Sběr

Elektrostatický náboj a jeho vliv na vážení

Sběr

Jak při práci se vzorky s elektrostatickým nábojem dosahovat rychlých a přesných výsledků

Elektrostatický náboj a jeho vliv na vážení
Statická elektřina a vážení


Pochopení elektrostatického náboje a jeho vlivu na vzorek a vážicí nádobky představuje klíč k dosažení kvalitních výsledků vážení. Je-li to možné, měla by být přijata preventivní opatření k prevenci nebo alespoň zmírnění tvorby elektrostatického náboje na vzorku nebo vážicích nádobkách. Pouze tak lze předejít chybám, nestabilitě a pomalým výsledkům vážení, které způsobují nejednu frustraci.

Co je statická elektřina u vážení?

Jedná se o hromadění elektrického náboje na povrchu nevodivého materiálu.

Práce se vzorky s elektrostatickým nábojem

Nové, vzrušující technologie vážení umožňují analytickým váhám nejnovější generace automaticky odhalit přítomnost elektrostatického náboje v průběhu vážení. Velikost síly elektrostatického náboje lze změřit a zaznamenat. Pomocí vestavěného ionizačního modulu lze elektrostatický náboj zcela eliminovat, a tak předejít ovlivnění výsledku vážení. Jelikož cyklus detekce elektrostatického náboje probíhá během ustalování váhové hodnoty a trvá pouhých několik sekund, nezpůsobuje naprosto žádné prodlevy z hlediska odečítání výsledku vážení.

Výhody pro uživatele vah

Technologie StaticDetect™ usnadňuje manipulaci s elektrostaticky nabitými vzorky a nádobkami. Tím celé vážení zefektivňuje a zajišťuje nejvyšší možnou přesnost a spolehlivost výsledků vážení. 

Electrostatic Charges During WeighingBílá kniha: Statická elektřina a vážení


Vzorky a nádobky s elektrostatickým nábojem mohou být pro vážení problematické a často způsobují potíže se stabilitou vah a potíže spočívající v odchylkách měření. V naší bílé knize se dočtete, jak lze:

  • předcházet tvorbě elektrostatického náboje,
  • vybít vzniklý elektrostatický náboj,
  • rozpoznat rušivý vliv elektrostatického náboje na vážení,
  • zvolit vhodnou metodu deionizace vzorků/nádobek.
  • Analytické váhy řady XPR usnadňují manipulaci se vzorky s elektrostatickým nábojem jeho automatickou detekcí a eliminací jeho vlivu s cílem zajistit nejvyšší úroveň přesnosti a spolehlivosti výsledků vážení.

    Stáhněte si bílou knihu „Statická elektřina a vážení“

    Pochopení elektrostatického náboje

    Co způsobuje vznik elektrostatického náboje?

    Nejběžnější způsob vzniku elektrostatického náboje představuje tření. Příklady:

    • sušení skleněné kádinky hadříkem,
    • manipulace s odměrnou baňkou v jednorázových rukavicích,
    • vybalování laboratorní nádobky z plastového obalu,
    • plnění nádobky volným (sypkým) materiálem.

    Jak rozpoznat přítomnost elektrostatického náboje?

    Přítomnost elektrostatického náboje lze zpravidla rozpoznat podle těchto příznaků:

    • dlouhé ustalování váhy,
    • odchylky výsledků měření,
    • nízká opakovatelnost výsledků měření.

    Existují však i případy, kdy lze i za přítomnosti elektrostatického náboje získat stabilní hodnoty, čímž se odhalení přítomnosti elektrostatického náboje ztěžuje, nebo dokonce zcela znemožňuje.

    Stáhněte si průvodce „Zkouška přítomnosti elektrostatického náboje“, který Vám pomůže jeho přítomnost odhalit

    Jak může elektrostatický náboj ovlivňovat výsledky vážení?

    • Zobrazená hodnota může být vyšší nebo nižší než skutečná hmotnost (protože vzniklé náboje mohou být kladné nebo záporné, a tudíž se buď vzájemně přitahovat, nebo naopak odpuzovat)
    • V praxi byly pozorovány chyby měření 1–100 mg (což jsou při vážení malých vzorků velmi významné hodnoty)
    • Vznik elektrostatického náboje je obzvláště častý u suchých, sypkých materiálů, které jsou tak z hlediska vážení velmi problematické

    Jak rychle se elektrostatický náboj vybíjí?

    • Elektrostatický náboj se časem vybíjí. Rychlost vybíjení závisí na vodivosti povrchu nabitého tělesa, kterou ovlivňuje vlhkost vzduchu a kontaminace povrchu.
    • Vybití náboje může trvat několik málo sekund, ale v suché atmosféře (RV <40 %) i několik hodin.
    • Vybíjení elektrostatického náboje mohou prodloužit materiály s dobrými izolačními vlastnostmi, jako jsou například borosilikátové sklo nebo laboratorní plasty.
    • Při relativní vlhkosti vzduchu 80 % se skleněná baňka nemůže nikdy nabít.

    Naopak u nádobek z PTFE se významné chyby při vážení vyskytují po několik minut i za vysoké vlhkosti vzduchu.

    Vybíjení elektrostatického náboje
    Vybíjení elektrostatického náboje

    Jak regulovat elektrostatický náboj?

    Níže uvádíme několik doporučení, která lze zavést do praxe:

    Co je technologie automatické detekce elektrostatického náboje (StaticDetect™)?

    Jak dlouho trvá proces technologie Static Detect™?

    Cyklus detekce elektrostatického náboje se spouští automaticky, ihned po vložení vzorku na váhu a zavření dvířek. Jelikož cyklus detekce elektrostatického náboje probíhá souběžně s vážením a trvá pouhých několik sekund, zpravidla během ustalování váhové hodnoty, nezpůsobuje naprosto žádné prodlevy z hlediska odečítání výsledku vážení.

    Jak technologie StaticDetect™ funguje?

    Pod uzemněnou vážicí miskou se nachází soustředná elektroda, do které je přiváděn signál střídavého napětí. Kladná polovina pravoúhlé vlny signálu generuje na elektrodě (a) kladný náboj. Záporná polovina pravoúhlé vlny generuje záporný náboj na záporné elektrodě (b). Rozdíl výsledků měření mezi oběma situacemi (a a b) je důsledkem působení elektrostatické síly (FE ). Jestliže nádobka není elektrostaticky nabitá, bude rozdíl výsledků nulový. Pomocí této metody dokáže senzor stanovit skutečnou hmotnost vzorku.

    Přitažlivá síla – elektrostatické náboje
    Odpudivá síla – elektrostatické náboje