SF6即六氟化硫

SF₆氣體已有百年歷史，它是法國(guó)兩位化學(xué)家Moissan和Lebeau于1900年合成的人造惰性氣體，1940年前后，美國(guó)軍方將其用于曼哈頓計(jì)劃（核軍事）。1947年提供商用。當(dāng)前SF₆氣體主要用于電力工業(yè)中。SF₆氣體用于4種類型的電氣設(shè)備作為絕緣和/或滅弧；SF₆斷路器及GIS（在這里指六氟化硫封閉式組合電器，上稱為“氣體絕緣開關(guān)設(shè)備”（Gas Insulated Switchgear)）、SF₆負(fù)荷開關(guān)設(shè)備，SF₆絕緣輸電管線，SF₆變壓器及SF₆絕緣變電站。80%用于高中壓電力設(shè)備。

基本簡(jiǎn)介編輯

中文名稱:六氟化硫

中文別名:高純六氟化硫

英文名稱:Sulphur hexafluoride

英文別名:sulfur hexafluoride cyl. with 4.75 kg (~net); Sulfur hexafluoride;

Sulphurhexafluoride2; hexafluoro-lambda~6~-sulfane; sulfur(+2) dihydride cation difluoride

CAS:2551-62-4[1]

EINECS:219-854-2

分子式:SF6

分子量:146.05

2理化性質(zhì)編輯

物理性質(zhì)

外觀與性狀：無(wú)色無(wú)臭氣體。

熔點(diǎn)(℃)：-62

沸點(diǎn)(℃)：-51

相對(duì)密度（水=1）：1.67(-100℃)

相對(duì)蒸氣密度（空氣=1）：5.11

分子式：SF6

分子量：146.05

溶解性：微溶于水、乙醇。[2]

化學(xué)性質(zhì)

化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。微溶于水、醇及醚，可溶于氫氧化鉀。不與氫氧化鈉、液氨、鹽酸及水起化學(xué)的反應(yīng)。300℃以下干燥環(huán)境中與銅、銀、鐵、鋁不反應(yīng)。500℃以下對(duì)石英不起作用。250℃時(shí)與金屬鈉反應(yīng)，-64℃時(shí)在液氨中反應(yīng)。與硫化氫混合加熱則分解。200℃時(shí)，在特定的金屬如鋼及硅鋼存在下，能促使其緩慢分解。[3]

3作用用途編輯

六氟化硫良好的電氣絕緣性能及優(yōu)異的滅弧性能。其耐電強(qiáng)度為同一壓力下氮?dú)獾?.5倍，擊穿電壓是空氣的2.5倍，滅弧能力是空氣的100倍，是一種優(yōu)于空氣和油之間的新一代壓絕緣介質(zhì)材料。六氟化硫以其良好的絕緣性能和滅弧性能，如：斷路器、高壓變壓器、氣封閉組合電容器、高壓傳輸線、互感器等。電子級(jí)高純六氟化硫是一種的電子蝕刻劑，被大量應(yīng)用于微電子技術(shù)領(lǐng)域。冷凍工業(yè)作為制冷劑，制冷范圍可在-45℃～0℃之間。電氣工業(yè)利用其很高介電強(qiáng)度和良好的滅電弧性能，用作高壓開關(guān)、大容量變壓器、高壓電纜和氣體的絕緣材料。采礦工業(yè)用作反吸附劑，用于礦井煤塵中置換氧。高純SF6還因其化學(xué)惰性、、不燃及無(wú)腐蝕性，還被廣泛應(yīng)用于金屬冶煉（如鎂合金熔化爐氣體）、航空航天、（X光機(jī)、激光機(jī)）、氣象（示蹤分析）、化工（汽車輪胎、新型滅火器）等。隨著當(dāng)今科技的發(fā)展，SF6涉及的領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，被越來(lái)越多的基礎(chǔ)領(lǐng)域和科技領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

4注意事項(xiàng)編輯

危險(xiǎn)性概述

健康危害：純品基本。但產(chǎn)品中如混雜低氟化硫、氟化氫，特別是十氟化硫時(shí)，則毒性加強(qiáng)。

燃爆危險(xiǎn)：該品不燃。[2]

急救措施

吸入：迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)空氣處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸。醫(yī)。[2]

消防措施

危險(xiǎn)特性：若遇高熱，容器內(nèi)壓增大，有開裂和爆炸的危險(xiǎn)。

有害燃燒產(chǎn)物：氧化硫、氟化氫。

滅火方法：該品不燃。切斷氣源。噴水冷卻容器，可能的話將容器從火場(chǎng)移空曠處。[2]

泄漏應(yīng)急處理

應(yīng)急處理：迅速撤離泄漏污染區(qū)人員上風(fēng)處，并進(jìn)行隔離，嚴(yán)格限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿一般作業(yè)工作服。盡可能切斷泄漏源。合理通風(fēng)，加速擴(kuò)散。如有可能，即時(shí)使用。漏氣容器要妥善處理，修復(fù)、檢驗(yàn)后再用。[2]

