Koncept přírodního fenoménu zvaného „statická elektřina“ je známý většině lidí ze školního kurzu fyziky. Popisuje zážitek, kdy se jemně nasekané kousky papíru začnou lepit na opotřebovaný kartáč na vlasy nebo ebonitovou hůlku. Tento jev je v tomto příkladu prezentován jako přitažlivost heterogenně nabitých prvků, což je vysvětleno oddělením nábojů v důsledku tření. V přírodě však existují další projevy tohoto jevu, které vůbec nejsou jako experiment nebo zábavná zkušenost. Po seznámení s nimi je snazší pochopit, co je statický stres a jak je možné se s ním vypořádat ve výrobě a v domácích podmínkách.
Stanovení statické elektřiny
Statická elektřina jako účinek je podle definice nebezpečný jev, který ohrožuje zdraví a praxi jakékoli osoby. Abychom pochopili a pochopili jeho podstatu, je třeba si uvědomit, že všechny známé látky jsou složeny z molekul a poslední z nejmenších částic nazývaných atomy. V jejich středu je jádro s protony a neutrony a skupiny elektronů se točí kolem něj na různých drahách. Celkový náboj těchto částic odpovídá stejnému indikátoru pro protony, a proto je atom jako celek neutrální.
U některých látek jsou záporně nabité elektrony od centra tak vzdálené, že se při nejmenším narušení energetické rovnováhy pohybují od svých konstantních drah. K tomu obvykle dochází v důsledku tření, když se v látce uvolní malé množství tepelné energie.
Když se elektrony vzdálí od jádra, získají kladný náboj a v těle materiálu se objeví významné množství částic s opačným nábojem (ionty). Jsou zdrojem a hlavní příčinou tzv. „Statické elektřiny“.
Příčiny výskytu a projevu
K statickému napětí dochází v důsledku narušení obecné rovnováhy elektricky nabitých částic přítomných v jakékoli hmotě. Je tvořen nejen podle předem naplánovaného scénáře: na žádost učitele nebo experimentátora. V praxi se to nejčastěji projevuje bez účasti a v rozporu s jeho vůlí.
Jednoduchý příklad: oblékání oděvů ze syntetických tkanin. V důsledku tření na těle a následného výskytu statických nábojů ho hmota začíná dobře přitahovat a nedovoluje dávat požadovaný vzhled. Jediným možným východiskem v této situaci je postříkat ho speciálním prostředkem zvaným „antistatický prostředek“. Pouze tímto způsobem je možné odstranit přebytečný náboj ze syntetického materiálu.
Další charakteristické příčiny vzniku statického náboje jsou:
- patrné změny teploty, ke kterým také dochází velmi ostře;
- vysoká úroveň záření, což vede ke zvýšení energie elektronů a výskytu heterogenně nabitých částic v materiálu;
- přítomnost silných indukčních a magnetických polí.
První dva důvody, kvůli nimž člověk začíná „elektrickým proudem“, nepotřebují zvláštní vysvětlení. Naopak magnetická indukce se zdá být vážným problémem, zejména nedávno.
Při neustálém nárůstu počtu domácích spotřebičů, z nichž mnohé mají indukční prvky, se dramaticky zvyšuje vliv elektromagnetických polí na člověka.Jedním z těchto projevů je elektrifikace atmosféry díky oddělení vzduchových částic na nabité elektrony a ionty, což je v podstatě stejný projev statické elektřiny.
Postupné hromadění rizikových faktorů spojené s celou řadou zdrojů zahraničních oborů vedlo k samostatnému směru vědy, což studuje míru jejich nebezpečí. Na druhé straně vědci již dlouho přemýšlejí o blahodárných vlastnostech elektrifikace a možnosti využití tohoto účinku ve službě člověku.
Nevýhody a výhody projevu statiky
Nebezpečnými projevy elektrostatiky jsou především neustálé tření nekvalitního oblečení na lidském těle a hromadění elektrických nábojů na kůži. V technické oblasti je tento účinek obzvláště akutní při práci montážních pracovníků - specialistů na pájení mikroobvodů. V tomto případě ohrožuje selhání drahých čipů nebo dokonce celých zařízení sestavených na jejich základě.
