静电效应electrostaticeffect，带电体移近绝缘导体时，导体因感应而带电的现象。聚合物所带的电荷可改变小分子反应物在高分子线团中的局域浓度，从而影响其反应活性。

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定义

解释

静电利与弊的利用和防止(利用和防止 高分子材料 静电危害)

基本定义

基本概况

预防措施

结构因素

危害性

推广运用

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静电效应 electrostatic effect

定义

带电体移近绝缘导体时，导体因感应而带电的现象。聚合物所带的电荷可改变小分子反应物在高分子线团中的局域浓度，从而影响其反应活性。导体上与带电体相近的部分所感应的电荷与带电体的电性相异；较远部分则带同性电荷。此现象是由于物体在带电体附近受到静电场的影响而生产极化作用之故。

解释

溶液中的静电库仑作用对液相中离子间反应速率的影响。具有较普遍意义的模型的基本假定为：

①A和B离子（或偶极子）生成的活化络合物 (用下角标≠ 标示)是球形的；

②离子间相互作用较弱；

③溶剂分子的偶极矩相对来说较小；

④非静电作用对理想状况的偏差忽略不计；

⑤体系为稀溶液,且离子强度为零;

⑥介质是连续的；

⑦活化络合物的形成可看作该球体的充电过程。

静电利与弊的利用和防止

利用和防止

静电利与弊的利用和防止静电的危害很多，它的第一种危害来源于带电体的互相作用。在飞机机体与空气、水气、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电，如果不采取措施，将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作，使飞机变成聋子和瞎子；在印刷厂里，纸页之间的静电会使纸页粘合在一起，难以分开，给印刷带来麻烦；在制药厂里。 由于静电吸引尘埃，会使药品达不到标准的纯度；在放电视时荧屏表面的静电容易吸附灰尘和油污，形成一层尘埃的薄膜，使图像的清晰程度和亮度降低；就在混纺衣服上常见而又不易拍掉的灰尘，也是静电捣的鬼。

静电的第二大危害，是有可能因静电火花点燃某些易燃物体而发生爆炸。漆黑的夜晚，我们脱尼龙、毛料衣服时，会发出火花和“叭叭”的响声，这对人体基本无害。但在手术台上，静电火花会引起麻醉剂的爆炸，伤害医生和病人；在煤矿，则会引起瓦斯爆炸，会导致工人死伤，矿井报废。

高分子材料

在二十世纪中期，随着工业生产的高速发展以及高分子材料的迅速推广应用, 一方面，一些电阻率很高的高分子材料如塑料、橡胶等的制品的广泛应用以及现代生产过程的高速化, 使得静电能积累到很高的程度, 另一方面，静电敏感材料的生产和使用, 如轻质油品, 火药, 固态电子器件等, 工矿企业部门受静电的危害也越来越突出, 静电危害造成了相当严重的后果和损失。曾使得造成电子工业年损失达上百亿美元，这还不包括潜在的损失。

在航天工业，静电放电造成火箭和卫星发射失败，干扰航天飞行器的运行。在石化工业，美国从1960年到1975年由于静电引起的火灾爆炸事故达116起。1969年底在不到一个月的时间内荷兰、挪威、英国三艘20万吨超级油轮洗舱时产生的静电引起相继发生爆炸以后，引起了世界科学家对静电防护的关注。

我国近年来在石化企业曾发生30多起较大的静电事故, 其中损失达百万元以上的有数起。例如上海某石化公司的2000m3甲苯罐, 山东某石化公司的胶渣罐, 抚顺某石化公司的航煤罐等都因静电造成了严重火灾爆炸事故。二次世界大战后许多工业发达国家都建立了静电研究机构。

静电危害

起因于静电力和静电火花，静电危害中最严重的静电放电引起可燃物的起火和爆炸。人们常说，防患于未然，防止产生静电的措施一般都是，改造起电强烈的工艺环节，采用起电较少的设备材料等。最简单又最可靠的办法是用导线把设备接地，这样可以把电荷引人大地，避免静电积累。细心的乘客大概会发现；在飞机的两侧翼尖及飞机的尾部都装有放电刷，飞机着陆时，为了防止乘客下飞时被电击，飞机起落架上大都使用特制的接地轮胎或接地线； 以泄放掉飞机在空中所产生的静电荷。

我们还经常看到油罐车的尾部拖一条铁链，这就是车的接地线。适当增加工作环境的湿度，让电荷随时放出，也可以有效地消除静电。潮湿的天气里不容易做好静电试验，就是这个道理。科研人员研究的抗静电剂，则能很好地消除绝缘体内部的静电。

然而，任何事物都有两面性,对于静电,只要摸透了它的脾气，扬长避短，也能让它为人类服务。比如， 静电印花、静电喷涂、静电植绒、静电除尘和港电分选技术等， 已在工业生产和生活中得到广泛应用。静电也开始在淡化海水，喷洒农药、人工降雨、低温冷冻等许多方面大显身手，甚至在宇宙飞船上也安装有静电加料器等静电装置。

