Causas de la electricidad esttica[editar]Los materiales con los
que tratamos en nuestra vida diaria estn formados
portomosymolculasque son elctricamenteneutrosporque tienen el mismo
nmero de cargas positivas (protonesen elncleo) que de cargas
negativas (electronesalrededor del ncleo). El fenmeno de la
electricidad esttica requiere de una separacin sostenida entre las
cargas positivas y negativas, a continuacin se muestran las
principales causas para que esto sea posibleInduccin de la
separacin de cargas por contacto[editar]Los electrones pueden ser
intercambiados entre dos materiales por contacto y, adems, los
materiales que tienen unos electrones dbilmente ligados tienen
tendencia a perderlos mientras que los materiales que no tienen
llenas las capas externas de electrones tienen tendencia a
ganarlos. Este fenmeno es conocido como triboelectricidad y da como
resultado que uno de los objetos que se han puesto en contacto
quede cargado positivamente mientras el otro se carga
negativamente. La polaridad y la cantidad de la carga neta que
queda a cada material cuando se separan depender de sus posiciones
relativas en la serie triboelctrica (una lista que clasifica los
materiales en funcin de su polaridad y su capacidad de adquirir
carga). ElEfecto triboelctricoes la causa principal de la
electricidad esttica que observamos en nuestra vida diaria e
incluye la que se produce por rozamiento de diferentes
materiales.Separacin de cargas inducida por la
presin[editar]Algunos tipos decristalesycermicatienen la propiedad
de generar una separacin de cargas en respuesta a la aplicacin de
un esfuerzo mecnico, es lo que se denominapiezoelectricidad, esta
es un fenmeno presentado por determinados cristales que al ser
sometidos a tensiones mecnicas adquieren una polarizacin elctrica
en su masa.Separacin de cargas inducida por la
temperatura[editar]Algunos minerales, como laturmalina, presentan
la capacidad de ser polarizados por efecto delcalor, es lo que se
conoce comopiroelectricidado efecto piroelctrico. Todos los
materiales piroelctricos son tambin piezoelctricos, las dos
propiedades estn estrechamente relacionadas entre s. La
piroelectricidad es la capacidad de cambiar la polarizacin de
algunos materiales sometidos a cambios de temperatura generando un
potencial elctrico producido por el movimiento de las cargas
positivas y negativas a los extremos opuestos de la superficie a
travs de la migracin.Separacin de cargas inducida por la presencia
de un objeto cargado[editar]Un objeto cargado, puesto cerca de otro
elctricamente neutro, causar la separacin de las cargas del otro,
dado que las cargas de la misma polaridad se repelen mientras que
las de diferente polaridad se atraen. Como la fuerza debida a la
interaccin entre las cargas elctricas disminuye rpidamente con el
aumento de la distancia, el efecto ser mayor si estn muy cerca .
Este efecto es mayor cuando el objeto inicialmente neutro es
unconductor elctricoporque las cargas tienen ms facilidad para
moverse.Es posible inducir una separacin de cargas y si el objeto
est convenientemente conectado a tierra dejarlo cargado
permanentemente. Este es el sistema que utiliza elGenerador de Van
de Graaff, un aparato habitualmente utilizado para demostrar los
efectos de la electricidad esttica.Descarga
electrosttica[editar]Artculo principal:Descarga electrostticaLa
chispa asociada a la electricidad esttica est causada por la
descargaelectrostticaque se produce cuando el exceso de carga es
neutralizado por un flujo de cargas desde el entorno al objeto
cargado o desde ste hacia su entorno. En general, una acumulacin
significativa de cargas slo puede ser persistente en zonas de
bajaconductividad elctrica, en un entorno donde muy pocas cargas se
pueden mover libremente. El flujo de las cargas neutralizadoras se
genera a menudo a partir de tomos y molculas neutras del aire que
son separados para formar cargas positivas y negativas, entonces se
mueven en direcciones opuestas como unacorriente elctrica,
neutralizando la acumulacin original de cargas. El aire se rompe de
esta manera alrededor de unos 30.000voltiospor centmetro, este
valor depende de la humedad. La descarga calienta el aire de
alrededor y produce una chispa brillante, tambin provoca una onda
de choque que es la causante del sonido que se puede llegar a
escuchar.El choque elctrico que notamos cuando recibimos una
descarga electrosttica se debe a la estimulacin de los nervios
cuando la corriente neutralizadora fluye a travs del cuerpo humano.
