Šta je SF6 gas?
Šta je plin SF6?
Definicija plina SF6
Plin SF6 se definiše kao spoj jednog atoma sumpora i šest atoma fluorina, poznat po svojoj stabilnosti i upotrebi u električnim sistemima.
Proces proizvodnje
Plin SF6 komercijalno se proizvodi reakcijom fluorina (dobiven elektrolizom) sa sumporom.
Tokom procesa proizvodnje ovog plina, kao nusproizvodi se takođe nastaju SF4, SF2, S2F2, S2F10 u malim postocima. Pored ovih nusproizvoda, prisutni su i nečistoće poput zraka, vlage i CO2 tijekom proizvodnje. Svi ovi nusproizvodi i nečistoće filtriraju se na različitim etapama čišćenja kako bi se dobio čist i rafinirani konačni proizvod.
Hemijske osobine
Da bismo shvatili hemijske osobine plina SF6, prvo posmatramo njegovu molekularnu strukturu. U molekuli SF6, jedan atom sumpora je okružen šest atomskih fluorina.
Sumpor ima atomski broj 16. Elektronska konfiguracija atoma sumpora je 2, 8, 6, tj. 1S2 2S2 2P6 3S2 3P4. Atom fluorina ima atomski broj 9. Elektronska konfiguracija fluorina je 1S2 2S2 2P5. Svaki atom sumpora u molekuli SF6 stvara kovalentnu vezu sa 6 atomskih fluorina. Na taj način, atom sumpora dobija ukupno 6 kovalentnih veza, tj. 6 para elektrona na svojoj spoljasnjoj ljusci, a svaki atom fluorina dobija 8 elektrona na svojoj najspoljasnjoj ljusci.
NB: – Ovdje možemo primijetiti da u heksafluorojedu sumporu spoljasnja ljuska atoma sumpora ima 12 elektrona umjesto 8 elektrona. To znači da sumpor ne podleže opštem pravilu oktalne strukture atoma, koje navodi da stabilan atom treba imati 8 elektrona na svojoj najspoljasnjoj ljusci. Ovo nije izuzetak. Neki elementi u 3. periodu i ispod mogu formirati spojeve koji prelaze 8 elektrona na svojoj najspoljasnjoj ljusci. Molekularna struktura ovog plina prikazana je ispod,
Na taj način, SF6 potpuno zadovoljava uslove stabilne strukture. Efektivni poluprečnik molekule sumpor heksafluorida je 2,385 A. Ova elektronska konfiguracija i struktura plina čine SF6 izuzetno stabilnim. Plin može biti stabilan bez dekompozicije u svojoj molekularnoj strukturi do 500°C. Izuzetno je nerastopljiv. H2O i Cl ne mogu reagirati s ovim plinom. Takođe ne reagira ni sa kiselinama.
Plin SF6 je jedan od najtežih plinova, sa gustoćom od 6,139 kg/m³ na 20°C i jednom atmosferskom pritisku, približno pet puta gušći od zraka. Njegova molekulska masa je 146,06. Varijacija pritiska i temperature je linearna unutar radnog opsega od -25 do +50°C. SF6 ima visoku volumensku specifičnu toplotu, oko 3,7 puta veću od zraka, što mu daje odlične hlađeće osobine u električnom opremu. Unatoč niskoj toplinskoj provodnosti, SF6 je efikasan za hlađenje u prekidaci jer gas apsorbira i oslobađa toplinu tokom disocijacije i reformacije molekula oko električne lukave, brzo prenositi toplinu od topljih na hladnije područje.
Plin SF6 je izuzetno elektronegativan. Zbog visoke elektronegativnosti apsorbira slobodne elektrone koji nastaju zbog lukavanja između kontakata prekidaca. Kombinacija slobodnih elektrona sa molekulama proizvodi teške i velikeione, koji imaju vrlo nisku mobilnost. Zbog apsorbiranja slobodnih elektrona i niske mobilnosti iona, SF6 ima izuzetne dielektrične osobine. Dielektrična snaga plina SF6 je približno 2,5 puta veća od zraka.
Lista osobina heksafluorida sumpora
