1 六氟化硫的歷史沿革
1900年由Moissan和Lebeau以硫在氟氣中燃燒而始得六氟化硫, 1930 年Schumb和Gamble也提出了六氟化硫的制造方法, 英國(guó)于1941年提出了在變壓器上使用六氟化硫, 1942 年蘇聯(lián)也在電纜和蓄電器上使用六氟化硫, 美國(guó)則在1948年開(kāi)始了六氟化硫的工業(yè)化生產(chǎn), 現(xiàn)在美、英、法、德、意、俄、日等國(guó)均可生產(chǎn)六氟化硫, 尤其是日本關(guān)東電化公司和旭硝子公司于20世紀(jì)70年代就已具有了1000 t/ a六氟化硫的生產(chǎn)能力。
2、六氟化硫的理化性質(zhì)
六氟化硫在常溫常壓下是一種無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)毒、不燃、無(wú)腐蝕性的氣體, 氣體密度61139 g/L,其化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng), 500～600 ℃不分解, 和酸、堿、鹽、氨、水等不反應(yīng),在電弧作用下(幾千度)分解為S和F的原子氣, 但電弧一旦解除, 便在0- 5 ～10- 6 s內(nèi)復(fù)合成SF6。六氟化硫具有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?15 倍, 擊穿電壓是空氣的215倍, 滅弧能力是空氣的100倍, 是一種優(yōu)于空氣和油的新一代超高絕緣介質(zhì)材料。
六氟化硫化學(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。
2 六氟化硫的工業(yè)制備工藝方法及對(duì)比
工業(yè)上六氟化硫通常是由電解產(chǎn)生的氟在中高溫下與硫反應(yīng)來(lái)制備的, 除六氟化硫外, 還生成少量的四氟化硫( SF4 ) 等副產(chǎn)物。氟硫直接合成六氟化硫的方法可以分為氟氣與固體硫磺、與熔融硫磺、與硫磺蒸氣三種方式: 氟氣與固體硫磺反應(yīng),由于氟硫反應(yīng)是很激烈的放熱反應(yīng), 其反應(yīng)溫度不易控制, 導(dǎo)致副產(chǎn)物增加而加重后處理負(fù)擔(dān)。另外對(duì)密封的反應(yīng)器來(lái)說(shuō), 向其內(nèi)連續(xù)地加入固體硫磺也很困難, 故該方法不適用于工業(yè)化生產(chǎn)。氟氣與硫磺蒸氣反應(yīng), 是將硫磺加熱到445 ℃ (沸點(diǎn))以上, 使硫變成蒸氣送入反應(yīng)器與氟反應(yīng), 同樣也存在著反應(yīng)溫度很難控制的缺陷, 其反應(yīng)溫度可達(dá)600 ℃以上, 必須采用特殊的反應(yīng)器材質(zhì), 這種方法也不適用于工業(yè)化生產(chǎn)。氟氣與熔融硫磺反應(yīng), 是將反應(yīng)器中的硫磺保持在85～105 ℃的熔融狀態(tài)下與通入的氟氣反應(yīng)的。此法反應(yīng)溫度較易控。
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