Statik Elektrikle İlgili Her Şey

Giriş

Statik elektrik, tanım olarak bir madde veya nesnenin pozitif veya negatif net yüke sahip olmasıdır. Doğada hali hazırda bulunan ve belli bazı sebepler sonucu oluşabilen ve genellikle istenmeyen bir durumdur. Metaller üzerinde oluşan statik elektrik genelde anlık olurken, yalıtkanlar üzerinde oluşanlar uzun süreli kalıcı olabilirler.

Statik elektrik sanayi kuruluşlarında üretkenlik ve kalite sorunlarına neden olmakla birlikte meydana getirdiği ani ark boşalmalarıyla operatör ve çalışanlara güvenlik sorunu da çıkartmaktadır. Ayrıca bu boşalmalar yangınlar çıkartabilmekte ve elektronik cihazlara geri dönüşü olmayan hasarlar verebilmektedir.

Statik Elektriğin Sebepleri

Maddeler, elektriksel olarak nötr atomlardan oluşmaktadır. Çünkü, atomlar içerisinde bulunan pozitif yüklerin (çekirdeğinde bulunan protonlar) sayısı ile negatif yüklerin (çekirdeğin etrafındaki kabuklarda bulunan elektronlar) sayısı birbirine eşittir. Statik elektrik olgular, pozitif ve negatif yüklerin ayrımına ihtiyaç duyarlar.

İki madde birbirleriyle temasa geçtiğinde, elektronlar bir maddeden diğer maddeye geçebilir. Böylece bir madde üzerinde aşırı miktarda pozitif yük, diğeri üzerinde ise buna eşit miktarda bir negatif yük bırakır. Maddeler ayrıldıklarında, yükleri oransız bir şekilde tutarlar.

Statik Elektrik Nasıl Oluşur?

Bütün maddeler artı ve eksi yükle yüklüdür. Dengede olan artı ve eksi yükler sürtünme ile bozulur ve maddelerin elektriklenmesine sebep olur. Statik elektrik, tabiatta birbirinden farklı veya aynı, iletken veya yalıtkan iki maddenin temas etmesi ve sonra ayrılması veya sürtünme işlemi sonucunda, bu iki cisim arasında pozitif ve negatif elektronların serbest bırakılması ve işaretlerinin değişmesi ile kendiliğinden statik elektrik oluşur. Statik yükün voltajı çok fazla olmasına karşın, ancak akımı çok zayıftır.

Teknolojik gelişme sonucu kullanılan sentetik giyim eşyaları, sadece insan vücudunu topraktan izole etmez, elektrostatik yüklerin oluşmasına da sebep olur. Günümüzde sentetik ve plastik eşyaların kullanımı olumsuz etkiler yapmaktadır.

İnsan vücudu üzerinde oluşan statik yükün büyük bir kısmı giyilen elbiseden ve bulunduğumuz ortamlardaki plastik taban, yer, duvar pimapen pencere vs. kaynaklanmaktadır. İnsanların bulundukları ortamdaki almış oldukları statik elektrik insan sağlığına ve de kullanmış oldukları elektronik cihazlara zarar vermektedir.

Vücuttaki Statik Elektrik Nasıl Atılır?

Elbisenizi giyerken, benzer şekilde, cisimler birbirlerine yaklaştıklarında veya dokunduklarında aralarında yük transferi gerçekleşir ve statik elektrikle yüklenirler. İnsan vücudunda olan elektrik özellikle ellerde yüzde başta yoğunlaşmış haldedir. Temas veya sürtünme yolu ile bir cisme dokunduğumuz zaman vücudumuz ile cisim arasında bir yük geçişi olur. Negatif olarak yüklenen vücudumuz ile başka bir cisme temas ettiğimizde ani bir şekilde yük boşalması yaşanır.

Böylece yüklerin cinsi ve miktarında değişiklik meydana gelir. Statik elektriğin miktar olarak artışı en çok da sürtünme yoluyla gerçekleşir. Statik elektrik şarjı nemli ortamlarda daha az, kuru ortamlarda ise daha fazladır. Bu nedenle sürekli kuru ortamlarda bulunuyorsanız aklınıza geldikçe vücudunuzdaki statik elektriği boşaltma, sağlığınız açısından faydalı olur. Vücuttaki statik elektriğin fazlasını dışarı atmak için ya çıplak el ve ayakla toprağa elleyerek bir nevi toprak hattı yaparak ya da su ile yıkanarak bu elektronları dışarı aktarmakla statik elektrik boşaltılır.

Statik Elektriğin Zararları

Statik elektrik görünüşte zarar vermeyecek bir elektrik türü olarak düşünülse de aslında oldukça büyük zararlara neden olabilir. Yüklenme sonrasında temas ile yük boşalmaları endüstri ve ticari alanlarda ciddi zararlara neden olabilmektedir.

• Statik elektrik insanlarda deri hastalıklarına neden olabilir.

• Düşük voltajlar ile çalışan elektronik devre elemanlarına zarar vererek devreleri işlemez duruma getirebilir.

• Elektronik tabanlı sistemlerde devre elemanlarını etkilemese de devre akımlarını etkileyerek sistemin istenmeyen sonuçlar döndürmesine sebep olabilir.

• Yanıcı veya patlayıcı özelliğe sahip sıvı ve gazlarla temasında istenmeyen felaketlere sebep olabilir.

• Üretim alanlarında kağıt, kumaş vb. gibi ürünler statik elektrik sonucunda birbirlerini iterek dağılabilir veya birbirlerini çekerek yapışabilir bu da otomasyonda problemler yaratabilirler.

Statik Elektriğin Zarar Verebileceği Ortamlarda Alınacak Önlemler

Statik elektriği önlemek için, yapılan işin niteliğine göre;

-Nemlendirme,

-Birbirine bağlama ve topraklama,

-İyonizasyon yöntemlerinde biri veya birkaçı uygulanmalıdır.

Nemlendirme

Çevre havasını statik elektrik akımının geçmesine izin verecek kadar nemli hale getirerek, statik elektrik birikimi engellenebilir. Nemlendirme birçok madde için zararlı olduğundan ve sıcak havalarda aşırı nem, insanları rahatsız edebileceğinden kullanım alanı sınırlıdır.

Birbirine bağlama ve topraklama

İletken özellikteki iki veya daha fazla cismi, bir iletken aracılığıyla birbirine bağlayarak topraklamaktır. Böylece, cisimlerdeki statik elektrik yükü dengelenmiş olacaktır. Parlayıcı sıvıların konulduğu bütün depolar ve boru donatımları, boru bağlantıları bu yöntemle statik elektriğe karşı topraklanmalıdır. Depoların parlayıcı sıvılarla doldurulması veya boşaltılmasında araç ile depo arasında topraklama hattı bağlantısı yapılmalıdır. Bu bağlantı “topraklama tamburu” olarak adlandırılan özel ürünlerle gerçekleştirilmektedir.

İyonizasyon yöntemleri

Hava, normal koşullarda iletken değildir. Ancak, havayı yeterli oranda iyonlaştırarak statik elektriğin cisimlerde birikmesi önlenebilir. Havayı iyonlaştırmak için; statik tarak, radyoaktivite ile iyonlaştırma veya açık alev gibi yöntemler kullanılmalıdır.

Paylaş