Gracias a la presencia de agua que hay en todo el cuerpo y que se
mueve, las acumulaciones de carga no llegan a ser lo
suficientemente importantes como para causar corrientes
peligrosas.Una persona que camina sobre una alfombra puede
fcilmente cargarse hasta de 5.000 voltios y producir una descarga
de pulsacin de 30 amperios en un circuito electrnico
sensible.1Peligros[editar]
Efecto de una descarga de electricidad esttica sobre la
superficie de un film radiogrfico. La descarga ha dibujado un patrn
caracterstico en forma de "arbol". Este es un ejemplo tpico de un
artefacto radiogrfico.A pesar de su naturaleza, aparentemente
inocua, segn nuestra experiencia en la vida diaria, la electricidad
esttica puede tener efectos peligrosos no despreciables en
situaciones en las que la acumulacin de cargas se produce en
presencia de materiales o dispositivos sensibles.Componentes
electrnicos[editar]Muchos componentes electrnicos, en especial los
dispositivossemiconductores, son extremadamente sensibles a la
presencia de la electricidad esttica y pueden ser daados por una
descarga electrosttica.Industria qumica[editar]Las descargas
electrostticas pueden resultar muy peligrosas en lugares donde se
trata con sustancias inflamables. Una pequea chispa es capaz de
iniciar la ignicin de mezclas explosivas con consecuencias
devastadoras. Es el caso de las fbricas que trabajan con sustancias
enpolvoen presencia de materialescombustiblesoexplosivos.Exploracin
del espacio[editar]Debido a la humedad extremadamente baja que hay
en el medio extraterrestre, es posible que se produzcan grandes
acumulaciones de cargas estticas que son un peligro importante para
los dispositivos electrnicos que se utilizan en los vehculos
espaciales. Tambin representa un riesgo para los astronautas, el
hecho de caminar sobre un terreno tan seco, como lo es el de
laLunao el deMarte, provoca la acumulacin de una cantidad
significativa de cargas elctricas que puede provocar descargas
electrostticas capaces de daar los aparatos electrnicos.Operaciones
de repostaje[editar]Si se produce una descarga electrosttica en
presencia de combustible y suvoltajees suficientemente grande,
puede provocar la ignicin de losvaporesque se desprenden del
combustible. Este es un peligro presente en lasestaciones de
servicioy es una de las razones por las que es aconsejado parar el
motor mientras se carga el vehculo congasolina. Este peligro tambin
est presente en losaeropuertos, durante las operaciones de
repostaje de los aviones.OTRO CONCEPTO!!Electricidad
esttica[editar]Artculo principal:Electricidad estticaLa
electricidad esttica es un fenmeno que se debe a una acumulacin
decargas elctricasen un objeto. Esta acumulacin puede dar lugar a
unadescarga elctricacuando dicho objeto se pone en contacto con
otro.Antes del ao1832, que fue cuandoMichael Faradaypublic los
resultados de sus experimentos sobre la identidad de la
electricidad, los fsicos pensaban que la electricidad esttica era
algo diferente de la electricidad obtenida por otros mtodos.
