Khí SF6 là gì? Tính chất, cấu tạo, ứng dụng và đặc điểm SF6

Khí SF6 hay còn gọi là Sulfur Hexafluoride là một chất hóa học gắn liền với đời sống con người với nhiều công dụng mà chúng mang lại ở nhiều lĩnh vực khác nhau như môi trường, giao thông, y tế,… Vậy bạn đã hiểu rõ về SF6 chưa? Tính chất, ứng dụng và sự nguy hiểm mà SF6 vốn có?

Khí SF6 là gì?

Khí SF₆ (Sulfure hexafluoride) tinh khiết là chất khí không màu, không mùi, không độc, mang điện tích âm. Cấu tạo phân tử gồm một nguyên tử lưu huỳnh (S) liên kết với sáu nguyên tử fluor (F). Ở nhiệt độ phòng, SF₆  không phản ứng với các chất khác. Khiến nó trở thành chất “trơ” về hóa học.

Sulfure hexafluoride nặng hơn so với không khí trên năm lần. Nếu để nó thoát vào khí quyển thì hiệu ứng làm ấm lên toàn cầu của nó là rất lớn. Xấp xỉ 22.000 lần so với lượng tương đương khí CO2.

Nói cách khác, để thoát một kg Sulfure hexafluoride gây hiệu ứng như 22 tấn CO2 phát thải vào khí quyển. Và do đó  Ủy ban Châu Âu đưa ra Quy phạm EC số 842/2006.  Trong đó yêu cầu khí Sulfure hexafluoride trong thiết bị đóng cắt cao áp phải được thu hồi. Việc thu hồi phải được thực hiện bởi các nhân viên đã được đào tạo và được cấp chứng chỉ. Giảm thiểu thất thoát Sulfure hexafluoride vào khí quyển rất quan trọng trong thực hiện nghĩa vụ bảo vệ môi trường.

Khí SF6 là một loại khí cách nhiệt, cách điện rất tốt và rất hiệu quả. Được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện trên khắp thế giới.

Tính chất vật lí của SF6:

• Sức mạnh điện môi của SF6 gấp 2 lần không khí
• Khả năng truyền nhiệt, tản nhiệt chúng rất tốt, được sử dụng làm giảm nhiệt độ cho thiết bị khi hoạt động.
• SF6 cho khả năng dập hồ quang hiệu quả, giúp giảm hao mòn các tiếp điểm của thiết bị, giảm đáng kể số lần bảo trì
• Không gây độc hại cho con người, không cháy, không ăn mòn

Tính chất hóa học của SF6:

• Ở điều kiện thường, SF6 sẽ trơ về mặt hóa học vì chúng không có khả năng tác dụng với bất kì chất nào
• Ổn định về mặt hóa học, không trơ, phản ứng hóa học tốt, khó bị phân hủy
• Khối lượng của SF6 nặng hơn không khí 5 lần, rất cao. Và cũng là một chất gây nên hiệu ứng nhà kính.
• Theo các nghiên cứu cho thấy, 1kg SF6 có thể tương được với 22 tấn khí CO₂

Đặc trưng, Tổng quan về Khí SF6

Là loại khí trơ, không cháy, không màu, không mùi và không độc. Có tính ổn định nhiệt và hóa học vượt trội, không bị phân hủy trong điều kiện khan lên đến 500 ° C.
Ngay cả khi có một lượng lớn nước giữa nó và các vật liệu kim loại. Nó sẽ không bị phân hủy trong điều kiện lên đến 150 ° C. Nó có độ bền điện môi tuyệt vời gấp 2 đến 3 lần không khí ở cùng áp suất . Và hiệu suất ở cùng cấp độ với dầu cách điện ở áp suất 3 đến 4 atm. Nó có hiệu suất dập tắt hồ quang cao và ngay cả khi nó bị hồ quang phá hủy trong giây lát.

Đặc tính cách điện của nó sẽ được khôi phục một cách tự nhiên nếu nguồn được loại bỏ.
Ngoài ra, không giống như dầu cách điện, nó sẽ không tạo ra cặn cacbon dẫn điện. Nó có hệ số truyền nhiệt chung cao và hiệu ứng làm mát tuyệt vời. Cho phép nó giảm tổn thất năng lượng từ thiết bị và tăng sản lượng của chúng.

Những đặc tính này có thể cho phép thiết bị trở nên có kích thước nhỏ hơn . Và ít yêu cầu bảo trì hơn, để giảm chi phí tiềm năng đáng kể. Với những đặc tính đặc biệt như vậy. SF6 được cho là chất sẽ được xem xét thêm cho nhiều ứng dụng đa dạng trong tương lai.

