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湖北標準氣體的兩種配氣方法解析:靜態配氣和動態配氣
來源:www.zclytoys.com 發布時間:2021/1/22 9:36:38
靜態配氣

湖北標準氣體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, 即可計算出所配制湖北高純標準氣體的濃度。湖北標準氣體廠家分享常用的靜態配氣技術有以下幾種。

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, 可根據加入原料氣的濃度或液體的量及大瓶子的容積求得。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,  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。

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, 然后,連接一個事先裝入原料氣的氣體定量管。繼續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。

標準氣體的靜態配氣技術雖有儀器設備簡單,便于操作的優點,但因其配氣量少,并且取氣過程中濃度會發生改變, 所以對需氣量較大或通氣時間較長的工作就不適應了, 就要采用動態配氣技術配制標準氣體。

動態配氣

動態配氣技術就是能連續不斷的配制和供給一定濃度的標準氣體。用動態配氣技術配制標準氣體時, 首先需要一個能連續不斷供給原料氣的氣源, 作為這種配氣方法的氣源有鋼瓶標準氣和滲透管等。

1. 鋼瓶氣動態配氣法

在消防實際工作中, 所用標準氣體的濃度有時需要大, 有時需要小。鋼瓶標準氣雖有不同濃度的規格供應, 但購置各種濃度的標準氣體, 不僅代價太高, 而且不一定能及時辦到。較好的辦法是購置一個濃度較高的標準氣瓶, 需要低濃度標準氣體時, 用鋼瓶標準氣作原料氣,壓縮空氣(由低壓空氣鋼瓶或空壓機供給) 作稀釋氣,就可從取氣口得到所需濃度的標準氣體。

用此法配氣時, 在壓縮空氣的管路中應安裝選擇性過濾器(凈化器) , 以除去空氣中影響配氣純度的雜質。此外配氣出口的總流量應略大于用氣口的流量, 以保證所配氣體的濃度與純度。

2. 滲透管動態配氣法

(1) 滲透管及滲透率的測定

   滲透管是動態配氣法中的另一種氣源。

在安培瓶1 中裝入產生原料氣的液體( 如汽油等) , 用不銹鋼加固環3將聚四氟乙烯塑料帽2和安培瓶1 的頸部緊封牢固, 塑料帽的上端是比較薄(壁厚在1 毫米以下) 的滲透面4。由于原料液體的揮發性,使安培瓶中有一定蒸氣壓, 氣體分子在蒸氣壓力的作用下, 通過滲透面向外滲透。單位時間的滲透量叫滲透率。

在一定溫度下,滲透率的大小決定于滲透面的厚度和面積的大小等因素。滲透面越大, 壁越薄, 滲透率就越大。制作滲透管時, 就是通過改變滲透面積和厚度的辦法, 以獲得不同滲透率的滲透管。

任何滲透管在使用前都必須知道其滲透率。滲透率的測定方法是: 在一干燥瓶的底部裝入粒狀氫氧化鈉, 上面蓋一層尼龍紗網, 將滲透管放入干燥瓶中的紗網上。加蓋后, 滲透出來的氣體(汽油蒸氣) 就會被氫氧化鈉吸收。由于液體的蒸氣壓與溫度有關, 所以滲透率也隨溫度改變而改變。因此, 在測定滲透率時, 必須將干燥瓶放入恒溫水浴中, 溫度控制精度要達到±0.1℃。在恒溫放置過程中, 每隔一定的時間(至少12 小時) 用精密天平快速稱量滲透管一次(必須在10 分鐘內稱完) , 相鄰兩次的重量差就是滲透管在該時間段的滲透量。
實際測定時, 記錄一系列稱量和時間數據, 用計算滲透率并求其平均值?;蛞苑Q量數據為縱坐標, 時間為橫坐標, 繪制滲透率的特性曲線, 所得直線的斜率即為滲透率。

(2) 滲透管動態配氣裝置

用已知滲透率的滲透管配制標準氣體的裝置。

將滲透管放在氣體發生瓶中, 再將氣體發生瓶放入恒溫水浴中, 恒溫水浴的溫度要與測定滲透率時的溫度相同(一般為25±1℃) , 這樣就可不作溫度校正。

稀釋氣(壓縮空氣) 經硅膠、活性炭和氫氧化鈉凈化器2除去水分和雜質后, 再經流量控制閥和流量計3 進入氣體發生瓶7 (即混合器) 中, 將滲透出來的氣體分子帶出, 就得到標準氣體。

配制方法

包括氣體的發生, 一定體積或一定質量物質的量取及用空氣稀釋至一定濃度等步驟。

一、氣體發生
由于各種物質的物理、化學性質不同, 它們的存在形式各異, 因此, 獲得標準氣體的方法也不相同。對于以液體狀態存在的揮發性較大的物質, 可利用液體的揮發作用來制取。此外, 也可以利用化學反應來制取。

用后一種方法所產生的氣體常常含有雜質, 需先用適當的方法除去雜質后, 貯存到適當的容器中, 測定濃度后備用。

二、貯存
無論用什么方法產生的標準氣體, 通常都要收集到適當的容器中保存。生產廠家一般都是將其壓入鋼瓶或玻璃鋼瓶中, 并用清潔氣體稀釋成一定濃度, 作為商品出售。在生產車間或實驗室中可用玻璃容器、塑料袋或注射器臨時保存。但要注意, 被貯存的氣體不能與容器發生化學作用, 也不能通過器壁或縫隙漏掉。

三、空氣稀釋
用上述方法所獲得的標準氣體, 濃度一般都比較大, 不宜直接作為標準氣體使用, 而是把它作為原料氣, 通過適當的方法配制成所需濃度的標準氣體
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