基本定义

溶液中的静电库仑作用对液相中离子间反应速率的影响。具有较普遍意义的模型的基本假定为：

①A和B离子（或偶极子）生成的活化络合物(用下角标≠标示)是球形的；

②离子间相互作用较弱；

③溶剂分子的偶极矩相对来说较小；

④非静电作用对理想状况的偏差忽略不计；

⑤体系为稀溶液，且离子强度为零；

⑥介质是连续的；

⑦活化络合物的形成可看作该球体的充电过程。

基本概况

通常任何物体所带有的正负电荷是等量的，当与其它物体摩擦、接触，并由于机械作用分离时，因两种物体摩擦起电序列不同，在一种物体上积聚正电荷，另一种物体则积聚负电荷，在各物体上产生静电，并在外部形成静电场。两种物质互相摩擦是产生静电的一种方式，但不是唯一方式。像喷涂作业水滴吸附空气中的负离子促成其表面双电层的形成，也可产生静电。现代科学研究的结果表明，电效应、压电效应、导体（或电介质）的静电感应都可产生静电。静电荷所产生的静电场有下列三种物理效应对电子工业影响甚大。

溶液中的静电库仑作用对液相中离子间反应速率的影响。具有较普遍意义的模型的基本假定为：①A和B离子（或偶极子）生成的活化络合物 (用下角标≠ 标示)是球形的；②离子间相互作用较弱；③溶剂分子的偶极矩相对来说较小；④非静电作用对理想状况的偏差忽略不计；⑤体系为稀溶液，且离子强度为零；⑥介质是连续的；⑦活化络合物的形成可看作该球体的充电过程。据此得出以下表达式： 式中k和k0分别为当介质的介电常数为ε和∞时的反应速率常数；r、Z和μ分别为相应粒子的半径、电荷数和偶极矩；e、kB和T分别为电子电荷、玻耳兹曼常数和热力学温度。

对于离子间反应,偶极矩μ均为零，方程式最后一项为零，变成单球活化络合物模型的波恩表达式。对于偶极子的相互作用，没有净电荷，Z均为零,方程式右边第二项可删去，静电效应由最后一项确定。对于离子和偶极子间的反应则必须包括后面两项,通常第二项小,主要由最后一项来预示。但无论对于那一类反应，方程均可用lnk对1/ε作图得直线关系，斜率与组成该体系各粒子的半径、电荷和偶极矩有关。溴乙酸盐和硫代硫酸盐间的离子反应可证明这一点。用此方程作精确定量有困难，而半定量关系就非常有用，它可表明介电常数对反应速率常数的影响。

例如，一个中性分子电离时，活化络合物有很大的偶极矩μ>μA、μB，则据此方程,介电常数增大，反应速率常数也增大。这意味着高介电常数的溶剂有利于生成偶极矩大的任何粒子。又如，对于离子间的作用,方程最后一项可删去，设rA≈rB≈rAB,得： 此结果说明：①对于同号离子反应,将lnk对1/ε作图,斜率为负，即介质的介电常数增加，反应加快；②异号离子反应得正斜率，介电常数增加，反应速率减低。这都是介电常数高的溶剂分子减弱了离子间静电库仑力的结果。静电作用由于对活化自由能有贡献, 故对活化熵 S 也有贡献，从而影响频率因子，它正比于 可以估算出频率因子按数量级随ZAZB作跳跃式的变化,这已为实验数据所证实。

预防措施

防静电技术大都是遵循以下三项原则：抑制、疏导、中和。因为普遍认为完全不让静电产生是不可能的，只能是抑制静电荷的聚集如严格限制物流的传送速度和人员的操作速度，将设备管道尽量做到光滑平整，避免出现棱角等等。若抑制不了就设法疏导即向大地泄放，如将工作场所的空气增湿，将一切导体接地，在工作台及地面铺设导静电材料，操作人员穿导静电服装和鞋袜，甚至带导静电手环等。

若疏导不了就设法在原地中和，如采用感应式消电器、高压静电消电器、离子风消电器等。尽管目前采取了一些措施消除静电且取得了一定效果但并末完全杜绝静电危害，经过对各种防静电手段的应用及其效果进行多年的分析研究人们终于认识到那些方法仍属局部防治，总有防治措施未保护到的区域可能会产生静电危害，于是人们设想能否找到全方位全环境的静电防治方法。

回答是肯定的，这就是现代静电防治的新概念一一全方位全环境静电防治与传统的静电防治观念不同的是全方位全环境静电防治所关注的不再是一个个具体的产生静电的部位或工作面，而是整个工作区域的全部空间，其核心是致力于消除所有设备、物料、人员在各个环节所有工作过程中由于流动摩擦而产生静电聚集的可能性。这种全新的概念已成为现代工业以及办公自动化和家用电子设备防治静电危害的指导原则。根据这种指导原则要实现全方位全环境静电防治必须开发以下关键技术：

