Статичну електрику вплив на людину
Статичну електрику - сукупність різних явищ, пов'язаних з появою, збереженням і ослабленням вільного електричного заряду в обсязі і на поверхні діелектричних і напівпровідникових матеріалів або на добре ізольованих провідниках. Генерація зарядів статичної електрики виникає при дробленні і деформації речовин, відносному переміщенні двох контактуючих тіл, шарів сипких матеріалів і рідин при їх інтенсивному перемішуванні, кристалізації, а також внаслідок явища індукції.
В організмі людини найбільш чутливі до дії електростатіческх полів є нервова і серцево-судинна системи. Це вимагає обов'язкового гігієнічного нормування граничної інтенсивності впливу електростатичного поля на біологічний організм. Електростатичне поле (дивись тему: Електричне поле, його дія і напруженість) характеризується такою важливою величиною як напруженість. Вона є відношенням сили, що діє в поле на точковий заряд, до його величини. Одиницею вимірювання напруженості є вольт на метр. Допустимий рівень напруженості електростатичних полів на людський організм становить 60 кВ / м. в разі, якщо ця велечіна перевищує це значення, необхідно використовувати спеціальні засоби захисту.
Причини появи статичної електрики
Життєдіяльність людини в будь-якому середовищі пов'язано з впливом на нього електромагнітних полів. У разі нерухомих електричних зарядів ми стикаємося з електростатичними полями. Поряд з природними полями в умовах техносфери на людину впливають штучні статичні поля. Від надлишкових зарядів на одязі, предметах і тілі людини страждає в першу чергу нервова система, також чутлива до таких полях і серцево-судинна система.
І так спробуємо зрозуміти причини виникнення статичної електрики. Електростатичні заряди виникають на поверхнях деяких речовин, причому як на твердих так і на рідких, в результаті складного фізичного процесу контактної електролізаціі.
Електролізація утворюється при терті двох діелектричних речовин. При подальшому їх поділі починає йти поділ електричних зарядів, причому матеріал, що володіє більшою діелектричну проникність, заряджається позитивно, а інший має меншу діелектричну проникність має негативний заряд. Чим сильніше відміну діелектричні властивості речовин один від одного, тим інтенсивніше йде поділ і накопичення зарядів. На дотичних речовинах з рівними діелектричними властивостями зарядів не виникає.
Інтенсивність створення зарядів зачепити відмінністю електричних властивостей матеріалів і речовин, а також швидкістю і силою тертя. Чим вони больш, тим інтенсивніше йде генерація електричних зарядів.
Наприклад, електростатичні заряди утворюються на кузові автомобіля, якщо гума коліс має відмінні ізолюючі властивості в суху погоду. В результаті між кузовом і землею генерується електрична напруга, яке може досягати рівня до 10 кВ і привести до появи іскри при виході людини з транспортного засобу - розряд через тіло на землю.
Електричні заряди можуть з'явиться при пересипанні, подрібненні і пневмотранспортіровке різних твердих матеріалів, при перекачуванні, переливанні по трубопроводах і перевезення в цистернах різних діелектричних рідин (наприклад гасу, бензину), при механічній обробці діелектричних матеріалів (оргскла, ебоніту), при змотуванні паперу, тканин , плівки. При буксовиваніі гумової стрічки транспортера щодо роликів або ременя передачі щодо шківа можуть образововаться електричні заряди з напругою рівнем до 45 кВ.
Крім тертя, причиною появи статичних зарядів може бути і електрична індукція, в результаті якої ізольовані від землі речовини в зовнішньому електричному полі набувають свій електричний заряд. Наприклад, на металевих об'єктах ізольованих від землі, в суху погоду під дією електричного поля високовольтних ліній або грозових хмар можуть генеруватися значні за рівнем електричні заряди. На екранах старих телевізорів кінескопів позитивні заряди могли накопичуватися під дією електронного пучка, створюваного кінескопом.
Шкідливі і небезпечні фактори статичної електрики
При дотику тіла людини до предмету, котрий володіє електричним зарядом, починається розряд останнього через человечіскій організм. Величини розрядних струмів в принципі не дуже невеликі і короткочасні. Тому електротравм не відбувається. Однак розряд, може спровокувати різке рефлекторне рух, що в деяких життєвих ситуаціях може бути небезпечно.
Крім того, при генерації заряду з чималим рівнем напруги навколо нього з'являється електричне поле високої напруженості, яке шкідливо для людини і тварин. При тривалому перебуванні в такому полі виникають функціональні зміни в ЦНС і серцево-судинній системі.
