Elektrostatische Aufladung. Lexikon Pharmatechnologie - prozesstechnik online

Lexikon Pharmatechnologie

Elektrostatische Aufladung

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Entstehung einer elektrischen Potenzialdifferenz zwischen zwei Stoffen mit unterschiedlicher Dielektrizitätskonstante aufgrund von Reibung oder Strömung. Der Hintergrund der elektrostatischen Aufladung ist so zu verstehen, dass z. B. die intensive Reibung von zwei elektrisch neutralen Körpern (Stoffen) aneinander dazu führt, dass die Moleküle an den berührenden Grenzflächen beider Stoffe eine energetisch bedingte Ladungsverschiebung erfahren. Diese Ladungsverschiebung führt auf den Grenzflächen beider Körper zu einem Ladungsüberschuss, der betragsmäßig gleich groß ist, aber verschiedene Vorzeichen hat. Trennt man die beiden Körper, bleibt die elektrische Ladung auf jedem der Körper zurück. Ist einer der beiden Körper ein Leiter (z. B. metallisch), so kann diese Ladung abfließen; bei einem elektrischen Nichtleiter (z. B. Kunststoff) bleibt die Ladung an der Oberfläche bestehen.

Eine Entladung kann z. B. durch Berührung mit einem geerdeten Leiter erfolgen. Eine gezielte Entladung ist etwa die Coronaentladung (Elmsfeuer) als typische Spitzenentladung oder Hochspannungsentladung zwischen zwei Elektroden bei einer Wechselspannung von 10–20 kV und einer Frequenz von 10–30 kHz, die geeignet ist, im elektrischen Feld erzeugte reaktive bzw. ionisierte Gase und Elektronenstrahlungen zu Aufspaltungen von Polymermolekülen zu nutzen und dadurch z. B. wesentlich verbesserte Klebebedingungen (Kleben) der Polymeroberflächen herbeizuführen.

Kunststoffe neigen wegen ihres hohen Isoliervermögens bzw. wegen der aufgrund der Hydrophobie (hydrophob) meist fehlenden Feuchtigkeitshaut auf der Oberfläche zur elektrostatischen Aufladung, wodurch v. a. Staub- und Schmutzpartikel angezogen werden. Um diesen Effekt zu vermeiden, werden Polymerwerkstoffen häufig antistatisch wirkende Zusätze beigemischt (Antistatikum), wodurch das Problem der elektrostatischen Aufladung entsprechend entschärft wird.

© 2013 – ECV – Lexikon der Pharmatechnologie

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