Listrik statis adalah fenomena di mana muatan listrik terakumulasi pada permukaan suatu objek karena gesekan dengan objek lain. Meskipun sering kali dianggap sebagai hal yang sepele, listrik statis memiliki potensi bahaya yang serius, terutama jika tidak dikelola dengan benar. Sebuah kejadian di rumah tangga baru-baru ini menyoroti bahaya listrik statis.

Jadi, ceritanya, di suatu rumah, ada alat pengisian daya yang rusak. Nah, dari alat itulah tiba-tiba ada percikan listrik yang bikin kebakaran di ruang penyimpanan bahan-bahan yang gampang terbakar. Brr, serem ya? Ternyata, percikan itu bisa muncul karena ada muatan listrik yang terakumulasi karena alatnya rusak.

 

Kok bisa???

Jadi, begini ternyata, ketika alat pengisian daya rusak itu digunakan, muatan listrik bisa terakumulasi secara gaib gitu. Trus, pas udah terlalu banyak, medan listrik di sekitarnya jadi super kuat. Akhirnya, udara di sekitarnya jadi ionisasi, dan akhirnya, muatan listrik dilepas dalam bentuk percikan. Bikin panik deh! Itu kira- kira penjelasannya serunya ^_^. Kalo yang ini lebih detailnya nih…

Percikan listrik, atau discharges, terjadi ketika muatan listrik yang terakumulasi secara tiba-tiba dilepaskan dari suatu objek ke objek lainnya atau ke udara. Proses munculnya percikan ini melibatkan beberapa tahapan:

1. Akumulasi Muatan

Muatan listrik terakumulasi pada permukaan objek karena friksi atau gesekan dengan bahan lain. Misalnya, saat dua bahan digosokkan bersama-sama, elektron dapat dipindahkan dari satu bahan ke bahan lainnya, meninggalkan salah satu bahan bermuatan positif dan yang lainnya bermuatan negatif.

2. Terjadinya Ketidakseimbangan

Akumulasi muatan ini menyebabkan ketidakseimbangan muatan di permukaan objek. Permukaan yang bermuatan positif akan mencoba menarik elektron dari udara atau benda di sekitarnya.

3. Ionisasi Udara

Ketika medan listrik di sekitar objek menjadi cukup kuat, udara di sekitarnya dapat mengalami ionisasi. Ini terjadi ketika molekul-molekul udara kehilangan atau mendapatkan elektron, menciptakan ion positif dan negatif.

4. Percikan

Ketika medan listrik mencapai titik di mana ionisasi udara terjadi secara signifikan, terjadi percikan listrik. Ini adalah pelepasan tiba-tiba muatan listrik yang terakumulasi di permukaan objek, sering kali disertai dengan kilatan cahaya dan suara yang khas.

 

Tapi gaess, tidak setiap bahan yang bergesekan akan menghasilkan muatan listrik. Kemampuan suatu bahan untuk menghasilkan muatan listrik saat digosokkan bersama-sama tergantung pada beberapa faktor, termasuk sifat-sifat kimia dan fisika dari bahan tersebut.

Salah satu faktor yang mempengaruhi kemampuan bahan untuk menghasilkan muatan listrik melalui gesekan adalah Afinitas Elektron*.

Bahan dengan afinitas elektron yang tinggi cenderung menarik elektron dari bahan dengan afinitas yang lebih rendah saat digosokkan bersama-sama. Hal ini akan menyebabkan muatan listrik terakumulasi di permukaan bahan dengan afinitas elektron yang lebih rendah.

Afinitas elektron suatu bahan, yang menggambarkan kemampuannya untuk menarik elektron tambahan, memiliki kaitan langsung dengan posisinya dalam deret triboelektrik, di mana bahan dengan afinitas elektron yang tinggi akan terletak di bagian atas deret, sementara yang dengan afinitas yang lebih rendah akan berada di bagian bawah.

Deret triboelektrik, atau sering disebut juga deret tribolistrik, adalah urutan bahan-bahan yang disusun berdasarkan kemampuannya untuk menghasilkan muatan listrik saat digosokkan bersama-sama. Dalam deret ini, bahan yang memiliki afinitas elektron yang lebih tinggi akan menarik elektron dari bahan dengan afinitas yang lebih rendah, sehingga satu bahan akan bermuatan positif dan yang lainnya bermuatan negatif setelah digosokkan bersama-sama.

Contoh deret triboelektrik yang umum digunakan adalah:

1. Akrilik

2. Nilon

3. Wol

4. Kaca

5. Kulit

6. Karet

7. Kayu

8. Aluminium

9. Besi

10. Tembaga

Dalam deret ini, bahan yang terdaftar di bagian atas memiliki afinitas elektron yang lebih tinggi, sehingga akan bermuatan negatif setelah digosokkan dengan bahan yang terdaftar di bawahnya.