Люди, що працюють в зоні впливу такого поля, скаржаться: на порушення сну, дратівливість, головний біль, зниження апетиту і т.п. У деяких індивідуумів з'являються "фобії", страху очікуваного розряду. Небезпека електростатичних зарядів полягає перш за все в тому, що іскровий розряд має енергію, достатню для запалення горючої суміші. Іскра, що утворюється при розряді, є досить частою причиною вибухів і пожеж.
При перевезенні в цистернах і ємностях легкозаймистих рідин, при їх перекачуванні, зливі або за рахунок плескання рідини поступово накопичуються електростатичні заряди, і може з'явитися іскра, яка запалить рідина. Максимальний рівень небезпеки статичну електрику представляє на транспорті і на виробництві, особливо при наявності вибухонебезпечних сумішей, парів і пилу легкозаймистих речовин. У побуті (наприклад, при ходінні по килиму) накопичуються слабиезаряди, і енергії виникли іскрових розрядів не вистачить для ініціювання пожежі в домашніх умовах.
Захист від статичної електрики
Допустимі рівні напруженості електростатичних полів задаються відповідно до ГОСТу 12.1.045-84. "Електростатичні поля. Максимально дозволений рівень напруженості електростатичних полів дорівнює 60 кВ / м в 1 ч. Використання захисних засобів працюють обов'язково в тих випадках, коли рівні напруженості перевищують 60 кВ / м.
При виборі захисних засобів повинні враховуватися всі основні особливості технологічних процесів і хімічні властивості оброблюваного речовини, вологість і температура приміщень тощо, що задає індивідуальний підхід при розробці комплексу захисних заходів.
Захист від статичної електрики здійснюється двома основними методами:
зниженням інтенсивності утворення електричних зарядів
усуненням утворилися статичних зарядів
Зниженні інтенсивності утворення зарядів відбувається за рахунок зменшення сили тертя і швидкості, відмінності в діелектричних властивостях речовин і підвищення їх електропровідності. Зниження сили тертя можна домогтися мастилом, зменшенням шорсткості і площі контакту взаємодіючих поверхонь матеріалів. Швидкості тертя знижують за допомогою зменшення швидкостей обробки і транспортування.
Т.к заряди статичної електрики генеруються при розпилюванні, плескання і розбризкуванні діелектричних рідин, необхідно ці виробничі етапи ліквідувати або, у всякому разі, постаратися їх максимально знизити.
Так як інтенсивність появи зарядів тим вище, чим нижче електропровідність речовини, то краще використовувати матеріали з більш високою електропровідністю або підвищити її за допомогою введення антистатичних присадок. Наприклад, для покриття підлог потрібно застосовувати антистатичний лінолеум і т.д.
Дотичні предмети найкраще виготовляти з однакового матеріалу, т.к в цьому випадку не буде контактної електролізаціі. Наприклад, поліетиленовий порошок найкраще зберігати в поліетиленових бочках, а транспортувати по поліетиленовим трубопроводах. Якщо зробити це неможливо, то використовують матеріали, близькі по діелектричними властивостями.
Тобто, для захисту від статичної електрики необхідно використовувати неелектрізующіеся або слабоелектрізующіеся речовини, обмежувати іліустранять тертя, розпорошення, плескання, розбризкування діелектричних рідин.
Усунення зарядів статичної електрики досягається за допомогою заземлення корпусів робочого обладнання. Причому його можна поєднувати з захисним заземленням електрообладнання.
Для зняття статики з корпусу автомобіля використовують електропровідних смужку - "антистатик", прикріплену до днища транспортного засобу. Якщо при виході з авто ви увидили, що кузов "іскрить", розрядите його, доторкнувшись до нього металевим предметом, якщо збираєтеся заправити машину.
Повітряні транспорти оснащують спеціальними металевими тросами, закріпленими на фюзеляжі і шасі, що дозволяє при посадці знімати статичні заряди, що утворилися за час польоту.
Вологе повітря має потрібну електропровідність, щоб генерує статичні заряди встигали стікати через нього. Тому у вологому середовищі електростатичних зарядів практично не буває, і зволоження повітряного середовища є найпростішим методів боротьби зі статичною електрикою.
Ще один поширений спосіб усунення статичних зарядів - іонізація повітря. Утворені при Ретом іони нейтралізують заряди статичної електрики. Тобто, побутові іонізатори не тільки покращують аероіонний склад повітря, але і усувають статику в сухий повітряному середовищі і на килимових покриттях, одязі. На виробництві застосовують потужні іонізатори.
В ролі індивідуальних засобів захисту від статичної електрики можна використовувати антистатичну взуття та халати, заземлювальні браслети та інші засоби, що забезпечують електростатичне заземлення тіла.
