静电的产生
静电并不是静止的电，是宏观上暂时停留在某处的电，一般它是相对目前广泛使用的“流电”而言的。所谓静电是指绝缘物质上携带的相对静止的电荷，是由不同物体接触摩擦时，在物质间发生了电子转移而形成的带电现象，静电现象是人们最早发现的电现象。例如，人们很早就发现用玻螭棒或琥珀与毛皮摩擦一阵再分开时，前者就带了正电荷，后者就带负电荷，能够吸引或排斥羽毛、纸片和尘埃等轻小物体。这些电荷聚积于物体的表面上，不会象金属导体里的电流那样容易流动，因而称之为静电。那么，摩擦为什么能够产生静电，各种物态的物质又是怎样带上静电的，要回答这类问题，应当先作一些微观的分析。
一、双电层和接触电位差
实验证明，只要两种物质紧密接触后再分离，就可能产生静电。静电的产生是与接触面上形成的双电层和接触电位差直接相关的。
弄清静电是怎样产生的，得从物质的内部结构谈起。大家知道，物质是由分子组成的，分子是由原子组成的。而原子是由原子核和其外围的若干电子组成的。电子带负电荷，在不同的轨道上绕原子核旋转。原子核带正电荷，且和它的外围电子所带负电荷的总和相等。因此，物质在一般情况下并不呈现电性。物质获得或失去电子便带电，获得电子的带负电，失去电子的带正电。
原子核对其周围的电子有束缚力，而且不同物质原子核束缚电子的能力是不同的。当两种物质紧密接触时，电子从束缚力小的一方转移偏向于束缚力大的一方，这时，在接触的界面两侧会出现数量相等、极性相反的两层电荷，这两层电荷就叫做双电层，它们之间的电位差就称为接触电位差。当这两种物质分离时，由于存在电位差，电子就不能完全复原，从而产生了电子的滞留，形成了静电。
金属与金属、金属与半导体、金属与电介质、电介质与电介质等固体物质的界面上都会出现双电层；固体与液体、液体与液体、固体或液体与气体的界面上，也会出现双电层。在特定情况下，同种物质之间也会出现双电层。
按照物质得失电子的难易，亦即按照物质相互接触时起电性质的不同，可把带正电的物质排在前面，把带负电的物质排在后面，依次排列下去，可以排成一个长长的序列。这样的序列叫做静电起电序列。下面介绍一种典型的静电起电序列。
(+)玻璃一头发一尼龙一革毛一人造纤维一绸一醋酸一人造丝一人造毛混纺一黑橡胶一维尼纶一莎纶一聚四氟乙烯（-）。
在同一静电起电序列中，前后两种物质紧密接触时，前者失去电子带正电，后者获得电子带负电。根据静电起电序列选择适当的材料，采取合理的工艺，是控制静电产生的一个措施。
静电起电过程是一个复杂的过程，人们对于某些静电起电过程的认识还不十分清楚。双电层和接触电位差原理是解释静电起电现象时应用最普遍的原理，此外，还有吸附带电、电解起电、压电效应起电、感应起电和热电效应等原理，这里不作一一介绍。
二、不同物态的静电
1．固体静电
固体材料之间摩擦产生静电的机理，一般用“双电荷层”理论来解释。当两种不同的固
10-cm时，一种物质的电子就能转移体接触摩擦时，只要它们之间的接触距离小于2.5×7
给另一种物质。失去电子的带正电，得到电子的带负电，于是在物体的接触面之间形成双电荷层。双电荷层的分离就使物体带电，如图6-7-1所示。摩擦的作用一是增大物体相距2.5 10-cm以下的接触面积；二是增大接触和分离的机会；三是摩擦生热，加快了电子的热×7
运动，有利于电子转移而产生静电；四是使接触面上物质发生细小断裂，这也促成静电的产生。
2．粉体静电
