Proprietajiet tal-Gas SF6 jew Gas tal-Fluorida ta' Solfur Hexafluoride
Storja tal-SF6
SF6 jew għaz sfur huksafluorida huma molekoli mhuxxija minn sfur waħda u ħamsa fluuri. Din il-għaz inketa’ l-aħħar fis-sena 1900 fil-laboratorju tal-Faculte de Pharmacie de, f’Parigi. Fl-1937, l-Ikkumpanija General Electrical inketa’ l-ewwel li t-għaz SF6 tista’ tuża bħal materjal isolanti għazej. Wara s-Silġ tad-Dinju, jiġifieri fl-istqarrijiet tas-seklu 20, l-popularità tal-użu tal-għaz sfur huksafluorida bħal materjal isolanti f’sistemi elettriki kien qiegħed jżall fi mod rapid. Allied Chemical Corporation u Pennsalt kieno l-industrijiet Amerikani l-ewlija li bdew jagħmlu din il-għaz komċerċjali fl-1948. F’dawn il-1960, l-użu tal-għaz sfur huksafluorida f’switchgear ta’ volti magħżula kien popolari. Waqt li l-domanda għad-dinja kienet qed tkun b’sollecitudine, ħafna produttori f’Europa u Amerka bdew jagħmlu t-għaz SF6 b’misħun kbir. F’bidu, il-għaz SF6 kienet tiktbet biss għal skopijiet isolanti f’is-sistema elettrika. Ila wara sar iktebba li din il-għaz għandha proprijetajiet ħafna ta’ spezzatura tal-ark. Għalhekk, din il-għaz bdiet ukoll tuża bħal medium spezzatur tal-ark. Il-pirma substation insulated bi-għaz SF6 f’Parigi kien stabilit fl-1966. Il-circuit breakers ta’ volti medi b’għaz sfur huksafluorida bdew jmur fuq is-suq mill-1971.
Manifattura tal-Għaz SF6
Il-għaz SF6 huwa manifatturat komċerċjali bl-interazzjoni tal-fluori (obtenut permezz tal-elettrolisi) mal-sfur.
Waqt ip-proċess ta’ produzzjoni tal-għaz, jiġi prodott ukoll byprodotti oħra kif SF4, SF2, S2F2, S2F10 fi porsiżjonetti żgħar. Mhux biss dawn il-byprodotti, impuritajt kif l-aria, l-umidità, u l-CO2 huma preżenti fil-għaz waqt it-talb. Kull dawn il-byprodotti u l-impuritajt jiġu filtrati f’stadi differenti ta’ purifikazzjoni biex jiġi l-prodott final pur u rifinit.
Proprietajiet Kimiči tal-Għaz SF6
Biex inżertu l-proprietajiet kimiči tal-għaz SF6, nintroduċu l-istruktur tal-molekul tal-SF6. Fil-molekul tal-għaz, sfur wahda hija mqassma minn ħamsa fluuri.
Il-sfur għandha numru atomiku ta’ 16. Ikonofigurazzjoni elektronika tas-sfer huwa 2, 8, 6 jiġifieri 1S2 2S2 2P6 3S2 3P4. L-atom tal-fluori għandu numru atomiku 9. L-ikonofigurazzjoni elektronika tal-fluori huwa 1S2 2S2 2P5. Kull atom tas-sfur fil-molekul tal-SF6 jikkrea legami kovalenti ma’ ses fluuri. Bidan, l-atom tas-sfur jikseb totalment 6 legami kovalenti, jiġifieri 6 żewġiet ta’ elektron fit-kazza esterna, u kull atom tal-fluori jikseb 8 elektron fit-kazza esterna.
NB: – Hawn nkunu nara li, fis-sfur huksafluorida il-kazza esterna tas-sfur għandha 12 elektron mhux 8. Jiġifieri hawn il-sfur mhuwiex mogħti lil-regola oktal ġenerali tas-struttura atomika li tagħti li, atom stabili jireqgħu 8 elektron fit-kazza esterna. Dan mhux kazz esenzjali. Xi elementi f’periodu 3 u inqas jistgħu jiffurmaw sustanza li tixtieq aktar minn 8 elektron fit-kazza esterna. Il-struttura molekulare ta’ din il-għaz hija mostrata hawn taht,
Bidan, il-SF6 jisodisfa appien kondizzjoni strutturale stabili. Ir-radju effettiv tal-molekul tal-għaz sfur huksafluorida huwa 2.385 A. Din l-ikonofigurazzjoni elektronika u struttura tal-għaz jagħmlu l-SF6 estremament stabili. Il-għaz tista’ tkun stabili mingħajr xi dekompożizzjoni fis-struttura molekulari sal-500oC. Hi mhux infammabili. L-H2O u l-Cl ma jistgħux reagixxu mal-għaz. Huwa wkoll ma jirreagxi ma’ ċidro.
Il-għaz SF6 huwa wieħed mid-daqqs għazi. Densità tal-għaz f’20oC f’pressjoni atmosferika, hija siekta 6.139 kg/m3 li hija siekta 5 darbiet aktar minn l-aria f’kondizzjonijiet identi. Il-pes molecular tal-għaz huwa 146.06. Il-varjazzjoni tal-pressjoni mal-temperatura hi linear għal sulfur hexafluoride u hi żgħira fil-temperatura tas-servizz, jiġifieri minn -25 sa +50oC. Il-ħalqa specifica volumetrica tal-għaz hija wkoll alta. Hi siekta 3.7 darbiet aktar minn l-aria, u għalhekk din il-għaz għandha effett refreskanti kbir f’imbutijiet elettrika. Il-konduċtività termika tal-għaz mhux ħafna għalhekk hi akbar minn l-aria. Għalhekk, hi adeguata għal effett refreskanti f’circuit breakers. Din il-għaz sfur huksafluorida, meta tiġi dissosjata quddiem l-ark elettriku, tiġi absorbita quantità kbira ta’ ħalqa. Din l-ħalqa ssir relażjona meta l-molekoli jiġu ri-formati f’periferija tal-ark. Dan is-sistema jgħin fil-transfer tal-ħalqa minn reġjun ħalil għal reġjun fredd b’mode rapid. Għalhekk, din il-għaz għandha effett refreskanti eccellenza f’temperatura magħżula, anki l-konduċtività termika tal-SF6 mhux ħafna għalhekk hi akbar minn l-aria.
Proprietajiet Elettriki tal-Għaz SF6 Gas
Il-għaz SF6 huwa elektro-negativ ħafna. Minħabba l-elektro-negatività, jabsorbu l-elektronijiet liberi li jinkunu prodotti minn l-ark bejn l-koontatti tal-circuit breaker. It-talb tal-elektronijiet liberi ma’ l-molekoli jipproduċi jonijiet kelb u kbir, li għandhom mobilità bassa ħafna. Minħabba l-absorzzjoni tal-elektronijiet liberi u l-mobilità bassa tal-jonijiet, il-SF6 għandha proprietajiet dielectrici eccellenza. Il-forza dielectrica tal-għaz SF6 hija siekta 2.5 darbiet aktar minn l-aria.