1、在相对封闭的生产或工作环境中对地面、墙壁、天花板采取相应措施使其具有良好的导静电性能。

2、对所有设备工作台面坐椅等采取表面处理措施，有效地改变各种材料的表面阻抗使其受到摩擦作用时不产生静电或静电荷不能聚集。

3、对该环境中的操作或工作人员采取全面的防静电保护，使其人体静电达到最小程度。

以上所采取的防静电措施应与该环境空气的相对湿度没有关系或对该环境的空间加以处理增大其空气的导静电系数。

结构因素

聚合物本身的结构对其化学反应性能的影响，称高分子效应。高分子效应主要有以下几种：

1、邻基效应

a.位阻效应：由于新生成功能基的立体阻碍，导致其邻近功能基难以继续参与反应。

b.静电效应：邻近基团的静电效应可降低或提高功能基的反应活性。如聚丙烯酰胺的酸催化水解反应速率随反应的进行而增大，其原因是水解生成的羧基与邻近的未水解的酰胺基可形成酸酐环状过渡态，从而促进了酰胺基中-NH2的离去加速水解。而聚丙烯酰胺在强碱条件下水解时，当其中某个酰胺基邻近的基团都已转化为羧酸根后，由于进攻的OH-与高分子链上生成的-COO-带相同电荷，相互排斥，因而难以与被进攻的酰胺基接触，不能再进一步水解，因而其水解程度一般在70%以下。

危害性

静电利与弊的利用和防止静电的危害很多，它的第一种危害来源于带电体的互相作用。在飞机机体与空气、水气、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电，如果不采取措施，将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作，使飞机变成聋子和瞎子；在印刷厂里，纸页之间的静电会使纸页粘合在一起，难以分开，给印刷带来麻烦；在制药厂里。由于静电吸引尘埃，会使药品达不到标准的纯度；在放电视时荧屏表面的静电容易吸附灰尘和油污，形成一层尘埃的薄膜，使图像的清晰程度和亮度降低；就在混纺衣服上常见而又不易拍掉的灰尘，也是静电捣的鬼。

静电的第二大危害，是有可能因静电火花点燃某些易燃物体而发生爆炸。漆黑的夜晚，我们脱尼龙、毛料衣服时，会发出火花和“叭叭”的响声，这对人体基本无害。但在手术台上，静电火花会引起麻醉剂的爆炸，伤害医生和病人；在煤矿，则会引起瓦斯爆炸，会导致工人死伤，矿井报废。

静电危害起因于静电力和静电火花，静电危害中最严重的静电放电引起可燃物的起火和爆炸。人们常说，防患于未然，防止产生静电的措施一般都是，改造起电强烈的工艺环节，采用起电较少的设备材料等。最简单又最可靠的办法是用导线把设备接地，这样可以把电荷引人大地，避免静电积累。

细心的乘客大概会发现；在飞机的两侧翼尖及飞机的尾部都装有放电刷，飞机着陆时，为了防止乘客下飞时被电击，飞机起落架上大都使用特制的接地轮胎或接地线；以泄放掉飞机在空中所产生的静电荷。还经常看到油罐车的尾部拖一条铁链，这就是车的接地线。适当增加工作环境的湿度，让电荷随时放出，也可以有效地消除静电。潮湿的天气里不容易做好静电试验，就是这个道理。科研人员研究的抗静电剂，则能很好地消除绝缘体内部的静电。然而，任何事物都有两面性,对于静电,只要摸透了它的脾气，扬长避短，也能让它为人类服务。比如，静电印花、静电喷涂、静电植绒、静电除尘和港电分选技术等，已在工业生产和生活中得到广泛应用。静电也开始在淡化海水，喷洒农药、人工降雨、低温冷冻等许多方面大显身手，甚至在字宙飞船上也安装有静电加料器等静电装置。

推广运用

随着工业生产的高速发展以及高分子材料的迅速推广应用,一方面，一些电阻率很高的高分子材料如塑料、橡胶等的制品的广泛应用以及现代生产过程的高速化,使得静电能积累到很高的程度另一方面，静电敏感材料的生产和使用，如轻质油品，火药，固态电子器件等,工矿企业部门受静电的危害也越来越突出，静电危害造成了相当严重的后果和损失。曾使得造成电子工业年损失达上百亿美元，这还不包括潜在的损失。

在航天工业，静电放电造成火箭和卫星发射失败，干扰航天飞行器的运行。在石化工业，美国从1960年到1975年由于静电引起的火灾爆炸事故达116起。1969年底在不到一个月的时间内荷兰、挪威、英国三艘20万吨超级油轮洗舱时产生的静电引起相继发生爆炸以后，引起了世界科学家对静电防护的关注。我国近年来在石化企业曾发生30多起较大的静电事故,其中损失达百万元以上的有数起。例如上海某石化公司的2000m3甲苯罐,山东某石化公司的胶渣罐,抚顺某石化公司的航煤罐等都因静电造成了严重火灾爆炸事故。二次世界大战后许多工业发达国家都建立了静电研究机构。