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SF6气体的毒性来源

SF6气体的毒性来源
   
      从有关部门的试验及研究结果可知,SF6气体的毒性主要来自5个方面。
    (1)SF6产品不纯,出厂时含高毒性的低氟化硫、氟化氢等有毒气体。大家知道,目前化工行业制造SF6气体的方法主要是采用单质硫磺与过量气态氟直接化合反应而成;即S+3F2→SF6+Q(放出热量)。在合成的粗品中含有多种杂质,其杂质的组成和含量因原材料的纯度、生产设备的材质、工艺条件等因素的影响而有很大差异,杂质总含量可达5%。其组成有硫氟化合物,如:S2、F2、SF2、SF4、S2F10O等;硫氟氧化合物如SOF2、SO2F2、SOF4、S2F10O等以及原料中带入的杂质如HF、OF2、CF4、N2、O2等。为了净化粗品中的杂质,合成后的SF6气体还需要经过水洗、碱洗、热解(去除剧毒的十氟化物)、干燥、吸附、冷冻、蒸馏提纯等一系列净化处理过程才能得到纯度在99.8%以上的产品。然后再用压缩机加压,充入降温至-80℃左右的钢瓶中,以液态形式存在。在使用时减压放出,呈气态冲入电气设备中。

     除在上面的合成过程中产生的杂质外,另外,在气体的充装过程中还可能混入少量的空气、水分、和矿物油等杂质,这些杂质均带有或会产生一定的毒性物质。因此,为保证SF6产品的纯度和质量,对出厂的SF6产品国际电工委员会(IEC)及许多国家均制定了质量标准,并要求生产厂家在供货时提供生物试验无毒证明书。

  (2)电器设备内的SF6气体在高温电弧发生作用时而产生的某些有毒产物。

      例如:SF6气体在电弧中的分解和与氧的反应:
      2SF6 + O2 →2SOF2 + 8F(氟化亚硫酰)
      2SF6 + O2 →2SOF4 + 4F(四氟化硫酰)
      SF6 →SF4 + 2F(四氟化硫酰)
      SF6 →S + 6F(硫)
      2SOF4 + O2 →2SO2F2 + 4F(氟化硫酰)

  (3)电器设备内的SF6气体分解物与其内的水分发生化学反应而生成某些有毒产物。
      例如:SF6气体分解物与水的继发性反应:
      SF4 + H2O →SOF2 + 2HF(氢氟酸)
      SOF4 + H2O →SO2F2 + 2HF(氢氟酸)
      SOF2 + H2O → SO2 + 2HF(二氧化硫)
      SO2F2 + 2H2O → H2SO4 + 2HF(硫酸)

  (4)电器设备内的SF6气体及分解物与电极(Cu-W合金)及金属材料(AL、Cu)反应而生成某些有毒产物。
      例如:SF6气体及分解物与电极或其它材料反应:
      3SF6 + W → WF6(气态)+ 3SF4
      3F + AL →ALF3(固态粉末)
      3SOF2 + AL2O3 →2ALF3(固态粉末)+ 3SO2
      SF6 + Cu →CuF2(固态粉末) + SF6
      4SF6 + W + Cu →2S2F2(气态)+3WF6(气态)+ CuF2(固态粉末)

  (5)电器设备内的SF6气体及分解物与绝缘材料反应而生成某些有毒产物。如与含有硅成分的环氧酚醛玻璃丝布板(棒、管)等绝缘件;或以石英砂、玻璃作填料的环氧树脂浇注件、模压件以及瓷瓶、硅橡胶、硅脂等起化学作用,生成SiF4、Si(CH3)2F2等产物。
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