影響標(biāo)準(zhǔn)氣體穩(wěn)定性的因素有哪些？
- 發(fā)布時(shí)間：2024-12-16
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標(biāo)準(zhǔn)氣體穩(wěn)定性在很大程度上與容器的材料特性、容器內(nèi)壁的預(yù)處理、氣體本身的化學(xué)特性和使用條件有著密切關(guān)系。
容器選擇
盛裝標(biāo)準(zhǔn)氣體的容器應(yīng)由耐腐蝕、抗壓、吸附少、不生銹、化學(xué)特性穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度高的材料制成，通常使用的高壓容器是鋁合金瓶，而碳鋼瓶因其內(nèi)壁不光滑、吸附大而被逐步淘汰。
預(yù)處理
盛裝標(biāo)準(zhǔn)氣體的鋼瓶使用前應(yīng)進(jìn)行表面清潔、涂漆處理，然后，將鋼瓶加溫至100 ℃左右，同時(shí)抽真空處理約4 h。鋼瓶處理完畢后，必須分析其H2O、O2等雜質(zhì)含量, 合格后方可使用。
氣體要求
配制10% 的CH4/Ar 四瓶，進(jìn)行為期一年的穩(wěn)定性考察，見(jiàn)表1，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，由于鋁合金鋼瓶?jī)?nèi)壁比較光滑， 因此在盛裝一般永久氣體時(shí)性質(zhì)穩(wěn)定，變化不大，鋼瓶不用特殊處理，即可滿足此類標(biāo)準(zhǔn)氣體穩(wěn)定性的要求。
在配制COS、H2S、SO2 等氣體時(shí)，必須對(duì)鋼瓶進(jìn)行KG 或CM 處理，即為了防止容器內(nèi)壁因吸附或解吸等帶來(lái)的影響。先對(duì)容器內(nèi)壁進(jìn)行鏡面研磨,涂上防氧化漆，然后把高濃度氣體充入容器內(nèi)并放置10d左右，從而提高標(biāo)準(zhǔn)氣體的穩(wěn)定性。用未經(jīng)KG 或CM 處理的鋼瓶配制10.1 mg/m3 ,COS/N2一瓶。用經(jīng)KG 處理的鋼瓶配制9.8 mg/m3 COS/N2 一瓶。
以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，配制易吸附標(biāo)準(zhǔn)氣體時(shí)，鋼瓶必須經(jīng)KG 或CM 處理，才能保證其穩(wěn)定性可靠，否則，組分氣的含量變化很大，不宜作為標(biāo)準(zhǔn)氣體來(lái)使用。
分子量
當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)氣體的組分氣和稀釋氣分子量相差太大時(shí)，如H2、He 和CO2、Ar 組成的標(biāo)準(zhǔn)氣體，靜置時(shí)間長(zhǎng)了容易分層，這勢(shì)必影響其穩(wěn)定性，并且其含量越高, 影響越大。因此，在使用這類標(biāo)準(zhǔn)氣體時(shí)，必須先把鋼瓶進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或放倒在地上滾動(dòng)，使瓶?jī)?nèi)氣體混合均勻。否則，其量值不準(zhǔn)，影響標(biāo)準(zhǔn)氣體的穩(wěn)定性。
使用條件
環(huán)境條件與標(biāo)準(zhǔn)氣體的穩(wěn)定性也有很大關(guān)系，溫度、濕度要適宜, 象一些液化類氣體，必須在室溫以上使用；在使用標(biāo)準(zhǔn)氣體時(shí)，對(duì)系統(tǒng)的要求很高，絲毫不能泄漏。因此，用戶要嚴(yán)格按照《標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書(shū)》上的要求使用，才能保證標(biāo)準(zhǔn)氣體的量值準(zhǔn)確，穩(wěn)定性可靠。
使用周期
標(biāo)準(zhǔn)氣體的使用有效期是根據(jù)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)加以確定的，一般把能夠保證標(biāo)準(zhǔn)值的有效期定為半年至一年。由于當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)氣體的壓力減小時(shí)，被吸附在容器內(nèi)壁上的各種成分氣體便解吸，其濃度值發(fā)生變化，因此一般規(guī)定，高壓鋼瓶標(biāo)準(zhǔn)氣體的殘壓低于0.1 MPa時(shí), 應(yīng)停止使用。
結(jié)果討論
標(biāo)準(zhǔn)氣體穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，只要在配制過(guò)程中，注意容器的選擇及預(yù)處理，用戶按標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)規(guī)定的要求使用，標(biāo)準(zhǔn)氣體在有效期內(nèi)是穩(wěn)定的，用戶可放心使用。
