Statik elektrik;
Bilindiği gibi iki cismin sürtünmesi ile oluşan durgun elektrik yüküne elektrostatik yük denilmektedir. Daha açacak olursak, elektronların atomlar arasında hareket etmesiyle ortaya çıkan enerji olarak düşünülebilir. Buradaki hareket, elektronların çekirdek etrafındaki hareketi değil, farklı atomlar arasındaki hareketidir. Statik elektriğe en büyük örnek olarak yıldırım verilebilir. Kısacası statik elektrik; katının katıya, sıvının katıya veya iki sıvının birbirine sürtünmesi sonucu oluşan, genel olarak bir işe yaramayan ve zaman zaman arklar şeklinde boşalan elektrik enerjisidir. Bu boşalma genel olarak kontrol altına alınamaz ve statik elektrikten faydalanılamaz. Ancak; Bu kontrolsüz güç çok önemli bir yangın çıkış sebebidir. Endüstriyel ve ticari işlemlerde, yangın riskinden dolayı statik elektriğin büyük bir önemi vardır. Endüstriyel ve ticari işlemlerde statik elektrik; transport işlerinde, konveyör bantlarında, kaplama işlemlerinde, örtme ve doldurma işlemlerinde, basım ve matbaa işlemlerinde, karıştırma işlemlerinde ve sprey uygulamaları gibi birçok yerde görülmektedir.
Statik Elektrik Nasıl Oluşur?
İki farklı yükteki malzeme birbirine değdiği zaman bir elektron transferi meydana gelir. Bunun sonucu bir malzemede negatif yük fazlalığı öteki malzemede pozitif yük fazlalığı gözlenir ve iki malzeme birbirinden ayrılırsa, her birinde artık yükler kalır. Bu olaya elektrostatik yüklenme denir. Statik elektrik; Toz metal parçacıkların pnömatik konveyörlerden geçmesi esnasında, buhar/hava ve gazların borular içerisinde taşınması sırasında, konveyör bantlarının kendi hareketi sırasında, herhangi bir taşıtın hareketi sırasında, birbirine değen yüzeylerin hareketleri sırasında, kısaca her harekete bağlı olarak statik elektrik oluşabilir. Her hangi bir madde statik elektrik ile yüklenmişse, her zaman buna eşit miktar ama zıt işaretli yükler ortamda bulunur. Yüklenmenin sona ermesi ile artık yükler birbirini dengelemeye başlar. Yük boşalması işlemi, yüklü maddenin direncine ve topraklama durumuna bağlıdır. Plastik malzemeler için bu yük boşalması saatler hatta günler alabilirken, gaz/buharlarda yük boşalması(deşarj) diğer sıvı ve katı maddelere göre daha süratli olur. Bu nedenle, gazların deşarjı sırasında bir yangın oluşması ihtimali daha fazladır. Yanıcı gazlar ile işlem yapılırken daha dikkatli olmak gerekir. Ayrı ayrı bulunan pozitif ve negatif yüklerin aniden birleşmesinden yangın ve patlamalar meydana gelebilmektedir. Elektrik yükleri tek başlarına bir patlamaya ve yangına sebebiyet vermezler.
Aşağıdaki çizelgede insan hareketleri esnasında oluşan statik elektrik miktarları ve elektriklenmeyi oluşturan unsurlardan örnekler verilmiştir.
Yukarıdaki tablodan da görüleceği gibi ortamdaki nem oranı arttıkça statik enerji miktarı azalmaktadır. Statik yüklenmeler yüksek voltaj değerlerinde olduklarından bazen görünür hale de gelebilirler. Işığın görünür hale gelebilmesi için en az 6000–7000 Volt civarında olması gerekir. Yani manyetolu çakmaklardaki görünür ışık yaklaşık 7000 Volt'luk değerde atlama yapan statik yüktür. Statik yükün voltajı fazla olmasına karşın, akımı çok zayıftır. Çıplak ayakla halı üzerinde yürürken ayakların karıncalanması statik yüktendir.
İnsan vücudu bir direnç oluşturduğu kadar bir kondansatör görevi de yapar. İnsanların almış olduğu/yüklendiği statik elektrik hem sağlıklarına hem de kullanmış oldukları elektronik cihazlara zarar verir. Elektronik cihazları kullanma ve taşıma esnasında teknik personeller bilerek ya da bilmeyerek üzerindeki statik elektriği devre elemanlarına boşaltmakta (elektrostatik deşarj) o ekipmanları kullanışsız hale getirmekte ya da ömürlerini azaltmaktadır. Teknoloji ilerledikçe daha hassas elektronik malzemeler üretilmekte ve hassas bu küçük malzemeler statik yük önlemi olmadan dokunulduğunda kolaylıkla bozulabilmektedir. Bu nedenle cihaz tamiri üretimi ve benzeri görevlerin yapıldığı tesislerin girişlerine statik yükü boşaltıcı statik elektrik levhaları ve topraklama sistemleri kuruludur. Buralarda çalışan kişiler içeri girmeden önce ellerini bu statik yük boşaltıcı sisteme sürerek statik yüklerini boşaltır ve o şekilde çalışmaya başlarlar. Benzer sistem benzin istasyonlarında da vardır. Benzin boşaltımını yapacak olan tankerler topraklama maşası veya topraklama tamburu ile önce üzerlerindeki statik yükü boşaltırlar daha sonra yakıt boşaltım işlemini yaparlar. Bu örnekleri bu şekilde çoğaltmak mümkündür. İşin bilimsel yönünün dışında statik yükün insanda strese yol açtığı da bilinmektedir.
Yağmurlu havalarda bulutlar pozitif veya negatif yüklü statik elektrikle dolarlar, yeryüzünün zıt yüklü olduğu anlarda yeryüzünden bulutlara, bulutlardan da yeryüzüne elektrik atlar buna yıldırım adı verilir. Eğer bu elektrik atlaması buluttan buluta ise o zaman şimşek adını alır. Statik elektriğe; saçımıza sürdüğümüz tarakta, arabadan indiğimizde, tuttuğumuz kapı kolunda, televizyon ekranına elimizi sürdüğümüzde de rastlarız.
