SF6 գազը կամ վերածին վեցֆլուորիդ գազի հատկությունները

Սուլֆուր հեքսաֆլուորիդի (SF6) պատմությունը

SF6 կամ սուլֆուր հեքսաֆլուորիդ գազային մոլեկուլները բաղկացած են մեկ սուլֆուրի և վեց ֆլուորի ատոմներից: Այս գազը առաջին անգամ հայտնաբերվել է 1900 թվականին Փարիզի Ֆակուլտե դե Ֆարմասիա լաբորատորիաներում: 1937 թվականին Գեներալ Էլեկտրիկ Կոմպանիան առաջին անգամ հասկացել է, որ SF6 գազը կարող է օգտագործվել գազային իզոլացիոն նյութով: Երկրորդ միջազգային պատերազմից հետո, այսինքն 20-րդ դարի միջում, սուլֆուր հեքսաֆլուորիդ գազը որպես էլեկտրական համակարգերում իզոլացիոն նյութ օգտագործման pupularity շատ արագ աճել է: Ալիանսի Քիմիական Կորպորացիան և Պենսալտ առաջին ամերիկական գործադրություններն էին, որոնք 1948 թվականին սկսել են առաջարկել այս գազը կոմերցիոն հիմքով: 1960-ական թվականներին սուլֆուր հեքսաֆլուորիդ գազի օգտագործումը բարձր լարման սարքավորումներում հայտնվել է հաճախ: Որպեսզի այս գազի պահանջարարությունը աճեր, Եվրոպայում և Ամերիկայում շատ արտադրիչներ սկսել են սահմանափակ մասշտաբով արտադրել SF6 գազը: Սկզբում SF6 գազը օգտագործվում էր միայն էլեկտրական համակարգերում իզոլացիոն նպատակով: Բայց շուտով հասկացել են, որ այս գազը ունի երկարագույն արկ քաղելու հատկություն: Այսպիսով, այս գազը սկսել է օգտագործվել շղթամիջոցներում որպես արկ քաղելու միջոց: Աշխարհի առաջին SF6 գազային իզոլացված ենթասանհանդուրժական սարքավորումը հիմնվել է Փարիզում 1966 թվականին: Սուլֆուր հեքսաֆլուորիդ միջին լարման շղթամիջոցները 1971 թվականին հայտնվել են շուկայում:

SF6 գազի արտադրությունը

SF6 գազը առաջարկվում է ֆլուորի (էլեկտրոլիզով ստացված) և սուլֆուրի ռեակցիայով:
Այս գազի արտադրման ընթացքում ստացվում են նաև այլ արտադրանքներ, ինչպիսիք են SF4, SF2, S2F2, S2F10: Նույնպես այս արտադրանքների մեջ կան նաև այլ անպատասխանություններ, ինչպիսիք են օդ, հումություն և CO2: Այս բոլոր արտադրանքները և անպատասխանությունները ֆիլտրվում են մի շարք փոքր մասնակի քարոզների ընթացքում, որպեսզի ստացվի կարգավոր և մշտապես վերջնական արտադրանք:

SF6 գազի քիմիական հատկությունները

Սուլֆուր հեքսաֆլուորիդի քիմիական հատկությունները ուսումնասիրելու համար առաջինը ներկայացնենք SF6 մոլեկուլի կառուցվածքը: Այս գազային մոլեկուլում մեկ սուլֆուր ատոմ շրջապատված է վեց ֆլուոր ատոմներով:

Սուլֆուրը ունի 16 ատոմային համար: Սուլֆուր ատոմի էլեկտրոնային կառուցվածքը 2, 8, 6 է, այսինքն. 1S2 2S2 2P6 3S2 3P4: Ֆլուոր ատոմը ունի 9 ատոմային համար: Ֆլուորի էլեկտրոնային կառուցվածքը 1S2 2S2 2P5: Յուրաքանչյուր սուլֆուր ատոմ SF6 մոլեկուլում ստեղծում է կովալենտ կապ 6 ֆլուոր ատոմների հետ: Այս կերպ, սուլֆուր ատոմը ստանում է ընդհանուր 6 կովալենտ կապ, այսինքն. 6 էլեկտրոնային զույգ իր արտաքին շերտում, և յուրաքանչյուր ֆլուոր ատոմ ստանում է իր ամենահետևի շերտում 8 էլեկտրոն:

ՆԲ: – Այստեղ կարող ենք դիտել, որ սուլֆուր հեքսաֆլուորիդում սուլֆուր ատոմի արտաքին շերտը ունի 12 էլեկտրոն 8-ի փոխարեն: Սա նշանակում է, որ սուլֆուրը չի հետևում ատոմային կառուցվածքի ընդհանուր ոկտայի կանոնին, որը պնդում է, որ կայուն ատոմը պետք է ունենա իր ամենահետևի շերտում 8 էլեկտրոն: Սա չի ներկայացնում առանց բացառություն: Երրորդ պարբերության և նրա ներքև որոշ տարրեր կարող են կազմակերպել մի բաղադրություն, որը գերազանցում է իր ամենահետևի շերտում 8 էլեկտրոնները: Այս գազի մոլեկուլային կառուցվածքը ցուցադրված է ներքևում,
Այս կերպ, SF6-ը լիովին բավարարում է կայուն կառուցվածքային պայմաններին: Սուլֆուր հեքսաֆլուորիդ մոլեկուլի արդյունավետ շառավիղը 2.385 A է: Այս էլեկտրոնային կառուցվածքը և գազի կառուցվածքը դարձնում են SF6-ը ußer կայուն: Գազը կարող է կայուն լինել իր մոլեկուլային կառուցվածքում մինչև 500oC առանց ցանկացած դասակարգման: Այն բարձրորակ չարագույն է: H2O և Cl-ը չեն կարող դիմանալ այս գազի հետ: Այն նաև չի դիմանում աղերի հետ:

SF6 գազը ամենածանր գազներից մեկն է: Այս գազի խտությունը 20oC ջերմաստիճանում և մի ատմոսֆերայի սեղմումում մոտ 6.139 kg/m3 է, որը մոտ 5 անգամ բարձր է նույն պայմաններում օդի համեմատ: Այս գազի մոլեկուլային կշիռը 146.06 է: Սուլֆուր հեքսաֆլուորիդի սեղմումը ջերմաստիճանի հետ գծային է և այն փոքր է ծառայության ջերմաստիճաններում, այսինքն. -25-ից մինչև +50oC: Այս գազի ծավալային հատուկ ջերմությունը նույնպես բարձր է: Այն մոտ 3.7 անգամ բարձր է օդի համեմատ, և դա ապացուց