Při montáži cenných a vzácných mikročipů stanoví bezpečnostní požadavky zvláštní opatření na ochranu proti těmto nepříjemným projevům.
V technologiích souvisejících s pájením některých mikroobvodů elektrostatická ochrana zahrnuje nasazení uzemněného náramku na paži, v jehož přítomnosti je nebezpečí eliminováno vybíjením nábojů na zem. Tato preventivní opatření se týkají zejména zastaralých struktur K-MOS, které jsou stále více nahrazovány moderními mikročipy, které mají vestavěnou ochranu proti statické elektřině.
Nebezpečí pro člověka
Mezi nebezpečné projevy statiky jako takové patří:
- výboje blesku doprovázené bleskem - jejich příčinou je prodloužené tření vzduchových proudů; možnými důsledky, včetně nebezpečí požáru, daleko předčí všechny ostatní projevy;
- účinek nábojů na biologický obal (kůži) a výskyt silných podráždění na něm;
- nebezpečné a nepříjemné výboje elektřiny lidským tělem při dotyku kovových částí neuzemněných zařízení.
Tento jev nemá nic společného s kritickým proudovým přepětím způsobeným nouzovými situacemi, když nebezpečné napětí vstupuje do krytu domácího spotřebiče.
Všechny tyto otázky se týkají pouze vnější strany projevů statické elektřiny, které lze eliminovat pomocí technických prostředků ochrany. Bližší prozkoumání tohoto procesu odhalí, že účinky statiky na somatiku a lidské tělo mohou vést k vážnějším důsledkům:
- systematické poruchy spánku;
- změny v tónu kardiovaskulárního systému;
- únava;
- výskyt problémů s nervovým systémem;
- malé odchylky v práci svalové tkáně.
Ačkoli tyto poruchy nejsou zpočátku patrné, v těle se v těle hromadí změny, které mohou vést k závažným odchylkám. Špatný spánek vede k duševním problémům, což zase vede k dalším nemocem. Poškození z tohoto účinku v tomto případě není pochyb.
Lékaři doporučují pečlivou pozornost nejen na materiál neustále obnošeného oblečení, ale také na výběr domácího povlečení, na kterém se hromadí nebezpečný náboj.
Výhody statistické elektřiny
Mnoho vědců a vynálezců se pokusilo najít způsoby, jak kontrolovat statický náboj ve prospěch lidí najednou. Vyvinuli objemné a velmi drahé jednotky, jejichž návratnost zůstala zpravidla velmi nízká. Jediným průlomem v této oblasti je objev vědců o takzvaném „koronovém výboji“.
Unikátní schopnosti tohoto jevu jsou využívány nejen ve výrobě, ale také v běžných životních podmínkách.Vzhledem k vývoji moderních technik pro kontrolu elektrostatických jevů jsou široce používány v následujících technologických procesech:
- lakování rámových základen, jakož i povrchů kovových konstrukcí a jiných prefabrikátů;
- čištění plynu od nečistot v těžebním průmyslu;
- využití v mnoha oblastech souvisejících se zpracováním materiálů (moderní nanotechnologie).
Koronární výboj také našel široké uplatnění v medicíně, kde se používá pro omezený účinek elektrostatických výbojů na nemocné lidské orgány. Kromě toho bylo na základě tohoto účinku vyvinuto mnoho zařízení, která mohou ionizovat vzduch nejen v průmyslových a výrobních patrech, ale také v typickém městském bytě. Jedním z těchto užitečných vynálezů je elektrostatický filtr určený k odstranění aerosolu a mechanických částic z okolního vzduchu. Díky jeho použití je možné zbavit saze, sazí a kouře, jakož i malých částic prachu, které se hromadí v jakémkoli moderním domě.
