Hexafluorure de soufre

GÉNÉRALITÉS :
L'hexafluorure de soufre est le résultat de la combinaison de deux éléments : un atome de soufre S et 6 six atomes de fluor F, soit SF₆.
(F= 78,05 %, S= 21,95 %).

Masse molaire : 146,055 ± 0,005 g·mol^-1

Il est produit artificiellement.

Son potentiel de réchauffement global (PRG) est 22 800 fois supérieur à celui du Dioxyde de carbone (CO₂ , lien interne), ce qui en fait potentiellement un des plus puissant gaz à effet de serre (voir ici).
Nota : 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 ce gaz a été observée de 1990 à 2004 (-40 % au Canada et -34 % en France), mais il faut néanmoins tenir compte du fait que sa durée de vie dans l'atmosphère est élevée : 3 200 ans.

Concentration dans l'atmosphère en juin 2022 : 11,01 ppt (parties par trillion)
Moyennes atmosphérique globale mensuelles (document NOAA) :


Propriétés.
Inerte, sans odeur, incolore, pratiquement inerte chimiquement, mais il peut réagir de façon exothermique avec le lithium.

C'est un gaz beaucoup plus lourd que l'air : 6,27 kg/m3 (1,013 bar et 15 °C)
(densité relative à l’air : 5).

Solubilité dans l'eau (20 °C / 1 bar) : 0,007 vol/vol (43 mg/L)

Point Triple : Température = -49.4 °C (223,75K) et Pression : 2260 hPa (2,26 bar)

Point critiques (Critical point) : Pc = 3,759 MPa (37,59 bar)
Température critique (Tc) : 45,5°C (318,65 K).

L'intérêt pédagogique du SF6 est d'avoir des caractéristiques physiques permettant une mise en évidence du point critique "relativement" aisément : il permet de faire "le tour" du point critique en observant le phénomène d'opalescence critique.

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Graphique de Pression de vapeur en fonction de la Température :

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Quelques caractéristiques :

• Phase gazeuse :
  • Masse volumique de la phase gazeuse (1,013 bar et 15 °C) : 6,27 kg/m3
  • Facteur de compressibilité (1,013 bar et 15 °C) : 0,9884
  • Masse volumique (air = 1) (1,013 bar et 21 °C) : 5,114
  • Volume spécifique (1,013 bar et 21 °C) : 0,156 m3/kg
  • Chaleur spécifique à pression constante (Cp) (1,013 bar et 21 °C) : 0,097 kJ/(mole.K)
  • Viscosité (1,013 bar et 0 °C) : 0,000142 Poise
  • Conductivité thermique (1,013 bar et 0 °C) : 12,058 mW/(m.K)

     

• Phase liquide :
  • Masse volumique de la phase liquide (au point triple) : 1880 kg/m3
  • Point d'ébullition (Sublimation) : -63,9 °C (209,25 K)
  • Chaleur latente de vaporisation (1,013 bar au point d'ébullition) : 162,2 kJ/kg
  • Pression de vapeur (à 21 °C) : 21,5 bar

     

• Phase solide (glace) :
  • Point de fusion : -51 °C (222,15 K)
  • Chaleur latente de fusion (1,013 bar, au point triple) : 39,75 kJ/kg
    

• entre dans la composition de mélanges de fluides réfrigérants,
• propulseur pour les aérosols,
• agent de soufflage pour les mousses de polystyrène extrudé,
•  

   

Risques.

• Suffocation. La ventilation du local dans lequel il est employé suffit normalement à réduire les risques de suffocation
• Il n'est pas toxique.

Liens :
> Fiches Internationales de Sécurité Chimique
> CSST (Service du répertoire toxicologique)

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Sources : Web divers et Air Liquide (Encyclopédie des gaz).

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