揭開標準氣體的神秘面紗
在線分析儀器中使用的標準氣體根據氣體成分分數分為二元、三元和多元標準氣體,其中二
元標準氣體通常稱為量程氣體。此外,儀器零點校準中使用的單組分高純氣體也屬于標準氣
體,通常稱為零點氣體。如氧化鋯分析儀、電化學氧分析儀等
在線分析儀常用的輔助氣體如下:
①參比氣:多采用高純氮,部分氧分析儀也采用一定濃度的氧作為參比氣。
②載氣:用于氣相色譜儀,包括高純氫、氮、氬、氦。
③燃燒氣和助燃氣:氣相色譜儀FID、FPD檢測器,燃燒氣為氫,助燃氣為儀表空氣。
④吹掃空氣:正壓防爆吹掃采用儀表空氣,樣品管道及部件吹掃多采用氮氣。
⑤伴熱蒸汽:應采用低壓蒸汽。
通過購買氣瓶可以獲得標準氣、參考氣、載氣和燃燒氣。一些氣體,如氫氣、氮氣、氧氣等,
也可以通過購買氣體發生器獲得。相比之下,氣瓶具有種類齊全、壓力穩定、純度高、使用
方便等優點,因此得到了廣泛的應用。
標準氣體及其制備方法
標準物質分為兩級,一級標準物質代碼為GBW,二級標準物質代碼為GBW(E),一級標準材
料主要用于研究和評價標準方法、二級標準材料定值等。二級標準材料通常被稱為工作標準
材料,主要用于工作標準,以及同一實驗室或不同實驗室之間的質量保證。標準氣體屬于測
量標準材料的范疇,分為*標準氣體和國家二級標準氣體。
①*標準氣體:采用絕對測量法或兩種以上不同原理的準確可靠方法。在只有一種定值方法的
情況下,多個實驗室以同樣準確可靠的方法定值,均勻性在準確范圍內,穩定性在一年以上,
或達到國際同類標準氣體的水平。
②國家二級標準氣體:可采用絕對法、兩種以上方法或與一級標準氣體直接比較。準確性和
均勻性不達到一級標準氣體的水平,但能滿足一般測量的需要,穩定性超過半年或能滿足實
際測量的需要。
一、二級標準氣體必須經國家質量監督檢驗檢疫總局批準,頒發定級證書和制造計量器具許
可證,并持有統一編號。一級標準氣體編號為CBW×××××,二級標準氣體的編號是GBW(E)
××××××。GBW是國家標準材料的漢語拼音縮寫,其次是×代表數字(一級標準物質有5位數字,
二級標準物質有6位數字),分別代表標準物質的分類號和排序號。
標準氣體的制備方法可分為靜態法和動態法。
①靜態法主要包括:質量比混合法、稱量法、壓力比混合法(壓力法)、體積比混合法(靜態體積
法)。
②動態法主要包括:流量比混合法、滲透法、擴散法、定體積泵法、光化學反應法、電解法
和蒸汽壓法。
瓶裝標準氣主要采用稱重法和分壓法制備。其他方法多用于實驗室制備少量標準氣。
瓶裝標準氣體一般由專業配氣廠家提供。由于氣瓶與充裝氣體之間存在物理吸附和化學反應,
一些微量或痕量氣體(如活性氣體、微量水、微量氧等)難以保持數量值的穩定性,因此不
宜儲存在氣瓶中,稱量法或壓力法制備的氣體類型和含量范圍也受到一定限制。.
其他方法可以彌補這一不足,如滲透法適用于制備標準氣體,標準氣體在常溫下為液體制備
微量有機氣體,電解法適用于制備微量氧的標準氣體。這些低含量的標準氣體很難長期保持
穩定,因此需要臨時制備,輸送標準氣體的管道應盡可能短。這種標準氣體通常由儀器制造
商或用戶在儀器校準和校準時制備。