Својства на гасот SF6 или Шестфлуориден сулфур
Историја на SF6
SF6 или шестофлуорид на солевиум гасови се состојат од еден атом солевиум и шест атоми флуор. Овој гас првпат беше открит во година 1900 во лаборатории на Faculte de Pharmacie de, во Париз. Во година 1937, компанијата General Electric првпат открила дека SF6 гас може да се користи како гасен изолативен материјал. Последната светска војна, т.е. во средината на 20ти век, популарноста на користењето на шестофлуорид на солевиум гас како изолативен материјал во електрични системи брзо растеше. Allied Chemical Corporation и Pennsalt биле првите амерички индустрии кои почнале да произведуваат овој гас комерцијално во 1948. Во 1960, користењето на гас шестофлуорид на солевиум во високонапонски превключувачи стана популарно. Како потребата за овој гас се зголемуваше, многу производители во Европа и Америка почнале да производат SF6 гас на голем масштаб, во тоа време. На почеток, SF6 гас се користеше само за изолативни цели во електрични системи. Но скоро се осети дека овој гас има огромна својство за гасење дуга. Затоа, овој гас почна да се користи и како средство за гасење на дуга во превключувачи. Првиот подстанција изолиран со SF6 гас во светот беше установена во Париз во 1966 година. Средновисоконапонските превключувачи со шестофлуорид на солевиум дојдоа на пазар од 1971.
Производство на SF6 Гас
SF6 гас се комерцијално произведува преку реакција на флуор (добиен преку електролиза) со солевиум.
Токму во процесот на производство на овој гас, други побочни продукти како SF4, SF2, S2F2, S2F10 се произведуваат во мали проценти. Не само овие побочни продукти, но и замурности како воздух, влага и CO2 се присутни во гасот, во текот на производството. Сите овие побочни продукти и замурности се филтрираат во различни фази на чистење за да се добие чист и рафиниран крајни производ.
Кемиски својства на SF6 Гас
За да ја испитаме кемиската својства на SF6 гас, прво го воведуваме структурата на SF6 молекулата. Во овој гасов молекул, еден атом солевиум е опкружен со шест атоми флуор.
Солевиум има атомски број 16. Електронската конфигурација на атомот солевиум е 2, 8, 6, т.е. 1S2 2S2 2P6 3S2 3P4. Флуорот има атомски број 9. Електронската конфигурација на флуорот е 1S2 2S2 2P5. Секој атом солевиум во SF6 молекулата прави ковалентна врска со 6 атоми флуор. На овој начин, атомот солевиум добива вкупно 6 ковалентни врски, т.е. 6 парови електрони на неговата надворешна обвивка, а секој атом флуор добива 8 електрони во неговата најнадворешна обвивка.
NB: – Овде можеме да забележиме дека, во шестофлуорид на солевиум, надворешната обвивка на атомот солевиум има 12 електрони наместо 8. Тоа значи дека тука солевиум не следи општата октална правила на атомската структура која вели дека, стабилен атом треба 8 електрони во неговата најнадворешна обвивка. Ова не е изузетен случај. Некои елементи во 3-та период и подолу можат да формираат соединенија кои надминуваат 8 електрони во нивната најнадворешна обвивка. Молекуларната структура на овој гас е прикажана подолу,
На овој начин, SF6 целосно задоволува стабилна структурна услов. Ефективниот полупречник на молекулата на шестофлуорид на солевиум е 2.385 A. Оваа електронска конфигурација и структура на овој гас прават SF6 екстремно стабилен. Гасот може да биде стабилен без никаква декомпозиција во неговата молекуларна структура до 500°C. Туѓу е високо неинфламабилен. H2O и Cl не можат да реагираат со овој гас. Туѓу не реагира со киселина.
SF6 гас е еден од најтешките гасови. Густината на овој гас при 20°C при една атмосферска притисок е околу 6.139 kg/m3, што е околу 5 пати повеќе од воздухот при истите услови. Молекуларната маса на овој гас е 146.06. Варијацијата на притисок со температурата е линеарна за шестофлуорид на солевиум и е мала во рабочата температура, т.е. од – 25 до + 50°C. Волуменскиот специфичен топлински капацитет на овој гас е исто така висок. Тој е околу 3.7 пати повеќе од воздухот, и затоа овој гас исто така има огромен хладефеект во електричната опрема. Теплоодводната способност на овој гас не е висока, таа е даже помала од воздухот. Ипак, тој е прифатлив за хладефефт во превключувачи. Ова е затоа што, во текот на дисоцијација на молекулите на шестофлуорид на солевиум околу електричниот дуга, овие молекули го абсорбираат голема количина топлина. Оваа топлина потоа се слободи кога молекулите се реформираат на периферијата на дугата. Овој процес помогнува на преносот на топлина од топла област до холодна област многу брзо. Затоа, овој гас има одличен хладефеект при висока температура, иако теплото проводливоста на SF6 не е висока.
Електрични својства на SF6 Гас
SF6 гас е високо електронегативен. Збога на високата електронегативност, тој ги абсорбира слободните електрони кои се произведуваат поради дуга меѓу контактите на превключувачите. Комбинацијата на слободни електрони со молекули произведува тешки и големи јони, кои имаат многу ниска подвижност. Збога на абсорбцијата на слободни електрони и ниската подвижност на јоните, SF6 има одлични диелектрични својства. Диелектричната моќ на SF6 гас е околу 2.5 пати повеќе од воздухот.
