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标准物质是指:“具有足够均匀并已经很好地确定某一种或多种特性的物质或材料, 用于校准仪器、评价测量方法或确定物质的量值。”标准气体是气体标准物质, 由于标准气体具有一定的有效期, 因此,标准气体的稳定性是配制和使用过程中的关键问题。
众所周知, 装入高压容器(钢瓶) 中的标准气体的一个重要条件是在保存和使用过程中其量值不应发生变化。实际上,标准气体中成分气体或不纯物与容器内壁接触时往往引起吸附、解吸、化学反应等现象, 而使其量值随时间发生变化, 在含量越低, 组成成分越复杂时, 这种变化就越大。
在火灾自动报警器、呼吸器、传感器和火灾现场易i燃、易i爆、有毒、有害气体快速检测仪器及其它消防产品的研究、开发和生产中, 经常需要配制一系列物质的标准气体, 用以对产品进行检测和校准; 在火灾现场易i燃、易i爆、有毒、有害气体物质快速检测中, 需要一定浓度的标准气体, 作为制作标准色列或浓度标尺的标准;
在火灾原因调查中, 研究和应用一种气态物证的分析鉴定方法时, 需配制一定浓度的被检测物质的标准气体, 以试验不同采样仪器的采样效率或不同吸收液的吸收效率和鉴定方法的准确性、可靠性。因此, 配制一定浓度的标准气体是消防产品研究、开发、生产和消防工作的一个重要环节。而标准气体的配制又不同于液体标准物质的配制, 有一定的难度。因此, 本文将重点介绍几种所用仪器, 设备简单, 易于操作, 特别适用于消防产品研制、生产和消防实际工作的标准气体的配制技术。
气体的基本概念
温度、绝i对温度、相对温度、临界温度、临界压力
温度是物质分子热运动的统计平均值。气体温度是气体分子热运动产生的。气体温度的单位常用摄氏(℃)表示,水结冰的温度为0℃。物理学上常使用绝i对温度,用“K”表示。绝i对温度以-273℃作为零度。摄氏和绝i对温度的关系是T=t+273。此外英国科学家还经常用“华氏温度”,符号为oF。
因为任何气体在一点温度和压力下都可以液化,温度越高,液化所需要的压力也越高,但是当温度超过某一数值时,即使在增加多大的压力也不能液化,这个温度叫临界温度,在这一温度下压力就叫做临界压力。
稀释法1、适用范围稀释法法法是制备低含量标准气体的方法之一。2、所需设备气瓶,气瓶减压阀门,流量控制器,压力表,管道。体积法1、适用范围体积比法是简单的配气方法,是根据所需气体的含量,按体积计算。控制组分气体和释稀释气体的体积,经混合而得到的标准气体。2、所需设备,定体积容器。均匀性是考察标准气体性能的一个重要指标。标准气体的特性应该是均匀的即在规定的范围内其量值保证不变。不论采用哪种方法制备的标准气体,都需要进行混匀处理。标准气体的混匀方法有:热处理法、钢瓶滚动法、特殊充填法、自然扩散法、其他混匀方法等,几种混匀操作方法如下: [1] 热处理法一般将制备好的标准气体的容器置于40℃以下的温水浴中加热,使气体组分较快的混合均匀。钢瓶旋转滚动法将钢瓶水平放在混匀半置的滚动轴上,使它绕轴心旋转民。该法混匀所需时间短,操作简单。特殊充填法在充填某些气体时,可将钢瓶倒立并保持45℃的倾斜,从下端充气,促使气体绝热膨胀,产生放热效应,气体可以在充填的同时混合均匀。