操作處置與儲(chǔ)存

操作注意事項(xiàng)：密閉操作，局部排風(fēng)。操作人員必須經(jīng)過(guò)專門培訓(xùn)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴過(guò)濾式防毒面具（半面罩）。遠(yuǎn)離易燃、物。阻止氣體泄漏到工作場(chǎng)所空氣中。避免與氧化劑接觸。搬運(yùn)時(shí)輕裝輕卸，阻止鋼瓶及附件破損。配備泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。

儲(chǔ)存注意事項(xiàng)：儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫(kù)溫不宜超過(guò)30℃。應(yīng)與易（可）燃物、氧化劑分開存放，切忌混儲(chǔ)。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。[2]

防護(hù)

人體而言，防護(hù)的重點(diǎn)是眼部和呼吸道；其次是人體的皮膚，此，我們可以針對(duì)性地選擇相應(yīng)的防護(hù)用品及裝備。 呼吸系統(tǒng)是生命存活的三大要素，必須首先考慮。由于泄漏污染區(qū)可能有多種有毒氣體的存在。若采用過(guò)濾式防毒面具，因其是負(fù)壓式，防護(hù)系數(shù)較低，人吸氣時(shí)帶入毒氣的可能性較大，對(duì)于有多種毒氣存在，毒性較大且其濃度不確定的場(chǎng)所，選用過(guò)濾式面具是不合適的。采用正壓式空氣呼吸器可以*隔絕毒氣，不考慮毒氣種類的多少、濃度的高低，所以正壓式空氣呼吸器是的防護(hù)產(chǎn)品。但在選擇正壓式空氣呼吸器品種時(shí)，應(yīng)考慮毒氣是否直接致人死亡這一因素，以便正確選用。 當(dāng)出現(xiàn)有毒氣體泄漏后，現(xiàn)場(chǎng)人員應(yīng)近采用防護(hù)器具——如逃生器，并迅速撤離泄漏污染源，中毒人員脫離現(xiàn)場(chǎng)空氣處，必要時(shí)采用氧氣復(fù)蘇儀或人工呼吸地?fù)尵?；?yīng)急處理人員必須佩帶空氣呼吸器、穿戴相應(yīng)的防護(hù)服和手套后進(jìn)入事故區(qū)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)通風(fēng)對(duì)流，稀釋擴(kuò)散。進(jìn)入高濃度區(qū)域作業(yè)，必須有人監(jiān)護(hù)。

六氟化硫遇高溫、高熱的性狀改變及防護(hù)

六氟化硫（SF6）是良好的氣體絕緣體，被廣泛用于電子、電氣設(shè)備的氣體絕緣；其典型的應(yīng)用是在供電部門的輸變電所、電廠等的高壓開關(guān)柜內(nèi)用作氣體絕緣。 要防護(hù)六氟化硫，首先要了解六氟化硫的物理、化學(xué)性質(zhì)。六氟化硫純品,毒性較低、性狀穩(wěn)定。但人在吸入80%六氟化硫+20%的氧氣的混合氣體幾分鐘后，人體會(huì)出現(xiàn)四肢麻木，輕度興奮。六氟化硫氣體充入高壓開關(guān)柜內(nèi)有一定的壓力，因此，氣體泄漏的概率較高，而空氣中的氧氣含量充足，這樣使得六氟化硫泄漏后與氧氣結(jié)合產(chǎn)生毒性的條件充分。這是需要防護(hù)的情況之一。

一旦六氟化硫氣體遇到高熱、高溫（如：電弧），會(huì)產(chǎn)生出副產(chǎn)物—氧化硫和氟化氫氣體，它們與未分解的六氟化硫氣體共存。此時(shí)有三種毒氣存在。
　　氧化硫是一種硫酸酐，易被人體濕潤(rùn)的粘膜表面吸收生成硫酸和亞硫酸，對(duì)眼和呼吸道粘膜有強(qiáng)烈的刺激作用。具體表現(xiàn)為流淚、咳嗽、喉灼痛、眼結(jié)膜及呼吸道刺痛等。遇到人體的汗液，會(huì)使人的皮膚紅腫。 氟化氫，易溶于水。同樣易被人體濕潤(rùn)的粘膜表面吸收而生成氫氟酸，它對(duì)人體的危害同氧化硫一樣——是眼和呼吸道，但危害更大。氫氟酸常被用于刻蝕玻璃，可見(jiàn)它的腐蝕性極大。若遇到人的汗液，在人的皮膚表面形成氫氟酸，它能穿透皮膚表面向深層滲透，形成潰瘍和壞死，且不易。若骨骼損害引起氟骨病，將無(wú)法復(fù)原。氟化氫的毒性比之氧化硫和六氟化硫有過(guò)之而無(wú)不及。

