實驗室改造：防靜電的有效改善措施

一、靜電產生的原因

(一)內因

1.物質的溢出功不同。任何兩種固體物質，當兩者作相距小于25x10—8cm的緊密接觸時，在接觸界面上會產生電子轉移現象，這是由于各種物質溢出功不同的緣故。兩物質相接觸時，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電。

2.物質的電阻率不同。電阻率高的物體，其導電性能差，帶電層中的電子移動較困難；構成了靜電荷集聚的條件。

3.介電常數(電容率)不同。在具體配置條件下，物體的電容與電阻結合起來決定了靜電的消散規律。如果液體的介電常數大于20，并以連續性存在及接地，一般說來，無論是運輸還是儲存都不可能積累靜電。

(二)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，所謂的接觸是多點接觸，當接觸距離小于25 x10^8cm時，就有電子轉移，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.感應起電。在工業生產中，存在帶靜電物體使附近不相連的導體帶電的現象。

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，金屬離子將向溶液里擴散；即形成界面電流，隨著這一過程的進行，界面上出現雙電層，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溶解，達到平衡狀態。平衡狀態遭到破壞時，金屬離子繼續擴散，形成電流。

5.壓電效應起電。某些固體材料在機械力的作用下會產生電荷。壓電效應產生的電荷密度小，但是在局部面積上分布著不均勻的正負電荷。雖然壓電效應產生的電荷密度小，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，其內部和表面能出現電荷，是極化作用的結果。按照分子結構的不同，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，會產生大量的靜電。

8.飛沫帶電。噴在空間的液體，由于擴散和分離，出現了許多小滴組成的新的液面，產生靜電。

另外還有淌下、沉浮、凍結等許多產生靜電的方式。同時需要指出的是產生靜電的方式不是單一的，而是幾種方式共同作用的結果。

二、靜電的危害

1.爆炸和火災。爆炸和火災是靜電的最大危害。靜電的能量雖然不大，但因其電壓很高且易放電，出現靜電火花。

2.電擊。由于靜電造成的電擊，可能發生在人體接近帶電物體的時候，也可能發生在帶靜電電荷的人體接近接地體的時候。一般情況下，靜電的能量較小，因此在生產過程中的靜電電擊不會直接使人致命，但是因為電擊易引起墜落、摔倒等二次事故。電擊還可引起職工緊張，影響工作。

3.影響生產。在某些生產工程中，不消除靜電將會影響生產或降低產品質量。此外，靜電還可引起電子元件誤動作，引發二次事故。

三、防止靜電的措施

1.工藝控制法

工藝控制法是從工藝梳程、設備構造、材料選擇及操作管理等方面采取措施，限制電流的產生或控制靜電的積累，使之控制在安全的范圍之內。主要措施有： ①限制輸送速度；

②正確區分靜電產生區和逸散區，采取不同的防靜電危害措施；

③對設備和管道選用適當的材料;

④適當的安排物料投入順序；

⑤消除產生靜電的附加源。

2.泄漏導走法

泄漏導走法即靜電接地法。靜電接地是消除導體上靜電簡單又有效的方法，是防止靜電的最基本的措施。可以利用工藝手段對空氣增濕、添加抗靜電劑。靜電接地連接是接地措施中重要的一環，可采取靜電跨接、直接接地、間接接地等方式，把設備上各部分經過接地極與大地連接，靜電連接系統的電阻不應大于100歐姆。

3.靜電中和法

靜電中和法主要是將分子進行電離，產生消除靜電所必要的離子(一般正負離子成對)。其中與帶電物體極性相反的離子，向帶電物體移動，并和帶電物體的電荷進行中和，從而達到消除靜電的目的。這種方法已經被廣泛地應用于生產薄膜、紙、布等行業，但是應用不當或失誤會使消除靜電的效果減弱，甚至會導致事故發生。利用此原理制成了靜電消除器，靜電消除器的類型主要有自感應式、外接電源式、放射線式、離子流式和組合式等；在生產中根據生產需要選擇適合的靜電消除器。

4.人體的防靜電措施

人體帶電除了能使人體遭受電擊和對安全生產造成威脅外，還能在精密儀器或電子元件生產過程中造成質量事故，因此必須解決人體帶電對工業生產的危害。消除人體帶靜電的措施是：

①人體接地。在人體接地的場所，應裝設金屬接地棒。工作人員隨時用手接觸接地棒，以消除人體所帶的靜電。在坐著的工作場所，工作人員可佩戴接地的腕帶。在防靜電的場所入口處、外側，應有裸露的金屬接地物。在有靜電危害的場所應注意著苯，工作人員應穿戴防靜電衣服、鞋和手套，不得穿化纖衣物。穿防靜電鞋的目的是將人體接地。

②工作地面導電化。特殊危險場所的工作地面應是導電性的或造成導電條件，工作地面泄漏電阻的阻值，既要小到能防止人體靜電積累，又要防止人體觸電時不致受到傷害，故阻值要適當，一般為3x10^6歐姆≤r≤10^6歐姆。

③安全操作。

a、工作中應盡量不搞可使人帶電的活動；b、合理使用規定的動防護用品；

c、工作時應有條不紊，避免急性動作；

d、正在防靜電的場所不得攜帶與工作無關的金屬物品；

e、不準使用化纖材料制作的拖布或抹布擦洗物品及地面。

化工企業的安全生產管理者應重視靜電在實驗中和化工生產中的危害，把靜電的危害通過合理的安全措施給予消除，從而保證企業安全生產，避免事故的發生。