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氦鈉化合物2017年2月6日,中國南開大學(xué)的王慧田、周向鋒團(tuán)隊及其合作者在《Nature Chemistry》上發(fā)表了有關(guān)在高壓條件下合成氦鈉化合物——Na2He的 ,結(jié)束了氦元素?zé)o化合物的歷史,標(biāo)志著我國在稀有氣體化學(xué)領(lǐng)域走到了前沿。此前,研究人員已經(jīng)找到其他元素與氦進(jìn)行配對的方法。但一直以來,都沒有形成什么能夠穩(wěn)定存在的物質(zhì)。六氟化硫是在化學(xué)上極其穩(wěn)定的一種氣體,它在大氣中的壽命約為3200年。常見的例子就是氦與其他元素的范德華力,無需共價鍵或者離子鍵就可以存在。在極低的溫度下,氦確實可以形成范德華力,但極其微弱,無法長久保持。
氦氣廣泛應(yīng)用于軍事、科研、石化、制冷、醫(yī)學(xué)、半導(dǎo)體、管道檢漏、超導(dǎo)實驗、金屬制造、深海潛水、焊接、光電子產(chǎn)品生產(chǎn)等。
氦氣可用作高真空裝置、原子核反應(yīng)堆 在火箭、宇宙飛船上用作輸送液氫、液氧等液體推進(jìn)劑的加壓氣體。氦氣還用作原子反應(yīng)堆的清洗劑,在海洋開發(fā)領(lǐng)域的呼吸用混合氣體中,氣體溫度計的填充氣等。
六氟化硫(以下簡寫 :SF6)以其良好的絕緣性能和滅弧性能,被廣泛應(yīng)用于電器工業(yè),如:斷路器、高壓開關(guān)、高壓變壓器、氣封閉組合電容器、高壓傳輸線、互感器等。六氟化硫還因其化學(xué)惰性、無毒 、不燃及無腐蝕性,還被廣泛應(yīng)用于金屬冶煉、大氣示蹤,電子制造等行業(yè)。為了保證lv氣傳感器測量結(jié)果的可靠性,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)特性值范圍采用國際公認(rèn)的基本方法-稱量法制備氮中l(wèi)v氣標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。
六氟化硫自20世紀(jì)初(1900年)在實驗室(法國巴黎大學(xué))初次合成后,研究發(fā)現(xiàn)其具有良好的電氣性能,逐步開始工業(yè)生產(chǎn)。歷經(jīng)試驗研究和在小型電氣設(shè)備上的應(yīng)用,20世紀(jì)60年代后,開始應(yīng)用于大容量電氣設(shè)備,繼而出現(xiàn)了全封閉組合電器。
我國對六氟化硫電氣設(shè)備的認(rèn)識始于20世紀(jì)60年代,70年代初首臺國產(chǎn)設(shè)備投運(yùn),首組氣體絕緣變電站(簡稱:GIS)引進(jìn),此后不同電壓等級設(shè)備相繼得到鑒定和使用,到改革開放的80年代,大量的六氟化硫電氣設(shè)備引進(jìn)和研制成功,不斷地促進(jìn)了六氟化硫電氣設(shè)備在我國的迅速發(fā)展。至目前,高壓斷路器幾乎全部使六氟化硫替代絕緣油和空氣介質(zhì);提純過程需要提供冷源,由于要在高壓操作條件下,自動化程度受到一定限制。GIS在許多省網(wǎng)已經(jīng)投運(yùn),六氟化硫變壓器也在一些城網(wǎng)改造中得以引進(jìn);其他如互感器、套管等也得到大量更換與應(yīng)用,甚至電容器、避雷器和管道母線等設(shè)備亦在應(yīng)用。
單單在華東地區(qū),截至2006年,其110kV和220kV的GIS間隔就達(dá)到了1812個,還不包括電廠、大型企業(yè)使用的,也沒有包含500kV和35kV的GIS。圖1是直接摘取的華東電網(wǎng)的GIS增長情況,由圖中可以看出,其GIS間隔自2002年起開始大幅增加,2002年至2004年增加了420個,2006年達(dá)到了1812個間隔,可見:2004年至2006年就增加了1400余個間隔,其增長率趨勢是驚人的。目前,廣泛應(yīng)用的現(xiàn)場氣體檢測技術(shù)大多使用催化燃燒式、電化學(xué)、半導(dǎo)體和光離子化等小巧實用的氣體傳感器。
GIS的電壓覆蓋范圍甚至可以達(dá)到500kV、750kV等級。但GIS中六氟化硫氣體的用量也是驚人的,其一個氣室的用氣量就會達(dá)到數(shù)百公斤。對有些大型變電站,尤其是較大電廠,其年漏氣量甚至?xí)_(dá)到數(shù)百公斤,甚至上噸 。GIS在許多省網(wǎng)已經(jīng)投運(yùn),六氟化硫變壓器也在一些城網(wǎng)改造中得以引進(jìn)。由此推算,其漏氣總量是驚人的,而且,GIS的使用還在不斷的擴(kuò)大之中。
目前,GIS裝置在大中城市、電廠等都已經(jīng)普遍使用,而對六氟化硫的年漏氣總量還未見到有關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù).