Fluorid sírový

Fluorid sírový
Vzorec
3D model
Obecné
Systematický název	Fluorid sírový, hexafluorid síry
Ostatní názvy	hexafluor-λ^6-sulfan
Anglický název	sulfur hexafluoride
Sumární vzorec	SF6
Vzhled	Bezbarvý plyn
Identifikace
Registrační číslo CAS	2551-62-4
Číslo RTECS	VZ4725000
Vlastnosti
Molární hmotnost	146,06 g/mol
Teplota tání	sublimace: −64 °C; 209 K
Teplota varu	−50,8 °C; 222,3 K
Hustota	6,63 kg/m^3
Struktura
Krystalová struktura	Kosočtverečná
Bezpečnost
GHS04 GHS07 [1] Varování[1]
R-věty	Žádné
S-věty	S38
NFPA 704	0 0 0
Teplota vznícení	Není vznětlivý
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

Fluorid sírový (též hexafluorid síry, někdy označovaný podle vzorce SF6) je bezbarvá, plynná, anorganická chemická látka se vzorcem SF₆. Tato látka je nepolární a má vysokou hustotu, asi 6krát vyšší, než je hustota vzduchu. Na rozdíl od ostatních fluoridů síry není jedovatý, proto se používá při různých fyzikálních pokusech a je v elektrotechnickém průmyslu používán jako izolační plyn. Podle IPCC je SF6 skleníkovým plynem a za posledních 16 let se jeho koncentrace v ovzduší téměř zdvojnásobila (viz graf). Evropská komise navrhla v roce 2023 zakázat jeho používání.^[2]

Graf množství fluoridu sírového ve vzduchu (měření na hoře Mauna Loa)

Výroba

Roku 1901 Henri Moissan a Paul Lebeau objevili, že fluorid sírový vzniká, společně s fluoridem siřičitým (SF₄) a dekafluoridem disíry (S₂F₁₀), reakcí síry a fluoru (avšak je kontaminován ostatními fluoridy a fluorem, dále probíhá čištění).

S₈ + 24F₂ → 8SF₆

Dále je potřeba odstranit ostatní produkty, které jsou jedovaté. Zahříváním se rozpadne dekafluorid disíry, a fluorid siřičitý se odstraňuje reakcí s hydroxidem sodným (NaOH), kde vznikají fluorid sodný (NaF) a síran sodný (Na₂SO₄).

S₂F₁₀ → SF₄ + SF₆

SF₄ + 6NaOH → Na₂SO₃ + 4NaF + 3H₂O

2F₂ + 4NaOH → 4NaF + 2H₂O + O₂

Fluorid sírový je inertní, nereaguje dokonce ani s roztaveným sodíkem, ale je schopen exotermně reagovat s lithiem.

Použití

Ročně se vyrobí asi 8 000 tun této látky. Asi 70 % se využije v elektrotechnickém průmyslu jako dielektrikum (elektrický izolant), dále se využívá při odlévání reaktivních kovů, např. hořčíku, a na plynnou výplň oken.

Zákaz používání

Kvůli vysokému vlivu plynu SF₆ na skleníkový efekt bude jeho použití zakázáno.^[2] Proto jsou hledány náhrady za SF₆, které jsou ale dražší, nedosahují tak dobrých izolačních schopností a vyžadují změny konstrukce dotčených elektrických zařízení.^[3]

Změna hlasu

Fluorid sírový je schopen při vdechnutí měnit hlas. Helium má nízkou molární hmotnost, asi 4 g/mol, což je nižší než vzduch, který má hmotnost (výpočtem) asi 30 g/mol, tedy i nižší hustotu. Hélium tedy zvyšuje frekvenci hlasu. Naopak fluorid sírový, který má molární hmotnost asi 146 g/mol, několikanásobně snižuje frekvenci hlasu, tedy vytváří hlubší hlas. Hluboký hlas zůstane po mnohem delší dobu než vysoký hlas u hélia, jelikož tento těžký plyn se z plic špatně dostává pryč, na rozdíl od helia, které je lehčí než vzduch. Rychlost zvuku ve fluoridu sírovém je asi 2,3krát nižší než ve vzduchu.^[4][5]

Reference

1. Sulfur hexafluoride. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky) 
2. Svaz: Zákaz izolačního plynu s fluoridem ohrozí spolehlivost elektrické sítě. Ekolist.cz [online]. 2023-03-03 [cit. 2023-03-03]. Dostupné online. 
3. BLÜMELOVÁ, Kristina. Vysokonapěťové rozvaděče mají zásluhou českých vědců náhradu za izolační plyn SF6. Technický týdeník. 2021-07-25. Dostupné online [cit. 2023-03-03]. 
4. SPANGLERSCIENCETV. Sulfur Hexafluoride - Deep Voice Gas. [s.l.]: [s.n.] Dostupné online. 
5. Changing Voice. The Wonders of Physics [online]. [cit. 2024-08-27]. Dostupné online. (anglicky) 

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Fluorid sírový na Wikimedia Commons

Portály: Chemie