背景介紹
在環境監測中的空氣和廢氣監測中,標準氣體如同標準溶液、標準物質那樣重要,是檢驗檢測方法、評價採樣效率、繪製標準曲線、校準分析儀器及進行檢測質量控制的依據。配製低濃度標準氣體的方法,通常分為:靜態配氣法和動態配氣法。
概念定義
靜態配氣法是把一定量的氣態或蒸氣態的原料氣加入已知容積的容器中,再充入稀釋氣,混勻製得。標準氣的濃度根據加入原料氣的稀釋氣的量及容器容積計算得知。所用原料氣可以是純氣,也可以是已知濃度的混合氣,其純度需用適宜的分析方法測定。
靜態配氣法的優點是所用設備簡單、操作容易,但因有些氣體化學性質較活潑,長時間與容器壁接觸可能發生化學反應,同時,容器壁也有吸附作用,故會造成配製氣體濃度不準確或其濃度隨放置時間而變化,特別是配製低濃度標準氣,常引起較大的誤差。對化學性質不活潑且用量不大的標準氣,用該方法配製較簡便。
常用方法
(一)注射器配氣法配製少量標準氣時,用100ml注射器吸取原料氣,再經數次稀釋製得。
(二)配氣瓶配氣法1 . 常壓配氣
取20L玻璃瓶或聚乙烯塑膠瓶,洗淨烘乾。精確標定容積後,將瓶內抽成負壓,用淨化空氣沖洗幾次,再排淨抽成負壓,加入一定量的原料氣,充入淨化空氣至大氣壓,充分搖動混勻製得。
使用配氣瓶進行常壓配氣的主要問題是:在標準氣使用過程中,空氣將由進氣口進入瓶中,使原氣體被稀釋而導致濃度降低。為減小標準氣在使用過程中的濃度變化,可將幾個同濃度標準氣的配氣瓶串聯使用。
2 . 正壓配氣
所配標準氣略高於一個大氣壓。配氣瓶由耐高壓玻璃製成,預先校準容積。配氣時,將瓶中氣體抽出,用淨化空氣沖洗三次,充入近於大氣壓的淨化空氣,再用注射器注入所需體積的原料氣,繼續向配氣瓶內充入淨化空氣達到一定壓力(如絕對壓力133kPa),放置1h後即可使用。
該方法用鋼瓶作容器配製具有較高壓力的標準氣。按配氣計量方法不同,分為壓力配氣法、流量配氣法、體積配氣法和質量配氣法。其中,以質量配氣法最準確,被廣泛套用。該方法套用高載荷精密天平稱量裝入鋼瓶中的氣體組分的質量,依據各組分質量分數計算所配標準氣的濃度。配氣工作在專用的配氣系統裝置上進行。