Michael Faraday demostr que la electricidad inducida desde un imn,
la electricidad producida por una batera, y la electricidad esttica
son todas iguales.La electricidad esttica se produce cuando ciertos
materiales se frotan uno contra el otro, como lana contra plstico o
las suelas de zapatos contra la alfombra, donde el proceso de
frotamiento causa que se retiren los electrones de la superficie de
un material y se reubiquen en la superficie del otro material que
ofrece niveles energticos ms favorables. O cuando partculas
ionizadas se depositan en un material, como ocurre en los satlites
al recibir el flujo delviento solary de loscinturones de radiacin
de Van Allen. La capacidad de electrificacin de los cuerpos por
rozamiento se denominaefecto triboelctrico; existe una clasificacin
de los distintos materiales denominadasecuencia triboelctrica.La
electricidad esttica se utiliza comnmente en laxerografa, en
filtros de aire, en algunas pinturas de automvil, en
algunosaceleradores de partculassubatmicas, etc. Los pequeos
componentes de los circuitos elctrnicos pueden daarse fcilmente con
la electricidad esttica. Sus fabricantes usan una serie
dedispositivos antiestticosy embalajes especiales para evitar estos
daos. Hoy la mayora de los componentessemiconductoresde efecto de
campo, que son los ms delicados, incluyen circuitos internos de
proteccin antiesttica.Aislantes y conductores[editar]Los materiales
se comportan de forma diferente en el momento de adquirir una carga
elctrica. As, una varilla metlica sostenida con la mano y frotada
con una piel no resulta cargada. Sin embargo, s es posible cargarla
cuando al frotarla se usa para sostenerla un mango devidrioo
deplsticoy el metal no se toca con las manos al frotarlo. La
explicacin es que las cargas pueden moverse libremente entre el
metal y el cuerpo humano, lo que las ira descargando en cuanto se
produjeran, mientras que el vidrio y el plstico no permiten la
circulacin de cargas porque aslan elctricamente la varilla metlica
del cuerpo humano.Esto se debe a que en ciertos materiales,
tpicamente en losmetales, loselectronesms alejados de los ncleos
respectivos adquieren fcilmente libertad de movimiento en el
interior del slido. Estoselectrones libresson las partculas que
transportarn la carga elctrica. Al depositar electrones en ellos,
se distribuyen por todo el cuerpo, y viceversa, al perder
electrones, los electrones libres se redistribuyen por todo el
cuerpo para compensar la prdida de carga. Estas sustancias se
denominanconductores.En contrapartida de los conductores elctricos,
existen materiales en los que los electrones estn firmemente unidos
a sus respectivos tomos. En consecuencia, estas sustancias no
poseen electrones libres y no ser posible el desplazamiento de
carga a travs de ellos. Al depositar una carga elctrica en ellos,
la electrizacin se mantiene localmente. Estas sustancias son
denominadasaislantesodielctricos. El vidrio y losplsticosson
ejemplos tpicos.La distincin entre conductores y aislantes no es
absoluta: laresistividadde los aislantes no es infinita (pero s muy
grande), y las cargas elctricas libres, prcticamente ausentes de
los buenos aislantes, pueden crearse fcilmente suministrando la
cantidad adecuada de energa para separar a un electrn del tomo al
que est ligado (por ejemplo, mediante irradiacin o calentamiento).
