Kas ir SF6 gāze?

Kas ir SF6 gāze?

SF6 gāzes definīcija

SF6 gāze ir definēta kā savienojums, kas sastāv no viena svilpa atomā un sešiem fluora atomiem, pazīstama par stabilitāti un izmantošanu elektriskajos sistēmās.

Ražošanas process

SF6 gāzi ražo, reaģējot ar fluoru (iegūtu elektrolīzei) ar svilpu.

Gāzes ražošanas procesā tiek radītas arī citas blakusprodukti, piemēram, SF4, SF2, S2F2, S2F10, mazās daļās. Ne tikai šie blakusprodukti, bet arī impuritātes, piemēram, gaisa, mitruma un CO2 daudzums, ir gāzē ražošanas laikā. Visi šie blakusprodukti un impuritātes tiek filtrēti dažādos tīrīšanas posmos, lai iegūtu tīru un rafinētu galaproduktu.

Hīmisks raksturs

Lai saprastu SF6 gāzes hīmisko raksturu, vispirms aplūkojam tās molekulāro struktūru. SF6 molekulā viens svilpa atoms apkārt ir apveltots ar sešiem fluora atomiem.

Svilpa atomsietātā skaita ir 16. Svilpa atoma elektronu konfigurācija ir 2, 8, 6, t.i., 1S2 2S2 2P6 3S2 3P4. Fluora atoma ietātā skaita ir 9. Fluora atoma elektronu konfigurācija ir 1S2 2S2 2P5. Katrs svilpa atoma SF6 molekulā veido kovalentu saiti ar sešiem fluora atomiem. Tādējādi svilpa atoma kopumā tiek veidotas sešas kovalentes saites, t.i., sešas elektronu pāri ārējā slānī, un katrs fluora atoma iegūst 8 elektronus savā ārējā slānī.

NB: – Šeit var novērot, ka svilpa heksafluorīdā svilpa atoma ārējā slānis satur 12 elektronus, nevis 8. Tas nozīmē, ka šeit svilps nepilda parasti atoma struktūras oktālās normas, kas nosaka, ka stabils atoms prasa 8 elektronus savā ārējā slānī. Šis nav izņēmuma gadījums. Daži elementi trešajā periodā un zemāk var veidot savienojumus, kas pārsniedz 8 elektronus savā ārējā slānī. Šīs gāzes molekulārā struktūra ir parādīta zemāk,

Šādā veidā SF6 pilnībā apmierina stabila strukturāla stāvokļa nosacījumu. Efektīvais svilpa heksafluorīda molekulas rādiuss ir 2,385 A. Šī elektronu konfigurācija un struktūra padara SF6 ļoti stabila. Gāze var būt stabila bez jebkādas dekompozīcijas savā molekulārajā struktūrā līdz 500°C. Tā ir ļoti negarsmagā. H2O un Cl nevar reaģēt ar šo gāzi. Tā arī nereaģē ar ūdensskābi.

SF6 gāze ir viena no smagākajām gāzēm, ar blīvumu 6,139 kg/m³ pie 20°C un vienā atmosfēras spiedienā, aptuveni piecas reizes blīvāka nekā gaisa. Tās molekulārais svars ir 146,06. Spiediena-temperatūras variācija ir lineāra dienesta apgabalā no -25 līdz +50°C. SF6 ir augsts tilpuma specifiskais siltums, aptuveni 3,7 reizes lielāks nekā gaisa, kas dod tam izcilus dzesēšanas īpašības elektriskajā aprīkojumā. Neraugoties uz zemu termisko vedamību, SF6 ir efektīva dzesēšanā šķīdinātājos, jo gāze absorbē un izdod siltumu molekulu disociācijas un reformācijas laikā ap elektro loku, ātri pārnesot siltumu no karstu uz saldu zonām.

SF6 gāze ir ļoti elektro_negatīva. Tās augstā elektro_negativitāte ļauj tai absorbēt brīvas elektronus, kas rodas arku starp šķīdinātāja kontaktiem. Brīvo elektronu kombinācija ar molekulām veido smagus un lielus jonus, kuriem ir ļoti zema mobilitāte. Tādēļ, dēļ brīvo elektronu absorbēšanas un jonu zemas mobilizācijas, SF6 ir ļoti izcilas dielektriskās īpašības. SF6 gāzes dielektriskā stiprība ir aptuveni 2,5 reizes lielāka nekā gaisa.

Svilpa heksafluorīda gāzes īpašību saraksts