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四大標(biāo)準(zhǔn)氣體分析方法
分析標(biāo)準(zhǔn)氣體的方法很多,但常用的主要有:氣相色譜法、化學(xué)發(fā)光法、非色散紅外法以及用于微量水和微量氧分析的其他方法。
一、氣相色譜法:
氣相色譜法適用于氫氣、氧氣、氮?dú)?、Ar、氦氣、一氧i化碳、二氧化碳等無(wú)機(jī)氣體,甲i烷、乙i烷、丙i烯及C3以上的絕大部分有機(jī)氣體的分析。通過(guò)直接法、濃縮法、反應(yīng)法等樣品處理技術(shù)的應(yīng)用,分析的含量范圍為10-9~99。999%。所以,氣相色譜法也是分析標(biāo)準(zhǔn)氣體中應(yīng)用多、普遍的方法。
氣相色譜儀主要由氣路系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、柱恒溫箱、色譜柱、檢測(cè)器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等組成。 用氣相色譜法分析標(biāo)準(zhǔn)氣體,要想獲得準(zhǔn)確可靠的分析結(jié)果,首先必須建立分析方法,選擇合適的操作條件和操作技術(shù)。建立分析方法可從以下幾方面考慮。
二、化學(xué)發(fā)光法
化學(xué)發(fā)光法是利用某些化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的發(fā)光現(xiàn)象對(duì)組分進(jìn)行分析的方法,具有靈敏度高,選擇性好,使用簡(jiǎn)單方法、快速等特點(diǎn)。因此,適用硫化物、氮氧化物、氨等標(biāo)準(zhǔn)氣體的分析。
三、非色散紅外分析法
非色散紅外氣體分析器是利用不同的氣室和檢測(cè)器測(cè)量混合氣體中的一氧i化碳、二氧化碳、二氧i化硫、氨、甲i烷、乙i烷、丙i烷、丁烷、乙i炔等組分的含量。
非色散紅外氣體分析器主要由紅外光源、試樣室、濾波器、斬波器、檢測(cè)器、放大器及數(shù)據(jù)顯示裝置組成。
檢測(cè)器是儀器的交鍵部件,紅外檢測(cè)器分成熱檢測(cè)器和光子檢測(cè)器兩種類型。熱檢測(cè)器是一種能量轉(zhuǎn)換器,可以把熱能轉(zhuǎn)換成電信號(hào),電信號(hào)經(jīng)放大后,輸入數(shù)據(jù)裝置。光子檢測(cè)器接受紅外輻射,將半導(dǎo)體中的電子從非導(dǎo)電能級(jí)激發(fā)到導(dǎo)電能級(jí),在這一過(guò)程中半導(dǎo)體的電阻有所降低。所以半導(dǎo)體檢測(cè)器比熱檢測(cè)器響應(yīng)快。
四、其它分析方法:
微量氧分析儀
在高純氣體的分析中,幾乎所有的高純氣體中都要求準(zhǔn)確測(cè)定其中微量氧的含量。由于大氣中含有大量的(21%)氧,準(zhǔn)確測(cè)定高純氣體中微量氧乃至痕量氧,是氣體分析中的難點(diǎn)之一。
氣體的基本概念
壓縮空氣
空氣具有可壓縮性,經(jīng)空氣壓縮機(jī)做機(jī)械功使本身體積縮小、壓力提高后的空氣叫壓縮空氣。壓縮空氣里含有很多雜質(zhì):1.水,包括水霧、水蒸氣、凝結(jié)水;2.油:包括油污、油蒸氣;3.各種固態(tài)物質(zhì)如:銹泥、金屬粉末、橡膠粉末、焦油粒及濾材、密封材料的細(xì)末等;此外還有多種有害的化學(xué)異味物質(zhì)等。壓縮空氣可以通過(guò)加壓、降溫、吸附等方法來(lái)除去其中的水蒸氣??赏ㄟ^(guò)加熱、過(guò)濾、機(jī)械分離等方法除去液態(tài)水份。
吸附、膜滲透
吸附是氣體中一個(gè)或多個(gè)組分在多孔固體表面的選擇性濃縮,被吸附的組分稱作吸附介質(zhì),多孔固體稱為吸附劑。吸附劑與吸附介質(zhì)的連接力是化學(xué)鍵,而吸附介質(zhì)的解析靠升溫或降低該組分在氣壓中分壓。另一種情況是吸附組分與固體吸附劑去化學(xué)反應(yīng)時(shí),稱為化學(xué)吸附,化學(xué)吸附一般情況下不能再生。
