Collection

Les charges électrostatiques et leurs effets sur le pesage

Collection

Comment manipuler les échantillons statiques pour obtenir des résultats rapides et précis

Les charges électrostatiques et leurs effets sur le pesage
Électrostatisme et pesage


Il est essentiel de comprendre les charges électrostatiques et leurs effets sur vos échantillons et les récipients de pesage pour obtenir des résultats de pesage de bonne qualité. Chaque fois que c'est possible, des mesures préventives doivent être prises pour réduire ou éliminer les charges électrostatiques accumulées sur les échantillons ou récipients de pesage, et éviter que les résultats de pesage soient erronés, instables ou trop longs à obtenir.

Qu'est-ce que l'électricité statique ?

L'électricité statique est l'accumulation de charges électriques à la surface d'un matériau non conducteur.

Gérer les échantillons statiques

Les technologies de pesage ne cessent d'évoluer. Aujourd'hui, les balances d'analyse dernière génération peuvent détecter automatiquement la présence de charges électrostatiques lors d'une opération de pesage. La force de ces charges peut être mesurée et enregistrée. Un module ionisateur intégré permet d'éliminer ces charges pour éviter qu'elles n'influent sur les résultats de pesage. Le cycle de détection des charges électrostatiques est effectué pendant le délai de stabilisation de la balance. Il ne prend que quelques secondes et ne retarde pas l'obtention des résultats.

Avantages pour l'utilisateur de la balance

StaticDetect™ simplifie la manipulation des échantillons et récipients chargés en électricité statique, améliorant ainsi l'efficacité de l'utilisateur tout en garantissant une précision et une fiabilité sans faille des résultats. 

Electrostatic Charges During WeighingLivre blanc : Charges électrostatiques et pesage


Les échantillons ou récipients chargés en électricité statique peuvent être difficiles à peser, causant souvent des problèmes de stabilité de la balance ou de dérive de la mesure. Ce livre blanc explique :

  • comment empêcher l'accumulation de charges électrostatiques;
  • comment dissiper les charges électrostatiques générées;
  • comment reconnaître l'influence négative des charges électrostatiques sur les résultats de pesage;
  • choisir la méthode adéquate de déionisation de vos échantillons/récipients.
  • Les balances d'analyse XPR simplifient la manipulation des échantillons statiques, grâce à leurs fonctions automatiques de détection et d'élimination des influences électrostatiques, pour garantir la précision et la fiabilité optimales des résultats de pesage.

    Télécharger le livre blanc « Charges électrostatiques et pesage »

    Comprendre les charges électrostatiques

    Quelle est l'origine des charges électrostatiques ?

    Elles sont le plus souvent générées par la friction, par exemple par :

    • le séchage d'un bécher en verre avec un chiffon ;
    • la manipulation d'une fiole jaugée avec des gants jetables ;
    • le déballage d'un récipient de laboratoire d'un sac en plastique ;
    • le remplissage d'un récipient avec des matériaux en vrac.

    Comment reconnaître l'électricité statique ?

    La présence d'électricité statique est souvent reconnaissable aux signes suivants :

    • balance qui a des difficultés à se stabiliser ;
    • dérive des valeurs mesurées ;
    • non-répétabilité des résultats des mesures.
    • Cependant, dans certains cas, une valeur stable peut être obtenue en présence d'une force électrostatique nette, ce qui rend l'effet difficile, voire impossible à identifier. 

    Télécharger le guide « Tester l'électrostatisme » pour détecter la présence d'électricité statique.

    Quels peuvent être les effets de l'électrostatisme ?

    • La valeur indiquée peut être plus ou moins supérieure au poids réel (car les charges générées peuvent être négatives ou positives, et s'attirer ou se repousser mutuellement).
    • Des erreurs entre 1 et 100 mg ont été observées, ce qui représente des écarts très élevés lorsque vous pesez de petits échantillons.
    • Les poudres sèches sont très sensibles à l'électricité statique et sont difficiles à peser.

    Comment dissiper rapidement les charges électrostatiques ?

    • Les charges électrostatiques se dissipent au fil du temps. Le taux de dissipation est affecté par la conductivité de la surface du corps chargé, laquelle est influencée par l'humidité de l'air et la contamination de la surface.
    • La dissipation de la charge peut prendre quelques secondes ou minutes, voire plusieurs heures dans une atmosphère sèche (HR < 40 %).
    • Les bons isolants, tels que le verre borosilicate ou les plastiques de laboratoire, peuvent ralentir la dissipation de la charge.
    • Une fiole en verre ne peut pas se charger si l'humidité relative de l'air est de 80 %.
    • Toutefois, pour les récipients en PTFE, d'importantes erreurs de pesage sont observées pendant plusieurs minutes, même lorsque l'humidité de l'air est élevée.
    Dissipation des charges électrostatiques
    Dissipation des charges électrostatiques

    Comment contrôler les charges électrostatiques ?

    Voici quelques solutions pratiques que vous pouvez mettre en place :

    Qu'est-ce que la détection automatique des charges électrostatiques (StaticDetect™) ?

    Quelle est la durée du processus StaticDetect™ ?

    Le cycle de détection électrostatique commence automatiquement dès que l'échantillon est placé sur la balance et que la porte est fermée. La détection des charges électrostatiques ne prend que quelques secondes, généralement pendant le délai de stabilisation de la balance, et ne retarde pas l'obtention des résultats.

    Comment fonctionne StaticDetect™ ?

    Une électrode concentrique est placée sous le plateau de pesée mis à la terre. Elle est mise sous tension par un courant alternatif. La demi-onde positive du signal rectangulaire génère des charges positives sur l'électrode (a). Le demi-cycle négatif du signal rectangulaire génère des porteurs de charge négative sur l'électrode négative (b). La différence entre les valeurs mesurées dans les deux situations (a et b) est attribuable à la force électrostatique (FE). Si le récipient n'est pas chargé en électricité statique, cette différence est égale à zéro. Avec cette méthode, le capteur peut déterminer le poids réel de l'échantillon.

    Force d'attraction - charges électrostatiques
    Force de répulsion - charges électrostatiques