Bila mendengar kata ion, mungkin tidak banyak yang mengkaitkannya dengan elektrostatik. Jadi ketika kita membeli pendingin udara (AC) atau pembersih udara (air purifier) atau lemari es yang dilengkapi dengan pembangkit ion-ion, mungkin tidak terbayang bahwa itu merupakan sisi baik dari penggunaan elektrostatik.
Barangkali kita bisa mendaftar aplikasi sederhana dari elektrostatik di rumah kita. Salah satunya adalah sikat atau kemoceng untuk membersihkan debu di permukaan perabot rumah tangga. Selain itu, ada cairan pembersih permukaan yang dipromosikan dapat memberikan lapisan anti-debu, sebenarnya ini adalah cairan anti-statik – yang membuat permukaan benda bersangkutan tidak mudah menarik partikel debu atau membuat permukaan benda mudah dibersihkan.
Kebanyakan aplikasi elektrostatik terkait dengan penanganan partikel – baik partikel di udara atau di dalam cairan. Pada semua aplikasi elektrostatik, beberapa material harus di-elektrifikasi yaitu dengan memberi muatan listrik pada partikel bersangkutan. Proses elektrifikasi yang sering digunakan adalah elektrifikasi korona, kontak, triboelektrik, serta induksi dan polarisasi di dalam medan listrik. Berikut ini adalah contoh aplikasi tersebut :
Elektrofilter
Elektrofilter adalah aplikasi tertua dari prinsip elektrostatik di dunia industri, sejak tahun 1906 ketika Frederick Cottrell membuat alat penyaring pertamanya. Gambar 1 menunjukkan sketsa sederhana dari elektrofilter dan gambar 2 menunjukkan cara kerjanya.
Kawat tunggal (atau deretan kawat) diberi beda tegangan tinggi, menyebabkan ion negatif dan positif terbentuk disekitar kawat. Seperti terlihat pada gambar, ion-ion negatif tertarik ke kawat dan ter-netral-kan, sedangkan ion-ion positif membentuk daerah “awan” muatan berkonsentrasi tinggi dan memberi muatan positif pada partikel debu/udara yang lewat daerah ini. Aliran udara membawa partikel bermuatan ke bagian dalam, dan kemudian bergerak membelok ke arah lempengan elektroda pengumpul dan menempel disana.
Pemisahan Material
Prinsip pemisahan elektrostatik adalah memberi muatan pada komponen atau unsur-unsur dari campuran partikel dengan polaritas yang berlawanan (atau membiarkan bahan konduktif tidak bermuatan) dan selanjutnya memisahkan komponen dengan gaya tolak atau medan listrik luar, kemungkinan ditambah dengan gaya gravitasi.
Contoh proses pemisahan ini diperlihatkan pada gambar 3.
Suatu campuran partikel konduktif dan insulatif dicurahkan ke drum/tong yang di-ground, dan semua partikel diberi muatan (dalam contoh ini bermuatan positif) dengan cara elektrifikasi korona. Ketika partikel meninggalkan daerah disekitar elektroda, partikel konduktif kehilangan muatan ke drum kemudian jatuh dan terpisah karena gaya gravitasi dan sentrifugal. Partikel insulatif melekat pada drum sampai ke sebuah sikat atau pengelupas untuk melepaskannya, bisa juga dibantu dengan pemberian muatan negatif untuk menetralkannya.
Bahan bacaan :
Niels Johanessen, “Useful Static Electricity”, di kolom Mr.Static, Compliance Engineering
