Was ist Schwefelhexafluorid?
Schwefelhexafluorid ist ein Hexafluorid des Schwefels.
Es ist nicht brennbar, hitzebeständig, nicht korrosiv und hat hohe Isoliereigenschaften. Es ist chemisch sehr stabil und hat in der Luft eine Lebensdauer von etwa 3200 Jahren.
Es ist ein Treibhausgas, dessen Erderwärmungspotenzial mehr als 20 000 Mal höher ist als das von Kohlendioxid und gehört zu den Gasen, deren Emissionen kontrolliert werden. Obwohl es nicht weit verbreitet ist, hat die Nachfrage in den letzten Jahren mit der Entwicklung neuer Anwendungen zugenommen und man geht davon aus, dass der größte Teil des in die Atmosphäre freigesetzten Schwefelhexafluorids anthropogenen Ursprungs ist.
Anwendungen von Schwefelhexafluorid
Schwefelhexafluorid ist ein Gas mit hohen Isoliereigenschaften, das in der Atmosphäre sehr stabil und für die menschliche Gesundheit unbedenklich ist. Daher wird es häufig als Isoliermaterial in elektronischen Geräten verwendet. Beispiele hierfür sind Stromversorgungsgeräte wie Gasleistungsschalter, Gastransformatoren und gasisolierte Schaltanlagen.
Es kann auch die Oxidation in Schmelzöfen für Magnesiumlegierungen verhindern. Darüber hinaus kann es auch in Trockenätzverfahren für Flüssigkristalltafeln und Halbleiterprodukte verwendet werden. Zu den Spezialanwendungen gehört der Treibstoff für Torpedomotoren in Kombination mit Lithium.
In der Augenheilkunde kann es außerdem verwendet werden, um die Netzhaut gegen die Augenwand zu drücken. Konkret wird Schwefelhexafluorid nach einer Vitrektomie in das Auge gefüllt, um eine Netzhautablösung zu behandeln. Der Patient wird dann etwa eine Woche lang mit dem Gesicht nach unten gedreht, und die Netzhaut wird gegen die Augenwand gepresst, um die Fähigkeit der Netzhaut, an der Augenwand zu haften, zu verbessern.
Eigenschaften von Schwefelhexafluorid
Schwefelhexafluorid ist ein farbloses, geruchloses, ungiftiges Gas. Es ist bei Raumtemperatur und -druck chemisch sehr stabil und nicht brennbar. Sein Schmelzpunkt liegt bei -50,8 °C und sein Sublimationspunkt bei -63,8 °C. Es ist unlöslich in Wasser, aber leicht löslich in Ethylalkohol.
Wenn man Schwefelhexafluorid einatmet und ausspricht, wird der Tonumfang geringer. Das liegt daran, dass der Schall in Gasen, die schwerer sind als Luft, geringer ist.
Struktur von Schwefelhexafluorid
Schwefelhexafluorid besteht aus einem Schwefelatom und sechs Fluoratomen und hat die chemische Formel SF6. Sein Molekulargewicht beträgt 146,06. Das Schwefelatom befindet sich im Zentrum und die Fluoratome haben eine oktaedrische Struktur.
Weitere Informationen zu Schwefelhexafluorid
1. Synthese von Schwefelhexafluorid
Schwefelhexafluorid kann aus den einzelnen Elementen S8 und F2 synthetisiert werden. Auch andere Schwefelfluoride fallen als Nebenprodukte an; S2F10 kann durch Erhitzen disproportioniert und SF4 entfernt werden, da es durch Waschen mit einer Natriumhydroxidlösung zersetzt werden kann.
SF4 kann als Rohstoff für die Synthese von SF5Cl verwendet werden, das strukturell dem Schwefelhexafluorid ähnlich ist; SF5Cl ist stark oxidierend und kann zu Schwefelsäure hydrolysiert werden.
2. Reaktionen von Schwefelhexafluorid
Die Reaktion von Schwefelhexafluorid ist nicht gut bekannt und reagiert nicht mit geschmolzenem metallischem Natrium. Dies liegt daran, dass das Schwefelzentrum von Fluor umgeben ist und das gesamte Molekül fast keine Polarität besitzt.
Es reagiert mit metallischem Lithium unter Bildung von Lithiumfluorid und Lithiumsulfid. Die bei dieser Reaktion entstehende Wärmeenergie wird für den Antrieb von Torpedos genutzt. Das Volumen der Reaktionsprodukte ist kleiner als das von Schwefelhexafluorid und Lithium und es besteht keine Notwendigkeit, die Produkte außerhalb des Flugzeugs abzulassen, wie es bei herkömmlichen Torpedos der Fall ist. Dies trägt zu einer verbesserten Leistung des Torpedos bei. Es reagiert heftig mit Disilan und explodiert.
3. Merkmale von Schwefelfluorid
Es sind sechs anorganische Verbindungen bekannt, die aus Fluor und Schwefel bestehen, darunter auch Isomere. Nur Disulphurdecafluorid ist bei Raumtemperatur und -druck flüssig, die anderen sind gasförmig.
Schwefelbifluorid wird auch als Schwefelmonofluorid bezeichnet. Es gibt zwei Isomere von Schwefelbifluorid: S=SF2 und F-S-S-F. Die chemische Formel für Schwefelbifluorid lautet SF2, aber es ist schwer zu bilden und wurde bisher nur in der Gasphase beobachtet.
Schwefeltetrafluorid ist eine farblose, gasförmige Verbindung mit der chemischen Formel SF4. Disulfurdekafluorid ist eine flüchtige, farblose Flüssigkeit mit der chemischen Formel S2F10. Disulfurdecafluorid wird auch als Schwefelpentafluorid bezeichnet.