Antistatik nedir ve antistatik ürünler ne amaçla, nerelerde kullanılırlar, ne işe yarar? Antistatik ürünlerin önemi ve kullanım alanları.
Statik elektrik son derece yararlı olabilir: fotokopi makineleri ve lazer yazıcılar onsuz çalışmaz. Ama bir an için yıldırımı düşünün ve bunun oldukça korkutucu da olabileceğini göreceksiniz. Statik kendi başına zararlı olmasa da, büyük miktarlarda oluştuğunda ve aniden boşaldığında, dramatik ve tehlikeli kıvılcımlar elde edebilirsiniz (sadece 1 mm uzunluğunda bir kıvılcım oluşturmak yaklaşık 3000 volt alır). Yanıcı bir şeyin (benzin dumanı gibi) olduğu yerde bir kıvılcım oluşturun ve farkına bile varmadan bir ateş topu ve bir patlama olur. Sorunlara neden olmak için yıldırım boyutunda statik elektriğe ihtiyacınız yoktur: küçük bir kıvılcım bile bazı durumlarda sorunlu olabilir. Bir halı üzerinde yürürken vücudunuzda statik elektrik oluşmuşsa ve hassas elektronik bileşenleri kullanmaya başlarsanız, vücudunuzdan ani akım boşalması çok pahalı bir hasara neden olması için yeterli olabilir. Antistatik ürünlerin yardımcı olabileceği yer burasıdır. Nasıl çalıştıklarına daha yakından bakalım!
Statik nereden geliyor ve nereye gidiyor?
Statik elektriğin (adından da anlaşılacağı gibi) tek bir yerde kalan bir tür elektrik yüküdür – gerçekten statiktir. Devre adı verilen belirli bir yol boyunca bir yerden diğerine hareket eden elektrik olan mevcut elektriğin (elektrik akımı da denir) zıttıdır.
Statik genellikle yalıtkanlar (plastik, kauçuk vb. Gibi elektriği çok iyi iletmeyen malzemeler) veya yalıtımlı iletkenler, örneğin bir balonu tekrar tekrar giysinize sürdüğünüzde oluşur. Bazen buna triboelektrik etki denildiğini görürsünüz – Yunanca tribos kelimesinden sürtünme anlamına gelir – ancak bu süslü ifade anlayışımıza pek bir şey katmaz: önemli olan sürtünme değil, farklı malzemeleri tekrar tekrar temas ettirmek (sürtünme çok etkili bir şekilde başarır).
Statik elektrik gerçekten yararlı olabilir ve onu her türlü pratik şekilde kullanırız. Örneğin, kameranızla flaşlı bir fotoğraf çektiğinizde, bir kapasitörde (bir elektrik depolama aygıtı) statik elektriğin oluşması için birkaç saniye beklemeniz gerekir. Kameranızdaki kapasitör tamamen şarj olduğunda, bir ışık yanar ve deklanşör düğmesine bastığınızda kapasitör, güçlü bir ksenon ampul aracılığıyla hızla boşalır, kısa bir ışık parlaması oluşturur. Yıldırım. Burada neler oluyor? Statik elektrikten kurtulmak için bir devre oluşturarak onu akım elektriğine çevirmemiz gerekiyor. Yıldırımda olan budur: Bir bulutta o kadar çok elektrik yükü oluşur ki, onunla yer arasındaki hava artık bir yalıtkan görevi görmez. Etkili bir şekilde, hava aniden dev bir devreye dönüşür ve elektrik Dünya’ya akarken – bir yıldırım çarpması gibi – görünür hale gelir.
Anti-statik ürünler nasıl çalışır?
Statiği durdurmak için, elektriğin asla birikme şansı olmadığından emin olmalısınız. Başka bir deyişle, herhangi bir elektrik yükünü zararsız bir şekilde uzaklaştırmak için bir tür elektrik devresi olduğundan emin olmalısınız. Anti-statik ürünler bunu bazen fiziksel ve bazen kimyasal olmak üzere her türlü farklı şekilde yapar.
Fiziksel yöntemler
Muhtemelen arkadan aşağıya sarkan küçük siyah şeritlerle yola temas eden arabalar görmüşsünüzdür. Bir arabanın metal gövdesi, lastik tekerlekler üzerinde, hava sürtünerek yoldan aşağıya inerken statik bir yük oluşturur. Teori, bu şekilde şeritlerin statik elektriğin araç gövdesi üzerinde birikmesini, radyo parazitini, kapıları açtığınızda elektrik çarpmasını ve araba hastalığını azaltmasıdır. Bu şeritler işe yarıyor mu? Hayır, tamamen faydasızlar. 1980’lerde, İngiliz ticaret standartları görevlileri, antistatik şeritleri sattığı için bir şirket hakkında dava açtılar çünkü açıklandığı gibi işe yaramıyorlar: araba lastikleri, statik yükleri Dünya’ya iletmede 10 milyon kat daha etkilidir. Ancak işe yarasalar bile, kesin olan bir şey var: yararlı bir şey yapmak için, hem metal araba gövdesine bağlı olmalı hem de yere değmeli, ikisi arasında bir elektrik devresi tamamlamalı – ve havada sallanıyorlarsa (çoğunda olduğu gibi) tam bir zaman kaybıdır.
