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Cargas eletrostáticas e seus efeitos na pesagem

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Como lidar com amostras estáticas para alcançar resultados precisos

Cargas eletrostáticas e seus efeitos na pesagem
Eletrostática e pesagem


Entender as cargas eletrostáticas e os efeitos que elas exercem em suas amostras e recipientes de pesagem é fundamental para obter resultados de pesagem de boa qualidade. Onde for possível, devem ser tomadas ações preventivas para reduzir ou eliminar o acúmulo de cargas estáticas em amostras ou recipientes de pesagem, a fim de evitar quaisquer erros, instabilidade ou resultados de pesagem frustrantemente lentos.

O que é estática?

Estática é o acúmulo de cargas elétricas na superfície de um material não condutor.

Gerenciando amostras estáticas

Novos avanços interessantes na tecnologia de pesagem permitem que a mais recente geração de balanças analíticas detectem automaticamente a presença de cargas eletrostáticas durante uma operação de pesagem. A magnitude desta força pode ser medida e registrada. Usando um módulo ionizador integrado, estas cargas eletrostáticas podem ser eliminadas para evitar qualquer influência no resultado da pesagem. Como o ciclo de detecção de estática é realizado enquanto a balança se estabiliza, o que leva apenas alguns segundos, ele não causa atrasos na obtenção do resultado da pesagem.

Benefícios para o usuário da balança

A StaticDetect™ simplifica o manuseio de amostras ou recipientes carregados de estática, tornando o processo mais eficiente para o usuário da balança, para garantir a maior precisão e os resultados de pesagem mais confiáveis. 

Electrostatic Charges During WeighingInformativo Técnico: Eletrostática e Pesagem


Amostras ou recipientes eletrostaticamente carregados podem ser difíceis de pesar, com frequência causando problemas de estabilidade da balança ou oscilações da medição. Este informativo técnico explica como:

  • Prevenir o acúmulo de cargas estáticas
  • Dissipar cargas estáticas assim que geradas
  • Reconhecer o efeito prejudicial que as cargas estáticas têm na pesagem
  • A XPR simplifica o manuseio de amostras estáticas, usando a detecção e eliminação automática de influências eletrostáticas, para garantir a maior precisão e resultados de pesagem mais confiáveis.

    Faça o download do informativo técnico "Eletrostática e Pesagem"

    Entendendo as Cargas Eletrostáticas

    O atrito é o modo mais comum de geração das cargas eletrostáticas, como:

    • Secar um béquer de vidro com um pano
    • Manipular um frasco volumétrico com luvas descartáveis
    • Retirar um recipiente de laboratório de um saco plástico
    • Encher um recipiente com materiais soltos (em massa)

    A presença de estática é normalmente reconhecida por:

    • Dificuldade na estabilização da balança
    • Variação nas leituras de medição
    • Falta repetibilidade dos resultados de medição
    • Contudo, há casos em que a leitura estável pode ser obtida mesmo com a presença de uma força eletrostática, o que dificulta ou impossibilita a identificação da presença de efeitos eletrostáticos. 

    Faça o download do guia "Teste Eletrostático" para determinar a presença de estática

    • O valor registrado pode ser maior ou menor que o peso real (pois as cargas geradas podem ser negativas ou positivas, e se atraírem ou se repelirem)
    • Erros de 1 - 100 mg foram observados (o que é muito significativo ao pesar amostras pequenas)
    • Os pós secos são muito suscetíveis à estática e, portanto, difíceis de pesar
    • As cargas eletrostáticas se dissipam com o tempo. A taxa de dissipação é afetada pela condutividade da superfície do corpo carregado, que é influenciada pela umidade do ar e contaminação da superfície.
    • A dissipação da carga pode ocorrer em segundos ou minutos, ou até várias horas em uma atmosfera seca (UR < 40%).
    • Bons isolantes, como vidro borossilicato ou plásticos para laboratório, podem reduzir a dissipação da carga.
    • Um frasco de vidro não consegue ficar carregado a uma umidade relativa do ar de 80%.
    • No entanto, para recipientes de PTFE, mesmo quando a umidade do ar é alta, erros de pesagem significativos são observados ao longo de vários minutos.
    Dissipação de carga eletrostática
    Dissipação de carga eletrostática

    Aqui temos algumas recomendações de soluções práticas que podem ser adotadas:

    O ciclo de detecção eletrostática inicia automaticamente assim que a amostra é colocada na balança e a porta é fechada. Como o ciclo de detecção é realizado simultaneamente com a etapa de pesagem e leva apenas alguns segundos, normalmente durante o tempo de estabilização da balança, não causa atrasos na obtenção do resultado da pesagem.

    Um eletrodo concêntrico é integrado abaixo do prato de pesagem, e um sinal de tensão CA é aplicado. A meia-onda positiva do sinal de onda quadrada gera cargas positivas no eletrodo (a). O meio-ciclo negativo da onda quadrada gera transportadores de cargas negativas no eletrodo negativo (b). A diferença no resultado de medição entre as duas situações (a e b) pode ser atribuída à força eletrostática (FE ). Esta será zero se a amostra ou recipiente não estiver eletrostaticamente carregado. Usando esse método, o sensor pode determinar o peso real da amostra.

    Força de atração - cargas eletrostáticas
    Força de repulsão - cargas eletrostáticas