SF6 गैस क्या है?

SF6 गैस क्या है?

SF6 गैस परिभाषा

SF6 गैस एक संयोजन है जिसमें एक सल्फर परमाणु और छह फ्लोरीन परमाणु होते हैं, इसकी स्थिरता और विद्युत प्रणालियों में उपयोग के लिए जाना जाता है।

निर्माण प्रक्रिया

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

इस गैस के उत्पादन की प्रक्रिया के दौरान, SF4, SF2, S2F2, S2F10 जैसे अन्य उत्पाद भी थोड़ी मात्रा में बनते हैं। इन उत्पादों के अलावा, हवा, आर्द्रता, और CO2 जैसी अशुद्धियाँ भी गैस में मौजूद रहती हैं। उत्पादन के दौरान, इन सभी उत्पादों और अशुद्धियों को शुद्धीकरण के विभिन्न चरणों में फ़िल्टर किया जाता है ताकि शुद्ध और शोधित अंतिम उत्पाद प्राप्त किया जा सके।

रासायनिक गुण

SF6 गैस के रासायनिक गुणों को समझने के लिए, सबसे पहले हम इसकी अणु संरचना देखते हैं। एक SF6 अणु में, एक सल्फर परमाणु छह फ्लोरीन परमाणुओं से घिरा होता है।

सल्फर का परमाणु संख्या 16 है। सल्फर परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 2, 8, 6 अर्थात 1S2 2S2 2P6 3S2 3P4 है। फ्लोरीन परमाणु का परमाणु संख्या 9 है। फ्लोरीन की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 1S2 2S2 2P5 है। SF6 अणु में प्रत्येक सल्फर परमाणु 6 फ्लोरीन परमाणुओं के साथ एक सहसंयोजी बंध बनाता है। इस प्रकार, सल्फर परमाणु अपने बाहरी कोश में कुल 6 सहसंयोजी बंध, अर्थात 6 इलेक्ट्रॉनों के युग्म प्राप्त करता है, और प्रत्येक फ्लोरीन परमाणु अपने सबसे बाहरी कोश में 8 इलेक्ट्रॉन प्राप्त करता है।

NB: - यहाँ हम देख सकते हैं कि, सल्फर हेक्साफ्लोराइड में सल्फर परमाणु के बाहरी कोश में 8 इलेक्ट्रॉनों के स्थान पर 12 इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह अर्थ करता है कि यहाँ सल्फर आयनिक संरचना के सामान्य ऑक्टेट नियम का पालन नहीं करता है, जो कहता है कि, एक स्थिर परमाणु को अपने सबसे बाहरी कोश में 8 इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है। यह एक अपवादी मामला नहीं है। तीसरे आवर्त और उससे नीचे के कुछ तत्व ऐसे यौगिक बना सकते हैं जिनमें उनके सबसे बाहरी कोश में 8 से अधिक इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं। इस गैस की अणु संरचना नीचे दिखाई गई है,

इस प्रकार, 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 अत्यंत अग्निरोधी है। H2O और Cl इस गैस के साथ प्रतिक्रिया नहीं कर सकते। यह अम्लों के साथ भी प्रतिक्रिया नहीं करता है।

SF6 गैस एक भारी गैस है, 20°C और एक वायुमंडलीय दबाव पर इसका घनत्व 6.139 kg/m³ होता है, जो हवा से लगभग पांच गुना अधिक है। इसका अणु भार 146.06 है। -25 से +50°C तक की सेवा सीमा में दबाव-तापमान विचरण रेखीय होता है। SF6 में ऊंचा आयतनिक विशिष्ट ऊष्मा होता है, जो हवा की तुलना में लगभग 3.7 गुना अधिक है, जिससे इसकी विद्युत उपकरणों में शीतलन की गुणवत्ता बहुत अच्छी होती है। इसके कम ऊष्मीय चालकता के बावजूद, SF6 सर्किट ब्रेकर में शीतलन के लिए प्रभावी है क्योंकि गैस विद्युत चालक के चारों ओर अणुओं के विघटन और पुनर्गठन के दौरान ऊष्मा को अवशोषित और विसरित करती है, जिससे तेजी से गर्म से ठंडे क्षेत्रों में ऊष्मा का स्थानांतरण होता है।

SF6 गैस अत्यंत विद्युत-ऋणात्मक होती है। उच्च विद्युत-ऋणात्मकता के कारण, यह सर्किट ब्रेकर के संपर्कों के बीच चालक के कारण उत्पन्न मुक्त इलेक्ट्रॉनों को अवशोषित करती है। मुक्त इलेक्ट्रॉनों के साथ अणुओं का संयोजन भारी और बड़े आयनों को उत्पन्न करता है, जिनकी गतिशीलता बहुत कम होती है। मुक्त इलेक्ट्रॉनों के अवशोषण और आयनों की कम गतिशीलता के कारण SF6 बहुत अच्छी विद्युत गुणवत्ता रखता है। SF6 गैस की विद्युत गुणवत्ता हवा की तुलना में लगभग 2.5 गुना अधिक होती है।

सल्फर हेक्साफ्लोराइड गैस के गुणों की सूची