静电作用(electrostatic interaction)是
化学键--离子键形成的本质,它包括
静电引力和
静电斥力,离子键是原子得失电子后生成的阴
阳离子之间靠静电作用而形成的化学键。
离子键的本质是静电作用。由于静电引力没有
方向性,阴阳离子之间的作用可在任何方向上,离子键没有方向性。只要条件允许,阳离子周围可以尽可能多的吸引
阴离子,反之亦然,离子键没有饱和性。不同的阴离子和阳离子的半径、电性不同,所形成的
晶体空间点阵并不相同。
干燥天气,用塑料梳子梳头发,梳子会吸引头发;在黑暗中脱下身上的尼龙衣服时,不仅能听到声音,还能看到火花。这些由摩擦产生的高压静电引起的、
静电现象是一种常见的
自然现象。静电会给人们带来麻烦和危害。在
化纤生产和
印刷过程中,由于静电而吸引空气中的绒毛和尘埃,会使
产品质量下降。静电的危害是,静电火花会点燃易燃物质而引起爆炸。石油在管道内流动,煤类从管道口高速喷出,含煤粉的空气在风管中流动以及汽油在用车罐运输中.都会由于摩擦引起静电,当
静电积累起来达到相当 的电压时;就会产生静电火花而引起爆炸。
如何防止静电带来的危害呢?最简单可靠的方法是用导线把设备接地.以便把产生的电荷及时引入大地,平恒静
电位差.我们看到油罐车后拖一条碰到地的铁链,就是这个道理。增大
空气湿度也是防止静电的有效方法,空气湿度
大时,电荷可随时放出.在做静电实验时,空气的湿度大就不容易做成功的原因就在于此。纺织厂房,
雷管,炸药等生产车间对空气湿度要求特别严格,目的之一就是防止因静电引起的爆炸。
静电除尘它的原理如此所示.B是一个金属圆筒.A是悬挂在圆筒中心处的
金属丝.金属丝与几十千伏的负高压端相接.圆筒B接
高压电源正极并接地。这样,在金属丝附近形成一个强电场区,足以使周围的
气体电离。这些被电离的气体在运动中与尘埃相遇.使尘埃带电。在
电场力的作用下,这些带电的尘埃将向电极(A,B)运动.到达电极后就顺着电极逐渐落下来.因此,可以减少尘埃对大气的污染。
静电喷漆与人工喷漆相比具有效率高,浪费少,质量好,有利于工人健康等优点。图是一种旋杯式静电喷漆装置
示意图。油漆通过输漆管A进入高速旋转的金属杯B,从喷杯喷出的油漆,由于喷杯的高速旋转而被雾化。油漆雾粒子因喷杯接负高压(60—120kV)而带
负电,互相排斥均匀散开,同时,在
电场力的作用下,向接正高压的工件C飞去,被吸附在工作表面上形成光亮牢固的油漆层。静电喷漆由于电场力
作用范围小,所以不会污染空气.当前,静电喷漆已广泛应用于机器部件, 列车车箱等加工上。
静电植绒纺织品上常有各种美丽的图案,其中有些图案就是利用静电植绒的方法生产的。
图8.21是其加工过程示意图。底面是一块接
高压电源正极的
金属网,其形状如盘,可以存放绒毛.金属板和金属网间形成强的电场,事先用胶合剂 绘制上图案的纺织品,放在金属板上,用卷轴带动,通过强电场。金属网中的绒毛因带负电,被排斥并通过金属网下落,在电场力作用下,迅速浇到纺织品上,其中一部分被胶合剂粘住.没被粘住的绒毛,其
负电荷被纺织品中和后,又带上
正电荷而被排斥出来,并在
电场力的作用下,很快又回到金属网,这样就使纺织品涂胶的 地方构成精美的图案。
静电在工业上的应用十分广泛,除上面列举几例以外,还有静电照相。
静电复印,以及高压
带电作业等许多方面。在近代
科学研究中应用也很广泛,如静电加速器等.