Öncelikle statik elektrik nedir sorusunu cevaplayalım. 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 elektrik nedir, nasıl oluşur?
Temel olarak üç ana sebepten dolayı oluşur.
- İndüksiyon
- Sürtünme
- Ayrışma
1-İndüksiyon: Üretim esnasında hareket halindeki maddeler güçlü bir elektrik alanın altındaysa statik yükler oluşabilir. Maddelerin yüzeyi ile elektrik alanın kaynağı arasındaki havanın iyonlaşması sonucu statik elektriklenme ortaya çıkar. Bu da yüzey elektronlarının maddeden kaynağa taşınmasına sebep olur. Yaygın bir indüksiyon örneği yüklenmiş maddeler yakınında çalışan operatördür. Operatör yüklenmiş hale gelecektir ve dokunmasıyla topraklanmış bir nesne elektrik şoku vererek kendisine boşalacaktır.
2-Sürtünme: Statik elektriğin temel prensibi sürtünmedir. İki madde birbirine sürtündükçe aralarında yüzey elektronu alışverişi olabilir ve maddelerden birisi yüklenebilir. Sürtünme hızı ne kadar artarsa ısı da buna bağlı olarak artacağından dolayı elektron alışveriş hızı ve oluşan yük o kadar artacaktır. Maddenin pozitif tarafı elektronlarını bırakıp pozitif yüklenmek isterken negatif tarafı ise elektron alıp negatif yüklenmek isteyecektir.
a.Pozitif Yükler: Hava, İnsan Derisi, Çelik, Pamuk, Kağıt, İpek, Naylon…
b.Negatif Yükler: Nikel, Bakır, Pirinç, Gümüş, Alüminyum, Altın, PVC, Silikon, Teflon…
3-Ayrışma: İki madde temas halindeyken yüzey elektronları birbirlerine çok yakındır ve ayrılmalarıyla birlikte bir maddeye geçme eğiliminde olurlar. Maddelerin ayrışması ne kadar hızlıysa, oluşturulan yük o kadar yüksektir.
Statik elektriği etkileyen unsurlar:
- Madde Cinsi
- Nem
- Sıcaklık Değişimi
- Akü Etkisi
Statik elektriği giderme yöntemleri:
Statik elektriği gidermek için birçok yol vardır. Bu işletme türüne ve üretim şekline göre değişim gösterebilir. Fakat temel prensip olarak incelendiğinde tüm yollar birbiriyle aynı işi yapar ve aynı prensiple çalışırlar. Eğer madde pozitif yüklüyse bunu nötrleştirmek için yüzeye elektron gönderilir. Aynı şekilde negatif yüklü bir maddenin yüzeyinden ise elektronlar çıkartılarak nötrleştirme yapılır.
Temel olarak 3 tip yöntem vardır.
- Pasif İyonlaşma
- Radyoaktif İyonlaşma
- Etkin Elektriksel İyonlaşma
1-Pasif Gidericiler
Karbon elyaf yada paslanmaz çelik kullanılan topraklanmış fırça kullanmak kaydiyle pasif gidericiler oluşturulabilir. Bu tür gidericiler statik elektriği tam olarak gideremezler fakat 30-40 kV olan statik elektrik değerini birkaç kV değerine düşürebilirler. Bu tür gidericilerin çalışma prensibi havadaki iyonlaşma üzerinedir. Yüklenmiş bir nesne ve onun etrafındaki topraklanmış herhangi bir madde arasında bir elektrik alanı oluşur. Pasif giderici fırçanın amacı bu elektrik alanı, üzerinde bulunan her tek kılın ucunda yoğunlaştırmak suretiyle etraftaki hava moleküllerini iyonlaştırmaktır.
2-Radyoaktif Gidericiler
Düşük düzeyli radyoaktif kaynaklar kullanılarak gerçekleştirilen nötrleştirme yöntemidir. Çok fazla tercih edilmeyen bir yöntem olup diğer yöntemlere göre de daha faydasızdır. Çoğunlukla polonyum 210 kullanılarak gerçekleştirilen yöntemde radyoaktif çürüme sürecinden faydalanılır. Bu süreçte havaya yayılan alfa kütlecikleri pasif gidericilere benzer şekilde nötrleştirme gerçekleştirir.