寒冷干燥的冬季,我們在日常生活總會遭到一些現(xiàn)象的“親切問候”:清早的頭發(fā),總是越梳越亂;脫毛衣時,經(jīng)常能聽見人心惶惶的噼里啪啦聲;衣服上的灰塵很多,卻怎么也拍不掉;觸摸門把手、窗戶框等金屬器物,甚至跟人握手時,手總會感到電擊似的刺痛……有時候這些無法逃避的日常事情真是讓人煩惱不堪,痛苦不已。
原來這都是靜電惹的禍——在我國大部分地區(qū)的冬季,由于空氣濕度小,化纖衣物、地毯、坐墊等受到摩擦,就會產(chǎn)生靜電。如果靜電聚集達到一定的電壓,人接觸時,就會產(chǎn)生“觸電”現(xiàn)象。
關(guān)于靜電的常識你了解多少?
所謂靜電,就是一種宏觀上暫時處于靜止狀態(tài)的電荷,當這些電荷聚集在某個物體中或表面上的時候就形成了靜電。由于電荷分為正電荷和負電荷兩種,所以靜電現(xiàn)象也分為正靜電和負靜電。但無論是哪種靜電,當帶靜電的物體接觸零電位的物體或與其有電位差的物體時,都會發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移,發(fā)生放電現(xiàn)象。
在我們的日常生活和工作中,各種原因都會導(dǎo)致靜電的產(chǎn)生。zui常見的原因是兩種材料的接觸和分離,比如人的走動,物品的搬運,工具的放置等。典型起電的方法就不同的物體相互摩擦,摩擦產(chǎn)生的電荷在導(dǎo)體上可迅速流失,而在諸如化纖、毛織物等不導(dǎo)電的絕緣體上則不會流失,形成靜電。不要小看這些靜電,靜電荷積聚累積靜電壓,并產(chǎn)生靜電引力,一般來說,這個引力對日常生活并無大礙,但是如果在制藥廠或無菌塵的生化實驗室等對環(huán)境要求苛刻的場所,靜電會吸附塵埃導(dǎo)致樣品純度下降,同時干擾相關(guān)精密儀器的正常工作,對實驗或生產(chǎn)結(jié)果造成不良影響。
此外,如果 的靜電荷積聚可造成巨大的靜電壓——在干燥的季節(jié)若穿著化纖衣服和絕緣鞋在絕緣的地面行走,人體身上的靜電壓可達幾千伏甚至幾萬伏,而橡膠和塑料薄膜行業(yè)的靜電更是可高達十多萬伏。靜電高壓往往會引起火花放電,同時釋放出能量,如果發(fā)生在加油站、造紙廠、糧食加工廠等易燃易爆的氣體、蒸汽或粉塵存在的場合中,很有可能引發(fā)火災(zāi)或爆炸,釀成不堪設(shè)想的巨大災(zāi)禍。
在實驗室稱量中不得不說的那些事
如前所述,惱人的靜電作為一種常見的物理現(xiàn)象,經(jīng)常會使人抓狂不已,在實驗室稱量中也不例外。絕大多數(shù)情況下,靜電會對稱量過程本身或?qū)嶒灲Y(jié)果產(chǎn)生不良影響。因此,怎樣將靜電的影響降至zui低,在實驗室中具有重要的研究意義。
A. 靜電——形影不離的“稱量好伙伴”
通常,在稱量物和諸如防風(fēng)罩或外殼等不與秤盤相接的天平固定部件上會附著靜電荷,從而在它們之間形成一個靜電場,導(dǎo)致靜電干擾力的產(chǎn)生,這很有可能會引起稱量值讀數(shù)的變化,小到毫克,大到克的范圍內(nèi)。對于天平這種精密的稱量儀器來說,這顯然是不能接受的。
然而,在實際操作中處理或傳送樣品時,摩擦過程是不可避免的,比如稱量物本身的摩擦、稱量物在容器或皮重容器上面的摩擦、干燥箱內(nèi)空氣對流時的摩擦、托架上過濾器的摩擦……而發(fā)生摩擦的大多數(shù)都是如塑料、玻璃、過濾介質(zhì)、粉末等導(dǎo)電性不高的材料,因而接收的電荷只能緩慢地傳給外界環(huán)境。所以說靜電或多或少總是存在的。
在稱量時,如果不采用任何除靜電的措施,我們除了要測量出錯誤的稱量值以外,更重要的是還要通過較大的稱量值偏差和很差的重復(fù)性估算出稱量結(jié)果。由于靜電荷之間的相互作用力分為吸引力和排斥力兩種,所以稱量結(jié)果的偏差也有正值和負值之分。如果是吸引力作用,稱量物顯得比實際上的要輕,排斥力作用則反之。
B. 空氣濕度的影響
