Hexafluorure de soufre - Définition
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Introduction
| Hexafluorure de soufre | |||
|---|---|---|---|
| Général | |||
| Nom IUPAC | |||
| No CAS | |||
| No EINECS | |||
| Apparence | gaz comprimé liquefie, incolore, inodore. | ||
| Propriétés chimiques | |||
| Formule brute | SF6 | ||
| Masse molaire | 146,055 ± 0,005 g·mol-1 | ||
| Propriétés physiques | |||
| T° fusion | -51 °C | ||
| T° ébullition | -63,8 °C (sublimation) | ||
| Solubilité | 0,041 g·l-1 (eau) | ||
| Masse volumique | 6,16 (densité relative par rapport à l'air: 5,114) | ||
| Pression de vapeur saturante | 21,5 bar (à 21 °C) | ||
| Point critique | 37,6 bar, 45,55 °C | ||
| Thermochimie | |||
| ΔH° | 8,99 kJ·mol-1 (1 atm, 25 °C) | ||
| Propriétés électroniques | |||
| 1re énergie d'ionisation | 15,32 ± 0,02 eV (gaz) | ||
| Précautions | |||
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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.
Applications
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.
Applications électriques
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 %.
