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這種氣體是人工合成的，曾經(jīng)用于發(fā)展核武器，但現(xiàn)在它一直存在于你身邊

文章出處：責(zé)任編輯：人氣：-發(fā)表時(shí)間：2023-06-05 08:47:35【大 中 小】
這種氣體是人工合成的，曾經(jīng)用于發(fā)展核武器，但現(xiàn)在它一直存在于你身邊

六氟化硫


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)?。六氟化硫是隱藏在萬(wàn)家燈火后面的氣體。


然而，六氟化硫是一種強(qiáng)烈的溫室氣體，它對(duì)全球環(huán)境的危害還不為人所知。


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?；瘜W(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。


六氟化硫?qū)Νh(huán)境的破壞隨著SF6氣體使用量的增加而增加，并且大氣中SF6的含量持續(xù)增加。全球每年排放的SF6
氣體總量相當(dāng)于1.25億噸二氧化碳，并以每年10%的速度持續(xù)增長(zhǎng)。因此，SF6氣體已被1997年締結(jié)的《聯(lián)合國(guó)氣
候變化公約》締約方在《京都議定書(shū)》中登記為六種持久性溫室氣體之一，其可怕的溫室效應(yīng)的主要原因是


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。




2019年，英國(guó)廣播公司報(bào)道指出，雖然CO2是公認(rèn)的氣候變暖的主因之一，但是SF6才是目前人類(lèi)已知的最可怕的
溫室氣體。僅僅1千克的SF6，對(duì)全球氣候變暖的助推作用與24個(gè)人搭飛機(jī)在倫敦與紐約之間來(lái)回一趟所排放的CO2
相當(dāng)。


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)。