无机气体 标准气体
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标准气体及分类
标准气体及配件概述
标准气体属于标准物质，具有一种或多种足够均匀和很
好地确定了的特性，用以校准测量装置、评价测量方法
或给气相物质赋值。
标准气体分类
仪器仪表校正用混和气 石油化工用标准气 环境检测用标准气
医学与医疗用标准校正气体 电力能源用标准气体 气体报警用用标准气体 地震监测用标准气体
880
8.0
Al
QF21A（21.8）
5
4
120
470
6.6 Fe，内涂 QF21A（21.8）
6
40
230
1500
55
Fe
PX32（G5/8）
6
空气 一氧化氮 一氧化碳
硅烷 煤气 三氟甲烷
氦 氨 氖 二氟氯溴甲烷 氩 丁烷 氪 2-丁烯 氙 二氟氯乙烷 氧 环丙烷 氢 一氟二氯甲烷 氰 氮
标准气体及配件概述
C2H2 BF3 CF2=CFBr COCl Cl2 ClF3 CNCl F2 HBr HCl HF CH3Cl CH3Br NOC
×
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减压器
几种常用的标准气体减压器
标准气体及配件概述
序号
名称
1 铜减压器
2 氢气减压器 3 不锈钢减压器 4 不锈钢微调阀
接口 W21.8-14-RH ， G5/8-14-RH W21.8×1/14-LH 以上三种接口
n
ja ( xi, j M i )
xk
i1
p
mj
n
ja ( xi, j M i )
i1
（3.1）
ISO 6142-2001标准物质配制浓度不确定度的计算公式见3.2：
u2( xk )
p
ja
xk m j
2
u2(m j )
n
i1
xk M i
2u2 (Mi )
p
n
xk
ja i1 xi, j
2
u
2
(
xi
,
j
)
（3.2）
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标准气体的制备
标准气体不确定度的估算
式中： j —配制混合气的过程中加入的原料气，j=a,b,…,p。 i —原料气中的各种组分，i=1,2,…,n。 mj —原料气j加入的质量。 xi,j —原料气j中组分i的摩尔分数。 Mi —组分i的摩尔质量。 xk —标准气体中各组分k的摩尔分数（为避免与原料气中组分的摩尔分
标准气体及应用
前
言
气体广泛应用于化工、冶金、石油、石化、机械、电子、轻工、纺织以及 航空、航天、核工业、环保等诸多领域 我国工业气体行业以12%以上的超常速度飞速发展 标准气体: 在工业生产上发挥着独特的规范和保证质量的作用
正确使用标准气体是保证测量结果准确可靠的关键技术之一
制备 包装 连接部件 分析方法 安全注意事项
正确使用减压器及其连接件
2、正确选用减压器连接管
应选择清洁过和钝化过的色谱级不锈钢管或铜管。 不建议金属混合使用，如黄铜调压器和不锈钢管 线之间往往不能取得良好的密封效果。 ★注意：避免引入污染。 切割管线用的切割器上不能有油等润滑剂，否则， 管路需重新清洁干净。
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标准气体及配件概述
正确使用减压器及其连接件
国家标准GB5274-2008完全采用了ISO6142国际标准，按此标准钢瓶装标准气体 配制采用重量法。
标准气体重量法制备过程：在充入一定重量的已知纯度的气体组份之后，分别称量 气瓶，充入的气体组份的质量由两次称量的质量之差确定。 混合气体中组分含量由下式计算： Xi=ni/n Xi：组分的摩尔数（mol/mol） ni：组分的物质量（mol） n：混合气体中全部组分的物质的量 （mol）
HCN CF3Br
H2S CF3Cl (CH3)2C=CH2 CH2=CF2 C3H8 CH3NH2
SO2 CH3SH CH2=CHBr N2O3 CF2Cl-CF2Cl
√
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标准气体及配件概述
不允许充装于铝合金气瓶的气体
乙炔 三氟化硼 三氟溴乙烯 碳酰氯
氯 三氟化氯 氯化氰
氟 溴化氢 氯化氢 氟化氢 氯甲烷 溴甲烷 亚硝酰氯
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标准气体及配件概述
正确使用减压器及其连接件
5、更换气瓶时避免污染
气瓶从减压器上卸下时，在大气压的作用下，大气会进入系统， 出现污染。
正确方法：关闭减压器，下游系统维持管道压力，卸下减压器， 更换气瓶，避免污染。
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标准气体及配件概述
正确使用减压器及其连接件
6、安装气瓶更换系统
• 许多色谱学家认为每更换一个气瓶就需要四个小时去恢复基线，这往往 是因为污染物进入了系统。即使有上述保护措施，更换一个气瓶常常要 花费半小时或更多时间。用户也往往是在方便时而不是必需时换气瓶。 例如，他们会在星期五下午更换还带有超过2MPa余压的气瓶以避免可想 得到的停工检修期。