 

Contoh Penggunaan Deret Triboelektrik

1. Generator Triboelektrik

Deret triboelektrik digunakan dalam pembuatan generator triboelektrik, di mana dua bahan yang berbeda digosokkan bersama-sama untuk menghasilkan muatan listrik. Misalnya, generator triboelektrik digunakan dalam aplikasi sederhana seperti memuat ponsel dengan menggosokkan balon karet pada rambut untuk menghasilkan muatan listrik yang cukup untuk menarik serpihan-serpihan kecil.

2. Pemisahan Bahan-Bahan

Di industri, deret triboelektrik digunakan dalam proses pemisahan bahan-bahan berdasarkan muatan listriknya. Misalnya, dalam proses elektrostatik, biji-bijian dapat dipisahkan dari cangkangnya menggunakan bantuan muatan listrik yang dihasilkan dari gesekan antara biji-bijian dan bahan tertentu yang dipilih berdasarkan deret triboelektrik.
 

Kesimpulan

Listrik statis, meskipun terlihat sepele, memiliki potensi bahaya yang serius jika tidak dikelola dengan benar. Kejadian percikan listrik yang menyebabkan kebakaran di rumah tangga merupakan salah satu contoh nyata dari bahaya listrik statis. Proses munculnya percikan listrik melibatkan beberapa tahapan, mulai dari akumulasi muatan hingga terjadinya percikan yang dapat mengakibatkan kebakaran.

Tidak semua bahan yang bergesekan akan menghasilkan muatan listrik, karena kemampuan suatu bahan untuk menghasilkan muatan listrik saat digosokkan bersama-sama tergantung pada sifat-sifat kimia dan fisika dari bahan tersebut. Salah satu faktor yang mempengaruhi kemampuan bahan untuk menghasilkan muatan listrik adalah afinitas elektron. Afinitas elektron yang tinggi akan menyebabkan bahan berada di bagian atas deret triboelektrik, sedangkan afinitas elektron yang rendah akan menyebabkan bahan berada di bagian bawah deret.

Deret triboelektrik, yang merupakan urutan bahan-bahan berdasarkan kemampuannya untuk menghasilkan muatan listrik saat digosokkan bersama-sama, memungkinkan kita untuk memahami dan mengelola listrik statis dengan lebih baik. Dengan memahami hubungan antara afinitas elektron dan deret triboelektrik, kita dapat mengidentifikasi bahan-bahan yang berpotensi menghasilkan muatan listrik dan mengambil langkah-langkah pencegahan yang sesuai.

Kesadaran akan bahaya listrik statis dan pemahaman tentang cara-cara mengelolanya sangat penting untuk mencegah kejadian yang tidak diinginkan, seperti kebakaran atau cedera. Melalui pemeliharaan peralatan, pemisahan bahan-bahan mudah terbakar, dan penggunaan alat perlindungan pribadi, kita dapat mengurangi risiko bahaya yang disebabkan oleh listrik statis dan menciptakan lingkungan yang lebih aman bagi kita semua.
 

Contoh Soal 1

Sebuah garis digosokkan dengan kain wol. Setelah penggaris digosokkan dengan kain wol, maka aliran elektron dan muatan yang terjadi pada penggaris adalah …

Jawaban :

Menurut deret triboelektrik:

1. Kain Wol

2. Kulit kucing

3. Kaca

4. Kulit karet

5. Tembaga

6. Aluminium

7. Kayu

8. Nilon

9. Akrilik

10. Wol

Dari deret triboelektrik, kain wol memiliki afinitas elektron yang lebih tinggi daripada garis. Ketika kain wol digosokkan dengan garis, elektron-elektron dari garis akan dipindahkan ke kain wol, meninggalkan garis bermuatan positif dan kain wol bermuatan negatif. Oleh karena itu, aliran elektron yang terjadi pada penggaris adalah dari penggaris ke kain wol, sehingga penggaris akan bermuatan positif.

 

Contoh Soal 2

Sepotong ebonit akan bermuatan listrik negatif bila digosok dengan wol, karena…

Jawaban :

Sepotong ebonit akan bermuatan listrik negatif bila digosokkan dengan wol, karena dalam deret triboelektrik, wol memiliki afinitas elektron yang lebih tinggi daripada ebonit. Ketika wol digosokkan dengan ebonit, elektron-elektron dari ebonit akan dipindahkan ke wol, menyebabkan ebonit bermuatan negatif dan wol bermuatan positif. Oleh karena itu, proses gesekan antara ebonit dan wol menghasilkan muatan listrik negatif pada ebonit.

~Luqman