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Ionisation
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Das Management elektrostatischer Ladungen
In der Praxis ist es unmöglich, statische Elektrizität von Produktionsanlagen gänzlich fernzuhalten. Im Vordergrund sollte vielmehr das wohlüberlegte Management elektrostatischer Ladungen stehen. Wichtigste Vorbetrachtung ist, inwieweit die aufgeladenen Materialien elektrisch leitend oder isolierend sind. Elektrostatischen Ladungen an leitfähigen Materialien wird durch Erdungsmaßnahmen begegnet. Personal ist mittels antistatischer Kleidung zu erden, unterstützt durch das Tragen von Erdungsbändern an Hand- und Fußgelenken. Arbeitsplätze lassen sich über geerdete Tischplatten, Matten sowie leitende Böden absichern. Bei Isolatoren – auf deren Oberflächen sich Ladungen nicht bewegen können – wirkt das Erdungskonzept nicht. In etlichen Fällen hilft der Kunstgriff, die Oberfläche eines Isolators „künstlich“ leitfähig zu machen. Antistatische Oberflächenadditive sorgen für eine begrenzte Elektronenleitfähigkeit und erlauben schließlich den Ladungsabbau durch Erdung. In diesem Zusammenhang wird auch von dissipativen Materialien gesprochen.
Dauerhafter Gebrauch dieser dissipativen Materialien kann allerdings die antistatische Eigenschaft stark abschwächen – das Produkt verhält sich irgendwann wieder wie ein Isolator. Auch können einige der Zusatzstoffe zur Kontamination des Reinraumes führen (Stichwort: Luftgetragene Molekulare Kontamination).
Eine denkbare Anhebung der Reinraum-Luftfeuchtigkeit ist eine teure und ineffiziente Methode zur Steigerung der Luftleitfähigkeit. Im pharmazeutischen Reinraumumfeld steigert die höhere Luftfeuchtigkeit das Risiko von Bakterienwachstum und verbietet sich damit von vornherein.
Luftionen und der Ionisierungsvorgang
Luftionen sind Moleküle, die ein Elektron verloren oder hinzugewonnen haben. Solche Ionen sind bereits in der „natürlichen“ Luft vorhanden, werden aber bei Filterung und technischer Aufbereitung entfernt. In natürlicher Umgebung entstehen Luftionen vorwiegend durch ionisierende Strahlung. Trotzdem ist Raumluft normalerweise ein recht guter Isolator mit einem spezifischen Widerstand von über 1015 Ohm/Meter. Durch Steigerung der Ionenzahl kann der spezifische Widerstand der Luft auf 1011 Ohm/Meter gesenkt werden – Resultat ist eine verbesserte elektrische Leitfähigkeit.
