujen laitteiden vikaantumisella.

Arvokkaita ja harvinaisia ​​mikrosiruja koottaessa turvallisuusvaatimuksissa määrätään erityisistä suojatoimenpiteistä näitä epämiellyttäviä ilmentymiä vastaan.

Joidenkin mikropiirien juottamiseen liittyvissä tekniikoissa sähköstaattiseen suojaukseen kuuluu maadoitetun rannekorun asettaminen käteen, jonka läsnä ollessa vaara poistuu, koska varaukset valuvat maahan. Tällaiset ennaltaehkäisevät toimenpiteet koskevat pääasiassa vanhentuneita K-MOS-rakenteita, jotka korvataan yhä useammin nykyaikaisilla mikrosiruilla, joissa on sisäänrakennettu suoja staattista sähköä vastaan.

Vaara ihmisille

Ihmisille sellaisenaan vaarallisten staattisten ilmiöiden joukossa ovat:

• salaman purkaukset, joihin liittyy salama - ne johtuvat pitkäaikaisesta ilmavirrojen kitkasta; mahdollisten seurausten, myös palovaaran, suhteen ne ovat paljon parempia kuin kaikki muut ilmenemismuodot;
• varausten vaikutus biologiseen kanteen (ihoon) ja vakavien ärsytysten esiintyminen siinä;
• vaaralliset ja epämiellyttävät sähköpurkaukset ihmiskehon läpi kosketettaessa maadoittamattomien laitteiden metalliosia.

Jälkimmäisellä ilmiöllä ei ole mitään tekemistä hätätilanteiden aiheuttamien kriittisten nykyisten iskujen kanssa, kun vaarallinen jännite osuu kodinkoneen koteloon.

Kaikki nämä kysymykset koskevat vain staattisen sähkön ilmentymien ulkoista puolta, joka voidaan eliminoida teknisten suojakeinojen avulla. Tämän prosessin lähempi tarkastelu paljastaa, että staattisen vaikutuksen somaattisiin aineisiin ja ihmiskehoon voi johtaa vakavampiin seurauksiin:

• systemaattiset unihäiriöt;
• muutokset sydän- ja verisuonijärjestelmän sävyssä;
• vaikea väsymys;
• hermoston ongelmien esiintyminen;
• pienet poikkeamat lihaskudoksen työssä.

Vaikka nämä häiriöt eivät ole aluksi kovin havaittavissa, muutokset kertyvät kehoon ajan myötä, mikä voi johtaa vakaviin poikkeamiin. Huono uni johtaa mielenterveysongelmiin, mikä puolestaan ​​johtaa muihin sairauksiin. Tämän vaikutuksen vahingot tässä tapauksessa ovat kiistattomia.

Lääkärit suosittelevat, että kiinnitetään erityistä huomiota paitsi jatkuvasti käytettyjen vaatteiden materiaaliin, myös kodin vuodevaatteiden valintaan, joihin kertyy vaarallinen varaus.

Staattisen sähkön edut

Kerran monet tutkijat ja keksijät yrittivät löytää tapoja hallita staattista varausta ihmisten hyödyksi. He kehittivät isoja ja erittäin kalliita yksiköitä, joiden tuotto pysyi yleensä erittäin alhaisena. Ainoa läpimurto tällä alueella on tutkijoiden löytämä niin kutsuttu "koronapurkaus".

Tämän ilmiön ainutlaatuisia mahdollisuuksia käytetään paitsi tuotannossa myös tavallisissa kotitalousolosuhteissa. Nykyaikaisten sähköstaattisten ilmiöiden hallinnan menetelmien kehityksen vuoksi niitä käytetään laajalti seuraavissa teknologisissa prosesseissa:

• runkopohjien, metallirakenteiden ja muiden esivalmistettujen tuotteiden pintojen maalaus;
• kaasujen puhdistus epäpuhtauksista kaivosteollisuudessa;
• käyttö monilla materiaalien käsittelyyn liittyvillä aloilla (moderni nanoteknologia).

Sepelvaltimon purkautumista on löydetty laajasti myös lääketieteessä, jossa sitä käytetään rajoitettuun altistumiseen sairaiden ihmisen elinten sähköstaattisille purkauksille. Lisäksi tämän vaikutuksen perusteella on kehitetty monia laitteita, jotka voivat ionisoida ilmaa paitsi teollisuustiloissa ja tehdaspaikoissa myös tyypillisessä kaupunkiasunnossa. Yksi näistä käyttökelpoisista keksinnöistä on sähköstaattinen suodatin, joka on suunniteltu poistamaan aerosolit ja mekaaniset hiukkaset ympäröivästä ilmasta. Sen käytön ansiosta on mahdollista päästä eroon nokesta, nokesta ja savusta sekä pienistä pölyhiukkasista, joita kertyy liikaa mihin tahansa nykyaikaiseen kotiin.