Jak odstranit statickou elektřinu od osoby a okolních předmětů
Protože škodlivost statické elektřiny pro dospělé a děti byla časem prokázána, vědci již dlouho hledají způsoby, jak je chránit před tímto nebezpečným jevem. Zvláštní význam má otázka ochrany před statikou malých dětí, které jsou citlivější na jeho projevy. Pro všechny kategorie uživatelů bylo vyvinuto několik různých přístupů k odstranění náboje statické elektřiny, která se časem hromadí na povrchech jakéhokoli objektu.
Nejjednodušší způsob, jak se zbavit statického náboje na domácím vybavení (například na osobním počítači nebo pračce), je uzemnit připojením krytu ke speciálnímu zemnímu sběrnici.
Nejjednodušší metodou odstranění náboje z jakékoli nositelné věci je pravidelné stříkání stříkací lahví vody, což je dobrý základ.
Aby se zabránilo hromadění nebezpečného náboje na karoserii vozidla, je k zadnímu nárazníku připevněn speciální pásek z vodivé gumy (popruh). Kromě toho je pro dlouhé cesty v osobních vozidlech povinné zkoumat otázku nepřípustnosti akumulace poplatků z důvodu změny polohy těla vzhledem k sedadlu. V důsledku tření vyplývajícího z krytů se někdy hromadí dostatečné množství, což často vede k nápadnému a nepříjemnému elektrickému výboji. Proto byste měli sedadla pravidelně navlhčovat a stříkat je pomocí speciálního kompaktního spreje.
Osobní ochranná opatření
Elektrostatická ochrana je nezbytným opatřením, bez kterého je prakticky nemožné obejít se v moderním životě. Za tímto účelem bylo vyvinuto množství účinných a účinných metod, pomocí kterých je možné snížit riziko statických efektů. V první řadě je to správná volba oděvů pro každodenní nošení, která se vyrábí na bázi přírodních tkanin, jako je bavlna, len a podobné vlákna nesyntetického původu. Pokud to není možné, budete muset použít moderní elektrostatické nástroje určené speciálně pro tento účel.
Nejjednodušší způsob ochrany před elektrickými jevy při nošení oblečení je použití antistatických sloučenin, které odstraňují náboj z povrchu tkaného materiálu.
Široce se používají speciální prací prášky, které obsahují speciální přísady, které neutralizují účinek elektrostatického účinku.
Kompetentní přístup k výběru obuvi, která se nosí každý den, pomůže zbavit se statické elektřiny, což není neméně důležité než správný výběr textilie pro oblečení.Abychom vysvětlili zvláštnosti lidské ochrany před nohama, bude nutné si uvědomit, že je snadnější hromadit se bezplatně, vždy přítomné v zemi, na gumových površích. Pokud zvolíte boty s podešví na bázi kůže pro trvalé nošení, důvody pro vznik elektrostatiky ze země budou menší.
Ve všech podnicích, jejichž zaměstnanci se zabývají výrobou vysoce přesných a drahých elektrických spotřebičů a komponent pro ně, se vydávají speciální boty. S jeho pomocí je možné zabezpečit moderní mikročipy a další elektronické součástky před náhodným výpadkem statickou elektřinou.
Z praxe je známo, že voda a vlhké prostředí jsou vodičem elektrických nábojů, takže se obvykle nehromadí na mokrých površích. Tento postup se provádí aplikací speciálních roztoků a pleťových vod na kůži rukou a těla. Nejlepší je to provést bezprostředně před oblékáním a poté zvlhčit exponované části těla po celý pracovní den. Při hromadění velkého množství nábojů na oděvu, které se nosí doma, se doporučuje krátkou dobu namočit a potom na otevřeném místě důkladně vysušit.
Statická elektřina sama o sobě je pro člověka nebezpečným přírodním projevem, který může vést k řadě nežádoucích důsledků a dokonce k vážným nemocem. Proto je boji proti němu věnována zvýšená pozornost nejen v průmyslovém měřítku, ale také v domácích podmínkách.
