Кіріспе
Химиялық қосылыс және парниктік газ
Chembox
| Verifiedfields = Өзгертілген
| Watchedfields = өзгертілген
| verifiedrevid = 477313684
| ImageFileL1 = Күкірт гексафториді 2D өлшемдері.png
| ImageFileL1 Ref =
| ImageNameL1 = Күкірт гексафторидінің түрлі өлшемді скелеттік формуласы
| ImageFileR1 = Күкірт гексафториді 3D vdW.png
| ImageFileR1 Ref =
| ImageNameR1 = Күкірт гексафторидінің кеңістікті толтыру моделі
| ImageFile2 = Күкірт гексафторидінің 3D шарлары.png
| ImageFile2 Ref =
| ImageSize2 = 121
| ImageName2 = Күкірт гексафторидінің шарлы-сақталған моделі
| IUPACName = Күкірт гексафторид
| SystematicName = Hexafluoro λ6 sulfane
| OtherNames = Elagas
Esaflon
Sulfur(VI) fluoride
Күкірт фториді
|Section1=
|Section2=
|Section3=
|Section5=Chembox Термохимиясы
| DeltaHf = −1209 кДж·моль−1
| HeatCapacity = 0.097 кДж/(моль·К) (тұрақты қысым)
| Entropy = 292 Дж·моль−1·К−1
| NFPA H = 1
| NFPA F = 0
| NFPA R = 0
| NFPA S = SA
| IDLH = Белгісіз
| PEL = TWA 1000 ppm (6000 мг/м3)
| Verifiedfields = Changed
| Watchedfields = changed
| verifiedrevid = 477313684
| ImageFileL1 = Sulfur hexafluoride 2D dimensions. png
| ImageFileL1 Ref =
| ImageNameL1 = Skeletal formula of sulfur hexafluoride with assorted dimensions
| ImageFileR1 = Sulfur hexafluoride 3D vdW. png
| ImageFileR1 Ref =
| ImageNameR1 = Spacefill model of sulfur hexafluoride
| ImageFile2 = Sulfur hexafluoride 3D balls. png
| ImageFile2 Ref =
| ImageSize2 = 121
| ImageName2 = Ball and stick model of sulfur hexafluoride
| IUPACName = Sulfur hexafluoride
| SystematicName = Hexafluoro λ6 sulfane
| OtherNames = Elagas
Esaflon
Sulfur(VI) fluoride
Sulfuric fluoride
|Section1=
|Section2=
|Section3=
|Section5=Chembox Thermochemistry
| DeltaHf = −1209 kJ·mol−1
| HeatCapacity = 0.097 kJ/(mol·K) (constant pressure)
| Entropy = 292 J·mol−1·K−1
| NFPA H = 1
| NFPA F = 0
| NFPA R = 0
| NFPA S = SA
| IDLH = N. D.
| PEL = TWA 1000 ppm (6000 mg/m3)
элементтерден арқылы әрекеттесу арқылы дайындалуы мүмкін. Бұл әдісті 1901 жылы ашқан Генри Муассан мен Поль Лебо да қолданған. Кейбір басқа күкірт фторидтері де бірге түзіледі, бірақ олар қоспаны кез келген (өте уытты) мөлшерге дейін қыздырып, содан кейін қалғандарын жою үшін өнімді NaOH-пен тазалау арқылы алынады. Басқаша айтқанда, бромды пайдалана отырып, күкірт гексафториді SF4 және CoF3-тен төмен температурада (мысалы, 100 °C) келесідей синтезделуі мүмкін:
Alternatively, using bromine, sulfur hexafluoride can be synthesized from SF4 and CoF3 at lower temperatures (e. g. 100 °C), as follows:
2 CoF3 + SF4 + [Br2] → SF6 + 2 CoF2 + [Br2]
SF6 үшін дерлік ешқандай химиялық реакциялар байқалмайды. SF6 инерттілігіне басты үлес қосқан нәрсе – күкірт атомының кеңістіктік кедергісі, ал оның ауыррақ 16-шы топқа жататын элементтері, мысалы SeF6, күкірттен аз кеңістіктік кедергісі болғандықтан SF6-дан көбірек реакцияға түседі. Ол қайнау температурасынан төмен балқыған натриймен реакцияға түспейді, бірақ литиймен экзотермиялық реакцияға түседі. Инерттілігінің нәтижесінде SF6 атмосферада шамамен 3200 жыл өмір сүреді, және мұхиттан басқа маңызды экологиялық шөгінділер жоқ.
