標準氣體的靜態配氣技術介紹

靜態配氣是把一定量的液體或原料氣加到已知容積的稀釋氣體的容器中, 混合均勻。根據所加入的液體或原料氣的量和容器的容積, 即可計算出所配制標準氣體的濃度。常用的靜態配氣技術有以下幾種。

1. 大瓶子配氣法

將大容積的玻璃瓶或聚乙烯塑料瓶洗凈、烘干, 充入干凈空氣代替瓶中原有氣體后, 抽成負壓, 再充入一定量的液體或原料氣。若原料在常溫下是氣體, 用氣體定量管加入 , 充入干凈空氣至常壓。若原料是揮發性液體, 可在一個小安培瓶中稱取一定量的液體,放入大瓶中, 抽氣使成負壓, 再搖碎安瓶, 待液體揮發后, 再充入干凈空氣到常壓。

大瓶子配氣法所制得的標準氣體的濃度, 可根據加入原料氣的濃度或液體的量及大瓶子的容積求得: 當加入瓶中的是原料氣時, 按下式計算:

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式中:V 1: 原料氣的體積(mL ) ;

L: 原料氣的濃度(ppm ) ;

V 0: 大瓶子的容積(L ) ;

Z: 所配氣體的濃度(ppm ) ;

當加入瓶中的是揮發性的液體時:

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式中: t: 氣體的溫度(℃) ;

m: 加入液體的量(g) ;

M : 液體的摩爾質量(g?mo l) ;

Z 和V 0 同上式。

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用大瓶子配氣時, 由于器壁的吸附作用, 配成的標準氣體的實際濃度往往比計算值低。為避免這種影響,可以將第一次配好的氣體放置一段時間后抽掉, 再進行第二次配氣。這樣可以減小瓶壁的吸附作用。

如果需要濃度更低的氣體, 在大瓶子中配氣后, 可用抽真空法再進行稀釋。例如, 將大瓶子中的氣體壓力抽至原有壓力的一半, 然后再充進干凈空氣至原來的壓力, 即可得到原來濃度一半的標準氣體。

2. 注射器配氣法

對于需氣量較小的工作, 用注射器配氣是很方便的。取兩個大小不等的注射器, 大注射器一般用100 毫升的, 小注射器根據配氣情況而定。配氣時, 在大注射器中放一小金屬片, 將活塞推入, 再用小注射器取一定量的原料氣, 將兩注射器連接, 把小注射器的氣體推入大注射器, 去掉小注射器和橡皮帽, 抽動大注射器活塞, 用干凈空氣將氣體稀釋到100 毫升, 搖動注射器中的金屬片, 使氣體混合均勻, 即得到較低濃度的標準氣體。稀釋后的濃度可根據稀釋前后氣體體積計算出來。如果一次稀釋達不到要求, 還可進行第二次、第三次稀釋…。進行再次稀釋時, 只要將大注射器中配好的氣體推出一部分, 然后吸入干凈空氣進行稀釋, 即可得到更低濃度的標準氣體。

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3. 塑料袋配氣法

用100 毫升注射器或通過濕式流量計將一部分空氣注入塑料袋內, 然后連接一個事先裝入原料氣的氣體定量管。繼續通氣將定量管中的原料氣壓入塑料袋中, 稀釋至一定體積。用手揉捏塑料袋, 使氣體混合均勻。根據加入原料氣的體積和塑料袋的充氣體積求出標準氣體的濃度。這種配氣方法的特點是: 塑料袋可大可小, 因而配氣量的大小不受容器的容積大小的限制。

標準氣體的靜態配氣技術雖有儀器設備簡單,便于操作的優點,但因其配氣量少,并且取氣過程中濃度會發生改變, 所以對需氣量較大或通氣時間較長的工作就不適應了, 就要采用動態配氣技術配制標準氣