Le cariche elettrostatiche e il loro effetto sulla pesata
Raccolta

Le cariche elettrostatiche e il loro effetto sulla pesata

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Gestire i campioni statici e ottenere risultati rapidi e accurati

Le cariche elettrostatiche e il loro effetto sulla pesata
Cariche elettrostatiche e operazioni di pesata


La comprensione delle cariche elettrostatiche e dei loro effetti è fondamentale per ottenere risultati di pesata di alta qualità. Ove possibile, è necessario intraprendere azioni preventive per ridurre o eliminare l'accumulo di cariche elettrostatiche in campioni o contenitori di pesata, per evitare errori, instabilità o risultati lenti.

Cos'è una carica elettrostatica?

Una carica elettrostatica è un accumulo di cariche elettriche sulla superficie di un materiale non conduttivo.

Come gestire i campioni statici

I più recenti sviluppi tecnologici consentono alle bilance analitiche di ultima generazione di rilevare automaticamente la presenza di cariche elettrostatiche durante la pesata. L'ampiezza di questa forza può essere misurata e registrata. Sfruttando un modulo ionizzatore integrato, queste cariche elettrostatiche possono essere eliminate per evitare che influiscano sul risultato della pesata. Dato che il ciclo di rilevazione dell'energia statica viene eseguito mentre la bilancia si stabilizza e richiede solo pochi secondi, non provoca ritardi nella produzione del risultato della pesata.

Vantaggi per l'utente della bilancia

StaticDetect™ semplifica la gestione dei campioni e dei contenitori caricati elettrostaticamente, rendendo il processo più efficiente per chi usa la bilancia e garantendo la massima accuratezza e i risultati di pesata più attendibili. 

Electrostatic Charges During WeighingLibro bianco: Cariche elettrostatiche e operazioni di pesata


I campioni e i contenitori caricati elettrostaticamente possono essere difficili da pesare e spesso causano problemi legati alla stabilità della bilancia o alle variazioni delle misure. Questo libro bianco spiega come:

  • Prevenire l'accumulo delle cariche elettrostatiche
  • Dissipare le cariche elettrostatiche dopo la loro generazione
  • Riconoscere l'effetto negativo che le cariche elettrostatiche hanno sulle operazioni di pesata
  • Scegliere il metodo appropriato per la deionizzazione dei campioni/contenitori
  • Le bilance analitiche XPR semplificano la gestione dei campioni statici, sfruttando la rilevazione e l'eliminazione automatiche delle influenze elettrostatiche per garantire la massima accuratezza e i risultati di pesata più attendibili.

    Scaricate il libro bianco "Cariche elettrostatiche e operazioni di pesata"

    Comprendere le cariche elettrostatiche

    Cosa determina una carica elettrostatica?

    L’attrito è il modo più comune in cui vengono generate le cariche elettrostatiche, ad esempio:

    • Asciugatura di un becher di vetro con un panno
    • Manipolazione di un matraccio con guanti usa e getta
    • Disimballaggio di un recipiente di laboratorio da una busta di plastica
    • Riempimento di un recipiente con materiale sciolto (prodotto sfuso)

    Come si riconoscono le cariche elettrostatiche?

    La presenza di cariche elettrostatiche spesso è riconoscibile da:

    • Difficoltà di stabilizzazione della bilancia
    • Deriva delle letture di misura
    • Non ripetibilità dei risultati di misura
    • Tuttavia vi sono casi in cui è possibile ottenere una lettura affidabile anche in presenza di una forza elettrostatica netta, il che rende difficile o impossibile identificare gli effetti delle cariche elettrostatiche. 

    Scaricate la guida "Test elettrostatico" per stabilire la presenza di cariche elettrostatiche

    Che effetto possono avere le cariche elettrostatiche?

    • Il valore ottenuto potrebbe essere maggiore o inferiore rispetto al peso reale (perché le cariche generate possono essere negative o positive e attirarsi o respingersi vicendevolmente)
    • Sono stati osservati errori di 1 - 100 mg (che sono particolarmente significativi quando si pesano campioni piccoli)
    • Le polveri secche sono molto sensibili alle cariche elettrostatiche e quindi difficili da pesare.

    Con che velocità si dissipano le cariche elettrostatiche?

    • Le cariche elettrostatiche si dissipano nel tempo. La velocità di dissipazione viene influenzata dalla conducibilità della superficie del corpo caricato, che è a sua volta influenzata dall'umidità dell'aria e dalla contaminazione della superficie.
    • La dissipazione della carica può richiedere alcuni secondi o minuti, oppure diverse ore in un’atmosfera asciutta (umidità relativa < 40%).
    • La dissipazione della carica può anche essere più lenta se vengono utilizzati buoni isolanti, come vetro borosilicato o materie plastiche da laboratorio.
    • Un matraccio in vetro non può caricarsi con l'80% di umidità relativa.
    • Tuttavia, anche quando l’umidità dell’aria è elevata, i contenitori in PTFE continuano a presentare significativi errori di pesata per diversi minuti.
    Dissipazione delle cariche elettrostatiche
    Dissipazione delle cariche elettrostatiche

    Com'è possibile controllare le cariche elettrostatiche?

    Di seguito si trovano alcuni consigli per l'implementazione di soluzioni pratiche:

    Che cos'è la rilevazione automatica delle cariche elettrostatiche (StaticDetect™)?

    Quanto tempo richiede il processo StaticDetect™?

    Il ciclo di rilevazione delle cariche elettrostatiche ha inizio automaticamente non appena il campione viene posizionato sulla bilancia e il paravento si chiude. Dato che il ciclo di rilevazione dell'energia statica viene eseguito insieme alla pesata, solitamente durante la stabilizzazione della bilancia, e richiede solo pochi secondi, non provoca ritardi nella produzione del risultato.

    Come funziona StaticDetect™?

    Si integra un elettrodo concentrico sotto il piatto di pesata collegato alla massa e viene applicato un segnale di tensione di CA. La semionda positiva del segnale d'onda quadrato genera cariche positive sull'elettrodo (a). Il semiciclo negativo dell'onda quadrata genera portatori di cariche negative sull’elettrodo negativo (b). La differenza nel risultato di misura fra le due situazioni (a e b) può essere attribuita alla forza elettrostatica (FE ). Questa sarà pari a zero se il campione o il contenitore non sono caricati elettrostaticamente. Con questo metodo il sensore è in grado di determinare il peso reale del campione.

    Forza attrattiva - cariche elettrostatiche
    Forza repulsiva - cariche elettrostatiche