• Source: Belerang heksafluorida

Belerang heksafluorida (SF6) adalah suatu gas anorganik yang tidak berwarna, tidak berbau, tidak mudah terbakar, dan sangat berpotensi merupakan gas rumah kaca, yang mana ia merupakan insulator listrik yang baik. SF6 memiliki geometri molekul oktahedral, terdiri dari enam atom fluor yang menempel pada atom pusat belerang. Senyawa ini adalah molekul hipervalen. Khas pada gas nonpolar, senyawa ini sangat buruk larut dalam air namun cukup mudah larut dalam pelarut organik nonpolar. Senyawa ini umumnya diangkut sebagai gas cair yang dikompres. Senyawa ini memiliki kerapatan 6.12 g/L pada kondisi permukaan laut, jauh lebih tinggi dari kepadatan udara (1.225 g/L).




Sintesis dan reaksi


SF6 dapat dipersiapkan dari unsur-unsur melalui pemaparan S8 dengan F2. Hal ini juga merupakan metode yang digunakan oleh penemu Henri Moissan dan Paul Lebeau pada tahun 1901. Beberapa fluorida sulfur lain dikolisasi, namun senyawa ini dilepaskan dengan memanaskan campuran ke S2F10 yang tidak setimbang (yang sangat beracun) dan kemudian menggosok produk dengan NaOH untuk menghancurkan SF4 yang tersisa.
Hampir tidak ada reaksi kimia untuk SF6. Satu kontribusi utama dari sifat inert SF6 adalah halangan sterik atom belerang, sedangkan rekannya yang lebih berat di golongan 16, seperti SeF6 lebih reaktif dari SF6 sebagai hasil dari kurangnya halangan sterik (Lihat contoh hidrolisis). Senyawa ini tidak bereaksi dengan lelehan natrium di bawah titik didihnya, namun bereaksi eksotermik dengan litium.




Aplikasi


Lebih dari 10,000 ton SF6 diproduksi tiap tahunnya, kebanyakan diantaranya (lebih dari 8,000 ton) digunakan sebagai medium gas dielektrik pada industri listrik. Penggunaan utama lainnya termasuk gas inert untuk pengecoran magnesium, dan sebagai pengisi inert untuk jendela kaca terinsulasi.




Gas rumah kaca



Menurut Intergovernmental Panel on Climate Change, SF6 adalah gas rumah kaca yang paling potensial yang telah dievaluasi, dengan potensi pemanasan global 23,900 kali dibandingkan CO2 ketika dibandingkan selama periode 100-tahun. Pengukuran SF6 menunjukkan bahwa rasio pencampuran rata-rata globalnya meningkat sekitar 0.2 ppt (bagian per triliun) per tahun hingga di atas 7 ppt. Belerang heksafluorida Juga sangat berumur panjang, inert di troposfer dan stratosfer dan memiliki perkiraan waktu hidup atmosferik 800-3200 tahun. SF6 sangat stabil (untuk negara-negara yang melaporkan emisi mereka pada UNFCCC, PPG sebesar 23,900 untuk SF6 disarankan pada Konferensi Para Pihak: PPG yang digunakan dalam protokol Kyoto). Konsentrasi rata-rata global SF6 bertambah menjadi sekitar tujuh persen per tahun selama tahun 1980-an dan 1990-an, sebagian besar sebagai hasil penggunaannya di industri produksi magnesium, dan oleh produsen peralatan listrik dan elektronik. Mengingat jumlah kecil SF6 yang dilepaskan dibandingkan dengan karbon dioksida, kontribusi keseluruhannya terhadap pemanasan global diperkirakan kurang dari 0.2 persen.
Di Eropa, SF6 berada di bawah arahan F-Gas yang melarang atau mengendalikan penggunaannya untuk beberapa aplikasi. Sejak 1 Januari 2006, SF6 dilarang penggunaannya sebagai gas pelacak dan di semua aplikasi kecuali switchgear tegangan tinggi. Dilaporkan pada tahun 2013 bahwa upaya tiga tahun oleh Departemen Energi Amerika Serikat untuk mengidentifikasi dan memperbaiki kebocoran di laboratoriumnya di Amerika Serikat seperti Princeton Plasma Physics Laboratory, di mana gas tersebut berada Digunakan sebagai isolator tegangan tinggi, telah produktif, mengurangi kebocoran tahunan hingga 35,000 pound. Hal ini dilakukan dengan membandingkan pembelian dengan persediaan, dengan asumsi selisihnya bocor, kemudian mencari dan memperbaiki kebocorannya.




