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(jìn)行測定。但迄今為止,人們還沒(méi)有找到適合于標準氣體定值的定義法,而且不少化學(xué)分析方法在氣體濃度低于lo-4時(shí)測量誤差很大,往往不能滿(mǎn)足定徽要求。
二是間接測定法,即用質(zhì)量測定性(質(zhì)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(lái)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(zhì)量測定法進(jìn)行測定,而對按標準氣體發(fā)生法配制的標準氣體則采用流量測定法進(jìn)行定值。不過(guò),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(chǎn)生化學(xué)反應(組成變化)為前提的。有時(shí)單靠質(zhì)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(shí)采用物于是測定方法和化學(xué)分析方法。
標準氣體定值中質(zhì)量比混合法是利用超大型高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(diǎn)是其質(zhì)量測定值可以追溯到國際千克原器,而且在配氣時(shí)不需要對氣體的壓力、溫度、粘度等參數進(jìn)行校正.因而測定值準確可靠。但這種方法只靠質(zhì)量測定一種方法來(lái)確定濃度值,所以它是以天平的高精和鋼瓶?jì)葰怏w的高度穩定性為前提的。另外,鋼瓶質(zhì)量同組分氣體或稀釋氣體質(zhì)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(zhì)量測定技術(shù)。一般采用質(zhì)量測量范圍寬、測量精度又能夠滿(mǎn)足要求的大型大平,而且采用配重物替代稱(chēng)量法。盡管質(zhì)量比混合法存在著(zhù)一引起問(wèn)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(zhì)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(chēng)量高壓鋼瓶的質(zhì)量W0。
?。?)向高壓鋼瓶填充所要配制的組分氣體并測定其質(zhì)量W1。
?。?)再次向高壓鋼瓶填充稀釋氣體并稱(chēng)量其質(zhì)量W2。
在測定大容量鋼瓶的質(zhì)量時(shí),由于砝碼與容器在表面狀態(tài)(例如粗糙、生銹、涂漆脫落等)、平均密度、體積大小等方面的問(wèn)題,都會(huì )給質(zhì)量測定帶來(lái)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(chēng)量法,即選擇一個(gè)在大小、村料和外表面狀態(tài)上與充入氣體的容器相似的替代容器,在充所隧后進(jìn)行測量,并以此來(lái)抵消測定環(huán)境帶來(lái)的影響。用質(zhì)量測定法(質(zhì)量比混合法)確定的標準值與質(zhì)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(xué)反應性很強的氣體。
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