SF6 ან თეთრის ჰექსაფლუორიდის აირის თვისებები
სულფური ჰექსაფლუორიდის (SF6) ისტორია
SF6 ან სულფური ჰექსაფლუორიდის გაზის მოლეკულები შედგებიან ერთი სულფურისა და ორმოცხმეტი ფლუორის ატომისგან. ეს გაზი პირველად იღებული იყო 1900 წელს პარიზის Faculte de Pharmacie de ლაბორატორიებში. 1937 წელს ჯენერალი ელექტრო კომპანია პირველად განიხილა, რომ SF6 გაზი შეიძლება გამოყენებულ იყოს გაზის იზოლაციის მასალად. მეორე მსოფლიო ომის შემდეგ, ანუ 20-ე საუკუნის შუა ნახევარში, სულფური ჰექსაფლუორიდის გაზის გამოყენება ელექტრო სისტემებში როგორც იზოლაციის მასალას საშუალებას მოახდინა სიმართლეში ძალიან სწრაფად მისი პოპულარობის ზრდას. Allied Chemical Corporation და Pennsalt იყო პირველი ამერიკული კომპანიები, რომლებმაც 1948 წელს დაიწყოთ ამ გაზის კომერციული წარმოება. 1960 წლის დროს სულფური ჰექსაფლუორიდის გაზის გამოყენება მაღალი დარჩენითი სისტემებში გახდა პოპულარული. როგორც მითითებული გაზის მოთხოვნები ზრდას იღებდა, მრავალი წარმომადგენელი ევროპასა და ამერიკაში დაიწყო სიდიდით დიდი მასშტაბით SF6 გაზის წარმოება. საწყის პერიოდში, SF6 გაზი იყენებოდა მხოლოდ ელექტრო სისტემებში იზოლაციის მიზნით. თუმცა მალე გამოირჩა, რომ ეს გაზი არის საოცარი დარჩენითი სიმძლავრის მქონე. ამიტომ ეს გაზი დაიწყო გამოყენება ცირკვიტ ბრეიკერში როგორც დარჩენითი სიმძლავრის საშუალება. მსოფლიოში პირველი SF6 გაზით დაიზოლირებული ქვედასაგადასავლო დაარსდა პარიზში 1966 წელს. სულფური ჰექსაფლუორიდის საშუალო დარჩენითი ცირკვიტ ბრეიკერები ბაზარზე დაიტანა 1971 წელს.
SF6 გაზის წარმოება
SF6 გაზი კომერციულად წარმოებს ფლუორის (ელექტროლიზის საშუალებით მიღებული) და სულფურის რეაქციით.
ეს გაზის წარმოების პროცესში წარმოიქმნება სხვა დარჩენები, როგორიც არის SF4, SF2, S2F2, S2F10 პატარა პროცენტებში. ასევე არის დარჩენები, როგორიც არის ჰაერი, ტენიანობა და CO2, რომლებიც გაზის წარმოების დროს არის გაზში. ყველა ეს დარჩენები და დარჩენები განსხვავებული ეტაპების ფილტრაციით არის გაფილტრებული, რათა მიიღოთ სუფთა და გამორჩეული საბოლოო პროდუქტი.
SF6 გაზის ქიმიური თვისებები
რათა შევამოწმოთ სულფური ჰექსაფლუორიდის გაზის ქიმიური თვისებები, ჯერ შევიტანოთ SF6 მოლეკულის სტრუქტურა. ამ გაზის მოლეკულაში ერთი სულფურის ატომი გარშემორტყმულია ექვსი ფლუორის ატომით.
სულფურის ატომური ნომერი არის 16. სულფურის ატომის ელექტრონული კონფიგურაცია არის 2, 8, 6 ანუ 1S2 2S2 2P6 3S2 3P4. ფლუორის ატომის ატომური ნომერი არის 9. ფლუორის ელექტრონული კონფიგურაცია არის 1S2 2S2 2P5. თითოეული სულფურის ატომი SF6 მოლეკულაში ქმნის კოვალენტურ ბონდს ექვს ფლუორის ატომთან. ასეთ გზით, სულფურის ატომი მიიღებს შესაბამისად ექვს კოვალენტურ ბონდს, ანუ ექვს ელექტრონულ წყვილს საგარეულ შერეულებაში, ხოლო თითოეული ფლუორის ატომი მიიღებს რვა ელექტრონს საგარეულ შერეულებაში.