As, a unatemperaturade 3000K, todos los materiales que no se
descomponen por la temperatura, son conductores.Entre los buenos
conductores y los dielctricos existen mltiples situaciones
intermedias. Entre ellas destacan los materialessemiconductorespor
su importancia en la fabricacin de dispositivos electrnicos que son
la base de la actual revolucin tecnolgica. En condiciones
ordinarias se comportan como dielctricos, pero sus propiedades
conductoras se modifican mediante la adicin de una minscula
cantidad de sustanciasdopantes. Con esto se consigue que pueda
variarse la conductividad del material semiconductor como respuesta
a la aplicacin de unpotencial elctricovariable en su electrodo de
control.Ciertos metales adquieren una conductividad infinita a
temperaturas muy bajas, es decir, la resistencia al flujo de cargas
se hace cero. Se trata de lossuperconductores. Una vez que se
establece una corriente elctrica de circuito cerrado en un
superconductor, los electrones fluyen por tiempo indefinido.Carga
inducida[editar]La carga inducida se produce cuando un objeto
cargado repele o atrae los electrones de la superficie de un
segundo objeto. Esto crea una regin en el segundo objeto que est
con una mayor carga positiva, crendose una fuerza atractiva entre
los objetos. Por ejemplo, cuando se frota un globo, el globo se
mantendr pegado a la pared debido a la fuerza atractiva ejercida
por dos superficies con cargas opuestas (la superficie de la pared
gana una carga elctrica inducida pues los electrones libres de la
superficie del muro son repelidos por los electrones que ha ganado
el globo al frotarse; se crea as por induccin electrosttica una
superficie de carga positiva en la pared, que atraer a la
superficie negativa del globo).Carga por friccin[editar]En la carga
por friccin se transfiere gran cantidad de electrones porque la
friccin aumenta el contacto de un material con el otro. Los
electrones ms internos de un tomo estn fuertemente unidos al ncleo,
de carga opuesta, pero los ms externos de muchos tomos estn unidos
muy dbilmente y pueden desalojarse con facilidad. La fuerza que
retiene a los electrones exteriores en el tomo varia de una
sustancia a otra. Por ejemplo los electrones son retenidos con
mayor fuerza en la resina que en la lana, y si se frota una torta
de resina con un tejido de lana bien seco, se transfieren los
electrones de la lana a la resina. Por consiguiente la torta de
resina queda con un exceso de electrones y se carga negativamente.
A su vez, el tejido de lana queda con una deficiencia de electrones
y adquiere una carga positiva. Los tomos con deficiencia de
electrones son iones, iones positivos porque, al perder electrones
(que tienen carga negativa), su carga neta resulta positiva.Carga
por induccin[editar]Se puede cargar un cuerpo por un procedimiento
sencillo que comienza con el acercamiento a l de una varilla de
material aislante, cargada. Considrese una esfera conductora no
cargada, suspendida de un hilo aislante. Al acercarle la varilla
cargada negativamente, los electrones de conduccin que se
encuentran en la superficie de la esfera emigran hacia el lado
lejano de sta; como resultado, el lado lejano de la esfera se carga
negativamente y el cercano queda con carga positiva. La esfera
oscila acercndose a la varilla, porque la fuerza de atraccin entre
el lado cercano de aqulla y la propia varilla es mayor que la de
repulsin entre el lado lejano y la varilla. Vemos que tiene una
fuerza elctrica neta, aun cuando la carga neta en las esfera como
un todo sea cero. La carga por induccin no se restringe a los
conductores, sino que puede presentarse en todos los
materiales.Fenmenos electrostticos[editar]La existencia del fenmeno
electrosttico es bien conocido desde la antigedad, existen
numerosos ejemplos ilustrativos que hoy forman parte de la enseanza
moderna, como el hecho de que ciertos materiales se cargan
deelectricidadpor simple frotamiento.Electrizacin[editar]Se
denomina electrizacin al efecto de ganar o perder cargas elctricas,
normalmente electrones, producido por un cuerpo elctricamente
neutro.1. Por contacto: Se puede cargar un cuerpo neutro con solo
tocarlo con otro previamente cargado. En este caso, ambos quedan
con el mismo tipo de carga, es decir, si se toca un cuerpo neutro
con otro con carga positiva, el primero debe quedar con carga
positiva.2. Por frotamiento: Al frotar dos cuerpos elctricamente
neutros (nmero de electrones igual al nmero de protones), ambos se
cargan, uno con carga positiva y el otro con carga negativa.Carga
elctrica[editar]Es una de las propiedades bsicas de la materia.