Қолданбалар
2000 жылға қарай электр энергетика саласы өндірілген күкірт гексафторидінің шамамен 80% -ын қолданады деп есептеледі, көбінесе газ тәрізді диэлектрик орта ретінде. 2015 жылға қарай күкірт гексафторидінің басқа маңызды қолданыстары жартылай өткізгіштерді өндіруде кремнийді кесуге қолданылатын зат және магнийді құюға қолданылатын инерт газ болды.
Диэлектрлік орта
Электр өнеркәсібінде жоғары кернеудегі күкірт гексафторидті тоқ сымдары, коммутаторлар және басқа электр жабдықтары үшін газды диэлектрлік орта ретінде қолданылады, көбінесе зиянды полихлорлы бифенилдер (ПХБ) құрауы мүмкін маймен толтырылған тоқ сымдары (ОҚС) орнына қолданылады. Газ қысымымен газ оқшаулағыш құрылғыларда (ГИС) оқшаулағыш ретінде қолданылады, өйткені оның диэлектрлік беріктігі ауаға немесе құрғақ азотқа қарағанда әлдеқайда жоғары. Жоғары диэлектрлік беріктігі газдың жоғары электрон-негативтілігі мен тығыздығының нәтижесі болып табылады. Бұл қасиет электр жабдықтарының көлемін айтарлықтай азайтуға мүмкіндік береді. Бұл ГИС-ті ауамен оқшауланған электр жабдықтарына қарағанда, үй ішінде орналастыру сияқты белгілі бір мақсаттар үшін қолайлы етеді, олар айтарлықтай көп орын алады. Газбен оқшауланған электр жабдықтары ластану мен климат әсеріне төзімді, сондай-ақ бақыланатын жұмыс ортасының арқасында ұзақ мерзімді пайдалануда сенімді. Арканың әсерінен химиялық түрде ыдырайды, бірақ ыдырау өнімдерінің көпшілігі тез қайта құралады, бұл процесс "өзін-өзі сауықтыру" деп аталады. Аркировка немесе корона дисульфур декафторидін, өте улы газды, фосгенге ұқсас улылықпен шығарады. Екінші дүниежүзілік соғыста химиялық қару ретінде қарастырылды, өйткені ол көз жасын шығармайды немесе теріні тітіркендірмейді, сондықтан әсер ету туралы ескерту аз болады. Сондай-ақ Ван-де-Графф генераторлары мен Пелетрондар және жоғары кернеулік электронды микроскоптар сияқты бөлшектерді жеделдетушілердің жоғары кернеулік қоректендірулерінде жоғары кернеулік диэлектрик ретінде жиі кездеседі. Диэлектрлік газ ретінде бірнеше фторкетонды қолдануға болады. Вакуумды ауыстыруды таза ауа оқшаулауымен біріктіретін компактті ГИС технологиясы 420 кВ-қа дейінгі қолданулар жиынтығына енгізілді.
Медициналық қолдану
газды көпіршік түрінде ретинаның ажырауында ретинаның тесігін тампонадтау немесе бітеу үшін қолданылады. Ол шыны тәрізді денеде инертті. Көпіршік бастапқыда 36 сағат ішінде көлемін екі есеге арттырады, себебі оған оттегі мен азот еніп, содан кейін 10–14 күн ішінде қанға сіңеді. Ультрадыбыстық зерттеу үшін контрасттық зат ретінде қолданылады. Күкірт гексафторидінің микрокөпіршіктері ерітінді түрінде перифериялық тамырға инъекция арқылы енгізіледі. Бұл микрокөпіршіктер ультрадыбыспен қан тамырларын анықтау мүмкіндігін жақсартады. Бұл әдіс ісіктердің қан тамырлық жүйесін зерттеу үшін қолданылған. Ол қанда 3–8 минутқа дейін көрінеді және өкпе арқылы шығарылады.
