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气体知识
揭秘标准混合气的制备方法
第一:重量法
重量法是绝对测量法,其量值可以直接溯源到国际单位制,具有最高的准确度。重量法是将混合气体的每个组分逐次加入已处理好的钢瓶中,充气之前和之后分别称量气瓶,充入气体组分的重量由两次称量的差值来确定。混合气中每个组分的浓度被定义为该组分的重量与混合气总重量之比,以质量比或摩尔比表示。当浓度低时,可采用稀释法配气。
第二:分压
是一种静态方法。该法是将混合气的各组分及稀释气依次充入已预先清洗和抽空的假定为恒定容积的气瓶中,在每次充入组分气后测量气瓶压力。标准气浓度以压力比表示,它等于充入该组分而引起压力的变化与混合气的总压之比。用压力比表示的浓度在转换成以分子分数表示时,应考虑高压下偏离理想状态,采用不同的计算方法。
该法是将二股或多股流动的气流,在规定条件下,以已知体积流量混合为一股气流。在所得的混合气中,各组分的体积比都是根据体积流量比计算的。为了计算摩尔比,必须了解混合气对理想状态的偏离。如果所有气体的流速均以单位时间质量流量测得,则可以直接计算出质量比或摩尔比。
第三:渗透法
该法原理是靠组分的渗透通过适当的薄膜而进入载气流中。气流中该组分的浓度由气流的流速和组分渗透率来决定。物质透过薄膜的扩散速率取决于物质本身,薄膜性质,管内外气体分压差等因素。如果保持扩散速率恒定,就可在相隔适当的时间以简单的称重来测定。所制备的标准混合气浓度是管子扩散速率和稀释气体流速的函数。本法通常用于所需要组分浓度范围为10-910-5(体积比),可达准确度为组分浓度的2%。在所述浓度范围内,要保持混合气浓度稳定是困难的,因此,必须在使用前配制混合气,且以尽可能短的途径将其送到使用点。配制方法应遵照国际标准ISO6349的规定。
第五:饱和法
气流通过一种保持在一定温度下,能够蒸发或升华的物质,达到平衡时,气流中该物质的浓度由所定温度下该物质的饱和蒸汽压决定。其原理是,同液体相平衡的纯气蒸汽压只取决于温度。若混合气的温度和总压已知,则它的浓度就可以计算出来。该法可用于连续制备标准混合气,配气准度可达到3%。配制方法应遵照国际标准ISO6147的规定。
第六:静态容积法
该法是将充装在两个或多个分别校准过体积的容器中的,处于已知温度和压力下的两种或多种气体进行混合,以制备混合气。所得混合气中某组分的体积比,可以由已知的经过校准的容器体积比来计算。假如混合气不呈理想状态,计算的体积比可能不同于摩尔比。该法适用于制备浓度为10-610-1(体积比)的,其相对误差为10-310-2。配制方法应遵照国际标准ISO6144的规定。