橡膠中加入碳黑所製成的產品可防止人體帶靜電，其防止靜電發生的方法為：

本題考點

靜電災害的防制對策分類，以及碳黑加入橡膠後所扮演的角色是降低電阻率、使電荷得以洩漏。

正解理由

依靜電學原理，靜電危害的成因是電荷在高電阻材料上累積而無法洩漏，累積到一定電位即產生火花放電。橡膠的體積電阻率極高，屬絕緣體；加入碳黑這種導電性碳材料後，材料內部形成連續的導電路徑，體積電阻率大幅下降，人體或製品上產生的電荷得以持續洩漏至大地，不致累積到放電電位。這是以材料本身的導電性解決靜電累積，屬於使用導電性材料的對策，故選D。

逐項排除

1. (A)

   使用帶電序列相近之物質，是從摩擦起電的源頭著手，使兩接觸材料得失電子的傾向接近以減少起電量；碳黑改變的是橡膠的導電性，不是它在帶電序列上的相對位置。

2. (B)

   減少摩擦是降低電荷產生速率的方法，例如放慢接觸與分離的速度、減少接觸面積或加潤滑；橡膠中加入碳黑並未改變摩擦條件。

3. (C)

   使用除電劑是塗佈抗靜電劑，多藉吸濕在表面形成導電水膜，或以離子中和已產生的電荷；碳黑不依賴吸濕或中和作用，而是本身即具導電性。

4. (D)

   碳黑為導電性填料，使橡膠自絕緣性轉為具導電性，電荷得以洩漏而不累積，正是使用導電性材料的典型作法，為本題正解。

記憶點

靜電災害的成立需要四個條件依序完成：電荷產生、電荷累積、放電，以及放電能量大於可燃性混合氣的最小著火能量。防制對策也就沿著這四段設計，逐段切斷即可避免災害。

電荷產生段的機制包括接觸帶電、摩擦帶電、剝離帶電、流動帶電、噴出帶電、沉降帶電與感應帶電等。兩種材料接觸分離時，得失電子的傾向差異愈大，交換的電荷量愈多，這個傾向的排序即帶電序列。因此選用在帶電序列上位置相近的材質，可以從源頭壓低起電量；放慢流速、放慢剝離速度、減少接觸面積與接觸壓力，同樣屬於這一段的對策。

電荷累積段的關鍵量是材料的體積電阻率與表面電阻率。電荷洩漏的快慢可用鬆弛時間表示，鬆弛時間正比於介電常數與電阻率的乘積，電阻率愈低，電荷洩漏愈快，累積電位愈低。降低電阻率的作法有二：一是提高環境相對濕度，使表面吸附水膜而形成表面導電路徑，這也是抗靜電劑常見的作用機制；二是直接改變材料本身，把導電性填料混入高分子基材中，使填料在基材內部連成導電路徑。碳黑是最典型的導電性填料，導電橡膠、導電輪胎、導電輸送帶與導電鞋底都依此原理製作。與導電化並行的還有接地與等電位連接，導電材料若未接地，電荷仍無處可去，因此導電地板、導電鞋與接地手環通常成套使用。

放電段的對策是控制放電形式與放電能量。金屬對金屬的火花放電能量集中，危險性高；自絕緣體表面產生的刷形放電能量較分散。以離子風扇、感應式除電器或放射線式除電器提供反極性離子中和帶電體，屬於這一段的處理。至於著火段，則以惰性化、通風稀釋使可燃性蒸氣濃度落在爆炸下限以下等方式處理。

消防法規上與靜電相關的規定，可對照《公共危險物品及可燃性高壓氣體製造儲存處理場所設置標準暨安全管理辦法》第十六條第一項第七款，該款規定製造或處理六類物品之設備有發生靜電蓄積之虞者，應設置有效消除靜電之裝置，但僅處理高閃火點物品且其操作溫度未滿攝氏一百度者，不在此限；同辦法第三十三條第一項第八款第四目另規定儲槽注入口部分，儲存物易引起靜電災害者，應設置有效除去靜電之接地裝置。條文寫的是結果與義務，實際採用哪一段對策則回到上述原理判斷。