揭开标准气体的神秘面纱
在线分析仪器中使用的标准气体根据气体成分分数分为二元、三元和多元标准气体,其中二
元标准气体通常称为量程气体。此外,仪器零点校准中使用的单组分高纯气体也属于标准气
体,通常称为零点气体。如氧化锆分析仪、电化学氧分析仪等
在线分析仪常用的辅助气体如下:
①参比气:多采用高纯氮,部分氧分析仪也采用一定浓度的氧作为参比气。
②载气:用于气相色谱仪,包括高纯氢、氮、氩、氦。
③燃烧气和助燃气:气相色谱仪fid、fpd检测器,燃烧气为氢,助燃气为仪表空气。
④吹扫空气:正压防爆吹扫采用仪表空气,样品管道及部件吹扫多采用氮气。
⑤伴热蒸汽:应采用低压蒸汽。
通过购买气瓶可以获得标准气、参考气、载气和燃烧气。一些气体,如氢气、氮气、氧气等,
也可以通过购买气体发生器获得。相比之下,气瓶具有种类齐全、压力稳定、纯度高、使用
方便等优点,因此得到了广泛的应用。
标准气体及其制备方法
标准物质分为两级,一级标准物质代码为gbw,二级标准物质代码为gbw(e),一级标准材
料主要用于研究和评价标准方法、二级标准材料定值等。二级标准材料通常被称为工作标准
材料,主要用于工作标准,以及同一实验室或不同实验室之间的质量保证。标准气体属于测
量标准材料的范畴,分为*标准气体和国家二级标准气体。
①*标准气体:采用绝对测量法或两种以上不同原理的准确可靠方法。在只有一种定值方法的
情况下,多个实验室以同样准确可靠的方法定值,均匀性在准确范围内,稳定性在一年以上,
或达到国际同类标准气体的水平。
②国家二级标准气体:可采用绝对法、两种以上方法或与一级标准气体直接比较。准确性和
均匀性不达到一级标准气体的水平,但能满足一般测量的需要,稳定性超过半年或能满足实
际测量的需要。
一、二级标准气体必须经国家质量监督检验检疫总局批准,颁发定级证书和制造计量器具许
可证,并持有统一编号。一级标准气体编号为cbw×××××,二级标准气体的编号是gbw(e)
××××××。gbw是国家标准材料的汉语拼音缩写,其次是×代表数字(一级标准物质有5位数字,
二级标准物质有6位数字),分别代表标准物质的分类号和排序号。
标准气体的制备方法可分为静态法和动态法。
①静态法主要包括:质量比混合法、称量法、压力比混合法(压力法)、体积比混合法(静态体积
法)。
②动态法主要包括:流量比混合法、渗透法、扩散法、定体积泵法、光化学反应法、电解法
和蒸汽压法。
瓶装标准气主要采用称重法和分压法制备。其他方法多用于实验室制备少量标准气。
瓶装标准气体一般由专业配气厂家提供。由于气瓶与充装气体之间存在物理吸附和化学反应,
一些微量或痕量气体(如活性气体、微量水、微量氧等)难以保持数量值的稳定性,因此不
宜储存在气瓶中,称量法或压力法制备的气体类型和含量范围也受到一定限制。.
其他方法可以弥补这一不足,如渗透法适用于制备标准气体,标准气体在常温下为液体制备
微量有机气体,电解法适用于制备微量氧的标准气体。这些低含量的标准气体很难长期保持
稳定,因此需要临时制备,输送标准气体的管道应尽可能短。这种标准气体通常由仪器制造
商或用户在仪器校准和校准时制备。