正确选用减压器
更换气瓶时避免污染
减压器 及连接件 注意事项
正确选用减压器连接管
正确连接承压件
正确安装减压器
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标准气体及配件概述
正确使用减压器及其连接件
1、正确选用减压器
隔膜
不锈钢隔膜： 不吸附污染物
氯丁二烯橡胶隔膜： 随时吸附污染物并将其释 放到气流中
是否任何减压器都适用于分析过程？
阀体结构
减压器
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标准气体的制备
标准气体不确定度的估算
与组分气相关的误差来源
气瓶中的残余气体泄露，来源于： 抽真空后空气泄露进入气瓶； 充填过程中气瓶阀门的泄露； 充填完成后气瓶的泄露； 从气瓶向管道的漏气； 当用质量减少法时，残留在气体充填装置 中的气体； 在气瓶内表面上组分发生的吸附/反应： 组分之间的反应； 所用纯气中的杂质； 混匀不充分；
• 气瓶自动更换系统：可使服务不间断，消除浪费
和停工期。当一个气瓶用完后，系统会转换到另 一边，允许空瓶带有不低于0.5MPa的余压返回。 选择更换系统时，系统应具有类似于调压器的特 征：整料结构，无润滑，关闭排空阀。
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标准气体的制备
标准气体制备方法
标准气体的制备方法：称量法、渗透法、分压法、扩散法、静态 容量法、饱和法、流量比混合法、指数稀释法、体积比混合法
允许充装于铝合金气瓶的气体
Air NO CO SiH4
CHF3 He NH3 Ne CFClBr Ar C4H10 Kr CH3CH=CHCH Xe CH3CF2C O2 CH2CH2CH2 H2 CHFCl2 NCCN N2
1-丁炔 重氢
六氟丙烯 二氧化碳
硒化氢 磷化氢 异丁烷 甲烷 丙炔 氧硫化碳 四氧化二氮 氧化亚氮 丙烯 六氟化硫 三甲胺 六氟乙烷 氯乙烯 四氟甲烷 乙烯基甲醚 乙烯 二氟氯甲烷 丙二烯
W21.8-14-RH
5 带流量计减压器 W21.8-14-RH
6 双级减压器
G5/8-14-RH
用途 适用于载气和无腐蚀性气体
适用于可燃气体 适用于腐蚀性气体 适用于微量氧、硫化氢、氨气、 氯等标准气体 适用于气体报警仪用标准气体 适用于载气
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标准气体及配件概述
正确使用减压器及其连接件
安装气瓶更换系统
CH3CH2CCH D2
CF3CF=CF2 CO2 H2Se PH3
(CH3)2CHCH3 CH4
CH4CCH COS N2O4 N2O
CH3CH=CH2 SF6
(CH3)3N C2H5F6 CH2=CHCl
CF4 CH3OCH=CH2
C2H4 CHF2Cl CH2=C=CH2
砷化氢 二氟二氯甲烷
1-丁烯 偏二氟乙烷
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标准气体的制备
标准气体不确定度的估算
我们对按照GB/T 5274-2008 气体分析 标准混合气体的制备-称量法中计算的 所有实验数据按ISO 6142-2001提供的公式进行了验证，其二者实验结果相吻合。 ISO 6142-2001标准物质配制浓度的计算公式见3.1。
p
xk, j m j
整料加工阀体： 内腔小 气体通道笔直
铸造阀体： 内腔很大 无直接气体通道
如果污染物 进入，很容 易释放出去
随时捕获和释 放污染物，难 以置换
只有清洁的，整料加工的，带有不锈钢隔膜的减压器才用于分析系统。
★注意：色谱载气压力控制应采用双级减压器，因为单级减压器需随压力下降频繁调节。
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标准气体及配件概述
气瓶表面的金属、漆或商标脱落； 阀门、部件的螺丝位置的金属脱落； 气瓶、阀门或相关部件上的灰尘； 气瓶外表的吸附/脱附。
气瓶本身； 由于充填气体导致的气瓶与环境 空气之间的温度差异； 充填气体导致的气瓶体积变化。
空气密度的变化来源于
温度； 空气压力； 湿度和二氧化碳含量； 气瓶外体积测定的不确定度。
• 错误观念2：将金属压帽拧得越紧，密封效果就会越好。这种做法将导致
压帽压垮变形，从而产生泄漏而让上述污染物进入系统。金属压帽应按 制造商所详述的标准来拧紧。
★注意：a.如果系统有铜制连接件，不能用铜焊的方法来连接。轨道焊接法是一种 可行的替代方案，因为它使金属和金属融合结合而不需要填充金属物。 b.管子螺纹结合处所用Teflon 胶带必须不含润滑剂或密封剂。
4、正确连接承压件
• 对于承压件的装配，通常用与管路同样材质的双卡套。如材质不一样， 例如，黄铜卡套及压帽用在不锈钢管上，密封性将不会很好。
• 错误观念1：松的装配只是仅仅让气体从系统中泄漏出来。系统处于静止
状态时的确如此，但是，当气体处于流动状态时，泄露产生的真空还会 吸进大气中的氧、水分和碳氢化合物等污染物。
数相混淆，此处用脚标k表示，k =1,2,…,n）