
从相关部门的试验和研究结果来看,六氟化硫(SF6)气体的毒性主要源自以下五个方面:1. 不纯的SF6产品:在生产过程中,SF6气体可能含有高毒性的低氟化硫、氟化氢等有毒气体。生产SF6气体的主要方法是将硫磺与过量的气态氟直接化合反应,生成SF6气体并放出热量(S + 3F2 → SF6 + Q)。合成的粗品中含有多种杂质,含量可达5%,包括硫氟化合物(如S2、F2、SF2、SF4、S2F10O)、硫氟氧化合物(如SOF2、SO2F2、SOF4、S2F10O)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气体需要经过多个净化处理过程,包括水洗、碱洗、热解(去除剧毒的十氟化物)、干燥、吸附、冷冻和蒸馏提纯,才能得到纯度在99.8%以上的产品。然后,将产品压缩并充入降温至-80℃左右的钢瓶中,以液态存在。使用时减压放出,呈气态冲入电气设备中。除了合成过程中产生的杂质外,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,为了保证SF6产品的纯度和质量,国际电工委员会(IEC)和许多国家都制定了质量标准,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SF6气体在高温电弧作用下产生的有毒产物: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SF6气体分解物与水分发生的化学反应产生的有毒产物:例如: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SF6气体及分解物与电极(Cu-W合金)及金属材料(AL、Cu)反应产生的有毒产物:例如:3SF6 + W → WF6(气态)+ 3SF43SOF2 + AL → ALF3(固态粉末)3SOF2 + AL2O3 → 2ALF3(固态粉末)+ 3SO2SF6 + Cu → CuF2(固态粉末)+ SF64SF6 + W + Cu → 2S2F2(气态)+ 3WF6(气态)+ CuF2(固态粉末)5. 电器设备内SF6气体及分解物与绝缘材料反应产生的有毒产物:例如与含有硅成分的环氧酚醛玻璃丝布板(棒、管)等绝缘件;或与石英砂、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。
