標準氣體的靜態(tài)配氣技術(shù)介紹

靜態(tài)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(jù)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(tài)配氣技術(shù)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(fā)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(fā)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(jù)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(fā)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(zhì)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(jù)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(jù)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(nèi), 然后連接一個事先裝入原料氣的氣體定量管。繼續(xù)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(jù)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(tài)配氣技術(shù)雖有儀器設(shè)備簡單,便于操作的優(yōu)點,但因其配氣量少,并且取氣過程中濃度會發(fā)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(yīng)了, 就要采用動態(tài)配氣技術(shù)配制標準氣