Трейсерлік қосылыстар
Күкірт гексафториді алғашқы жолдағы ауа таралу моделінің калибрленуінде қолданылған трассирлік газ болды; бұл зерттеу бағдарламасын АҚШ Қоршаған ортаны қорғау агенттігі демеушілік етіп, Калифорния штатының Саннивейл қаласында АҚШ-тың 101 тас жолында жүргізді. Газ тәрізді күйдегі күкірт гексафториді ғимараттар мен жабық кеңістіктердегі ауа алмасу тиімділігінің қысқа мерзімді сынақтарында және инфильтрация жылдамдығын анықтау үшін қолданылады. Оны қолдануға екі маңызды фактор себеп: оның концентрациясын өте төмен деңгейде де қанағаттанарлық дәлдікпен өлшеуге болады, ал Жер атмосферасында күкірт гексафторидінің мөлшері өте аз. Күкірт гексафториді 2007 жылдың 25 наурызында Ұлыбританияның Лондон қаласындағы Сент-Джонс Вуд метро стансасындағы тәжірибеде улы емес сынақ газы ретінде пайдаланылды. Газ стансаның ішінде таратылып, оның қозғалысы бақыланды. Транспорт министрі Дуглас Александр наурыз айының басында хабарлаған бұл тәжірибе террористік шабуыл кезінде Лондон метро стансалары мен ғимараттарында улы газдардың қалай таралуын зерттеу мақсатында өткізілді. Күкірт гексафториді зертханалық түтін капоттарының герметикалық жабылуын тексеруде де трассирлік газ ретінде жиі қолданылады. Газ ASHRAE 110 стандарты бойынша түтін капотын сынаудың соңғы кезеңінде қолданылады. Түтін капотының ішінде газ бұлт жасалып, капоттың сыртында орналасқан газ анализаторы SF6-ны анықтау арқылы бірқатар сынақтар жүргізіледі, осылайша түтін капотының герметикалық қасиеттері тексеріледі. Ол мұхитты зерттеуде диапикналдық араласуды және ауа мен теңіз арасындағы газ алмасуын зерттеу үшін сәтті қолданылды.
Sulfur hexafluoride was used as a non toxic test gas in an experiment at St John's Wood tube station in London, United Kingdom on 25 March 2007. The gas was released throughout the station, and monitored as it drifted around. The purpose of the experiment, which had been announced earlier in March by the Secretary of State for Transport Douglas Alexander, was to investigate how toxic gas might spread throughout London Underground stations and buildings during a terrorist attack. Sulfur hexafluoride is also routinely used as a tracer gas in laboratory fume hood containment testing. The gas is used in the final stage of ASHRAE 110 fume hood qualification. A plume of gas is generated inside of the fume hood and a battery of tests are performed while a gas analyzer arranged outside of the hood samples for SF6 to verify the containment properties of the fume hood. It has been used successfully as a tracer in oceanography to study diapycnal mixing and air sea gas exchange.
