SF6 Gas aŭ Sulfuro Hexafluorida Gasaj Ecoj
Historio de SF6
SF6 aŭ sulfurhaksofluro gastaj molekuloj estas kombinitaj el unu sulfuratom kaj ses fluoratomoj. Ĉi tiu gaso estis unue realigita en la jaro 1900 en la laboratorioj de la Faculte de Pharmacie de, en Parizo. En la jaro 1937, General Electrical Company unue komprenis, ke SF6 gaso povas esti uzata kiel gaza izolila materialo. Post la dua mondmilito, t.e. en la mezo de la 20a jarcento, la popularo de uzo de sulfurhaksofluro gaso kiel izolila materialo en elektraj sistemoj rapidis tre rapide. Allied Chemical Corporation kaj Pennsalt estis la unuaj amerikaj industrioj, kiuj komencis produkti ĉi tiun gason komerce en 1948. Dum 1960, la uzo de sulfurhaksofluro gaso en alta-voltaĝa ŝaltanordigo iĝis populara. Kiel la demando por ĉi tiu gaso pligrandigis, multaj produktantoj en Eŭropo kaj Ameriko komencis produti SF6 gason en granda skalo, en tiu tempo. Komence, SF6 gaso estis nur uzata por la izolila celo en la elektra sistemo. Sed baldaŭ oni komprenis, ke ĉi tiu gaso havas tremenda ark malpliiĝanta propraĵo. Tial, ĉi tiu gaso ankaŭ komencis esti uzata en cirkvitoŝaltilo kiel ark malpliiĝanta medio. La mondo unua SF6 gaz-insulita substacio estis etablita en Parizo en la jaro 1966. Sulfurhaksofluro mezvoltaĝaj cirkvitoŝaltiloj lanĉitaj en la merkaton de 1971.
Produktado de SF6 Gaso
SF6 gaso estas komerce produktata per reago de fluoro (obtenita per elektrolozo) kun sulfur.
Dum la proceso de produktado de ĉi tiu gaso, aliaj produktoj kiel SF4, SF2, S2F2, S2F10 estas ankaŭ produktitaj en malgrandaj procentoj. Ne nur ĉi tiuj produktoj, impurecoj kiel aero, humido, kaj CO2 ankaŭ estas prezentaj en la gaso, dum la produktado. Ĉiuj ĉi tiuj produktoj kaj impurecoj estas filtritaj je diversaj stadioj de purigado por ricevi la puran kaj perfektigitan finan produkton.
Kemiaj Propraĵoj de SF6 Gaso
Por esplori kemiajn propraĵojn de SF6 gaso, ni unue enkondukas strukturon de SF6 molekulo. En ĉi tiu gasmolekulo, unu sulfuratoomo estas ĉirkaŭita de ses fluoroatoomoj.
La sulfur havas atomnombron 16. Elektronkonfiguro de sulfuratoomo estas 2, 8, 6 t.e. 1S2 2S2 2P6 3S2 3P4. La fluoroatoomo havas atomnombron 9. La elektronkonfiguro de fluoro estas 1S2 2S2 2P5. Ĉiu sulfuratoomo en SF6 molekulo kreitas kovalentan ligon kun 6 fluoroatoomoj. Per ĉi tiu maniero, sulfuratoomo ricevas totalan 6 kovalentajn ligojn, t.e. 6 parojn de elektronoj en sia ekstera ŝelo, kaj ĉiu fluoroatoomo ricevas 8 elektronojn en sia plej ekstera ŝelo.
NB: – Ĉi tie ni povas observi, ke, en sulfurhaksofluro ekstera ŝelo de sulfuratoomo havas 12 elektronojn anstataŭ 8 elektronoj. Tio signifas, ke ĉi tie sulfur ne sekvas la ĝeneralan oktalon de atoma strukturo, kiu statas, ke stabila atomo bezonas 8 elektronojn en sia plej ekstera ŝelo. Ĉi tio ne estas ekscepta okazo. Iuj elementoj en la 3-a periodo kaj malsupre povas formi komponaĵon, kiu superas 8 elektronojn en sia plej ekstera ŝelo. La molekula strukturo de ĉi tiu gaso estas montrita sube,
Per ĉi tiu maniero, SF6 plene kontentigas stabilan strukturan kondiĉon. La efektiva radiuso de sulfurhaksofluro molekulo estas 2.385 A. Ĉi tiu elektronkonfiguro kaj strukturo de ĉi tiu gaso faras SF6 ekstreme stabila. La gaso povas esti stabila sen iu ajn dismetiĝo en sia molekula strukturo ĝis 500°C. Ĝi estas alte neflamigebla. H2O kaj Cl ne povas reagi kun ĉi tiu gaso. Ĝi ankaŭ ne reagas kun acido.
La SF6 gaso estas unu el la plej pezaj gasoj. Denseco de ĉi tiu gaso je 20°C je unu atmosfera preso, estas proksimume 6.139 kg/m3 kiu estas proksimume 5 fojoj pli alta ol aero en samaj kondiĉoj. La molekulpezo de ĉi tiu gaso estas 146.06. La vario de preso kun temperaturo estas lineara por sulfurhaksofluro kaj ĝi estas malgranda en la servotemperaturo, t.e. de – 25 ĝis + 50°C. La volumena specifa varmo de ĉi tiu gaso ankaŭ estas alta. Ĝi estas proksimume 3.7 fojoj pli alta ol de aero, kaj tial ĉi tiu gaso ankaŭ havas tremendan refresiga efekton en elektraj aparatoj. La termokondukadeco de ĉi tiu gaso ne estas tre alta, ĝi estas eĉ pli malalta ol aero. Tamen ĝi estas sufiĉe taŭga por refresiga efekto en cirkvitoŝaltilo. Ĉar, dum disociado de sulfurhaksofluro molekuloj ĉirkaŭ la elektra arko, ĉi tiuj molekuloj absorbas altan kvanton de varmo. Ĉi tiu varmo estas poste liberigita kiam la molekuloj reformas ĉe la periferio de la arko. Ĉi tiu procezo helpas transdoni varmon de varma regiono al malvarma regiono tre rapide. Tial, ĉi tiu gaso havas ekcelan refresigan efekton je alta temperaturo, kvankam la termokondukadeco de SF6 ne estas tre alta.
Elektraj Propraĵoj de SF6 Gaso
SF6 gaso estas alte elektronegativa. Pro la alta elektronegativeco, ĝi absorbadas liberelektronojn, kiuj estas produktitaj pro arko inter kontakti de cirkvitoŝaltilo. Kombinaĵo de liberelektronoj kun molekuloj produktas pezajn kaj grandajn ionojn, kiuj havas tre malaltan moviĝecan. Pro la absorbado de liberelektronoj kaj malalta moviĝeco de ionoj SF6 havas tre ekcelan dielektran propraĵon. La dielektra forto de SF6 gaso estas proksimume 2.5 fojoj pli alta ol de aero.
