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六氟化硫既發(fā)揮著重要作用,但又是“最可怕的溫室氣體”,該何去何從呢?

文章出處:責(zé)任編輯:人氣:-發(fā)表時(shí)間:2023-08-24 09:56:06【
六氟化硫既發(fā)揮著重要作用,但又是“最可怕的溫室氣體”,該何去何從呢?

六氟化硫無(wú)電話




它是一種人工合成的氣體,已被用于美國(guó)開(kāi)發(fā)核武器的曼哈頓項(xiàng)目。你可能感覺(jué)不到這種存在,

但這種氣體肯定會(huì)一直存在于你周?chē)?。它就?a href="http://m.lzfhyf.cn/liufuhualiuqiti.shtml" title="六氟化硫既發(fā)揮著重要作用,但又是“最可怕的溫室氣體”,該何去何從呢?" target="_blank">六氟化硫。


六氟化硫是一種氣體材料,1900年,法國(guó)的前兩位化學(xué)家Moissan(Moissan)和Lebeau

(Lebeau)在氟氣中被硫燃燒。化學(xué)式為SF6,無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)毒、不易燃、有腐蝕性。


SF6是目前已知化學(xué)穩(wěn)定性最好的化學(xué)穩(wěn)定劑之一,僅通過(guò)幾千度的高壓電弧分解為SF3和氟

元素原子,在500至600℃的溫度下不會(huì)分解,也不會(huì)與酸、生物堿、水等反應(yīng),但在電弧釋

放時(shí)在極短的時(shí)間內(nèi)重新結(jié)合為SF6。


SF6具有非常高的介電性能,并且對(duì)氣體具有很強(qiáng)的負(fù)導(dǎo)電性,因此電場(chǎng)中的自由離散電子可

以容易地被吸附,并且可以形成大質(zhì)量的負(fù)離子,這有效地減少了氣體中的電離碰撞。實(shí)際上,

可以實(shí)現(xiàn)絕緣效果。


在普通電場(chǎng)中,SF6的絕緣強(qiáng)度可以達(dá)到空氣的兩倍以上,并且隨著空氣壓力的升高,絕緣性

能也得到了提高。同時(shí),由于SF6氣體的穩(wěn)定性,電弧還具有遠(yuǎn)超空氣的冷卻作用。


在實(shí)際應(yīng)用中,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)SF6的絕緣能力可以超過(guò)空氣的100倍,由于這些優(yōu)異的特性,SF6

在每個(gè)行業(yè)都有很大的應(yīng)用,尤其是在電力行業(yè)。


六氟化硫在電力、航天、化學(xué)、物理、氣象、激光、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

高純SF6在先進(jìn)的科學(xué)研究和生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用,被認(rèn)定為特種氣體。

在軍火工業(yè)中,用于魚(yú)雷和潛艇推進(jìn)劑的蝕刻劑和清潔劑,微電子工業(yè)中的清潔氣體和蝕刻氣體,

以及在制造光導(dǎo)纖維中用作間隔層摻雜劑的合金熔煉過(guò)程。高純度SF6及其混合氣體可以防止合

金作為保護(hù)氣體的氧化,在醫(yī)療領(lǐng)域,SF6可以作為一種安全的造影劑用于超聲造影,特別是在

肝臟腫瘤成像測(cè)試中,通??梢酝ㄟ^(guò)靜脈注射SF6來(lái)消除,然后通過(guò)呼吸慢慢去除


另一方面,在電力行業(yè),SF6因其良好的絕緣性、滅弧性和化學(xué)穩(wěn)定性而被應(yīng)用于電導(dǎo)設(shè)備系列。

目前,中壓配電設(shè)施有3000萬(wàn)套中壓開(kāi)關(guān)柜,使用六氟化硫作為滅弧介質(zhì)。例如,氣體絕緣全封

閉復(fù)合材料、斷路器、電流互感器、電源開(kāi)關(guān)、閉合電容器組、變壓器、高輸出電纜、避雷針等。


SF6的使用可以減少電力設(shè)備的尺寸和重量,降低成本,降低成本、確保設(shè)備的運(yùn)行、降低噪音,

并改善工作環(huán)境。


但在發(fā)現(xiàn)六氟化硫之初,人們并沒(méi)有意識(shí)到其強(qiáng)大的全球變暖能力和對(duì)環(huán)境的危害。

首先,SF6具有驚人的全球變暖潛能值。全球變暖潛能值(GWP)是直觀比較各種氣體對(duì)全球變

暖影響的指標(biāo),全球變暖潛能是指在有限的100年框架內(nèi),不同溫室氣體對(duì)二氧化碳質(zhì)量的溫室

效應(yīng)。將不同溫室氣體的環(huán)境影響與1公斤二氧化碳的溫室效應(yīng)進(jìn)行比較??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),釋放一

公斤SF6相當(dāng)于釋放23900公斤二氧化碳。


其次,SF6極難被分解,且存在周期可長(zhǎng)達(dá)三千多年,不斷積累,對(duì)溫室效應(yīng)也有相當(dāng)程度的助

推作用。由于SF6是人工合成氣體,且具有相當(dāng)穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),因此當(dāng)它排放到空氣中后,極

不易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。隨著不斷地在大氣中積累,其所帶來(lái)的溫室效應(yīng)也在持續(xù)增強(qiáng)。


目前,雖然SF6在各行各業(yè)應(yīng)用廣泛,作用巨大,但是它也同時(shí)對(duì)大氣環(huán)境有著巨大的危害,是

當(dāng)之無(wú)愧的“最可怕溫室氣體”。因而近年來(lái),國(guó)際各界上開(kāi)始關(guān)注SF6的排放,各個(gè)國(guó)家已經(jīng)出

臺(tái)一些政策來(lái)規(guī)范SF6的使用,加強(qiáng)對(duì)SF6氣體的收回和再利用。同時(shí),SF6的一些應(yīng)用行業(yè)已

經(jīng)逐漸進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)或者研究其他替代性氣體來(lái)減少SF6的使用。但是,SF6在電力電氣行業(yè)的

消耗量依然是一個(gè)巨大的數(shù)值,而且就當(dāng)前的研究成果來(lái)看,仍沒(méi)有一種單一氣體或者氣體混合

物能在電力工業(yè)領(lǐng)域中全面替代SF6。


因此,應(yīng)對(duì)SF6,即六氟化硫的溫室效應(yīng)挑戰(zhàn)依舊任重道遠(yuǎn)。