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標準氣體定值方法確定標準氣體的濃度

2020-02-12 13:55:13

從理論上講,標準氣體定值方法主要有兩種。

  一是直接測定法.即用定義法進行測定。但迄今為止,人們還沒有找到適合于標準氣體定值的定義法,而且不少化學分析方法在氣體濃度低于lo-4時測量誤差很大,往往不能滿足定徽要求。


二是間接測定法,即用質量測定性(質量比混合法)、壓力測定法(壓力比混合法)、體積測定法(體積比混合法)等物理測量法來確定標準氣體的濃度值。換言之.對充入容器(高壓鋼瓶)中的標準氣體要按質量測定法進行測定,而對按標準氣體發生法配制的標準氣體則采用流量測定法進行定值。不過,這種物理測定法是以組分氣體和稀釋氣體能夠混合均勻、不同氣體混合后不產生化學反應(組成變化)為前提的。有時單靠質量測定法等物理方法不能準確定值,所以,在標準氣體定值中多同時采用物于是測定方法和化學分析方法。


標準氣體定值中質量比混合法是利用超大型天平分別測量高純組分氣體和稀釋氣體,并定量混合而配制標準氣體的方法。它的特點是其質量測定值可以追溯到國際千克原器,而且在配氣時不需要對氣體的壓力、溫度、粘度等參數進行校正.因而測定值準確可靠。但這種方法只靠質量測定一種方法來確定濃度值,所以它是以天平的精度和鋼瓶內氣體的高度穩定性為前提的。另外,鋼瓶質量同組分氣體或稀釋氣體質量相比大得多。而且砝碼與鋼瓶在大小、材料和密度上差異很大,因而需要很高的質量測定技術。一般采用質量測量范圍寬、測量精度又能夠滿足要求的大型天平,而且采用配重物替代稱量法。盡管質量比混合法存在著一引起問題,但它同其他方法相比,其準確度高得多。

  標準氣體定值用質量測定法確定標準氣體濃度值的步驟如下:

 ?。?)先用稀釋氣體將高壓鋼瓶清洗干凈,然后抽真空至10-2Pa以下,用天平準確稱量高壓鋼瓶的質量W0。

 ?。?)向高壓鋼瓶填充所要配制的組分氣體并測定其質量W1。

 ?。?)再次向高壓鋼瓶填充稀釋氣體并稱量其質量W2。


在測定大容量鋼瓶的質量時,由于砝碼與容器在表面狀態(例如粗糙、生銹、涂漆脫落等)、平均密度、體積大小等方面的問題,都會給質量測定帶來誤差。為了克服上述因素對測量結果的影響,可以采用替代稱量法,即選擇一個在大小、村料和外表面狀態上與充入氣體的容器很相似的替代容器,在充所隧后進行測量,并以此來抵消測定環境帶來的影響。用質量測定法(質量比混合法)確定的標準值與質譜法的測定結果比較一致,但該法不適于微量混合的標準氣體或化學反應性很強的氣體。



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