粉体物料是指聚积的粉末状物质。它不同于粉尘，粉尘是悬浮于空气中或沉积在物体表面上的分散的物质。在工业生产中，经常遇到需要处理的各种粉体物料，例如食品加工中的面粉、奶粉、巧克力粉等，军事工业中的粉末状火炸药，化学工业中要处理的可燃粉体物料更多。工艺过程中要对粉体物料进行筛选、输送、搅混、气流烘干、旋风分离及袋式除尘等。这些加工过程中免不了有物料颗粒之间或物料与器壁、管壁之间的相互碰撞和摩擦，进行反复的接触和分离。这样，它们之间就会产生电子转移现象，粉体及器壁会分别带上不同符号的静电。图6-7-2 (a)所示为绝缘粉体物料经储料斗从斜导槽流人金属容器内时引起带静电的过程。由于容器置于绝缘胶板上，1粉体静电排斥与其符号相同的电荷，因而金属容器外壁上的感应电荷与物料所带电荷符号相同[见图6-7-2 (b)]。它的等效电路如图中6 -7 -2 (c)所示。图中R为对地绝缘电阻，c为系统对地电阻，V是系统产生的静电电位，K为开关。
粉体物料与整块固体相比，具有易分散、易飞扬而悬浮于空气中的特点。由于有分散性，粉体的表面积比同样重量、同样材料的整块固体的表面积大很多倍，因而表面摩擦的机会也多得多，产生的静电也就多得多。由于具有悬浮性，粉体颗粒处在悬浮状态时与大地总是绝缘的，这样，其所带静电不易泄放掉。所以，即使金属粉体处于悬浮状态时也易带静电。 3．液体静电
液体在管道内输送、过滤、搅拌、喷雾、喷射、飞溅、冲刷、灌注以及剧烈晃动等过程都可能产生危险的静电。尤其是电阻率较高的有机液体，最容易产生静电。
液体的带电现象，其主要原因是由于固体与液体接触的表面存在着“双层电荷”。原来，由于液体的电离性或其所含杂质的电离性，液体中或多或少含有正负两种离子；又由于接触面的电化学作用，一种离子被吸附在固体表面上，另一种离子靠异性电荷的吸引力而积聚在被吸附离子附近，于是，从微观结构上看，在固体与液体接触面处就形成了“双电荷层”。
双电荷层如果不被分离开，则在总体上是呈电中性的，但如果由于液体的流动、搅拌、喷射等摩擦使双电荷层发生了分离，则将引起静电现象。现以有机溶剂在管道中输送为例，分析一下液体在管道中流动咐产生静电的过程。如图6-7-3所示，在管道愉壁与被输送液体相接触的界面上，由于液体迅速流动，与管壁摩擦、冲击，因而管壁界面上是一层正电荷，液体界面上极薄的一层内是负电荷，与其相邻的较厚的一层又是正电荷。正电荷随着液体流动形成所谓液流电流，又叫流动电流。如果金属管道是接地的，管道上则不会积累静电；如果管道用绝缘材料制成或者是对地绝缘的，则在管道上就会积累危险的静电，严重时可由静电火花引起爆炸或火灾。
图6-7-3液体在管道内流动时的静电
液体除在固体表面运动时产生静电外，由于吸附、电解等原因，液体在喷雾、冲刷等过程中也产生静电。
轻质油料及化学溶剂，如汽油、煤油、酒精、酒等容易挥发与空气形成爆炸性混合物，在这些液体的载运、搅拌、注入、排出等工艺过程中，由于产生静电火花引起爆炸和火灾的事例，在国内外是屡见不鲜的。
4．气体静电
完全纯净的气体是不会产生静电的。但是，在化工生产中几乎所有作为原料或成品的气体中，都含有少量的固态或液态颗粒杂质，因此在压缩或排放气体，气体在管道中高速流动或由阀门、缝隙处高速向外喷出时，由于气体中杂质的碰撞、摩擦等作用，都会产生静电。
综上所述，将物料状态和化工生产单元操作相结合，列出容易产生静电的单元操作和工作状态，详见表6-7-1。