SF6 Gazı Nedir?

SF6 Gazı Nedir?

SF6 Gazı Tanımı

SF6 gazı, bir sülfür atomu ve altı florin atomunun bileşimi olarak tanımlanır ve elektrik sistemlerinde kullanımıyla bilinen istikrarlı bir gazdır.

Üretim Süreci

SF6 gazı, elektrolizle elde edilen florin ile sülfürün reaksiyonu sonucunda ticari olarak üretilir.

Bu gazın üretim sürecinde, SF4, SF2, S2F2, S2F10 gibi yan ürünler de küçük oranlarda oluşur. Bu yan ürünlerin yanı sıra, hava, nem ve CO2 gibi kirleticiler de gaz içinde bulunur. Tüm bu yan ürünler ve kirleticiler, saf ve rafine son ürün elde etmek için farklı safhalarla filtrelenir.

Kimyasal Özellikler

SF6 gazının kimyasal özelliklerini anlamak için, öncelikle moleküler yapısına bakarız. Bir SF6 molekülünde, bir sülfür atomu altı florin atomu tarafından çevrilidir.

Sülfürün atom numarası 16'dır. Sülfür atomunun elektron konfigürasyonu 2, 8, 6 yani 1S2 2S2 2P6 3S2 3P4'tür. Florin atomunun atom numarası 9'dur. Florin atomunun elektron konfigürasyonu 1S2 2S2 2P5'tir. Her bir sülfür atomu, SF6 molekülünde 6 florin atomu ile kovalent bağ oluşturur. Bu şekilde, sülfür atomu dış kabuğunda toplam 6 kovalent bağ, yani 6 elektron çifti elde eder ve her bir florin atomu en dış kabuğunda 8 elektron alır.

Not: – Burada, sülfür heksaflorürde sülfür atomunun dış kabuğu 8 değil 12 elektron içerdiğini görebiliriz. Bu, genel atomik yapı kuralını (en dış kabukta 8 elektron gerektiren oktal kuralı) sülfürün takip etmediği anlamına gelir. Bu özel bir durum değildir. Üçüncü periyod ve aşağısında bazı elementler, en dış kabuklarında 8'den fazla elektron içeren bileşikler oluşturabilir. Bu gazın moleküler yapısı aşağıdaki gibidir,

Bu şekilde, SF6, istikrarlı bir yapısal koşulu tam olarak sağlar. Sülfür heksaflorür molekülünün etkin yarıçapı 2.385 A'dır. Bu elektron konfigürasyonu ve yapısı, SF6'yi aşırı derecede istikrara sahip kılar. Gaz, moleküler yapısında herhangi bir ayrışma olmadan 500oC'ye kadar istikrarlı olabilir. Çok yüksek oranda yanıcı değildir. H2O ve Cl, bu gazla reaksiyona giremez. Asitlerle de reaksiyona girmez.

SF6 gazı, 20°C ve bir atmosferik basınçta 6.139 kg/m³ yoğunluğa sahip olan en ağır gazlardan biridir ve havadan yaklaşık beş kat daha yoğundur. Moleküler ağırlığı 146.06'dır. Basınç-sıcaklık değişkenliği, -25 ila +50°C hizmet aralığında doğrusaldır. SF6, hacimsel özgül ısıya sahiptir, bu da havadan yaklaşık 3.7 kat daha yüksektir, bu nedenle elektrik ekipmanlarında mükemmel soğutma özellikleri sunar. Düşük termal iletkenliğine rağmen, SF6, devre kesicilerde soğutma için etkilidir çünkü gaz, elektrik arkasında moleküler ayrışma ve yeniden oluşum sırasında ısıyı emer ve salgılar, sıcak bölgelerden soğuk bölgelere hızlı bir şekilde ısı aktarır.

SF6 gazı, çok yüksek elektronegatifliğe sahiptir. Yüksek elektronegatifliğinden dolayı, devre kesicinin kontaktları arasındaki ark oluşumundan kaynaklanan serbest elektronları emer. Serbest elektronların moleküllerle birleşmesi, hareket kabiliyeti çok düşük olan ağır ve büyük iyonlar üretir. Serbest elektronların emilmesi ve iyonların düşük hareket kabiliyetinden dolayı, SF6 mükemmel dielektrik özelliğe sahiptir. SF6 gazının dielektrik gücü, havadan yaklaşık 2.5 kat daha yüksektir.

Sülfür Heksaflorür Gazı Özellikleri Listesi