在娱乐节目中,我们常常可以看到,当人吸入一口气体后,声音会变得与平常不一样,女性的声音可能变得雄厚,男性的声音也可能变得甜美。

这种能让人改变嗓音的气体是氦气。吸入氦气之所以会变声,是因为氦气改变了口腔的共鸣频率,提高了话音中的高频成分,削弱了中低频成分,就会使人误以为变声了。

但其实,还有一种时刻存在于我们身边的气体也可以改变人们的嗓音,那就是六氟化硫。

什么是六氟化硫?

六氟化硫并非是地球上天然存在的气体,是法国两位化学家Moissan和Lebeau于1900年用硫在氟气中燃烧合成的人造惰性气体,距今已有百年历史。

六氟化硫化学性能极为稳定。热稳定性好,不在空气中燃烧或支持燃烧,和酸、碱、水等物质均不反应;只有在上万度高压电弧作用下,才会分解。但只要电弧解除,便会在极短的时间内复合成六氟化硫。

重要的是,六氟化硫有着优异的绝缘性能、超越同类气体的强负电性,能够轻易吸附电场内的自由离散电子,形成较大质量的负离子,这一特性使得它能有效地降低气体中的电离碰撞,从而起到良好的绝缘作用。

时刻存在生活中

随着现代文明程度的提升,电力占据着越来越重要的地位,在生活中可谓是无处不在。2022年中国发电量为8.85万亿千瓦时,由此可见电力对维持正常工作生活的重要性。

实际上,早在40年前,六氟化硫因优异的绝缘性、灭弧性和化学稳定性能被广泛应用于电力行业,它无色、无味、无毒、不可燃,是作为绝缘冷却介质的绝佳材料。如气体绝缘全封闭组合电器、断路器、电流互感器、电源开关、封闭式电容器组、变压器、高功率电缆、避雷针等均使用六氟化硫作为介质。

六氟化硫的使用,使得电力装置很大程度上节约了材料,降低了成本,并且提高了装置运行的安全性,降低噪音,改善了工作环境。

除了电力行业,六氟化硫还被广泛应用于其他领域。

在镁合金、镁铝合金的冶炼过程中,常常用六氟化硫气体或者六氟化硫和氮气的混合气体作为保护气体,其目的是防止金属镁及其合金被空气氧化。

在环境监测领域,常用六氟化硫作为示踪剂。因为六氟化硫具有无毒、安全、性质稳定、检验方法可靠、空气和水中中含量少等特性,六氟化硫常被作为气体示踪剂使用。

在医疗行业,六氟化硫还用于超声造影。在超声造影过程中,六氟化硫主要作为一种安全的造影剂使用。

六氟化硫的广泛应用给人类生活带来了许多便利,但是它对环境的危害也不容忽视。

六氟化硫的危害

看到这里,或许你会存在疑惑,六氟化硫不是无毒吗?怎么会危害环境呢?

实际上,六氟化硫是一种强烈的温室气体,效果是二氧化碳的25200倍,会导致全球变暖和海平面上升。另外,在电弧作用下SF6的分解产物如SF4,SOF2,SO2F2和HF等,具有强烈的腐蚀性和毒性。所以当应用六氟化硫的设施一旦出现维修、处理、回收不当,将对环境造成难以估量的影响。

当人们认识到六氟化硫的危害时,便着手采取行动,将六氟化硫定为《京都协议书》规定限制排放的六种温室气体之一。

值得注意的是,六氟化硫化学性质稳定,所以不易被分解,在大气中生命周期长达三千多年,在不断积累的过程中对大气环境造成巨大的危害。

六氟化硫的未来

减少六氟化硫的排放,使用对环境更加友好的产品逐步替代它,逐渐成为一种趋势。

广东电网有限责任公司电力科学研究院李丽表示,一方面,目前电力行业都在寻找六氟化硫的替代方案,不断开展新型环保替代气体研究,从根本上解决六氟化硫产生的温室问题。

于此同时,六氟化硫的回收利用也十分重要。“在电力行业中,不少工作者组织开展六氟化硫回收再利用研究,不断研制大容量、高效、无污染回收处理装置,建设六氟化硫回收处理基地,实现有毒气体的无害化、无污染循环应用,为攻克六氟化硫温室气体循环再利用和在线监测技术难题而努力。”李丽介绍。

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把关专家 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院李丽

编辑 | 陀艳

来源: 广东科技报

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