NB: – აქ შეგვიძლია დავინახოთ, რომ სულფურ ჰექსაფლუორიდში სულფურის ატომის გარეშე შერეულებაში არის 12 ელექტრონი და არა რვა ელექტრონი. ეს ნიშნავს, რომ აქ სულფური არ აკმაყოფილებს ატომური სტრუქტურის ზოგიერთ ზოგად რულს, რომელიც ამბობს, რომ სტაბილური ატომი საჭიროებს რვა ელექტრონს საგარეულ შერეულებაში. ეს არ არის ერთადერთი შემთხვევა. ზოგიერთი ელემენტი მესამე პერიოდიდან და ქვემოთ შეიძლება შექმნას კომპონენტი, რომელიც აღემატება რვა ელექტრონს საგარეულ შერეულებაში. ამ გაზის მოლეკულური სტრუქტურა ნაჩვენებია ქვემოთ,
ასეთ გზით, SF6 სრულყოფილად აკმაყოფილებს სტაბილური სტრუქტურის პირობებს. სულფური ჰექსაფლუორიდის მოლეკულის ეფექტური რადიუსი არის 2.385 A. ეს ელექტრონული კონფიგურაცია და სტრუქტურა ხელს უწყობს SF6-ის საოცარი სტაბილურობას. ეს გაზი შეიძლება იყოს სტაბილური საკუთარ მოლეკულურ სტრუქტურაში განახლების გარეშე 500oC-მდე. ეს გაზი ძალიან არ არის დამანელებელი. H2O და Cl არ რეაგირებენ ამ გაზთან. ეს არ რეაგირებს აცეტით.
SF6 გაზი არის ერთ-ერთი ყველაზე მძიმე გაზებიდან. ეს გაზის სიმკვრივე 20oC-ზე ერთი ატმოსფერული წნევის შემდეგ არის დაახლოებით 6.139 kg/m3, რაც ხუთჯერ მეტია ჰაერის სიმკვრივის ამავე პირობებში. ეს გაზის მოლეკულური წონა არის 146.06. ტემპერატურაზე და წნევაზე დამოკიდებულება არის ლინიური სულფური ჰექსაფლუორიდისთვის და ეს არის პატარა სერვისის ტემპერატურის შემდეგ, ანუ -25 დან +50oC-მდე. ეს გაზის სიმკვრივის სპეციფიკური თერმული კონდუქტივობა არის ასევე მაღალი. ეს არის დაახლოებით 3.7 ჯერ მეტი ვიდრე ჰაერის და ამიტომ ეს გაზი ასევე არის საოცარი გამაცილებელი ელექტრო მოწყობილობებში. ეს გაზის თერმული კონდუქტივობა არ არის ძალიან მაღალი, ის არის dokvnebi chemi airis. Amagamot, rom aris gamoklebelia dze circuit breaker-s da arc quenching medium-s. მსოფლიოში პირველი SF6 გაზით დაიზოლირებული ქვედასაგადასავლო დაარსდა პარიზში 1966 წელს. სულფური ჰექსაფლუორიდის საშუალო დარჩენითი ცირკვიტ ბრეიკერები ბაზარზე დაიტანა 1971 წელს.
SF6 გაზის ელექტრო თვისებები
SF6 გაზი არის ძალიან ელექტრონეგატიური. ელექტრონეგატიურობის გამო, ის აბრუნებს თავისუფალ ელექტრონებს, რომლებიც წარმოიქმნებიან ცირკვიტ ბრეიკერის კონტაქტების შორის დარჩენით. თავისუფალი ელექტრონების და მოლეკულების კომბინაცია წარმოადგენს მძიმე და დიდ იონებს, რომლებიც არ არიან მოძრავი. თავისუფალი ელექტრონების აბრუნებისა და იონების დაბალი მოძრავობის გამო, SF6 არის ძალიან კარგი დიელექტრიკული თვისებების მქონე. SF6 გაზის დიელექტრიკული ძალა არის დაახლოებით 2.5 ჯერ მეტი ვიდრე ჰაერის.
