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标准气体的制备与应用

一、标准气体的概念理解
1、定义：标准气体是带有证书的具有计量溯源性的一种或多种准确特性量值，用于校准仪器，评价测量方法或给物质赋值的气体。
2、特性：
1）稳定性：在规定的时间间隔和环境条件下，标准气体的特性量值保持在规定的范围内的特性、标准气体的稳定性表现在气体对气瓶和阀门不产生吸附和反应，气体组分之间不发生化学反应。
2）均匀性：均匀性是物质的一种或几种特性具有相同组分或相同结构的状态、标准气体的均匀性表现在不同温度和压力下各组分的特性量值在规定的范围内。气体组分不分层，无液化。
3）准确性：是指标准气体具有准确计量的标准值。其量值可以溯源。

二、标准气体的制备过程
无论是采用压力法，体积法或称量法制备瓶装标准气体，均需通过下列过程实现。充装----滚动混匀----分析检测----给出量值(检验报告或标准物质证书)。通过压力法/体积法或称量法实现混合气体充装已不再是难题，只要具备高精度的压力表和高精度的天平、充装是很*实现的。如何使标准气体量值准确和有效，是所有标准气体制造商和研究机构面临的任务。

三、影响标准气体量值稳定的因素：
1、气瓶和阀门材料在气体充装前，要充分考虑到气体各组分与气瓶材料，阀门及密封材料的相容性，作为标准气体的包装容器，碳钢，铝合金材料已被广泛应用。不同浓度，不同组分的标准气体是否和气瓶材料或阀门材料相容，直接影响到标准气体的质量。如氟化，氯化，氟气，氯气，氯，氯，溴等与铝产生反应，不能用铝合金气瓶直接盛装。一定浓度的腐蚀性气体不能选择铜阀而需要选择不锈钢阀。
2、气瓶处理方法用于盛装标准气体的气瓶，内表面需进行常规处理和特殊处理，以保证标准气体量值的稳定。处理方法包括加热除去气瓶内的水分，抽真空置换除去空气及其他杂质气体，内表面涂层使气瓶内表面减少与组份气体的物理吸附或化学反应；内表面钝化使气瓶内表面具有好的惰性，有利于活泼性气体混合物的量值稳定。对于微量活泼性气体，正确地选择气瓶处理方法是制备标准气体的关键。
3、组成混合气体各组份原料气的纯度及杂质。除了材料相容性和进行适当的气瓶处理外，原材料的纯度是另一个值得注意的问题、如果原料中含有和配制组份相同的杂质，杂质的准确定量就直接影响到组分的量值、如制备为背景气的1ppm标准气体，除了要知道组分气的纯度外，还要知道高纯中CO2的含量。这样才能给出CO2的准确量值。

标准气体有使用危险吗？ 
标准气体属于气体标准物质。标准气体是高度均匀的，良好重复性和量值准确的测定标准，它们具有复现，保存和传递量值的基本作用，在物理，化学，生物与工程测量领域中用于校准测量仪器和测量过程，评价测量方法的准确度和检测实验室的检测能力，确定材料或产品的特性量值，进行量值仲裁等。标准气体视气体组分数区分为二元，和多元标准气体；配气准度要求以配气允差和分析允差来表征；配制方法可采用重量法，然后用色谱分析校核，也可按标准传递程序进行传递。
标准气体潜在的危险分析： 标准气体瓶身没有警告标识或是标识不清 1)不仅纯气体的瓶身要贴标识，标准气体的瓶身也要贴标识。2)标准气体也有成分构成和浓度。 3)标签和气体各项指标要相符 4)标准气体的阀门出口螺纹应遵循的规则 标准气体的阀门出口螺纹应遵循：可燃标准气体-左旋，不燃标准气体-右旋。 5)充装气体过程中要确保工作人员的人身安全，执行严格的操作程序，装配人员要经过正规培训。
6)标准气体的阀门出口螺纹应遵循的规则
标准气体的阀门出口螺纹应遵循：可燃标准气体-左旋，不燃标准气体-右旋；目前市场上大多数生产厂提供的标准气体阀门出口螺纹没有什么区别，全部采用右旋；标准气体应和纯气一样，可燃标准气体使用出口螺纹右旋的阀门，防止在生产过程中和客户使用时错接；
7)气体接近爆炸限或充装过程中经过爆炸区间，没有浓度和压力限制作为标准气体生产厂家，不仅仅提供给客户的较终产品浓度在可燃（爆炸）下限以下，而且在充装过程中也要确保操作人员的安全，对于在充装过程中经过爆炸区间的标准气体，应经过严格计算控制充装压力和进样顺序，制定严格的操作程序，操作者应该接受培训，培训合格后才可充装此类气体。