Парниктік газдар
Климаттың өзгеруі жөніндегі үкіметаралық топтың мәліметінше, күкірт гексафториді – ең күшті парниктік газ. Оның 100 жылдық кезеңдегі жаһандық жылыну әлеуашығы, көмірқышқыл газымен салыстырғанда 23 900 есе жоғары. Күкірт гексафториді тропосфера мен стратосферада инертті және өте ұзақ өмір сүреді, атмосферадағы қызмет ету мерзімі 800–3200 жылға бағаланады. SF6 өлшемдері көрсеткендей, оның жаһандық орташа араласу қатынасы шамамен 54 бөлік/квадриллионнан тұрақты түрде өскен. 1980 және 1990 жылдардағы орташа жаһандық SF6 концентрациясы жылына шамамен жеті пайызға өсті, бұл көбінесе магний өндірісінде, сондай-ақ электрмен жабдықтау және электроника өндірушілерінде қолданылуының нәтижесінде болды. Көмірқышқыл газына қарағанда аз мөлшерде шығарылғандықтан, күкірт гексафторидінің жаһандық жылынуға жеке үлесі 0,2 пайыздан кем деп бағаланады, бірақ 2020 жылға қарай оның және адам жасаған ұқсас галогенді газдардың жиынтық үлесі шамамен 10 пайызға жетті. Баламалы нұсқаулар сынақтан өтуде. Еуропада күкірт гексафториді F газ директивасының қолданысына жатады, ол оның бірнеше салаларда қолданылуын тыйымдайды немесе бақылайды. 2006 жылдың 1 қаңтарынан бастап, жоғары кернеулі коммутациялық жабдықтарды қоспағанда, күкірт гексафториді трассировкалық газ ретінде қолдануға тыйым салынды. 2013 жылы АҚШ Энергетика министрлігінің күкірт гексафторидін жоғары кернеулі изолятор ретінде пайдаланатын Принстон плазмалық физика зертханасы сияқты АҚШ-тағы зертханаларындағы ағып жатқан газды анықтау және жөндеу бойынша үш жылдық жұмысының нәтижелі болғаны хабарланды, бұл жылдық шығынды қысқартуға мүмкіндік берді. Бұл сатып алынған заттарды қоймадағы қалдықтармен салыстыру арқылы, айырмашылықты ағып кеткен газ деп есептеп, содан кейін ағып кеткен жерді анықтап, жөндеу арқылы жасалды.
Физиологиялық әсерлері және сақтық шаралары
Күкірт гексафториді улы газ емес, бірақ өкпедегі оттегіні ығыстырып, егер оны тым көп жұтып алса, тұншығу қаупі бар. Газ ауадан тығыз болғандықтан, газдың көп мөлшері төмен жатқан жерлерде жиналады және егер сол жерге кірсе, тұншығу қаупі туындайды. Бұл оның электр жабдықтарында оқшаулағыш ретінде қолданылуы үшін ерекше маңызды, себебі жұмысшылар жабдық астындағы траншеяларда немесе шұңқырларда болуы мүмкін. Барлық газдар сияқты, оның тығыздығы дауыс жолдарының резонанс жиіліктеріне әсер етеді, соның салдарынан дауыстың сапасы, яғни тембрі күрт өзгереді. Ол дауыс байланыстарының қозғалысына әсер етпейді. Күкірт гексафторидінің тығыздығы бөлме температурасында және қысымда салыстырмалы түрде жоғары, себебі газдың молярлық массасы үлкен. Гелийден айырмашылығы, оның молярлық массасы шамамен 4 г/моль және дауысты көтереді, ал күкірт гексафторидінің молярлық массасы шамамен 146 г/моль, газ арқылы дыбыстың жылдамдығы бөлме температурасында шамамен 134 м/с, дауысты түсіреді. Салыстыру үшін, ауаның молярлық массасы, құрамында 80% азот және 20% оттек болатын, шамамен 30 г/моль, бұл дыбыс жылдамдығын 343 м/с құрайды. Күкірт гексафторидінің анестезиялық күші азот тотығына қарағанда сәл төмен; ол жеңіл анестетик ретінде жіктеледі.
As with all gases, the density of affects the resonance frequencies of the vocal tract, thus changing drastically the vocal sound qualities, or timbre, of those who inhale it. It does not affect the vibrations of the vocal folds. The density of sulfur hexafluoride is relatively high at room temperature and pressure due to the gas's large molar mass. Unlike helium, which has a molar mass of about 4 g/mol and pitches the voice up, has a molar mass of about 146 g/mol, and the speed of sound through the gas is about 134 m/s at room temperature, pitching the voice down. For comparison, the molar mass of air, which is about 80% nitrogen and 20% oxygen, is approximately 30 g/mol which leads to a speed of sound of 343 m/s. Sulfur hexafluoride has an anesthetic potency slightly lower than nitrous oxide; it is classified as a mild anesthetic.