Staattisen sähkön poistaminen henkilöstä ja ympäröivistä esineistä

Koska staattisen sähkön haitallisuus aikuisille ja lapsille on osoitettu ajan myötä, tutkijat ovat pitkään etsineet tapoja suojata heitä tältä vaaralliselta ilmiöltä. Erityisen tärkeää on pienten lasten suojeleminen staattisilta, jotka ovat herkempiä sen ilmentymille. Kaikille käyttäjäryhmille on kehitetty useita erilaisia ​​lähestymistapoja staattisen sähkön poistamiseksi, joka kertyy ajan myötä minkä tahansa kohteen pinnalle.

Helpoin tapa päästä eroon staattisesta kertymisestä kodin laitteisiin (esimerkiksi henkilökohtaiseen tietokoneeseen tai pesukoneeseen) on maadoittaa ne liittämällä runko erityiseen maaväylään.

Yksinkertaisin tapa poistaa varaus kaikista puettavista on suihkuttaa se säännöllisesti vesipullolla, mikä on hyvä maaperä.

Jotta vaarallinen panos ei kertyisi auton runkoon, sen takapuskuriin on kiinnitetty erityinen johtavaa kumia oleva nauha (hihna). Lisäksi pitkillä yksityisajoneuvojen matkoilla on tarpeen tutkia maksujen kertymisen mahdottomuutta, joka johtuu korin asennon muutoksesta istuimeen nähden. Suojuksista aiheutuvan kitkan seurauksena niitä kerääntyy joskus riittävä määrä, mikä johtaa usein konkreettiseen ja epämiellyttävään sähköpurkaukseen. Siksi sinun tulee kostuttaa istuimet säännöllisin väliajoin ruiskuttamalla ne erityisellä kompaktilla suihkepullolla.

Henkilökohtaiset suojatoimenpiteet ja -välineet

Sähköstaattinen suoja on välttämätön toimenpide, jota ilman käytännössä on mahdotonta tehdä nykymaailmassa. Tätä varten on kehitetty useita tehokkaita ja vaikuttavia menetelmiä, joiden avulla on mahdollista vähentää staattisten vaikutusten vaaraa. Ensinnäkin, se on oikea valinta jokapäiväiseen käyttöön tarkoitetuille vaatteille, jotka valmistetaan luonnollisten kankaiden, kuten puuvillan, pellavan ja vastaavien ei-synteettisten kuitujen perusteella. Jos tämä on mahdotonta, sinun on käytettävä moderneja keinoja sähköstaattisten laitteiden poistamiseksi, jotka on kehitetty erityisesti näihin tarkoituksiin.

Helpoin tapa suojautua sähköilmiöiltä vaatteita käytettäessä on käyttää antistaattista yhdistettä, joka poistaa varauksen kudotun kankaan pinnalta.

Erityiset pesujauheet ovat yleistyneet, ja ne sisältävät erityisiä lisäaineita, jotka neutraloivat sähköstaattisen vaikutuksen.

Staattisen sähkön poistaminen auttaa pätevää lähestymistapaa päivittäin käytettävien kenkien valitsemiseen, mikä ei ole yhtä tärkeää kuin oikean kankaan valitseminen vaatteille.Selitettäessä henkilön suojelemista jalkojen puolelta, on muistettava, että maaperässä aina esiintyvien ilmaisten latausten on helpompi kerääntyä kumipinnoille. Nahkapohjaisilla pohjoilla varustettujen pysyvien kenkien valitseminen vähentää maaperän sähköstaattisten syiden määrää.

Kaikissa yrityksissä, joiden työntekijät tuottavat tarkkoja ja kalliita sähkölaitteita ja komponentteja heille, he antavat erikoiskenkiä. Sen avulla on mahdollista suojata nykyaikaiset mikrosirut ja muut elektroniset osat vahingossa tapahtuvalta staattisen sähkön rikkoutumiselta.

Käytännöstä tiedetään, että vesi ja kostea ympäristö johtavat sähkövarauksia, joten ne eivät yleensä keräänny kastuneille pinnoille. Tämä toimenpide suoritetaan levittämällä erityisiä liuoksia ja voiteita käsien ja vartalon iholle. On parasta tehdä tämä juuri ennen pukeutumista ja sitten kosteuttaa paljaita kehon osia koko työpäivän ajan. Kun kotona käytetyille vaatteille kerääntyy paljon varausta, on suositeltavaa kastella sitä lyhyeksi ajaksi ja kuivata sitten perusteellisesti ulkona.

Staattinen sähkö itsessään on luonnollinen ilmentymä, joka on vaarallinen ihmisille ja voi johtaa moniin ei-toivottuihin seurauksiin ja jopa vakavaan sairauteen. Siksi sen torjuntaan kiinnitetään enemmän huomiota paitsi teollisessa mittakaavassa myös kotimaisissa olosuhteissa.