膜滲透指在氣體凈化過(guò)程中聚合物分離氣體是基于一個(gè)或多個(gè)氣體組分從膜的一邊選擇性的滲透到另一邊。該組分溶解于聚合物膜的表面,并沿著膜傳遞形成一濃度差,保持此濃度差是靠膜一邊組分的分壓高于膜另一邊該組分的分壓。
氣體常用法定計(jì)量單位
根據(jù)一九八四年二月二十七日國(guó)i務(wù)院《關(guān)于在我國(guó)統(tǒng)一實(shí)行法定計(jì)量單位的命令》編制
法定計(jì)量單位:SI單位
法定計(jì)量單位:非國(guó)際單位制的單位
標(biāo)準(zhǔn)氣體的常用用途
(1)、用于建筑家居環(huán)境監(jiān)測(cè)
隨著人們生活水平的提高,人們對(duì)建筑家居的裝飾要求越來(lái)越高,室內(nèi)建筑裝飾裝修材料中的有害物質(zhì)必須嚴(yán)格控制,準(zhǔn)確檢測(cè),如C?H?、甲醛、氨等。要準(zhǔn)確測(cè)定家居環(huán)境中有害氣體的含量,需要有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)氣體來(lái)校準(zhǔn)儀器。
(2)、用于大氣環(huán)境污染監(jiān)測(cè)
隨著環(huán)境污染的日趨嚴(yán)重,治理環(huán)境污染的問(wèn)題迫在眉睫。各個(gè)國(guó)家都制定了環(huán)境保護(hù)i法、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和居信區(qū)大氣中有害物質(zhì)的容許濃度等。因此,環(huán)境的監(jiān)測(cè)與治理、大氣污染的評(píng)價(jià)更為重要。為了保證監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性,治理的有效性,需要量值準(zhǔn)確可靠的標(biāo)準(zhǔn)氣體定期校準(zhǔn)監(jiān)測(cè)的各類儀器儀表。
(3)、用于儀器儀表的檢與校準(zhǔn)
現(xiàn)代化的生產(chǎn)過(guò)程,從原料的檢驗(yàn),生產(chǎn)流程的控制,直到后產(chǎn)品質(zhì)量的檢驗(yàn)與評(píng)估,都離不開(kāi)各種類型的儀器儀表。為了保證與高質(zhì)量的生產(chǎn),需要定期使用各種標(biāo)準(zhǔn)氣體對(duì)其儀器儀表進(jìn)行檢定或校準(zhǔn),特別是在線儀器儀表經(jīng)長(zhǎng)期使用或修理以后,更需要用標(biāo)準(zhǔn)氣體來(lái)校準(zhǔn)刻度。
(4)、用于醫(yī)i療衛(wèi)生及臨床化驗(yàn)
近年來(lái),我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)氣體已開(kāi)始應(yīng)用于醫(yī)i療衛(wèi)生與臨床化驗(yàn)中,如血液氣體分析、肺功能測(cè)定、細(xì)菌培養(yǎng)、呼吸代謝測(cè)定、放i射性示蹤器、外i科激光手術(shù)、孕婦分娩等方面。
(5)、用于氣體產(chǎn)品質(zhì)量控制
為了保證生產(chǎn)的氣體產(chǎn)品質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),必須定期限對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行日常監(jiān)督檢驗(yàn),而大多數(shù)氣體分析儀器是相對(duì)測(cè)量的儀器,必須用標(biāo)準(zhǔn)氣體為定量標(biāo)準(zhǔn),以保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。