Heavy Gas – Sulfur Hexafluoride
How Does It Work
You may know that when you inhale a little helium (He), which is also an inert gas, your voice sounds like a high-pitched cartoon character. Porque é que isto acontece? As ondas sonoras viajam muito mais rápido através do hélio do que através do ar normal. O hélio é muito menos denso que o ar normal, cerca de seis vezes menos denso, na verdade.
Então, você está se perguntando: “Que gás inerte é cerca de seis vezes mais pesado que o ar que respiramos e não resultará em morte se eu o respirar – como com CO ou CO2?” O hexafluoreto de enxofre (SF6) é inerte, não venenoso, e pode afectar o som da sua voz quando inalado em pequenas quantidades (Mais uma vez, não tente isto em casa!). Quando o SF6 é inalado, o tom da voz de uma pessoa cai drasticamente. A velocidade do som no SF6 é muito mais lenta do que no ar. O som viaja pelo ar a cerca de 335 m/s (1100 pés/seg.), mas através do SF6 é apenas cerca de 120 m/s (394 pés/seg.). Por outro lado, uma voz de hélio é ouvida a cerca de 900 m/s (2953 pés/seg). É muito mais rápido!
Como com hélio, uma pessoa treinada por um especialista pode respirar uma pequena quantidade de hexafluoreto de enxofre sem danos para demonstrar como o som viaja através de um gás muito denso. É claro, não use nenhuma quantidade de SF6 sem treinamento e precauções adequadas.
Informações de segurança
É claro que, embora o hélio seja um gás inerte que pode ser inalado brevemente sem risco de morte, não recomendamos que você respire hélio ou qualquer outro gás além do “ar normal”. Os professores de ciências e demonstradores do vídeo foram treinados por profissionais. Não tente esta experiência em casa (se por nenhuma outra razão que não seja o hexafluoreto de enxofre (SF6) for extremamente caro).
O Dr. Steve Harris tem uma boa quantidade de experiência usando o gás em sua prática. Ele também tem escrito extensivamente sobre o SF6 e entende suas propriedades. “Deve ser seguro inalar o SF6 usando a forma como os professores de ciências fazem em suas demonstrações, desde que você não encha seus pulmões repetidamente durante um curto período de tempo. Você deve ter cuidado com a hipoxia (deficiência de oxigênio) e os desmaios, exceto que você não receberá muitos avisos porque os sensores de hipoxia humana não são muito bons”. Ele continua: “Respire oxigénio puro durante cerca de dez respirações antes de inalar o gás SF6. Isso terá seus pulmões cheios de quase 100% de oxigênio. Isso significa que você terá muita reserva contra o blecaute se você for muito alto no conteúdo de SF6”
Quando você tiver terminado seus testes, inspire lenta e profundamente dentro e fora várias vezes para ajudar a remover o gás dos seus pulmões. Não hiperventilar, apenas inalar e expirar profundamente. SF6 precisa ser empurrado para fora dos pulmões algumas vezes já que é tão pesado.
Real World Applications
SF6 é usado extensivamente em equipamentos de energia elétrica. É incolor, inodoro, não inflamável, e quimicamente estável. À temperatura ambiente, não reage com mais nada. A sua estabilidade é o que o torna útil em equipamentos eléctricos. O SF6 é um isolante elétrico muito bom e pode efetivamente extinguir ou prevenir os arcos porque não conduz eletricidade. É um material isolante e de têmpera do arco em comutadores para aplicações de alta e média voltagem. Em sistemas de energia elétrica, os painéis de alta e média tensão são usados para cortar a energia no caso de uma falha para proteger pessoas e equipamentos. Podem ocorrer golpes de arco elétrico entre os contatos do disjuntor neste equipamento. Os disjuntores preenchidos com SF6 são isolantes elétricos e controlam efetivamente o arco.
SF6 é misturado com argônio (Ar), e usado para isolar janelas com vários painéis. O SF6 é utilizado na indústria metalúrgica na fundição de magnésio. Os cirurgiões oculares utilizam-no como agente refrigerante em operações. O SF6 pode ser usado como material extintor de incêndio por ser não inflamável e refrescante.