對于各種各樣的電子天平來說,稱量材料的靜電特性主要取決于居支配地位的空氣濕度。之所以干燥的冬季比潮濕的夏季更容易產(chǎn)生靜電,正是因為當空氣的相對濕度在65~70%以上時,物體表面往往會形成一層極微薄的水膜,使表面電阻率大大降低,靜電荷就不易積聚;而如果相對濕度降至45%或更低時,如同在我們所處緯度氣候條件下的冬季或空調(diào)室內(nèi)環(huán)境,靜電荷不容易逸散,就有可能形成高電位。因此保持工作環(huán)境的相對濕度是實驗室中zui簡單的預(yù)防靜電產(chǎn)生的方法。
C. 輔助裝置
事實上,空氣濕度增大雖然能夠降低靜電的影響,但是過大的濕度也會導(dǎo)致另外的不良結(jié)果,如樣品受潮變質(zhì)。歸根結(jié)底,通過控制空氣濕度來消除靜電不是之計。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們通過進行不同的靜電與稱量試驗,嘗試了在靜電產(chǎn)生過程中進行干預(yù)的各種方法,主要都是關(guān)注在天平上安裝輔助裝置的問題。
為了增強空氣電離,人們曾經(jīng)設(shè)想了在防風(fēng)罩里安裝一種放射性金屬的輻射器,起到對靜電荷的中和作用。但是后來考慮到放射性輻射的危險性,再加上設(shè)備的高成本,這個計劃就胎死腹中;又比如,使用基于電離法的反靜電槍,在高壓電源電極上進行電暈放電,或通過離子轟擊使物體表面中和,并進行強制通風(fēng),可有效減少電荷積聚。但是該方法如果操作不當很容易引發(fā)觸電危險。
另外,還有一些規(guī)避靜電源的一些辦法,比如實驗人員禁止穿著化纖外衣,不要使用塑料、玻璃等易產(chǎn)生靜電的材料作為容器來裝盛樣品等。
*惱人靜電,稱量無懈可擊!
讀到這里,有人肯定要問除靜電到底有沒有安全省事的好辦法啊?別著急,小編馬上來給大家開開眼界。
視頻中的這款天平堪稱奧豪斯天平家族里身份zui高大上的一款——Explorer準微量天平自動風(fēng)罩門型號。為實現(xiàn)更加自動化的稱量,此款天平設(shè)計了zui大程度減震的自動風(fēng)罩門,用戶無需放下手中的樣品,只需在感應(yīng)器上方輕輕一揮,即可開啟風(fēng)罩門。特別值得一提的是,天平內(nèi)部自帶靜電消除器,不斷釋放正負離子,來平衡被稱量樣品上的離子,從而消除靜電,稱量的性。
那么對于那些不帶靜電消除器的天平又如何擺脫靜電的困擾呢?作為一家百年衡器品牌,奧豪斯早就為您想好啦!看到下面這幅圖了嗎?它可不是我們的T81電子稱重儀表哦,而是奧豪斯 的獨立靜電消除器ION-100A,跟我們的電子天平家族可是絕配哦!至于它有什么過人之處,快跟隨小編一起來瞧瞧吧!
A. 直流電暈放電
在傳統(tǒng)交流電暈放電過程中,單個放電針按一定時間間隔釋放單一類型的正離子或負離子。離放電針越近,消除的靜電才越多。而ION-100A采用直流電暈放電,兩極放電針持續(xù)釋放1×106/cm3正、負離子來平衡附著于樣品上的電荷,且擁有10~40cm的寬泛距離來充分消除靜電;
B. 無風(fēng)扇技術(shù)
傳統(tǒng)放電方法,由于設(shè)計功能上的局限,需要通過通風(fēng)設(shè)備來吹走樣品上附著的電荷,而ION-100A放電針采用無風(fēng)扇技術(shù),可消除容易上99%的靜電,確保樣品的完整;
C. 結(jié)構(gòu)設(shè)計,巧奪天工
ION-100A擁有緊湊的機構(gòu),無需占用過多的實驗臺面空間,其高度和角度可根據(jù)需要調(diào)節(jié)到*位置。同時放電針持久耐用,可輕松替換,工作時限可達15,000個小時;
D. 標配內(nèi)置,選件伴侶
Explorer準微量天平系列的自動門型號標配內(nèi)置靜電消除器,其他系列天平可外接選配此產(chǎn)品。相信您看了下面的視頻一定會有更深刻的印象:
怎么樣,除靜電的過程是不是變得安全而又簡單?如果您想了解更多相關(guān)案例以及奧豪斯天平家族的產(chǎn)品信息,或正在尋求更專業(yè)細致的選型指導(dǎo),請及時,我們的工程師們將會在*時間為您提供專業(yè)的解答和建議!
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