Kaynak: Facebook Minute Physics Grubu
Statik elektrik gerçekten arabalarda bir sorunsa, bunun uçaklarda ne kadar büyük bir sorun olduğunu, daha yüksek hızda uçtuğunu ve havada çok daha fazla yüzey alanı olduğunu hayal edin. Fark etmemiş olabilirsiniz, ancak birçok uçakta statik elektriği bir noktaya yoğunlaştırmak ve onu daha etkili bir şekilde boşaltmak için gövdenin arkasına yerleştirilmiş küçük karbon fiber çubuklar veya fitiller vardır. Ayrıca, uçuş sırasında bir uçağa yıldırım çarpması durumunda elektrik yüklerini dağıtmaya yardımcı olurlar.
Kaynak: pixabay.com
Uçaklarda
Statik sadece hareket eden araçlar için bir sorun değildir; hareket eden insanları da etkileyebilir. Sentetik elyaftan yapılmış zemin kaplamalarınız varsa, üzerlerinden her geçtiğinizde muhtemelen statik bir yük alırsınız. Bu normalde endişelenecek bir şey değildir, ancak hassas elektronik veya bilgi işlem ekipmanı olan bir ofiste çalışıyorsanız sorun olabilir. Bu nedenle, hassas elektronik bileşenleri bir devreye lehimliyorsanız, statik elektriği güvenli bir şekilde toprağa taşımak için elektriksel olarak iletken bir bileklik takmak genellikle iyi bir fikirdir. Fabrikalar ve işyerleri, herkesin kayış takma ihtiyacını ortadan kaldırmak için genellikle anti-statik zemin (kauçuk paspaslar veya halılar) kullanır. Normal yer döşemelerine benziyorlar, ancak sıradan kauçuk veya naylon (sentetik plastik) lifler arasında noktalı elektriksel olarak iletken karbon liflerinin iyi bir oranından yapılmıştır.
Anti-statik zeminler, bir elektrik kazası durumunda kaçak gerilimlerin insanlara elektrik vermesini engelleyerek statik yükleri güvenli bir şekilde dağıtacak şekilde akıllıca tasarlanmıştır. Durdurulması gereken elektrik ile akması gereken elektrik arasındaki farkı nasıl “biliyorlar”? Bir tasarım, daha ince plastik kılıflarla çevrili çok ince bakır teller kullanır. Birisi zeminin bir tarafında tipik bir ev voltajında dururken elektrik çarpmasına maruz kalırsa, kılıf akımın malzemeden akmasını ve yakındaki diğer insanlara elektrik vermesini durduracak kadar kalın olur. Ancak statik elektrik tipik olarak çok daha yüksek gerilimler içerir. Bu nedenle kılıfın yalıtımı bu durumda başarısız olur ve herhangi bir akım bakır teller yoluyla zararsız bir şekilde toprağa akar.
Antistatik Kaplama (Kaynak : Pixabay)
Kimyasal yöntemler
Statik elektriğin neden olduğu sorunlara fiziksel çözümler olmakla birlikte kimyasal çözümler de vardır. Aslında, anti-statik “cihazların” büyük çoğunluğunun, malzemeleri statik sorunlara daha az eğilimli hale getirmek için tasarlanmış kimyasal katkı maddeleri veya kaplamalardır.
Anti-statik sprey kaplamalar tipik olarak iletken bir polimerden (plastik) ve deiyonize su ve alkolden yapılmış bir çözücüden oluşur. Çözücü buharlaştığında, nesnenin yüzeyinde statik birikmeyi önleyen görünmez ince iletken bir “deri” bırakır. Bazı yıkama deterjanlarında ayrıca sentetik elyaflarda (polyester gibi malzemelerden yapılan giysilerde kullanılan) statik çatlamayı azaltan katkı maddeleri bulunur. Liflerin biraz nem tutmasına izin vererek çalışırlar. Bu da onları elektriksel olarak daha iletken hale getirir ve statik oluşum olasılığını azaltır. Çok basit ve çok etkili!
Boru hatları ve hortumlar, statik elektriğin sorunlara neden olabileceği başka bir yerdir. Statik, yanıcı kimyasallar taşıyan borular için özel bir sorundur. Ancak statik birikiminin kademeli bir toz birikimine ve tıkanmaya neden olabileceği havalandırma veya temizleme boruları için de bir sorun olabilir. Artık çoğu boru plastikten yapılmıştır ve bu da sadece soruna katkıda bulunur. Antistatik borular, plastiğe eklenen iletken katkı maddeleri veya içlerinden geçen yüksek iletken tel (tipik olarak bakır gibi bir şey) bobini (veya hattı) ile statik birikimi önler. Genellikle aralıklarla toprağa da bağlanabilirler.
Katkı maddelerini plastiğe koymak kesinlikle statik sorununu çözebilir, ancak süreçte başka sorunlar yaratabilir. Örneğin, gıda paketleme malzemesi olarak bir plastik kullanılıyorsa, herhangi bir katkı maddesi toksik olmamalı ve güvenli olmalıdır. Karbon siyahı gibi katkı maddeleri plastiğin rengini kökten değiştirebilir, mukavemetini etkileyebilir veya fiziksel özelliklerini başka faydasız yollarla değiştirebilir. Bu yüzden bazen plastik bir antistatik yapmakla başka şekillerde hala iyi performans göstermesini sağlamak arasında bir dereceye kadar uzlaşma olması gerekir.
