SF6气体的毒性来源有哪些？

 

从相关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。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。