了解一下關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)氣體穩(wěn)定性的研究

　　標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是指:"具有足夠均勻并已經(jīng)很好地確定某一種或多種特性的物質(zhì)或材料，用于校準(zhǔn)儀器、評價(jià)測量方法或確定物質(zhì)的量值。"
 

　　標(biāo)準(zhǔn)氣體是氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，由于標(biāo)準(zhǔn)氣體具有一定的有效期，因此，標(biāo)準(zhǔn)氣體的穩(wěn)定性是配制和使用過程中的關(guān)鍵問題。
 

　　裝入高壓容器(鋼瓶)中的標(biāo)準(zhǔn)氣體的一個(gè)重要條件是在保存和使用過程中其量值不應(yīng)發(fā)生變化。實(shí)際上，標(biāo)準(zhǔn)氣體中成分氣體或不純物與容器內(nèi)壁接觸時(shí)往往引起吸附、解吸、化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象，而使其量值隨時(shí)間發(fā)生變化，在含量越低，組成成分越復(fù)雜時(shí)，這種變化就越大。
 

　　標(biāo)準(zhǔn)氣體穩(wěn)定性研究如下:
 

　　穩(wěn)定性影響因素
 

　　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4h。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，見表1，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，由于鋁合金鋼瓶內(nèi)壁比較光滑，因此在盛裝一般氣體時(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的影響。先對容器內(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10.1mg/m3，COS/N2一瓶。用經(jīng)KG處理的鋼瓶配制9.8mg/m3COS/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)間長了容易分層，這勢必影響其穩(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)，使瓶內(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》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0.1MPa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。