Елегаз та його особливості
Елегаз є речовиною неорганічного походження, яка відкрита в 1900 році. В Україні практичне вивчення цієї речовини датується 30-ми роками минулого століття, коли вченим Б.М. Гохбергом було детально вивчено електричні властивості цього газу.
Фізичні властивості
Цей газ не має запаху і кольору, а також є дуже важким (приблизно в п'ять разів важчим за повітря). Елегаз складається з таких хімічних елементів, як сірка та фтор. При цьому відсоткове співвідношення цих елементів у речовині складає:
Елегаз дуже погано розчиняється у воді, але добре розчиняється в органічних речовин неполярної природи. Сам собою газ зовсім не горючий і не проявляє токсичних властивостей. Однак продукти розкладання цього газу, які утворюються при нагріванні до температури 1100°С, дуже отруйні. Незважаючи на те, що сам по собі цей газ не шкідливо впливає на людину, при великому скупченні в приміщенні він може провокувати кисневу недостатність. Тому для промислових приміщень суворо визначено норму ГДК (гранично Допустимої Концентрації) цього газу, яка становить 5000 мг/м³.
Елегаз не старіє, тобто не змінює своїх властивостей з часом, при електричному розряді розпадається, але швидко рекомбінує, відновлюючи початкову діелектричну міцність.
При температурах до 1000 К елегаз інертний і нагрівальний, до температур близько 500 К хімічно не активний і не агресивний по відношенню до металів, що застосовуються в конструкції розподільних елегазових пристроїв.
В електричному полі елегаз має здатність захоплювати електрони, що обумовлює високу електричну міцність елегазу. Захоплюючи електрони, елегаз утворюємалорухомі іони, які повільно розганяються в електричному полі.
Експлуатаційна здатність елегаза покращується в рівномірному полі, тому для експлуатаційної надійності конструкція окремих елементів розподільних пристроїв повинна забезпечувати найбільшу рівномірність та однорідність електричного поля.
Молекулярна структура
Молекулярна маса елегаза становить 146,06, а його щільність дорівнює 0,1 МПа за умови, що газ знаходиться при температурі, що дорівнює 273К. При зміні фізико-хімічних умов навколишнього середовища елегаз здатний переходити в різні агрегатні стани (рідкий, твердий та газоподібний).
Молекули елегаза мають симетричну форму. Вони досить компактні, що пояснюється наявністю атомів з негативним електричним зарядом, які мають велике значення молекулярної маси. При цьому в центральній частині молекули елегаза розташовується атом сірки, а довкола нього знаходяться атоми фтору. Примітно, що ця молекула має форму октаедра із шістьма вершинами, на яких розташовуються атоми фтору. Саме завдяки такій молекулярній структурі елегаз є хімічно інертною сполукою. Він має дуже слабку реакційну здатність навіть за умов, коли знаходиться в суміші з іншими газами.
Застосування елегазу
В даний час елегаз широко використовується як ізоляційний матеріал завдяки своїй хімічній інертності. За його допомогою забезпечується надійна ізоляція сучасного комутаційного обладнання. Завдяки впровадженню елегазу у технологію виробництва такого обладнання вдалося суттєво підвищити його надійність на різних виробництвах. У свою чергу, це призвело до зниження витрат на експлуатацію обладнання,а також значно підвищило безпеку для робітника. Сучасні елегазові вимикачі мають просту конструкцію і тривалий термін експлуатації. Висока ефективність зробила елегаз найпоширенішою речовиною, що застосовується як дугогасне середовище для комутаційного обладнання.
- як ізолятор та теплоносій у високовольтній електротехніці;
- як технологічне середовище в електронній та металургійній промисловості;
- у системах газового пожежогасіння як пожежогаснуча речовина;
- як холодоагент завдяки високій теплоємності, низькій теплопровідності та низькій в'язкості;
- для покращення звукоізоляції у склопакетах;
- у напівпровідникової промисловості для плазмохімічного травлення кремнію.
При вдиханні спостерігається ефект зниженої тональності голосу, протилежний дії гелію.
Вартість елегазу досить висока, проте він знайшов досить широке застосування в техніці, особливо високовольтної електротехніки. Він насамперед використовується як діелектрик, тобто як основна ізоляція для комплектних розподільних пристроїв, високовольтних вимірювальних трансформаторів струму та напруги та ін. Також елегаз використовується як середовище дугогасіння у високовольтних вимикачах.
Шкідливий вплив
За ступенем впливу на організм людини відноситься до малонебезпечних речовин (4-й клас згідно з ГОСТ 12.1.007-76).
Є можливість отруєння продуктами розпаду елегаза (нижчими фторидами), що утворюються, наприклад, при роботі дугогасних камер високовольтних вимикачах.
Потенціал руйнування озонового шару ODP = 0.
Потенціал глобального потепління GWP = 24900 (регламентується Кіотським протоколом).