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静电是如何产生的?如何避免?

王朝干货·作者佚名  2011-12-21
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穿衣时多亲近棉 居室内多亲近水

爱情小说常用“触电”的感觉来打比方,可在现实生活中时不时被“电”到那么一下,却着实惹人厌。现在正值一年之中最干燥的冬季,衣服越穿越保暖,空调越开越经常,喊冷的人少了,被“麻辣”的静电“骚扰”的人却多了。记者昨天从高校物理系请来高手帮市民解这道“生活中的物理题”。

谁容易“触电”

什么样的人、什么样的环境容易“触电”?上海交通大学物理系在读博士季敏的经验是:冬天衣服穿得多容易被“电”到,特别是化纤织物较多的情况下,静电积累比较多。干燥的空调环境和钢筋水泥的建筑结构也是静电“强化剂”。夏天空气比较湿润,就储存不了这么多静电电压;老式的木结构房屋里,人们也较少产生麻麻的“触电”感。

美国科罗拉多大学物理系博士生李佳麟的切身感受是:因摩擦而产生的静电,喜欢“赖”在干燥的环境中,容易积聚就容易放电,轻轻一碰就会麻人。和上海相比,他现在所处的丹佛干燥得多,任何物体上都会积聚比较多的静电电压,很容易被“电”到。

放电不用怕

“由于电流小,持续时间短,做不了大功,静电现象一般不会对人体产生什么伤害。”季敏表示,人感到麻的那一刻,电荷已经被放掉了,没什么可担心的。

李佳麟指出,静电在自然界中是普遍现象,我们所说的“静电”往往是狭义地指被“电”到的时候,其实还有很多摩擦都产生了静电,只是电荷太小没放电才不被感觉。

如果你实在讨厌那一刹那的“麻辣”味,那就少穿化纤质地的衣服,被褥也少用化纤织物,家居装潢时多用防空间静电的材料,用加湿器等保持室内空气的湿润度。加湿器在国外用得很普遍,但多是为了改善室内湿度,而不是专门对付静电的“武器”。

机器也怕“电”

其实,不只人怕被“电”到,机器设备也怕。电脑被“电”到就会瞬时“罢工”,最简便的应对之道是电源接地。印刷过程中油墨带电荷,若在移动中放电,就可能在纸上留下“静电墨斑”,看上去像上墨不均匀。

记者还了解到,在某些特殊场合,静电可能是大事故的“罪魁祸首”。静电可能使火箭产生意外爆炸,在石化工业中使汽油着火爆炸,在电子工业中损坏电子元器件。此外,静电力的吸尘作用会影响产品质量,给人体健康埋下隐患。

好处知多少

静电会给生活带来麻烦,但它也有很好多处。如静电复印的效率很高。静电还会吸附空气中的尘埃,用它来净化空气就很合适。静电处理的种子抗病能力强,而且发芽率高;经过静电处理的水,既能杀菌又不易起水垢;用静电喷涂家用电器的外壳,非常均匀。

静电,在石油化工行业中危害甚大。稍不注意,发生了一个静电火花,就可能使大型的储油罐、炼油化工装置或油轮毁于一旦。随着石油化工企业及其它工业领域规模的不断扩大,有案可查的静电事故不断发生。因此,使人们逐步认识到静电事故在生产上的危害,从而采取有效的防止措施,杜绝事故的发生是很有必要的,这是搞好安全生产的一个重要环节。笔者在长期的生产实践中,对静电的危害和防止办法有一些浅薄的见解。

一、静电产生于物体与物体的接触表面,液体与固体或固体与液体接触表面存在电离层,当接触面分离时,在各自表面产生了过剩电荷即静电荷。静电发生在带电体表面,且电位高,因而产生了静电。

二、静电事故多数与条件发生变化有关,手工操作是其原因之一,一般来说,静电事故有下列类型:

1、经常型、不注意型。通常发生在设备起电高、接地不良或存在弧立导体场合。

2、二次型、间接型。由设备故障或人的不规范动作、误动作等引起。

3、增幅型、突然型。由设备大型化、采用新技术、检查不够引起。

4、时间延迟型、不了解型。由于对情况不了解或管理体制的不健全等引起。

5、可燃性液体灌装作业时:(1)静置时间不够;(2)用鹤管在液面上喷洒;(3)液面电位高,且液面产生泡沫多.容易积聚电荷和放电。

三、防止静电危害措施:

1、创造条件加速工艺过程中所产生静电的泄漏或中和,限制静电的积累,使其不超过安全限度。

2、控制工艺过程,限制静电的产生,其具体办法如下:

(1)防止形成危险性混合物:静电引起爆炸或火灾的条件之一是有爆炸性混合物的存在。为防止静电灾害,应以不可燃介质代替可燃介质,在许多化工生产的工艺过程中使用着有机溶剂和易燃液体。如果不影响工艺过程的正常进行,最好以不可燃介质代替可燃物质,这样做法既经济又实惠,不仅防止了静电的引燃,而且杜绝了一切着火的根源。例如,洗涤设备或设备零部件上的污物可采用不可燃混合剂进行化学清洗。

另一方面可降低爆炸混合物的浓度。为防止爆炸混合物的形式,可以使爆炸混合物的浓度低于爆炸下限或高于爆炸上限,因此,可以在爆炸和火害危险扔用通风装置或抽气装置及时排出爆炸性混合物,使混合物浓度不超过爆炸下限,防止静电火花引起爆炸或造成火灾。

(2)控制工艺,以限制和避免静电的产生和积聚,是消除静电危害的方法之一。如:控制流速,降低摩擦速度或流速等工作参数可限制静电的产生。增强静电电荷的衰减也是防止静电的产生和逸散的有效办法。另外,同一物质和两种不同物质摩擦,可能带有不同数量和极性的电荷,因此利用材质的搭配控制产生静电。(3)接地是消除导体上静电的最简单和有效的方法,可防止物体上储存静电,同时也限制了带电物体的电位上升或因此而产生的静电放电,以及防止静电感应的危险。

(4)增湿可使带电介质在自然环境中的静电荷自行逸散,防止积聚以达到消除静电目的。

(5)在容易产生静电的高绝缘材料中,加入化学防静电剂可降低材料的体积电阻或表面电阻,加速静电泄漏,消除静电危险。如:在聚酯薄膜中加入烷基二苯醚磺酸钾盐可防止静电的产生等。

(6)使用静电消除器可使带电物体极性相反的离子向带电物体移动,并和带电物体的电荷进行中和,从而达到消除静电的目的。

(7)防止人体带电可预防静电电击,人体的“不快感和恐怖感”而导致工作效率降低。以及防止人体静电带电的放电,而引起可燃性物质的爆炸和火灾。

参考资料:http://www.dastu.com/2004/9-10/22437.html

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