Realmente, la carga elctrica de un cuerpo u objeto es la suma de
las cargas de cada uno de sus constituyentes mnimos (molculas,
tomos y partculas elementales). Por ello se dice que la carga
elctrica est cuantizada. Existen dos tipos de carga elctrica, que
se han denominado cargas positivas y negativas. Las cargas
elctricas de la misma clase o signo se repelen mutuamente y las de
signo distinto se atraen.LA ELECTRICIDAD ESTTICA EN EL TRASIEGO DE
LQUIDOS INFLAMABLES. NORMAS DEAPLICACIN27 de marzo de 2012La
electricidad esttica no es ms que la acumulacin de un exceso de
carga elctrica en una zona con poca conductividad elctrica, un
aislante, de manera que la acumulacin de carga persiste.En el caso
de almacenamiento de productos inflamables, y sobre todo en las
actividades de trasiego, carga, descarga, mezclado, filtrado etc es
preciso tener especial cuidado con ella, evitando su acumulacin y
liberacin repentina, ya que puede suponer descargas sobre los
operarios que estn trabajando en las inmediaciones e incluso la
generacin de chispas que en el caso de Atmsferas inflamables o
potencialmente inflamables (ATEX) pueden suponer el inicio de un
incendio o explosin con consecuencias fatales.No es mi objetivo en
este post identificar la naturaleza fsica de las cargas generadas,
es por ello que me centrar principalmente en mostraros a
continuacin varias Normas Tcnicas y Normas UNE que es preciso
estudiar para tener claras cuales son las medidas de proteccin y
las medidas preventivas cuando se trabaja manipulando lquidos
inflamables.Indicar que cuando hablamos de trasiego de lquidos
inflamables no nos referimos exclusivamente a las cargas y
descargas de grandes volmenes, como puede ser por ejemplo el caso
de vagones cisternas o camiones cisterna. El riesgo existe incluso
cuando trasvasamos o almacenamos recipientes de 5, 10 o 200 L, que
stn presentes en la inmensa mayora de actividades industriales.
Como he comentado existen una serie de documentos de referencia
que nos ayudan a comprender como trabajar en estas circunstancias,
como pueden ser algunas NTP ( Normas Tcnicas de Proteccin) del
Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo (INSHT).
Algunas de las relacionadas con lquidos inflamables son las
siguientes: NTP 225.Electricidad esttica en el trasvase de lquidos
inflamables NTP 374:Electricidad esttica: carga y descarga de
camiones cisterna I NTP 375:Electricidad esttica: carga y descarga
de camiones cisterna II NTP 887:Calzado y ropa antiestticosTodas
estas NTP son de libre acceso y se pueden descargar en la pgina web
del INSHT.Por otro lado adems existe una serie de normas UNE que
regulan las actividades en las que se trabaja con lquidos
inflamables para eliminar riesgos asociados a la electricidad
esttica: UNE 109-110-90:Control de la electricidad esttica en
atmsferas inflamables: Definiciones UNE 109-100-90:Control de la
electricidad esttica en atmsferas inflamables: Procedimientos
prcticos e operacin, carga y descarga de vehculos cisterna,
contenedores cisterna y vagones cisterna UNE109-108-1:
Almacenamiento de productos qumicos. Control de la electricidad
esttica. Parte 1 : Pinza de puesta a tierra
UNE109-108-2:Almacenamiento de productos qumicos. Control de la
electricidad esttica. Parte 2 : Borna de puesta a tierra UNE
109-101-1-IN:Control de la electricidad esttica en el llenado y
vaciado de recipientes. Parte 1: Recipientes mviles para lquidos
inflamablesTodas estas normas nos ayudan a comprender como actuar
en caso de trabajar con este tipo de lquidos. Aconsejo su lectura
porque son bastante claras y explicativas y hablan de situaciones
reales por lo que ayudan a identificarlas en nuestra actividad
diaria.Toda precaucin es poca puesto que, como vis a ver en el
siguiente video, incluso las personas disponemos de nuestra propia
electricidad. Si a esto aadimos ropa que no sea la adecuada para
este tipo de trabajos, podemos incluso nosotros mismos generar la
chispa que inicie un incendio en una Zona clasificada (
potencialmente explosiva)
