标准气体的制备过程和影响因素

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无论是采用压力法,体积法或称量法制备瓶装标准气体, 均需通过下列过程实现。充装----滚动混匀----分析检测----给出量值(检验报告或标准物质证书)。通过压力法/体积法或称量法实现混合气体充装已不再是难题, 只要具备高精度的压力表和高精度的天平、充装是很容易实现的。如何使标准气体量值准确和有效, 是所有标准气体制造商和研究机构面临的任务。 

影响标准气体量值稳定的因素:

1、气瓶和阀门材料 在气体充装前, 要充分考虑到气体各组分与气瓶材料, 阀门及密封材料的相容性, 作为标准气体的包装容器, 碳钢,铝合金材料已被广泛应用。不同浓度,不同组分的标准气体是否和气瓶材料或阀门材料相容, 直接影响到标准气体的质量。如氟化氢,氯化氢,氟气,氯气, 氯甲烷,氯乙烷,溴甲烷等与铝产生反应, 不能用铝合金气瓶直接盛装。一定浓度的腐蚀性气体不能选择铜阀而需要选择不锈钢阀。 

2、气瓶处理方法 用于盛装标准气体的气瓶, 内表面需进行常规处理和特殊处理, 以保证标准气体量值的稳定。处理方法包括加热除去气瓶内的水分, 抽真空置换除去空气及其他杂质气体, 内表面涂层使气瓶内表面减少与组份气体的物理吸附或化学反应;内表面钝化使气瓶内表面具有好的惰性, 有利于活泼性气体混合物的量值稳定。对于微量活泼性气体, 正确地选择气瓶处理方法是制备标准气体的关键。 

3、组成混合气体各组份原料气的纯度及杂质。除了材料相容性和进行适当的气瓶处理外, 原材料的纯度是另一个值得注意的问题、如果原料中含有和配制组份相同的杂质, 杂质的准确定量就直接影响到组分的量值、如制备氮气为背景气的1ppm二氧化碳标准气体, 除了要知道组分气的纯度外,还要知道高纯氮气中CO2的含量。这样才能给出CO2的准确量值。

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