化工部《化學(xué)危險(xiǎn)品手冊(cè)》中對(duì)以上三種化學(xué)品規(guī)定值如下：

1．六氟化硫 TWA（8小時(shí)加權(quán)平均值）：1000PPM （5790mg/m3）
　　S（短時(shí)暴露濃度值）： 未定
　　2． 氧 化 硫 TWA： 5PPM （13 mg/m3） S：5PPM （13 mg/m3）
　　3． 氟 化 氫 TWA： 3PPM （2.6 mg/m3） S：3PPM 未定
　　TWA值：一個(gè)工作日（8小時(shí)）人體累計(jì)吸入的毒氣濃度，以時(shí)間加權(quán)平均不大于該值，則不會(huì)對(duì)人體造成傷害。
　　S值：人體暴露在該濃度的毒氣中，不超過(guò)15分鐘不會(huì)對(duì)人造成傷害。該值未定，則說(shuō)明不允許人體在未采取防護(hù)的情況下進(jìn)入該毒氣環(huán)境。 由以上的數(shù)值及對(duì)人體危害的可知，對(duì)六氟化硫的防護(hù)有兩個(gè)方面：一是六氟化硫氣體本身；二是六氟化硫遇高溫后的副產(chǎn)物，而對(duì)副產(chǎn)物的防護(hù)更為重要。

5環(huán)境影響編輯

雖然六氟化硫本身對(duì)人體、，但它卻是一種溫室效應(yīng)氣體，其單分子的溫室效應(yīng)是二氧化碳的2.2萬(wàn)倍，是《京都議定書》中被禁止排放的6種溫室氣體之一。

根據(jù)IPCC提出的諸多溫室氣體的GWP（變暖潛能）指標(biāo)，六氟化硫的GWP值大，500年的GWP值為32400，且由于六氟化硫高度的化學(xué)穩(wěn)定性，其在大氣中存留時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)3200年。

當(dāng)今六氟化硫的排放量極少，對(duì)溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)相比于二氧化碳而言*可以忽略；但出于的和考慮，如何合理、正確的回收凈化六氟化硫氣體，是必須解決的問(wèn)題。[4]

6監(jiān)測(cè)編輯

純凈的SF6氣體雖然，但在工作場(chǎng)所要阻止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，SF6氣體監(jiān)測(cè)的主要方法有一下四種：

1）電化學(xué)技術(shù)（TGS830、TGS832）費(fèi)加羅傳感器或鹵素氣體傳感器。

電化學(xué)技術(shù)的原理是被檢測(cè)氣體接觸到200°C左右高溫的催化劑表面，并與之發(fā)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生電信號(hào)的改變，以此來(lái)發(fā)現(xiàn)被檢測(cè)氣體。電化學(xué)技術(shù)其成本低、壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以連續(xù)工作的特點(diǎn)。

2）高壓擊穿技術(shù)。

電擊穿技術(shù)是從SF6在電力上的典型應(yīng)用——作為絕緣氣體應(yīng)用在GIS開關(guān)柜中演變而來(lái)的。其工作原理是根據(jù)SF6氣體絕緣的特性，從置于被檢測(cè)空氣中的高壓電極間電壓的變化來(lái)判斷空氣中是否含有SF6氣體。因其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，成本低，檢測(cè)精度相對(duì)高的特點(diǎn)。

3）紅外光譜技術(shù)（IAC510）

紅外光譜吸收技術(shù)(又稱激光技術(shù)）的原理是SF6作為溫室氣體，對(duì)特定波段的紅外光有很強(qiáng)烈的吸收特性。紅外光譜技術(shù)的特點(diǎn)是成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，靈敏度高，不受環(huán)境的影響和干擾，對(duì)環(huán)境的溫度和濕度的變化所帶來(lái)的檢測(cè)誤差很小，由于其是采用主動(dòng)抽取測(cè)試點(diǎn)氣體的原理，帶來(lái)的是發(fā)現(xiàn)泄漏早，反應(yīng)迅速。同時(shí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對(duì)工程實(shí)施中的布線也帶來(lái)了很大的方便。

4）電子捕獲ECD原理

電子捕獲檢測(cè)器（electron capture detector)，簡(jiǎn)稱ECD。 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)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)。

7聲音影響編輯

當(dāng)吸入六氟化硫時(shí)，六氟化硫會(huì)充滿聲帶的周圍。當(dāng)我們發(fā)聲，聲帶震動(dòng)的時(shí)候，被帶動(dòng)震動(dòng)的不是平常我們說(shuō)話時(shí)的空氣而是六氟化硫。因?yàn)榱虻姆肿恿勘瓤諝獾钠骄肿恿看?，震?dòng)的頻率較空氣低，所以會(huì)出現(xiàn)比平時(shí)低沉渾厚的聲音。

可能看到這你會(huì)問(wèn)：是不是別的比空氣分子量大的氣體都可以實(shí)現(xiàn)這種呢？答案是是的，而且不同密度的氣體會(huì)產(chǎn)生不同的變聲！但是，前提是六氟化硫是的，而許多神奇的大分子量氣體都是有毒的。小朋友們可千萬(wàn)不要嘗試使用其它的氣體來(lái)給自己變聲！[5]

相對(duì)而言，當(dāng)吸入比空氣分子量小的氣體時(shí)，聲音則會(huì)變得清脆尖銳。如：吸入氦氣。

8制備編輯

由單質(zhì)氟與硫直接化合而得。反應(yīng)也會(huì)生成硫的其他氟化物如十氟化二硫，可通過(guò)加熱使其歧化后，再用氫氧化鈉處理除去剩余的四氟化硫而純化。[6]