육불화황(Sulfur hexafluoride)

육플루오린화 황(육불화황, Sulfur hexafluoride, 화학식: SF6)은 플루오린과 황의 화합물로, 황 원자를 중심으로 플루오린 원자가 정팔면체 구조를 취하고 있다. 무색, 무취, 불연성, 무독성(실제 흡입하는 것은 좋지 않음)의 특징을 가지고 있다. 열적, 화학적으로 매우 안정적이며, 열전달성이 뛰어난 편이다.

비극성 가스로 물에는 잘 녹지 않으나, 비극성 유기용제에는 잘 녹는다. 밀도는 6.17 g/L로 공기(1.225 g/L)보다 상당히 높아 대기중에서 바닥에 깔리는 특징을 가지고 있으며 일반적으로 액화 압축 가스로 운송된다. 절연성이 매우 뛰어나기 때문에 전기 설비에서 절연제로 많이 사용된다.

온실 가스로 이산화탄소(CO2)보다 지구 온난화 지수(GWP)가 23,500배 더 높지만(100년 기간 동안) 실제 대기 중 농도는 상대적으로 낮다.(지구 대류권의 농도 : 2023년 10월 11.50ppt) 1980년 이후 전력부분에서 많이 사용되어 대기 중 농도는 지속적으로 상승하고 있다.

무독성 가스이나 많이 흡입하면 질식의 가능성이 있다. 공기보다 무거우므로 저지대에 침전되어 SF6가 많이 사용되는 작업장에서 낮은 곳에 침전되어 질식을 일으킬 수 있다. 소리의 공명주파수에 영향을 미치기 때문에 흡입하는 사람의 목소리를 변화시킨다.

 

물성

열전도율 : 13.45 mW/(m·K)[25°C], 11.42 mW/(m·K)[0°C]

점도 : 15.23 μPa·s, 임계점(critical point) : 45.51 ± 0.1 °C, 3.749 ± 0.01 MPa

녹는점 : -64 °C, 끓는점 : -50.8 °C

분자량 : 146.05 g/mol

 

그림. 육불화황 분자구조 등(출처 www.wikipedia.org, chemstry.stackexchange.com)

이용

전기 산업에서 고전압 회로 차단기, 개폐 장치 및 기타 전기 장비의 기체 유전체 매체로 사용된다. 유해한 폴리염화바이페닐(PCB)을 포함할 수 있는 오일 충전 회로 차단기(OCB)를 대체할 수 있다. 공기 또는 건조 질소보다 훨씬 높은 절연 내력을 갖기 때문에 가스 절연 개폐 장치 (GIS)의 절연체로 사용된다.

망막 박리 복구 수술, 초음파 영상용 조영제로 사용되기도 한다.

시험용으로 추적(Tracer gas) 등으로 자주 사용되는 편이다. 그 외에 단열유리창의 단열, 방음성능 향상용 충전가스, 식각제, 신발의 쿠션백(나이키 등)으로 사용되기도 하였다. 높은 비중으로 공기보다 무거워서 가벼운 물체를 공중에 띄울 수 있기 때문에 물체의 공중부양 마술 등에도 사용되기도 한다.