Efek fisiologis dan tindakan pencegahan


Seperti xenon, sulfur heksafluorida adalah gas yang tidak beracun, namun dengan menggeser oksigen di paru-paru, ia juga membawa risiko asfiksia jika terlalu banyak yang dihirup. Menjadi yang lebih padat daripada udara, jika sejumlah besar gas dilepaskan maka senyawa ini akan tinggal di daerah dataran rendah dan menimbulkan risiko asfiksia yang signifikan jika daerah tersebut terpapar. Hal ini sangat relevan dengan penggunaannya sebagai isolator peralatan listrik dimana pekerja mungkin berada di parit atau lubang di bawah peralatan yang mengandung SF6.
Sementara dengan semua gas, kerapatan SF6 mempengaruhi frekuensi resonansi saluran vokal, sehingga mengubah secara drastis kualitas suara vokal, atau timbre, dari mereka yang menghirupnya. Itu tidak mempengaruhi getaran lipatan vokal. Kepadatan heksafluorida belerang relatif tinggi pada suhu kamar dan tekanan karena massa molar gas tersebut yang besar. Tidak seperti helium, yang memiliki massa molar sekitar 4 g/mol dan memberi suara kekanak-kanakan dan kualitas "seperti chipmunk", SF6 memiliki massa molar 146 g/mol, dan kecepatan suara melewati gas sebesar 134 m/s pada suhu kamar, memberikan suara "setan" kualitas ketika SF6 dihirup. Sebagai perbandingan, massa molar udara, yang kira-kira terdiri dari 80% nitrogen dan 20% oksigen, adalah sekitar 30 g/mol yang mengarah pada kecepatan suara 343 m/s. Inhalasi SF6 menyebabkan penurunan timbre, atau pembentuk frekuensi, saluran vokal, sebaliknya dengan menghirup helium, akan meningkatkannya.
Sulfur heksafluorida memiliki potensi anestesi yang sedikit lebih rendah dari dinitrogen oksida.




Sifat lain


Konduktivitas termal pada STP (101.3 kPa dan 0 °C) = 12.058 mW/(m·K)
Kapasitas panas pada tekanan konstan (Cp) (101.3 kPa dan 21 °C) = 0.097 kJ/(mol·K)
Suhu kritis: 45.5 °C
Tekanan kritis: 37.59 bar (3.759 MPa)




Lihat pula


Selenium heksafluorida
Telurium heksafluorida
Molekul hipervalen
Proses untuk Mengukur Degradasi Sulfur Heksafluorida dalam Sistem Tegangan Tinggi U.S. Patent 4.633.082
Halokarbon—kelompok lain dari gas rumah kaca




Referensi






Bacaan lebih lanjut


Christophorou, Loucas G., Isidor Sauers, ed. (1991). Gaseous Dielectrics VI. Plenum Press. ISBN 0-306-43894-1. Pemeliharaan CS1: Menggunakan parameter penyunting (link)
Holleman, A. F.; Wiberg, E. Inorganic Chemistry Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
Khalifa, Mohammad (1990). High-Voltage Engineering: Theory and Practice. New York: Marcel Dekker. ISBN 0-8247-8128-7. OCLC 20595838.
Maller, V. N.; Naidu, M. S. (1981). Advantages in High Voltage Insulation and Arc Interruption in SF6 and Vacuum. Oxford; New York: Pergamon Press. ISBN 0-08-024726-1. OCLC 7866855.
SF6 Reduction Partnership for Electric Power Systems




Pranala luar


Fluoride and compounds fact sheet— National Pollutant Inventory
High GWP Gases and Climate Change dari situs web U.S. EPA
International Conference on SF6 and the Environment (related archive)
CDC - NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards

Kata Kunci Pencarian:

• Belerang
• Belerang heksafluorida
• Protokol Kyoto
• Belerang tetrafluorida
• Molekul hipervalen
• Senyawa biner
• Struktur Lewis
• Selenium
• Geometri molekul oktahedral
• Unsur periode 2