基本介紹
標準混合氣,氣體工業名詞。
標準混合氣屬於標準物質,它是高度均勻,良好穩定和量值準確的測量標準,具有復現,保存和傳遞量值的基本作用。
標準製備
重量法
重量法是絕對測量法,其量值可以直接溯源到國際單位制,具有最高的準確度。重量法是將混合氣體的每個組分逐次加入已處理好的鋼瓶中,充氣之前和之後分別稱量氣瓶,充入氣體組分的重量由兩次稱量的差值來確定。混合氣中每個組分的濃度被定義為該組分的重量與混合氣總重量之比,以質量比或摩爾比表示。當濃度低時,可採用稀釋法配氣。配製方法應遵照國際標準ISO6142-1981(E)和ISO6142DADI的規定。
分壓法
是一種靜態方法。該法是將混合氣的各組分及稀釋氣依次充入已預先清洗和抽空的假定為恆定容積的氣瓶中,在每次充入組分氣後測量氣瓶壓力。標準氣濃度以壓力比表示,它等於充入該組分而引起壓力的變化與混合氣的總壓之比。用壓力比表示的濃度在轉換成以分子分數表示時,應考慮高壓下偏離理想狀態,採用不同的計算方法。常用的方法有:道爾頓法,Amagat法,Kay法。配製方法應遵照國際標準ISO6146的規定。
動態體積法(Preparationof Calibration Gas Mixtures-Dynamic Volumetric Method)
該法是將二股或多股流動的氣流,在規定條件下,以已知體積流量混合為一股氣流。在所得的混合氣中,各組分的體積比都是根據體積流量比計算的。為了計算摩爾比,必須了解混合氣對理想狀態的偏離。如果所有氣體的流速均以單位時間質量流量測得,則可以直接計算出質量比或摩爾比。
滲透法
該法原理是靠組分的滲透通過適當的薄膜而進入載氣流中。氣流中該組分的濃度由氣流的流速和組分滲透率來決定。物質透過薄膜的擴散速率取決於物質本身,薄膜性質,管內外氣體分壓差等因素。如果保持擴散速率恆定,就可在相隔適當的時間以簡單的稱重來測定。所製備的標準混合氣濃度是管子擴散速率和稀釋氣體流速的函式。本法通常用於所需要組分濃度範圍為10-9~10-5(體積比),可達準確度為組分濃度的2%。在所述濃度範圍內,要保持混合氣濃度穩定是困難的,因此,必須在使用前配製混合氣,且以儘可能短的途徑將其送到使用點。配製方法應遵照國際標準ISO6349的規定。
飽和法
氣流通過一種保持在一定溫度下,能夠蒸發或升華的物質,達到平衡時,氣流中該物質的濃度由所定溫度下該物質的飽和蒸汽壓決定。其原理是,同液體相平衡的純氣蒸汽壓只取決於溫度。若混合氣的溫度和總壓已知,則它的濃度就可以計算出來。該法可用於連續製備標準混合氣,配氣準度可達到3%。配製方法應遵照國際標準ISO6147的規定。
靜態容積法(Preparationof Calibration Gas Mixtures-Static Volumetric Method)
該法是將充裝在兩個或多個分別校準過體積的容器中的,處於已知溫度和壓力下的兩種或多種氣體進行混合,以製備混合氣。所得混合氣中某組分的體積比,可以由已知的經過校準的容器體積比來計算。假如混合氣不呈理想狀態,計算的體積比可能不同於摩爾比。該法適用於製備濃度為10-6~10-1(體積比)的標準混合氣,其相對誤差為10-3~10-2。配製方法應遵照國際標準ISO6144的規定。