SF6 گیس یا سلفر ہیکسا فلوئورائیڈ گیس کی خصوصیات

سولفہ ہیکسا فلورائڈ (SF6) کی تاریخ

SF6 یا سولفہ ہیکسا فلورائڈ گیس کے مولکولز ایک سولفر اور چھ فلورین اٹم سے مل کر بناتے ہیں۔ یہ گیس پہلی بار 1900ء میں پیرس کے Faculte de Pharmacie de کے لیبارٹریوں میں دریافت ہوئی۔ 1937ء میں جنرل الیکٹریکل کمپنی نے پہلی بار دریافت کیا کہ SF6 گیس کو گیسی عایق کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ دوسری عالمی جنگ کے بعد، یعنی 20ویں صدی کے وسط میں، الیکٹریکل نظام میں عایق کے طور پر سولفہ ہیکسا فلورائڈ گیس کا استعمال بہت تیزی سے مقبول ہوتا چلا گیا۔ آلیڈ کیمسٹرل کارپوریشن اور پینسلٹ امریکی صنعتوں میں سے پہلی تھیں جنہوں نے 1948ء میں اس گیس کی تجارتی پیداوار شروع کی۔ 1960ء کے دوران، عالی ولٹی سوچ گیار میں سولفہ ہیکسا فلورائڈ گیس کا استعمال مقبول ہوا۔ اس گیس کی مانگ بڑھتی گئی تو یورپ اور امریکا کے کئی پروڈیوسر 1960ء کے دوران بڑے پیمانے پر SF6 گیس کی پیداوار شروع کردی۔ شروع میں، SF6 گیس صرف الیکٹریکل نظام میں عایق کے طور پر استعمال ہوتی تھی۔ لیکن جلد یہ پتہ چلا کہ یہ گیس نہ صرف عایق بلکہ آرک کو ختم کرنے کی بھی قابلیت رکھتی ہے۔ اس لیے یہ گیس سرکٹ بریکر میں آرک کو ختم کرنے کے ذریعے بھی استعمال کرنے لگی۔ دنیا کا پہلا SF6 گیس سے عایق شدہ سب سٹیشن 1966ء میں پیرس میں قائم کیا گیا۔ سولفہ ہیکسا فلورائڈ میڈیم ولٹی سرکٹ بریکرز 1971ء سے بازار میں آئے۔

SF6 گیس کی تیاری

SF6 گیس کامیابی سے فلورین (ایلیکٹرولیسس سے حاصل کیا جاتا ہے) اور سولفر کے درمیان کیمیائی تعامل کے ذریعے تیار کی جاتی ہے۔
اس گیس کی تیاری کے دوران، دیگر نائب پیداوار جیسے SF4، SF2، S2F2، S2F10 کم تناسب میں پیدا ہوتے ہیں۔ تیاری کے دوران ہوا، نمی، اور CO2 جیسی ناخالصیاں بھی گیس میں موجود ہوتی ہیں۔ تمام یہ نائب پیداوار اور ناخالصیاں مختلف مرحلوں پر صفائی کے ذریعے فلٹر کیے جاتے ہیں تاکہ صاف اور معیاری فائنل پیداوار حاصل کیا جا سکے۔

SF6 گیس کی کیمیائی خصوصیات

SF6 گیس کی کیمیائی خصوصیات کو مطالعہ کرنے کے لئے، پہلے ہم SF6 مولکول کی ساخت کا تعارف کرتے ہیں۔ اس گیس کے مولکول میں، ایک سلفر اٹم کو چھ فلوئورین اٹم نے گھیر لیا ہے۔

سلفر کا اٹمی عدد 16 ہے۔ سلفر اٹم کی الکٹرانک کانفیگریشن 2, 8, 6 ہے جس کا مطلب ہے 1S2 2S2 2P6 3S2 3P4۔ فلوئورین اٹم کا اٹمی عدد 9 ہے۔ فلوئورین کی الکٹرانک کانفیگریشن 1S2 2S2 2P5 ہے۔ SF6 مولکول میں ہر سلفر اٹم 6 فلوئورین اٹموں کے ساتھ کووالنٹ بانڈ بناتا ہے۔ اس طرح، سلفر اٹم کے باہری شیل میں کل 6 کووالنٹ بانڈ یعنی 6 الکٹرون کے جوڑے آتے ہیں، اور ہر فلوئورین اٹم کے باہری شیل میں 8 الکٹرون آتے ہیں۔

