SF6 qazı və ya Sulfur Hexafluoride qazının xüsusiyyətləri
SF6 Tarixi
SF6 və ya sülfit dekakilyuryorun qaz molekulaları bir sülfit və altı kilyuryor atomunun birləşməsindən ibarətdir. Bu qaz ilk dəfə 1900-ci ildə, Parisdəki Faculte de Pharmacie laboratoriyalarında aşkar edilib. 1937-ci ildə, General Electrical Company ilk dəfə SF6 qazının gazlı izolyasiya materialı kimi istifadə edilə biləcəyini anladı. İkinci Dünya Müharibəsinin bitməsindən sonra, yəni 20-ci əsrin ortalarında, sülfit dekakilyuryorun qazının elektrik sisteminizdə izolyasiya materialı kimi istifadəsi çox sürətli yayıldı. Allied Chemical Corporation və Pennsalt ilk amerikalı təmiratçılar idi, ki, 1948-ci ildə bu qazı kommersiya olaraq istehsal etməyə başladılar. 1960-cı illər boyunca, yüksək voltajlı kommutatorlarda sülfit dekakilyuryorun qazının istifadəsi populyarlaşdı. Bu qaza olan talaba artıqda, Avropada və Amerikada bir çox istehsalçılar o vaxtda böyük ölçülü SF6 qazı istehsalına başladı. Başlanğıcda, SF6 qazı tik elektrik sistemində izolyasiya məqsədilə istifadə edilirdi. Amma tezliklə, bu qazın mübariz arc söndürmə xüsusiyyətinin olduğunu anlaşıldı. Buna görə, bu qaz da circuit breaker-də arc söndürmə maddesi kimi istifadə edilməyə başladı. Dünya ilk SF6 qazı ilə dolu alt stansiya 1966-cı ildə Parisdə quruldu. Sülfit dekakilyuryorun orta voltajlı circuit breaker-lar 1971-ci ildən başlayaraq pazarda satışa çıxdı.
SF6 Qazı İstehsalı
SF6 qazı, fluorin (elektroliz vasitəsilə əldə edilən) və sülfitin reaksiyası vasitəsilə kommersiya olaraq istehsal olunur.
Bu qazın istehsal prosesində, SF4, SF2, S2F2, S2F10 kimi digər yan məhsullar kiçik miqdarda istehsal olunur. Yalnız bu yan məhsullar, hava, nemlik və CO2 kimi zənginliklər də istehsal zamanı qazda mövcuddur. Bütün bu yan məhsullar və zənginliklər, saf və inkişaf etmiş nəticəni əldə etmək üçün təmizləmənin fərqli mərhələlərində süzülür.
SF6 Qazı Kimyəvi Xüsusiyyətləri
SF6 qazı kimyəvi xüsusiyyətlərinin araşdırılması üçün, öncə SF6 molekulunun strukturu təqdim edilir. Bu qaz molekulusunda, bir sülfit atomu altı kilyuryor atomu ilə ətraflanır.
Sülfitin atom nömrəsi 16-dır. Sülfit atomunun elektron konfiqurasiyası 2, 8, 6, yəni 1S2 2S2 2P6 3S2 3P4. Kilyuryor atomunun atom nömrəsi 9-dur. Kilyuryorun elektron konfiqurasiyası 1S2 2S2 2P5. Hər bir sülfit atomu SF6 molekulunda 6 kilyuryor atomu ilə kovalent qovşaqla bağlıdır. Bu şəkildə, sülfit atomu öz dış qabına 6 kovalent qovshaq, yəni 6 elektron cüplüsü alır, və hər bir kilyuryor atomu öz en son qabına 8 elektron alır.
Qeyd: – Burada, sülfit dekakilyuryorunun sülfit atomunun dış qabında 8 elektron yerinə 12 elektron olduğunu görebilirik. Bu, atomunuzun qabında 8 elektron ehtiyacı olduğunu bildirən ümumi oktal qaydasını tutmayan bir məsələdir. Bu istisna məsələ deyil. Üçüncü period və ondan aşağıda olan bəzi elementlər, öz en son qabında 8 elektrondan çox olan bir qompound yarada bilərlər. Bu qazın molekulyar strukturu aşağıdakı kimi göstərilir,
Bu şəkildə, SF6 tamamilə stabil struktural şərtləri ödəyir. Sülfit dekakilyuryorun molekulasının effektiv radiusu 2.385 A-dir. Bu elektron konfiqurasiyası və bu qazın strukturu, SF6-ı əhəmiyyətli dərəcədə stabilləşdirir. Bu qaz 500oC-dək molekulyar strukturu saxlayaraq qismən deyilə bilər. Bu, yüksək dərəcədə yanıcı deyil. H2O və Cl bu qazla reaksiya vermir. Bu qaz həmçinin asidlərlə də reaksiya vermir.
SF6 qazı ən ağır qazlardan biridir. Bu qazın çəkisi 20oC-də və bir atmosfer hissələri ilə 6.139 kg/m3-dir, bu da eyni şərtlərdə hava kimi 5 dəfə daha çoxdur. Bu qazın molekulyar ağırlığı 146.06-dir. Sülfit dekakilyuryorun üçün temperatur ilə birgə dəyişən təzyiq xətti və -25-dən +50oC-dək hizmet temperaturunda kiçikdir. Bu qazın həcmi spesifik istilik də yüksəkdir. Bu, hava kimi 3.7 dəfə daha yüksəkdir və beləliklə, bu qaz elektrik təchizatlarında dəyərli soğutma effekti yaratır. Bu qazın tərmal ileticiliyi çox yüksək deyil, hatta hava kimi də aşağıdır. Ancaq, bu qaz, elektrik arkı etrafında sülfit dekakilyuryorun molekulalarının parçalanması zamanı, bu molekulalar yüksək miqdarda isti əsgər edir. Bu isti, arkanın periferiyasında molekulalar yenidən formalaşdıqda buraxılır. Bu proses, isti sahədən soyuq sahəyə çox sürətli isti transfer etməyə kömək edir. Buna görə, bu qaz, SF6 tərmal ileticiliyi çox yüksək deyilsə belə, yüksək temperaturda əla soğutma effekti yaratır.
SF6 Qazı Elektrik Xüsusiyyətləri
SF6 qazı yüksək elektronegativlidir. Yüksək elektronegativlik, bu qazın kontaktların arasındakı arklardan yaranan özgür elektronları cəlb etməsinə imkan verir. Özgür elektronların molekulalarla birləşməsi, nəqliyyatı çox aşağı olan ağır və böyük iyonlar yaratır. Özgür elektronların cəlb olunması və iyonların aşağı nəqliyyatı nəticəsində, SF6 əla dielektrik xüsusiyyətlərə malikdir. SF6 qazının dielektrik gücü, hava kimi 2.5 dəfə daha yüksəkdir.
