Apa itu Gas SF6?

Apa itu Gas SF6?

Definisi Gas SF6

Gas SF6 didefinisikan sebagai senyawa yang terdiri dari satu atom belerang dan enam atom fluor, dikenal karena kestabilannya dan penggunaannya dalam sistem listrik.

Proses Manufaktur

Gas SF6 diproduksi secara komersial melalui reaksi antara fluor (diperoleh melalui elektrolisis) dengan belerang.

Selama proses produksi gas ini, produk sampingan lain seperti SF4, SF2, S2F2, S2F10 juga diproduksi dalam persentase kecil. Tidak hanya produk sampingan, kotoran seperti udara, kelembaban, dan CO2 juga hadir dalam gas tersebut selama produksi. Semua produk sampingan dan kotoran ini disaring pada tahap-tahap pemurnian yang berbeda untuk mendapatkan produk akhir yang murni dan terpilih.

Sifat Kimia

Untuk memahami sifat kimia gas SF6, kita pertama-tama melihat struktur molekulnya. Dalam molekul SF6, satu atom belerang dikelilingi oleh enam atom fluor.

Belerang memiliki nomor atom 16. Konfigurasi elektron atom belerang adalah 2, 8, 6 yaitu 1S2 2S2 2P6 3S2 3P4. Atom fluor memiliki nomor atom 9. Konfigurasi elektron fluor adalah 1S2 2S2 2P5. Setiap atom belerang dalam molekul SF6 membentuk ikatan kovalen dengan 6 atom fluor. Dengan cara ini, atom belerang mendapatkan total 6 ikatan kovalen, yaitu 6 pasangan elektron di kulit luar, dan setiap atom fluor mendapatkan 8 elektron di kulit paling luar.

NB: - Di sini kita dapat mengamati bahwa, dalam heksafluorida belerang kulit luar atom belerang memiliki 12 elektron bukan 8 elektron. Artinya, di sini belerang tidak mematuhi aturan oktal umum struktur atom yang menyatakan bahwa, atom yang stabil membutuhkan 8 elektron di kulit paling luarnya. Ini bukan kasus pengecualian. Beberapa unsur di periode 3 dan di bawahnya dapat membentuk senyawa yang melebihi 8 elektron di kulit paling luar. Struktur molekul gas ini ditunjukkan di bawah ini,

Dengan cara ini, SF6 sepenuhnya memenuhi kondisi struktural yang stabil. Jari-jari efektif molekul heksafluorida belerang adalah 2,385 A. Konfigurasi elektron dan struktur gas ini membuat SF6 sangat stabil. Gas ini dapat stabil tanpa ada dekomposisi dalam struktur molekulnya hingga 500oC. Sangat tidak mudah terbakar. H2O dan Cl tidak bisa bereaksi dengan gas ini. Gas ini juga tidak bereaksi dengan asam.

Gas SF6 adalah salah satu gas yang paling berat, dengan densitas 6,139 kg/m³ pada 20°C dan satu tekanan atmosfer, sekitar lima kali lebih padat daripada udara. Berat molekularnya adalah 146,06. Variasi tekanan-suhu bersifat linear dalam rentang layanan -25 hingga +50°C. SF6 memiliki kalor spesifik volumetrik yang tinggi, sekitar 3,7 kali lebih besar daripada udara, memberikannya sifat pendinginan yang sangat baik dalam peralatan listrik. Meskipun konduktivitas termalnya rendah, SF6 efektif untuk pendinginan dalam pemutus sirkuit karena gas menyerap dan melepaskan panas selama disosiasi dan pembentukan ulang molekul di sekitar busur listrik, mentransfer panas dengan cepat dari area panas ke area dingin.

Gas SF6 sangat elektro negatif. Karena elektro negatif yang tinggi, gas ini menyerap elektron bebas yang dihasilkan karena arcing antara kontak pemutus sirkuit. Gabungan elektron bebas dengan molekul menghasilkan ion-ion berat dan besar, yang memiliki mobilitas sangat rendah. Karena penyerapan elektron bebas dan mobilitas ion yang rendah, SF6 memiliki sifat dielektrik yang sangat baik. Ketahanan dielektrik gas SF6 sekitar 2,5 kali lebih besar daripada udara.

Daftar Sifat Gas Heksafluorida Belerang