Điều gì là khí SF6?

Khí SF6 là gì?

Định nghĩa Khí SF6

Khí SF6 được định nghĩa là hợp chất của một nguyên tử lưu huỳnh và sáu nguyên tử flo, nổi tiếng với độ ổn định và sử dụng trong các hệ thống điện.

Quá trình Sản xuất

Khí SF6 được sản xuất thương mại bằng phản ứng giữa flo (được lấy từ quá trình điện phân) với lưu huỳnh.

Trong quá trình sản xuất khí này, các sản phẩm phụ khác như SF4, SF2, S2F2, S2F10 cũng được tạo ra với tỷ lệ nhỏ. Không chỉ các sản phẩm phụ, các tạp chất như không khí, hơi ẩm và CO2 cũng có mặt trong khí trong quá trình sản xuất. Tất cả các sản phẩm phụ và tạp chất này được lọc ở các giai đoạn tinh chế khác nhau để thu được sản phẩm cuối cùng tinh khiết và tinh chế.

Tính chất Hóa học

Để hiểu về tính chất hóa học của khí SF6, chúng ta hãy xem xét cấu trúc phân tử của nó. Trong phân tử SF6, một nguyên tử lưu huỳnh được bao quanh bởi sáu nguyên tử flo.

Lưu huỳnh có số nguyên tử là 16. Cấu hình electron của nguyên tử lưu huỳnh là 2, 8, 6 tức là 1S2 2S2 2P6 3S2 3P4. Nguyên tử flo có số nguyên tử là 9. Cấu hình electron của flo là 1S2 2S2 2P5. Mỗi nguyên tử lưu huỳnh trong phân tử SF6 tạo thành liên kết cộng hóa trị với 6 nguyên tử flo. Theo cách này, nguyên tử lưu huỳnh có tổng cộng 6 liên kết cộng hóa trị, tức là 6 cặp electron ở vỏ ngoài, và mỗi nguyên tử flo có 8 electron ở vỏ ngoài cùng.

NB: – Tại đây, chúng ta có thể thấy rằng, trong lưu huỳnh hexafluoride, vỏ ngoài của nguyên tử lưu huỳnh có 12 electron thay vì 8 electron. Điều đó có nghĩa là lưu huỳnh không tuân theo quy tắc octal thông thường của cấu trúc nguyên tử, theo đó, một nguyên tử ổn định yêu cầu 8 electron ở vỏ ngoài cùng. Đây không phải là trường hợp ngoại lệ. Một số nguyên tố trong chu kỳ thứ 3 và dưới có thể tạo thành hợp chất vượt quá 8 electron ở vỏ ngoài cùng. Cấu trúc phân tử của khí này được hiển thị dưới đây,

Theo cách này, SF6 hoàn toàn thỏa mãn điều kiện cấu trúc ổn định. Bán kính hiệu quả của phân tử lưu huỳnh hexafluoride là 2,385 Å. Cấu hình electron và cấu trúc của khí này làm cho SF6 cực kỳ ổn định. Khí có thể ổn định mà không bị phân hủy trong cấu trúc phân tử lên đến 500°C. Nó rất khó cháy. H2O và Cl không thể phản ứng với khí này. Nó cũng không phản ứng với axit.

Khí SF6 là một trong những khí nặng nhất, với mật độ là 6,139 kg/m³ ở 20°C và áp suất một大气层似乎被截断了，请允许我继续完成翻译：

Khí SF6 là một trong những khí nặng nhất, với mật độ là 6,139 kg/m³ ở 20°C và áp suất một khí quyển, khoảng năm lần dày hơn không khí. Trọng lượng phân tử của nó là 146,06. Sự biến đổi áp suất-nhiệt độ là tuyến tính trong phạm vi hoạt động từ -25 đến +50°C. SF6 có nhiệt dung tích cụ thể cao, khoảng 3,7 lần so với không khí, mang lại cho nó đặc tính làm mát tuyệt vời trong thiết bị điện. Dù có độ dẫn nhiệt thấp, SF6 vẫn hiệu quả trong việc làm mát trong các cầu chì do khí hấp thụ và giải phóng nhiệt trong quá trình phân ly và tái hợp phân tử xung quanh cung điện, nhanh chóng chuyển nhiệt từ vùng nóng sang vùng lạnh.

Khí SF6 có điện âm rất cao. Do điện âm cao, nó hấp thụ các electron tự do được tạo ra do hồ quang giữa các tiếp điểm của cầu chì. Sự kết hợp của electron tự do với phân tử tạo ra các ion lớn và nặng, có độ di chuyển rất thấp. Nhờ sự hấp thụ electron tự do và độ di chuyển thấp của ion, SF6 có đặc tính điện môi rất tốt. Độ bền điện môi của khí SF6 khoảng 2,5 lần hơn so với không khí.

Danh sách Tính chất của Khí Lưu Huỳnh Hexafluoride