Mi az SF6 gáz?
SF6 gáz definíció
Az SF6 gáz egy olyan vegyület, amely egy szénatom és hat fluoratomot tartalmaz, és ismert az állandóságáért valamint az elektromos rendszerekben történő használatáért.
Gyártási folyamat
Az SF6 gáz ipari gyártása a széner (elektrolizissel készült) reakciója a szennel történik.
A gáz előállításának folyamata során más melléktermékek, mint például SF4, SF2, S2F2, S2F10 is kisebb arányban keletkeznek. Nem csak ezek a melléktermékek, hanem a levegő, a pára és a CO2 is jelen van a gázban a gyártás során. Minden mellékterméket és szennyezőanyagot szűrnek ki a tisztítás különböző szintjein, hogy a tiszta és finomított végterméket kapják meg.
Kémiai tulajdonságok
Az SF6 gáz kémiai tulajdonságainak megértéséhez először a molekuláris szerkezetét kell megnézni. Az SF6 molekulában egy szénatom körül található hat fluoratom.
A szének atomi száma 16. A szének elektronkonfigurációja 2, 8, 6, azaz 1S2 2S2 2P6 3S2 3P4. A fluorenek atomi száma 9. A fluorelektronkonfigurációja 1S2 2S2 2P5. Az SF6 molekulában minden szénatom kovalens kötést hoz létre hat fluoratommal. Így a szénatom összesen 6 kovalens kötést, azaz 6 elektronpárt kap a külső héján, és minden fluoratom 8 elektront kap a legkülső héján.
NB: – Itt megfigyelhetjük, hogy a szén-hexafluoridben a szénatom külső rétege 12 elektron helyett 8 elektront tartalmaz. Ez azt jelenti, hogy a szén nem követi a kemény szabályát, amely kimondja, hogy egy stabil atomnak 8 elektronnak kell lennie a legkülső rétegén. Ez nem kivételes eset. Néhány elem a 3. perióduson és alatta képes olyan vegyületeket formálni, amelyekben a legkülső rétegen 8-nél több elektron található. A gáz molekuláris szerkezete a következőképpen néz ki,
Így az SF6 teljes mértékben kielégíti a stabil szerkeeti feltételeket. Az SF6 molekula effektív sugara 2,385 Å. Ez a elektronkonfiguráció és a gáz szerkezete nagyon stabilá teszi. A gáz molekuláris szerkezete 500°C-ig stabilitást mutathat, anélkül, hogy bármilyen felbomlás történne. Nagyon nem égyszerű. H2O és Cl nem reagál ezzel a gázzal. Nem reagál sem omlalval.
Az SF6 gáz az egyik legnehezebb gáz, sűrűsége 6,139 kg/m³ 20°C-on és egy légnyomásnál, ami körülbelül ötször akkora, mint a levegő. Molekuláris súlya 146,06. A nyomás-hőmérséklet variációja lineáris -25 és +50°C között. Az SF6 nagy térfogati specifikus hőkapacitást mutat, ami körülbelül 3,7-szerese annak, ami a levegőnek, így kiváló hűtőtulajdonságokkal bír az elektromos berendezésekben. Bár alacsony hővezetőképességgel rendelkezik, az SF6 hatékony a vezetékcsapda hűtésére, mivel a gáz elnyeli és visszaadja a hőt a molekulák szétválasztása és újrateremtése során egy elektrikus ív körül, gyorsan átadva a hőt a forró területekről a hideg területekre.
Az SF6 gáz nagyon elektronegatív. A magas elektronegativitás miatt a gáz felveszi a szabad elektronokat, amelyek a vezetékcsapda kapcsolói közötti ív okozásával keletkeznek. A szabad elektronok kombinációja a molekulákkal nehéz és nagy ionokat hoz létre, amelyeknek nagyon alacsony mobilitása van. A szabad elektronok felvételének és az ionok alacsony mobilitásának köszönhetően az SF6 kiváló dielektromos tulajdonságokkal rendelkezik. Az SF6 gáz dielektromos ereje körülbelül 2,5-szerese a levegőnek.
A Szén-hexafluorid gáz tulajdonságai listája