SF6 गैस क्या है?

SF6 गैस क्या है?

SF6 गैस की परिभाषा

SF6 गैस एक यौगिक है जिसमें एक सल्फर परमाणु और छह फ्लोरीन परमाणु होते हैं, इसकी स्थिरता और विद्युत प्रणालियों में उपयोग के लिए इसका ज्ञान है।

निर्माण प्रक्रिया

SF6 गैस व्यावसायिक रूप से फ्लोरीन (विद्युत-अपघटन द्वारा प्राप्त) और सल्फर के प्रतिक्रिया द्वारा बनाई जाती है।

इस गैस के उत्पादन की प्रक्रिया के दौरान, SF4, SF2, S2F2, S2F10 जैसे अन्य उपउत्पाद भी छोटे प्रतिशत में उत्पन्न होते हैं। न केवल ये उपउत्पाद, वायु, आर्द्रता, और CO2 जैसी अशुद्धियाँ भी उत्पादन के दौरान गैस में मौजूद होती हैं। इन सभी उपउत्पादों और अशुद्धियों को शुद्धीकरण के विभिन्न चरणों में फ़िल्टर किया जाता है ताकि शुद्ध और शोधित अंतिम उत्पाद प्राप्त हो सके।

रासायनिक गुण

SF6 गैस के रासायनिक गुणों को समझने के लिए, पहले इसकी अणु संरचना पर देखा जाता है। SF6 अणु में, एक सल्फर परमाणु के चारों ओर छह फ्लोरीन परमाणु होते हैं।

सल्फर की परमाणु संख्या 16 है। सल्फर परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 2, 8, 6 है, अर्थात् 1S2 2S2 2P6 3S2 3P4। फ्लोरीन परमाणु की परमाणु संख्या 9 है। फ्लोरीन की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 1S2 2S2 2P5 है। SF6 अणु में प्रत्येक सल्फर परमाणु 6 फ्लोरीन परमाणुओं के साथ एक आबंधित बंध बनाता है। इस तरह, सल्फर परमाणु को अपने बाहरी शेल में कुल 6 आबंधित बंध, अर्थात् 6 इलेक्ट्रॉन युग्म मिलते हैं, और प्रत्येक फ्लोरीन परमाणु अपने बाहरी शेल में 8 इलेक्ट्रॉन मिलते हैं।

नोट: - यहाँ हम देख सकते हैं कि, सल्फर हेक्साफ्लोराइड में सल्फर परमाणु के बाहरी शेल में 12 इलेक्ट्रॉन होते हैं, 8 इलेक्ट्रॉन के बजाय। इसका अर्थ है कि यहाँ सल्फर आयनिक संरचना के सामान्य ऑक्टल नियम का पालन नहीं करता, जो कहता है कि, एक स्थिर परमाणु को अपने बाहरी शेल में 8 इलेक्ट्रॉन की आवश्यकता होती है। यह एक अपवादी मामला नहीं है। 3rd period और नीचे के कुछ तत्व ऐसे यौगिक बना सकते हैं जिनमें उनके बाहरी शेल में 8 इलेक्ट्रॉन से अधिक होते हैं। इस गैस की अणु संरचना नीचे दी गई है,

इस तरह, SF6 एक स्थिर संरचनात्मक स्थिति को पूरी तरह से संतुष्ट करता है। सल्फर हेक्साफ्लोराइड अणु की प्रभावी त्रिज्या 2.385 A है। इस गैस की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास और संरचना SF6 को अत्यंत स्थिर बनाती है। यह गैस 500oC तक अपनी अणु संरचना में किसी भी विघटन के बिना स्थिर रह सकती है। यह अत्यधिक अग्निशम है। H2O और Cl इस गैस के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं। यह अम्लों के साथ भी प्रतिक्रिया नहीं करता है।

SF6 गैस सबसे भारी गैसों में से एक है, 20°C और एक वायुमंडलीय दबाव पर इसका घनत्व 6.139 kg/m³ है, जो हवा से लगभग पाँच गुना घना है। इसका अणु भार 146.06 है। -25 से +50°C की सेवा श्रेणी में दबाव-ताप विचरण रेखीय है। SF6 की आयतनिक विशिष्ट ऊष्मा, हवा की तुलना में लगभग 3.7 गुना है, जिससे इसे विद्युत उपकरणों में उत्कृष्ट ठंडे करने की गुणवत्ता प्राप्त होती है। इसकी निम्न ऊष्मीय चालकता के बावजूद, SF6 सर्किट ब्रेकर में ठंडा करने के लिए प्रभावी है क्योंकि गैस इलेक्ट्रिक आर्क के चारों ओर अणु विघटन और पुनर्गठन के दौरान ऊष्मा अवशोषित और रिहायश करती है, जिससे गर्म से ठंडे क्षेत्रों में तेजी से ऊष्मा स्थानांतरित होती है।

SF6 गैस उच्च विद्युत-ऋणात्मकता वाली है। उच्च विद्युत-ऋणात्मकता के कारण, यह सर्किट ब्रेकर के कंटैक्टों के बीच आर्किंग से उत्पन्न मुक्त इलेक्ट्रॉनों को अवशोषित करती है। मुक्त इलेक्ट्रॉनों के साथ अणुओं का संयोजन भारी और बड़े आयन उत्पन्न करता है, जिनकी गतिशीलता बहुत कम होती है। मुक्त इलेक्ट्रॉनों के अवशोषण और आयनों की कम गतिशीलता के कारण SF6 उत्कृष्ट दीवारी गुण रखता है। SF6 गैस की दीवारी शक्ति हवा की तुलना में लगभग 2.5 गुना अधिक है।

सल्फर हेक्साफ्लोराइड गैस के गुणों की सूची