Свойства

Гексафторид серы (также элегаз или шестифтористая сера, SF6)
бесцветный, нетоксичный, негорючий тяжелый газ, при нормальных условиях в 6 раз тяжелее воздуха.

Молекула имеет октаэдрическую конфигурацию. Чрезвычайно химически инертен. Не взаимодействует с щелочами, кислотами, окислителями, восстановителями. Устойчив к действию расплавленного натрия. Не реагирует с расплавленными алюминием и магнием, защищает их от воздействия кислорода атмосферы. Гексафторид серы очень слабо растворяется в воде; растворяется в неполярных органических растворителях. При атмосферном давлении возгоняется из твердого состояния в газообразное, минуя жидкость.

Обладает высокими электроизолирующими и дугогасящими свойствами, высоким напряжением пробоя, при этом практически инертен — инертность выше чем у азота и немного не дотягивает до инертности гелия, при этом гораздо дешевле.

Разлагается при температуре выше 1100 °С. Газообразные продукты разложения элегаза ядовиты и обладают резким, специфическим запахом. Элегаз не поддерживает горения и дыхания. При накоплении его в производственных помещениях может возникнуть кислородная недостаточность.

По ГОСТ 12.1.007-76 по степени воздействия на организм элегаз относится к 4 классу опасности, к которому принадлежат вещества малоопасные. Предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны производных помещений 5000 мг/м³.

Предельно допустимая концентрация в атмосферном возхдухе - 0,001 мг/м³.

В соответствии с Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации помещения с ячейками комплектных распределительных устройств с элегазовой изоляцией (КРУЭ) должны быть оборудованы устройствами, сигнализирующими о недопустимой концентрации элегаза и включающими приточно-вытяжную вентиляцию.

Экологические характеристики:

Потенциал разрушения озонового слоя ODP = 0

Потенциал глобального потепления GWP = 24 900, входит в число так называемых «новых газов» Киотского протокола.

Основные свойства:

Химическая формула SF6
CAS № 2551-62-4
№ ООН 1080
Молекулярная масса 146,06 г/моль
Плотность газа при 20 °C , давлении 1 атм. 6,139 г/л
Температура плавления при 0,227 МПа -50,8 °С (222 К)
Критическая температура 45,6 °С (318 К)
Температура сублимации -63,8 °С (209 К)
Критическое давление 3.76 МПа
Критическая плотность 740 кг/м³
Плотность при температуре 20 °C и атмосферном давлении 6.139 г/л
Плотность твердого продукта при -195,2°С 2,683 г/см³
Плотность жидкого продукта при -50 °С 1,878 г/см³
Теплота образования -1221,66 кДж/моль
Теплота испарения при 20 °С 9,6419

Физико-химические показатели по ТУ 6-02-1249-83 (элегаз повышенной чистоты)

Наименование показателя Норма Фактические
Массовая доля шестифтористой серы, %, не менее 99,9 99,99
Массовая доля примесей кислород, азот, воздух (суммарно), %, не более 0,05 0,01
тетрафторметан, %, не более 0,05 <0,0002
Массовая доля воды, %, не более* 0,0015* <0,0005
Кислотность в пересчете на массовую долю фтористого водорода, %, не более 0,00003 <0,00001
Массовая доля гидролизуемых фторидов в пересчете на массовую долю фтористого водорода, %, не более 0,0001 <0,00002
Токсичность не токсичен

Фактически в большинстве случаев содержание примесей в выпускаемом по данному ТУ элегазе существенно меньше допускаемых нормативных значений.

Физико-химические показатели по международным стандартам

(Элегаз – гексафторид серы (SF6) технического качества для использования в электрическом оборудовании. Технические условия IEC 60376(2005) и др.)

Grade Classificastion Qualified Technical Grade High-purity Grade
SF6 Content, % min. 99.8 min. 99.9 min. 99.99
Air Content, % max. 0.05 max. 0.03 max.0.003
CF4 Content, % max. 0.05 max. 0.03 max. 0.003
Moisture Content, ppm max. 8 max. 2 max. 1
Acid Content, ppm ( in terms of HF) max. 0.3 max. 0.3 max. 0.3
Hydrolysable Fluoride Content, ppm max. 1.0 max. 0.3 max. 0.3
Mineral Oil Content, ppm max. 10 max. 3 max. 3
Toxicity non- toxic

Европейские стандарты (EN)

EN 60376:2005 Технические условия на элегаз (SF6) технического сорта для электрического оборудования
EN 60480:2004 Руководство по проверке и обработке элегаза (SF6), взятого из электротехнического оборудования, и технические условия на его повторное использование

Стандарты Международной электротехнической комиссии (IEC)

IEC 60376:2005 Технические условия на элегаз (SF6) технического сорта для электрического оборудования
IEC 60480:2004 Руководство по проверке и обработке серы шестифтористой (SF6), взятой из электротехнического оборудования, и технические условия на ее повторное использование

Получение

Гексафторид серы получают:

  • основной промышленный метод получения — непосредственным взаимодействием фтора с жидкой или газообразной серой (сжиганием серы в потоке фтора) с последующей очисткой от примесей (другие фториды серы) и конденсацией;
  • по реакции фтора с четырехфтористой серой SF4 в присутствии катализатора;
  • фторированием соединений серы (например, COS);
  • термическим разложением SF5Cl при 200...300 °C.