نوٹ: – یہاں ہم دیکھ سکتے ہیں کہ، سلفر ہیکسا فلوئورائیڈ میں سلفر اٹم کے باہری شیل میں 8 کے بجائے 12 الکٹرون ہیں۔ یہ مطلب ہے کہ یہاں سلفر عام اٹمی ساخت کے اوکٹل نیام کو منظماً نہیں مانتا ہے جس کے مطابق، ایک مستحکم اٹم کو اپنے باہری شیل میں 8 الکٹرون کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ ایک استثنائی صورتحال نہیں ہے۔ تیسرے دور سے نیچے کے کچھ عناصر ایسے کمپاؤنڈ بناسکتے ہیں جن کے باہری شیل میں 8 سے زائد الکٹرون ہو سکتے ہیں۔ یہ گیس کی مولکولی ساخت نیچے دکھائی گئی ہے،
اس طرح، SF6 کامل طور پر ایک مستحکم ساختی حالت کو پورا کرتا ہے۔ سلفر ہیکسا فلوئورائیڈ مولکول کا موثر رداس 2.385 A ہے۔ یہ الکٹرونک کانفیگریشن اور گیس کی ساخت SF6 کو بہت زیادہ مستحکم بناتا ہے۔ یہ گیس اپنی مولکولی ساخت کے بغیر کسی تجزیے کے 500oC تک مستحکم رہ سکتی ہے۔ یہ بہت زیادہ غیر آتشزدہ ہے۔ H2O اور Cl اس گیس کے ساتھ کسی قسم کی ریاکشن نہیں کرتے ہیں۔ یہ اسید کے ساتھ بھی کسی قسم کی ریاکشن نہیں کرتا ہے۔

SF6 گیس کے میں سے ایک بھاری گیس ہے۔ اس گیس کی کثافت 20oC پر ایک درجہ فشار پر، تقریباً 6.139 کلوگرام/میٹر3 ہوتی ہے جو اسی شرائط میں ہوا کی کثافت کے تقریباً 5 گنا زیادہ ہوتی ہے۔ اس گیس کا مولکولی وزن 146.06 ہے۔ سلفر ہیکسا فلورائڈ کے لئے دباؤ اور درجہ حرارت کے درمیان تغیرات خطی ہوتے ہیں اور یہ خدمت درجہ حرارت کے اندر چھوٹے ہوتے ہیں، یعنی –25 سے +50oC تک۔ اس گیس کی حجمی معین حرارت بھی بالا ہوتی ہے۔ یہ ہوا کی نسبت تقریباً 3.7 گنا زیادہ ہوتی ہے اور اسی وجہ سے یہ گیس برقی آلات میں بہت زیادہ خنک کرنے کا اثر رکھتی ہے۔ اس گیس کی حرارتی کیندکیت بہت بالا نہیں ہوتی بلکہ یہ ہوا سے بھی کم ہوتی ہے۔ پھر بھی یہ سرکٹ بریکر میں خنک کرنے کے لئے بہت مناسب ہوتی ہے۔ یہ اس لئے ہے کہ، سلفر ہیکسا فلورائڈ کے مولکولز کے الیکٹرک آرک کے آس پاس تقسیم ہونے کے دوران یہ مولکولز بہت زیادہ حرارت کو اپنے آپ میں سنبھالتے ہیں۔ پھر یہ حرارت آرک کے اطراف مولکولز کے دوبارہ تشکیل ہونے کے ساتھ رہا ہوتی ہے۔ اس عمل کی مدد سے حرارت بہت تیزی سے گرم علاقے سے ٹھنڈا علاقہ منتقل ہوتی ہے۔ اس لئے، یہ گیس بالا درجہ حرارت پر بہت اچھا خنک کرنے کا اثر رکھتی ہے حالانکہ SF6 کی حرارتی کیندکیت بہت بالا نہیں ہوتی۔

SF6 گیس کے برقی خصوصیات

SF6 گیس بہت الکٹرو نیگیٹیو ہوتی ہے۔ بہت زیادہ الکٹرو نیگیٹیو ہونے کی وجہ سے یہ سرکٹ بریکر کے کنٹیکٹ کے درمیان آرکنگ کے ذریعے پیدا ہونے والے آزاد الیکٹران کو جذب کرتی ہے۔ آزاد الیکٹران کے مولکولز کے ساتھ ملاپ کرنا سنگین اور بڑے آئن کو پیدا کرتا ہے، جن کی تحرک بہت کم ہوتی ہے۔ آزاد الیکٹران کے جذب اور آئن کی کم تحرک کی وجہ سے SF6 کی بہت اچھی ڈائی الیکٹرک خصوصیات ہوتی ہیں۔ SF6 گیس کی ڈائی الیکٹرک طاقت ہوا کی نسبت تقریباً 2.5 گنا زیادہ ہوتی ہے۔

سلفر ہیکسا فلورائڈ گیس کی خصوصیات کی فہرست

بیانیہ: اصل کو تحفظ دیں، اچھے مضامین شریک کرنے کے قابل ہیں، اگر کوئی نقصان ہو تو میل کر کے حذف کرائیں۔