SF6 গ্যাস বা সুলফার হেক্সাফ্লোরাইড গ্যাসের বৈশিষ্ট্য

SF6 এর ইতিহাস

SF6 বা সালফার হেক্সাফ্লুরাইড গ্যাস মোলিকিউলগুলি একটি সালফার এবং ছয়টি ফ্লুরিন পরমাণু দ্বারা গঠিত। এই গ্যাসটি ১৯০০ সালে প্যারিসের ফাকুল্টে দে ফার্মাসি ল্যাবরেটরিতে প্রথম আবিষ্কৃত হয়। ১৯৩৭ সালে, জেনারেল ইলেকট্রিক কোম্পানি প্রথম বুঝতে পারে যে SF6 গ্যাসটি গ্যাসীয় আইসোলেশন মেটেরিয়াল হিসেবে ব্যবহার করা যায়। দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের পর, অর্থাৎ ২০^th শতাব্দীর মাঝামাঝি, সালফার হেক্সাফ্লুরাইড গ্যাসটি বৈদ্যুতিক সিস্টেমে আইসোলেশন মেটেরিয়াল হিসেবে ব্যবহারের জনপ্রিয়তা খুব দ্রুত বৃদ্ধি পায়। আলাইড কেমিক্যাল কর্পোরেশন এবং পেনসল্ট ছিল প্রথম আমেরিকান শিল্প, যারা ১৯৪৮ সালে এই গ্যাসটি বাণিজ্যিকভাবে উৎপাদন শুরু করে। ১960 সালে, উচ্চ ভোল্টেজ সুইচগিয়ারে সালফার হেক্সাফ্লুরাইড গ্যাসের ব্যবহার জনপ্রিয় হয়। এই গ্যাসের চাহিদা বৃদ্ধি পাওয়ায়, ইউরোপ এবং আমেরিকার অনেক উৎপাদক সেই সময়ে বড় স্কেলে SF6 গ্যাস উৎপাদন শুরু করে। প্রথমে, SF6 গ্যাসটি শুধুমাত্র বৈদ্যুতিক সিস্টেমে আইসোলেশনের উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত হত। কিন্তু শীঘ্রই এটি বোঝা গেল যে এই গ্যাসটি অসাধারণ আর্ক কুইঞ্চিং বৈশিষ্ট্য রয়েছে। তাই, এই গ্যাসটি সার্কিট ব্রেকারে আর্ক কুইঞ্চিং মিডিয়াম হিসেবেও ব্যবহার শুরু করা হয়। ১৯৬৬ সালে প্যারিসে বিশ্বের প্রথম SF6 গ্যাস আইসোলেটেড সাবস্টেশন স্থাপন করা হয়। ১৯৭১ সাল থেকে সালফার হেক্সাফ্লুরাইড মিডিয়াম ভোল্টেজ সার্কিট ব্রেকার বাজারে প্রবেশ করে।

SF6 গ্যাসের উৎপাদন

SF6 গ্যাসটি ফ্লুরিন (ইলেক্ট্রোলিসিস দ্বারা প্রাপ্ত) এবং সালফারের বিক্রিয়া দ্বারা বাণিজ্যিকভাবে উৎপাদিত হয়।
এই গ্যাস উৎপাদনের প্রক্রিয়ায়, অন্যান্য উপপণ্য যেমন SF4, SF2, S2F2, S2F10 কিছু শতাংশে উৎপন্ন হয়। এই উপপণ্যগুলির পাশাপাশি, বায়ু, আর্দ্রতা এবং CO2 রকম দূষণও উৎপাদন সময় গ্যাসে উপস্থিত থাকে। এই সমস্ত উপপণ্য এবং দূষণ পরিশোধনের বিভিন্ন পর্যায়ে ফিল্টার করা হয় যাতে পরিশুদ্ধ এবং শোধিত ফাইনাল পণ্য পাওয়া যায়।

SF6 গ্যাসের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

SF6 গ্যাসের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য পরীক্ষা করার জন্য, আমরা প্রথমে SF6 মোলিকিউলের গঠন পরিচিত করাব। এই গ্যাস মোলিকিউলে, একটি সালফার পরমাণু ছয়টি ফ্লুরিন পরমাণু দ্বারা বেষ্টিত থাকে।

সালফারের পারমাণবিক সংখ্যা ১৬। সালফার পরমাণুর ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন ২, ৮, ৬ অর্থাৎ ১S2 ২S2 ২P6 ৩S2 ৩P4। ফ্লুরিন পরমাণুর পারমাণবিক সংখ্যা ৯। ফ্লুরিনের ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন ১S2 ২S2 ২P5। SF6 মোলিকিউলের প্রতিটি সালফার পরমাণু ৬টি ফ্লুরিন পরমাণুর সাথে কোভ্যালেন্ট বন্ধন তৈরি করে। এভাবে, সালফার পরমাণু তার বাইরের শেলে ৬টি কোভ্যালেন্ট বন্ধন, অর্থাৎ ৬টি ইলেকট্রন জোড়া পায়, এবং প্রতিটি ফ্লুরিন পরমাণু তার বাইরের শেলে ৮টি ইলেকট্রন পায়।

NB: – এখানে আমরা দেখতে পাই যে, সালফার হেক্সাফ্লুরাইডে সালফার পরমাণুর বাইরের শেলে ১২টি ইলেকট্রন রয়েছে, ৮টি ইলেকট্রনের পরিবর্তে। অর্থাৎ এখানে সালফার পরমাণু পরমাণু গঠনের সাধারণ অক্টাল নিয়ম মেনে চলে না, যা বলে যে একটি স্থিতিশীল পরমাণুর বাইরের শেলে ৮টি ইলেকট্রন প্রয়োজন। এটি একটি ব্যতিক্রমী ক্ষেত্র নয়। ৩য় পিরিয়ড এবং তার নিচের কিছু উপাদান এমন যৌগ গঠন করতে পারে যা তার বাইরের শেলে ৮টি ইলেকট্রনের বেশি ইলেকট্রন রাখতে পারে। এই গ্যাসের মোলিকিউলার গঠন নিম্নে দেখানো হল,
এভাবে, SF6 একটি স্থিতিশীল গঠন পূর্ণ করে। সালফার হেক্সাফ্লুরাইড মোলিকিউলের প্রভাবশালী ব্যাস ২.৩৮৫ A। এই ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন এবং গ্যাসের গঠন দ্বারা SF6 অত্যন্ত স্থিতিশীল হয়। গ্যাসটি তার মোলিকিউলার গঠনে কোনো বিঘ্ন ছাড়াই ৫০০^oC পর্যন্ত স্থিতিশীল থাকতে পারে। এটি অত্যন্ত অগ্নিনির্ভর। H2O এবং Cl এই গ্যাসের সাথে বিক্রিয়া করতে পারে না। এটি অ্যাসিডের সাথেও বিক্রিয়া করে না।

SF6 গ্যাসটি একটি ভারী গ্যাস। ২০^oC তাপমাত্রায় এক বায়ুমন্ডলীয় চাপে, এই গ্যাসের ঘনত্ব প্রায় ৬.১৩৯ kg/m3 যা একই শর্তে বায়ুর তুলনায় প্রায় ৫ গুণ বেশি। এই গ্যাসের মোলিকুলার ওজন ১৪৬.০৬। তাপমাত্রার সাথে চাপের পরিবর্তন সালফার হেক্সাফ্লুরাইড এর জন্য রৈখিক এবং এটি পরিষেবা তাপমাত্রায়, অর্থাৎ -২৫ থেকে +৫০^oC পর্যন্ত ক্ষুদ্র। এই