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标准气体的稳定性与有效期


标准气体的稳定性是制备和使用中的关键问题。理论上,充入高压气瓶的标准气体的浓度值在储存和使用过程中不得改变。然而,当标准气体中的组分气体或杂质接触容器内壁时,往往会引起吸附、解吸、化学反应等现象,使其浓度值随时间变化。浓度越低,组成越复杂,变化越大。因此,标准气体的稳定性与容器材料的物理性质、容器内壁的预处理以及气体本身的化学性质密切相关。 (1) 储存容器的选择和预处理 装有标准气体的容器必须由耐腐蚀、无锈蚀、吸附性低、化学性能稳定和机械强度高的材料制成。常用的高压容器由锰钢、铬相钢、铝合金或不锈钢制成。通常,内壁处理方法包括酸洗、水洗、镜面研磨、饱和处理等。饱和处理是一种防止吸附或解吸对容器内壁的影响的方法。首先,打磨容器内壁,涂上抗氧化漆,然后用高浓度气体填充容器并放置约10d,以提高标准气体的稳定性。饱和处理可以显著提高标准气体的质量。 (2) 标准气体稳定性试验 标准气体的稳定性试验旨在确定标准气体浓度值随时间的变化曲线。根据不同气体的性质,可以使用不同的测量方法。为了使测量结果准确、可靠和可比,不仅需要使用高精度的测量方法,还需要在每次测量前用新制备的参考标准气体校准测量仪器。标准气体浓度值随时间的变化通常用变化率表示,即不同时间的浓度变化百分比,通过将0d测量值取为100%来实现。 画一条变化率与时间的曲线,你会得到同样的变化线。这种汇率曲线可以直观地解释标准气体的稳定性。 3) 标准气有效期 通常,标准气体的使用寿命根据稳定性试验结果确定。有效期是指浓度变化率不超过规定指标的时间间隔。如果钢瓶标准气体的浓度很低,其浓度变化很大。因此,从稳定性的角度来看,组分气体的浓度越高,其越稳定。即使高压瓶中标准气体的浓度为5×10-5以上,瓶中的组分气体仍会发生变化,因此可以保证默认值的有效期通常设置为半年至一年。如果某些准气体已超过有效期,但容器内的残余压力超过8MPa(80atm),则可再次测量,并在确定值后再次使用。如果残余压力因用户消耗标准气体而改变,则吸附在容器内壁上的气体组分被解吸,从而改变浓度值。如果高压气瓶标准气体的残余压力低于1MPa(l0Atm),一般不允许使用。

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