Khí gây hiệu ứng nhà kính

Lưu huỳnh hexafluoride (SF 6 ) là một hợp chất flo tổng hợp có cấu trúc phân tử cực kỳ ổn định. Do đặc tính điện môi độc đáo của nó. Các công ty điện lực phụ thuộc rất nhiều vào SF 6 trong hệ thống điện để cách điện điện áp, ngắt dòng điện và dập tắt hồ quang trong quá trình truyền tải và phân phối điện. Tuy nhiên, nó cũng là khí nhà kính mạnh nhất được biết đến cho đến nay.

Trong khoảng thời gian 100 năm, SF 6 có hiệu quả bẫy bức xạ hồng ngoại gấp 22.800 lần so với một lượng tương đương carbon dioxide (CO 2 ). SF 6cũng là một hóa chất rất ổn định, có tuổi thọ trong khí quyển là 3.200 năm. Khi khí được phát ra, nó tích tụ trong khí quyển ở trạng thái cơ bản không bị phân hủy trong nhiều thế kỷ. Do đó, một lượng SF 6 tương đối nhỏ có thể có tác động đáng kể đến biến đổi khí hậu toàn cầu.

Thông tin thêm về các khí nhà kính flo tồn tại lâu dài, lượng khí thải. nguồn phát thải và xu hướng của chúng có sẵn trên trang tổng quan về khí nhà kính của EPA .

Tổng quan về Khí SF6 Sử dụng trong hệ thống điện

Kể từ những năm 1950, ngành điện lực Hoa Kỳ đã sử dụng SF₆ trong các thiết bị ngắt mạch. Trạm biến áp cách điện bằng khí và các thiết bị đóng cắt khác. Được sử dụng trong hệ thống truyền tải để quản lý điện áp cao giữa các trạm phát điện và trung tâm phụ tải của khách hàng. Bộ ngắt kết nối và bộ chuyển mạch nối đất sử dụng SF₆ chủ yếu để cách điện và riêng lẻ. Chúng chỉ chứa SF₆ ít hơn một chút so với bộ ngắt mạch.

Các thiết bị này được sử dụng để cách ly các phần của hệ thống truyền tải nơi dòng điện đã bị ngắt (sử dụng bộ ngắt mạch). Các trạm biến áp cách điện bằng khí cũng sử dụng một lượng đáng kể SF₆ . Và hệ thống lắp đặt GIS bao gồm các bộ ngắt mạch, thanh góp và thiết bị giám sát được cách điện SF₆ . Việc sử dụng SF₆ lớn nhất xảy ra trong máy cắt điện áp cao. Trong đó, ngoài việc cung cấp cách điện. SF₆ được sử dụng để dập tắt hồ quang hình thành khi máy cắt được cấp điện được mở.

Ứng dụng khí SF6 trong thực tế như thế nào?

SF6 còn đóng góp không nhỏ trong các thiết bị đóng cắt mạch

• Giúp giảm kích thước, giảm trọng lượng của thiết bị
• Tăng chất lượng hoạt động
• Dễ dàng trong việc lắp đặt và vận chuyển
• Giảm số lần bảo trì

Bên cạnh đó, SF6 còn được sử dụng trong

• Các máy cắt/truyền dẫn điện cao thế, thiết bị đóng cắt và chuyển mạch
• Khí cách điện cho trạm biến áp, đường dẫn truyền tải điện
• Sử dụng trong thiết bị Radar, Máy gia tốc hạt và máy phát điện

Trong y tế, SF6 còn có công dụng đặc biệt đối với nhãn khoa, chữa một số bệnh liên quan đến mắt người.

Và hàng ngàn ứng dụng khác.

 Khí SF6 có độc đối với con người không?

Câu trả lời là không, khí SF6 hoàn toàn vô hại trước con người, sinh vật và cả môi trường. Tuy nhiên, SF6 được có là một loại khí gây hiệu ứng nhà kính nếu như SF6 bị đưa ra ngoài khí quyển quá nhiều, nhưng khí SF6 có mật độ rất thấp (0.000 ‘000 ‘000 ‘003) nên chúng đóng vào hiệu ứng nhà kính chỉ 0,1% tổng số hiệu lực.

Cách sử dụng khí SF6

• Đưa khí ra ngoài hay sử dụng khí tại nơi thông thoáng, tuyệt đối không ở những nơi có lửa, vật dễ gây nổ, bốc cháy.
• Hộp chứa khí phải được đảm bảo không được rò rỉ

Cách lưu trữ SF6

• Khí phải được để ở những nơi thoáng mát
• Nhiệt độ nơi chứa khí phải dưới 400 ◦C
• Hạn chế hoặc không có ánh sáng chiếu vào
• Tránh xa nguồn lửa, nhiệt

Khôi Nguyên Effect hy vọng với bài viết về Khí SF6 là gì và tính chất của Khí SF6 ở trên, mong những chia sẻ giúp ích cho quý bạn đọc hiểu thêm về Khí SF6