Gas pesado – Hexafluoruro de azufre
Cómo funciona
Quizás sepas que cuando inhalas un poco de helio (He), que también es un gas inerte, tu voz suena como un personaje de dibujos animados agudo. ¿Por qué ocurre esto? Las ondas sonoras viajan mucho más rápido a través del helio que a través del aire normal. El helio es mucho menos denso que el aire normal, unas seis veces menos denso, de hecho.
Entonces, te estarás preguntando: «¿Qué gas inerte es unas seis veces más pesado que el aire que respiramos y no provocará la muerte si lo respiro -como ocurre con el CO o el CO2?» El hexafluoruro de azufre (SF6) es inerte, no es venenoso y puede afectar al sonido de la voz cuando se inhala en pequeñas cantidades (de nuevo, ¡no lo intentes en casa!). Cuando se inhala SF6, el tono de la voz de una persona disminuye drásticamente. La velocidad del sonido en el SF6 es mucho más lenta que en el aire. El sonido viaja a través del aire a unos 1100 pies/segundo (335 m/s), pero a través del SF6 sólo lo hace a unos 394 pies/segundo (120 m/s). En cambio, la voz del helio se oye a unos 2953 pies/segundo (900 m/s). Es mucho más rápido!
Al igual que con el helio, una persona entrenada por un experto puede respirar una pequeña cantidad de hexafluoruro de azufre sin sufrir daños para demostrar cómo viaja el sonido a través de un gas muy denso. Por supuesto, no utilice ninguna cantidad de SF6 sin la formación y las precauciones adecuadas.
Información de seguridad
Aunque el helio es un gas inerte que puede inhalarse brevemente sin riesgo de muerte, no recomendamos que se respire helio ni ningún otro gas aparte del «aire normal». Los profesores de ciencias y los demostradores del vídeo han sido formados por profesionales. No intente este experimento en casa (aunque sólo sea por el hecho de que el hexafluoruro de azufre (SF6) es extremadamente caro).
El Dr. Steve Harris tiene bastante experiencia en el uso del gas en su consulta. También ha escrito mucho sobre el SF6 y conoce sus propiedades. «Debería ser seguro inhalar SF6 de la forma en que lo hacen los profesores de ciencias en sus demostraciones, siempre y cuando no llene sus pulmones repetidamente durante un corto período de tiempo. Debe tener cuidado con la hipoxia (deficiencia de oxígeno) y el desmayo, excepto que no recibirá mucha advertencia porque los sensores de hipoxia humanos no son muy buenos.» Continúa: «Respira oxígeno puro durante unas diez respiraciones antes de inhalar el gas SF6. Así tendrás los pulmones llenos de casi el 100% de oxígeno. Eso significa que tendrá mucha reserva contra el desmayo si sube demasiado el contenido de SF6.»
Cuando haya terminado las pruebas, inhale y exhale lenta y profundamente varias veces para ayudar a eliminar el gas de sus pulmones. No hiperventile, sólo inhale y exhale profundamente. El SF6 debe ser expulsado de los pulmones varias veces ya que es muy pesado.
Aplicaciones en el mundo real
El SF6 se utiliza mucho en equipos de energía eléctrica. Es incoloro, inodoro, no inflamable y químicamente estable. A temperatura ambiente no reacciona con nada más. Su estabilidad es lo que lo hace útil en los equipos eléctricos. El SF6 es un muy buen aislante eléctrico y puede extinguir o prevenir eficazmente los arcos eléctricos porque no conduce la electricidad. Es un material aislante y de extinción de arcos en los equipos de conmutación para aplicaciones de alta y media tensión. En los sistemas de energía eléctrica, la aparamenta de alta y media tensión se utiliza para cortar la energía en caso de fallo para proteger a las personas y los equipos. Los arcos eléctricos pueden producirse entre los contactos de los disyuntores de estos equipos. Los disyuntores rellenos de SF6 son eléctricamente aislantes y controlan eficazmente los arcos eléctricos.
El SF6 se mezcla con argón (Ar) y se utiliza para aislar ventanas de varios cristales. El SF6 se utiliza en la industria del metal cuando se funde el magnesio. Los cirujanos oculares lo utilizan como agente refrigerante en las operaciones. El SF6 puede utilizarse como material de extinción de incendios porque no es inflamable y es refrigerante.