如何制備六氟化硫？

六氟化硫是一種穩(wěn)定的氣體，呈無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)毒、不燃的狀態(tài)。它的分子量為

146.07，20℃和0.1MPa的條件下，密度為6.1kg/m3，大約是空氣密度的5倍。在

常溫常壓下，六氟化硫存在氣態(tài)，其臨界溫度為45.6℃，三相點(diǎn)溫度為-50.8℃，

在常壓下升華點(diǎn)溫度為-63.8℃。六氟化硫的分子結(jié)構(gòu)為八面體，其鍵合距離很小

，鍵合能很高，穩(wěn)定性很高。當(dāng)溫度不超過(guò)180℃時(shí)，它與電氣結(jié)構(gòu)材料的相容性

類(lèi)似于氮?dú)狻?/span>

1.通過(guò)將經(jīng)過(guò)凈化的含氟(含HF≤0.5%)和硫反應(yīng)產(chǎn)生的化合物，如六氟化硫、少量

的S2F10、SF4、SF2和S2F2，直接合成。使用水洗和堿洗來(lái)去除大部分的雜質(zhì)氣

體，使用熱解爐將S2F10在300~350℃分解為SF6和SF4，然后再通過(guò)堿洗進(jìn)一步

去除雜質(zhì)。最后使用硅膠和分子篩干燥器對(duì)氣體進(jìn)行干燥，得到凈化后的六氟化硫

產(chǎn)品。

可以使用鎳作為陽(yáng)極，將硫、二氯化硫、一氯化硫、二硫化碳或硫化氫加入無(wú)水氟

化氫中進(jìn)行電解，來(lái)制備六氟化硫。另一種制備方法是，直接讓氟和硫反應(yīng)得到六

氟化硫。同時(shí)，在300℃下可以使用空氣氧化四氟化硫，或者在500~2000℃下熱解

氟化硫，這樣也可以得到六氟化硫。

2.使用直徑約為300mm的鎳管作為反應(yīng)器，將含有硫粉的鎳船放入其中，將反應(yīng)管

與石英陷阱連接，而石英陷阱則使用液態(tài)氧冷卻。該裝置的末端連接著一根帶有新

脫水KF的鐵干管，以阻隔空氣中的水分。硫在氟氣流中燃燒，產(chǎn)生的產(chǎn)物會(huì)凝結(jié)在

冷陷阱中。隨后，需要對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行純化處理，將氣化產(chǎn)物通過(guò)使用10%的KOH熱溶

液（不含NaOH）進(jìn)行清洗，以去除其中的雜質(zhì)（如HF、SF2、SF4、SOF2、S2F

10）。之后，使用P4O10干燥劑對(duì)產(chǎn)物氣體進(jìn)行干燥，在室溫下使用活性炭去除其

中的S2F10。

3.過(guò)量的F2可以使SO2燃燒生成SF6。該反應(yīng)的溫度大約是650℃。產(chǎn)物在冷陷阱中

凝結(jié)，主要雜質(zhì)是SO2F2。在凈化特殊氣體時(shí)，可以用含水和熱量濃度為10%的KOH

溶液洗滌瓶子，并使用P4O10進(jìn)行干燥。

通過(guò)直接電解可以得到六硫化硫。這可以通過(guò)將氟化硫、二氯化硫、二硫碳或無(wú)水化

氫電解，并以鎳作為陽(yáng)極，鐵作為陰極，在溫度為0到20攝氏度和電壓為7到20V的條

件下進(jìn)行。電解產(chǎn)物需要去除雜質(zhì)，可使用四氧化物作為催化劑，使用空氣氧化硫。

然而，這種方法的缺點(diǎn)是收率太低。

熱解法在500~2000℃的溫度下進(jìn)行SF4的熱解，但是該方法的SF4轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率都比

較低，因此改用微波電解SF4的方法。氟化鈷也可以在硫磺或其他硫化物的存在下與

過(guò)量的氟化物結(jié)合，制備六氟化硫的化合物。另外還可以通過(guò)二氧化硫的燃燒方法得

到六氟化硫，六氟化硫可以與氟化碳、氟化碳（COF2）和氟化硫等物質(zhì)結(jié)合。