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六氟化硫在常溫常壓下為氣態(tài),其臨界溫度為45.6℃,三相點(diǎn)溫度為-50.8℃,常壓下升華點(diǎn)溫度為-63.8℃。六氟化硫分子結(jié)構(gòu)呈八面體排布,鍵合距離小、鍵合能高,因此其穩(wěn)定性很高,在溫度不超過(guò)180℃時(shí),它與電氣結(jié)構(gòu)材料的相容性和氮?dú)庀嗨?。六氟化硫分子結(jié)構(gòu)呈八面體排布,鍵合距離小、鍵合能高,因此其穩(wěn)定性很高,在溫度不超過(guò)180℃時(shí),它與電氣結(jié)構(gòu)材料的相容性和氮?dú)庀嗨啤?
六氟化硫制備:
使SO2在過(guò)量的F2中燃燒可生成SF6。反應(yīng)溫度約650℃,產(chǎn)物在冷阱中凝聚,其中除SF6外主要雜質(zhì)是SO2F2。純化時(shí)將其通過(guò)裝有水和熱的10%KOH溶液的洗滌瓶,后用P4O10干燥。
純凈的SF6氣體雖然無(wú)毒,但在工作場(chǎng)所要防止SF6氣體的濃度上升到缺氧的水平。SF6氣體的密度大約是空氣的五倍、SF6氣體如有泄漏必將沉積于低洼處,如電纜溝中。濃度過(guò)大會(huì)出現(xiàn)使人窒息的危險(xiǎn),設(shè)計(jì)戶(hù)內(nèi)通風(fēng)裝置時(shí)要考慮到這一情況。
在電弧作用下SF6的分解物如SF4,S2F2,SF2,SOF2,SO2F2,SOF4和HF等,它們都有強(qiáng)烈的腐蝕性和毒性。因此在電力系統(tǒng)GIS等應(yīng)用SF6的工作場(chǎng)所,要加裝SF6氣體泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備。
電子捕獲ECD原理
電子捕獲檢測(cè)器(electron capture detector),簡(jiǎn)稱(chēng)ECD。純凈的SF6氣體雖然無(wú)毒,但在工作場(chǎng)所要防止SF6氣體的濃度上升到缺氧的水平。 電子捕獲檢測(cè)器也是一種離子化檢測(cè)器,它是一個(gè)有選擇性的高靈敏度的檢測(cè)器,它只對(duì)具有電負(fù)性的物質(zhì),如含鹵素、硫、磷、氮的物質(zhì)有信號(hào),物質(zhì)的電負(fù)性越強(qiáng),也就是電子吸收系數(shù)越大,檢測(cè)器的靈敏度越高,而對(duì)電中性(無(wú)電負(fù)性)的物質(zhì),如烷烴等則無(wú)信號(hào)。
六氟化硫微水超標(biāo)危害到底有多重呢?要知道這些水分和SF6氣體反應(yīng)除了產(chǎn)生氫i氟酸等毒i害物質(zhì),這些產(chǎn)物還會(huì)水分的影響下再次發(fā)生反應(yīng)。六氟化硫的成本只有NF3的幾分之一,近年來(lái),各公司以廉價(jià)的SF6取代以往CVD工藝中作為清洗氣體的NF3的新技術(shù)正被廣泛研究。在電弧作用下,SF6分解為氟原子和硫原子,設(shè)備觸頭則蒸發(fā)出金屬Cu和W蒸汽,六氟化硫微水超標(biāo)就會(huì)導(dǎo)致水分和這些蒸汽生成金屬氟化物腐蝕元部件表面。另還可能有硫化氫、HF等劇i毒物質(zhì),不但會(huì)腐蝕設(shè)備,一旦發(fā)生泄漏就會(huì)直接危害工作人員的生命健康。
我們使用SF6作為絕緣氣體是看中了其自身的優(yōu)越絕緣性,但是六氟化硫微水過(guò)多,導(dǎo)致水氣結(jié)霜會(huì)使得絕緣強(qiáng)度下降,直接影響設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。