Hexafluorure de soufre

SIMDUT

A,

Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

L’hexafluorure de soufre est un composé chimique de soufre et de fluor, de formule chimique SF₆. C’est un gaz inerte, sans odeur, incolore.

Le SF₆ est utilisé :

• comme gaz détecteur de fuites (usage maintenant interdit Directive F-gas)
• dans la métallurgie pour la production d’aluminium et de magnésium ;
• dans la fabrication de semi-conducteurs (en raison de son caractère inerte et de sa densité permettant de maintenir la pureté du milieu contre les poussières et éléments oxydants), ainsi que dans la gravure ionique réactive du silicium ;
• dans la construction électrique : postes électriques (Gas Insulated Substation) et appareillage électrique à haute tension pour sa forte rigidité diélectrique et sa bonne stabilité à l'arc électrique;
• dans les accélérateurs de particules : pour les mêmes raisons ;
• dans des applications médicales : par exemple pour la désinfection des matériels respiratoires contre les microbes aérobies ;
• dans la semelle de certaines chaussures de sport jusqu’aux années 2000 (avant d’être remplacé par de l’azote, à cause de son caractère de gaz à effet de serre).
• dans certains tours de magie : à cause de sa très forte densité (de même que l’hélium pour la raison inverse) ;
• dans des spectacles : inspiré, il rend la voix plus grave (à cause de sa forte densité qui modifie la vitesse de propagation des ondes sonores dans l’espace vibratoire des cordes vocales) à l’inverse de l’hélium ; cette pratique est cependant déconseillée à cause des risques élevés de suffocation.
• L'intérêt pédagogique du SF6 est d'avoir des caractéristiques physiques permettant une mise en évidence du point critique "relativement" facilement. Tc vaut en effet environ 41 °C sous une pression de 42 bar. L'expérience permet de faire "le tour" du Point critique en observant le phénomène d'opalescence critique.

Ce gaz est suffocant à haute concentration. Il n'est pas toxique. La ventilation du local dans lequel il est employé suffit normalement à réduire les risques de suffocation.

Ce gaz est un excellent isolant électrique. Sa rigidité diélectrique est 2,5 fois supérieure à celle de l’air. Cette bonne tenue électrique, alliée à sa très bonne stabilité lorsqu’il est traversé par un arc électrique (ionisation très faible), en fait un matériau de choix pour l’isolement des disjoncteurs haute tension. Plus généralement, il est utilisé dans les matériels des postes électriques. La particularité de l’industrie électrique est de recycler en grande partie l’hexafluorure de soufre utilisé : les appareils en fin de vie sont vidés de leur gaz, et ce gaz après traitement est utilisé pour remplir de nouveaux appareils.

En 2002, dans l’Europe des 15, le SF₆ utilisé dans l’appareillage électrique n’a représenté que 0,05 % des émissions de gaz à effet de serre. Entre 1995 et 2005, les émissions de SF₆ de l’industrie électrique ont diminué de 40 %.

Le SF₆ est l'un des 6 types de gaz à effet de serre visés par le Protocole de Kyoto. Son potentiel de réchauffement global (PRG) est 22 800 fois supérieur à celui du CO₂, ce qui en fait potentiellement le plus puissant gaz à effet de serre sur Terre. Cela signifie que chaque kilogramme de SF₆ émis dans l’atmosphère a le même impact sur l’effet de serre global à long terme que 22 800 kilogrammes de CO₂. Sa contribution à l’effet de serre global est cependant inférieure à 0,3 % en raison de sa faible concentration par rapport au CO₂. Enfin, une diminution des émissions de SF₆ a été observée de 1990 à 2004 (-40% au Canada et -34% en France)., mais il faut néanmoins tenir compte du fait que c'est aussi le gaz à effet de serre qui a la plus longue durée de vie dans l'atmosphère : 50 000 ans.