靜電對化工生產(chǎn)的危害及措施——靜電產(chǎn)生的原因(2)
(一)靜電產(chǎn)生的內(nèi)因
1. 物質(zhì)的溢出功不同。任何兩種固體物質(zhì),當(dāng)兩者作相距小于25*10-8cm
的緊密接觸時,在接觸界面上會產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移現(xiàn)象,這是由于各種物質(zhì)溢出功的不同的緣故。兩物質(zhì)相接觸時,溢出功較小的一方失去電子帶正電,而另一方就獲得電子帶負(fù)電。
2.物質(zhì)的電阻率不同。電阻率高的物體,其導(dǎo)電性能差,帶電層中的電子移動較困難,
構(gòu)成了靜電荷集的聚條件。
3.介電常數(shù)(電容率)不同。在具體配置條件下,物體的電容與電阻結(jié)合起來決定了靜電的消散規(guī)律。如果液體的介電常數(shù)大于20,并以連續(xù)性存在及接地,一般說來,無論是運(yùn)輸還是儲存都不可能積累靜電。
(二)靜電產(chǎn)生的外因
1.緊密的接觸和迅速的分離。任何物體的表面都是不光滑的,所謂的接觸是多點(diǎn)接觸,當(dāng)接觸距離小于25*10-8cm時,就有電子轉(zhuǎn)移,即形成雙電層。若分離得足夠快,物體就帶電。
2.附著帶電。某種極性的離子或帶電粉塵附著到與地絕緣的固體上,能使該固體帶上靜電或改變其帶電狀況。物體獲得電荷的多少,取決于該物體對地電容及周圍情況。人在有帶電微粒的場合活動后,由于帶電微粒吸附于人體,因而會帶電。
3.感應(yīng)起電。在工業(yè)生產(chǎn)中,存在帶靜電物體能使附近不相連的導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象。
4.電解起電。將金屬浸入電解溶液中,或在金屬表面形成液體薄膜,由于界面的氧化-還原反應(yīng),金屬離子將向溶液里擴(kuò)散,即形成界面電流,隨著這一過程的進(jìn)行,界面上出現(xiàn)雙電層,形成電位差。在一定的條件下,這個電位差足以阻止金屬離子繼續(xù)溶解,達(dá)到平衡狀態(tài)。平衡狀態(tài)遭到破壞時,金屬離子繼續(xù)擴(kuò)散,形成電流。
5.壓電效應(yīng)起電。某些固體材料在機(jī)械力的作用下會產(chǎn)生電荷。壓電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷密度小,但是在局部面積上分布著不均勻的正負(fù)電荷。雖然壓電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷密度小,仍具有可能引起爆炸的能量。
6.極化起電。絕緣體在靜電場內(nèi),其內(nèi)部和表面能出現(xiàn)電荷,是極化作用的結(jié)果。按照分子結(jié)構(gòu)的不同,極化分為兩類;一是非極性分子極化,二是極性分子極化。
7.噴出帶電。粉體、液體和氣體從截面很小的開口噴出時,這些流動的物體與噴口激烈的摩擦,同時流體本身分子之間又相互碰撞,會產(chǎn)生大量的靜電。
8.飛沫帶電。噴在空間的液體,由于擴(kuò)散和分離,出現(xiàn)了許多小滴組成的新的液面,產(chǎn)生靜電。
另外還有淌下、沉浮、凍結(jié)等許多產(chǎn)生靜電的方式。同時需要指出的是產(chǎn)生靜電的方式不是單一的,而是幾種方式共同作用的結(jié)果。
董知勇
丁金山 馬振軍