标准气体的配制

标准气体的配制
熟练掌握标准气体的制取和标准气体的配制方法，主要包括：静态配气法、动态配气法的具体配气方法以及相应的计算过程。
一、标准气的产生
1、常见有害气体的发生方法
气体        发生方法        所含杂质        杂质去除方法
CO        甲酸滴入浓硫酸中加热        硫酸、甲酸        先用NaOH溶液洗，再用水洗
CO2        碳酸钠+盐酸        盐酸        先用NaOH溶液洗，再用水洗
NO        滴40％NaNO2溶液于30％FeSO4的1:7的硫酸溶液中        NO2        用20％的NaOH洗
NO2        1、滴浓硫酸于NaNO2溶液中        NO        与氧混合，将其氧化
        2、Pb(NO3)2加热分解（360-370℃）        NO        将Pb(NO3)2在O2中加热
H2S        加20％盐酸于Na2S或FeSO4中        HCl        先用NaOH溶液洗再用水洗
HCl        浓盐酸蒸发或1：1盐酸通气        　        　
HF        滴氢氟酸数滴于塑料容器中，放置数日挥发        　        　
砷化氢        As2O3加锌及盐酸        盐酸，氢        通过NaOH及水洗氢不能除去
NH3        氨水挥发        　        　
HCN        浓氰化钠溶液加1：1硫酸        NH3        用10％硫酸洗
Cl2        KMnO4加浓HCl        盐酸        先用NaOH洗，再用水洗
Br2        纯溴挥发或饱和溴水通气挥发        　        　
甲醛        福尔马林溶液挥发        　        　
2、保存方法
标准气通常要收集到适当的容器中保存，生产厂家一般是将其压入钢瓶或玻璃瓶中，并用清洁气体稀释成一定的浓度，作为商品出售。
二、静态配气法
静态配气法是把一定量的液体原料气加到已知容积的稀释气体的容器中，混合均匀。根据所加入的原料或原料气的量和容器的容积，即可计算出所配标准气的浓度。
1、大瓶子配气法
（1）当加入瓶中的是原料气时，按下式计算浓度：
   
式中：ρN—配得标准气浓度，mg/m3；
b—原料气的纯度，%；
Vi—加入原料气的体积（mL）；
V—配气瓶的容积，L；
M—标准气体分子量，g/mol；
Vmol—气体摩尔体积，L/mol。
（2）当加入瓶中的是已知重量的挥发性的液体时，按下式计算：

式中：
ρ—所配标准气浓度，mg/m3；
W1、W2—分别为空安瓿瓶和加挥发性液体的安瓿瓶重（g）；
M—原料液体的摩尔质量（g/mol）；
b—易挥发液体的纯度，%
V—配气瓶的容积（L）；
2、注射器配气法
用小注射器取一定量的原料气，注入大注射器中，然后在大注射器中用干净空气混匀，即得较低浓度的标准气：

其中：
Xx—所配标准气的浓度（ppm）；
Xs—原料气的浓度（ppm）；
V小—小注射器的容积（ml）；
V大—大注射器的容积（ml）；
3、塑料袋配气法
用注射器向塑料袋中注入一定体积的干净空气，再将一个事先充有原料气的气体定量管连接到塑料袋上，同时另一侧连接注射器，用注射器将定量管中的原料气压入塑料袋中，并稀释至一定体积，用手操捏塑料袋使气体混合均匀，即得低浓度标准气。配气浓度可根据原料气的浓度，气体导管的容积和注入塑料袋内的干净空气的体积求得。
三、动态配气法
一般采用钢瓶气动态配气法：
以钢瓶标准气作原料气，以压缩空气（由低压空气钢瓶或空压机供给）作稀释气，将它们分别用流量计连接起来，然后再从出气口取气，即可得到一定浓度的标准气。所配标准气的浓度，可用改变原料气及稀释气的流量比进行调节，按下式进行计算：

式中：
C—所配标准气的浓度（ppm）；
C0—钢瓶标准气的浓度（ppm）；
Q0—钢瓶标准气的流量（l/min）
Q—压缩空气的流量（l/min）
用此法配气时，在压缩空气的管路中应安入选择性过滤器（净化器），以除去空气中影响配气纯度的杂质。
原子吸收分光光度法：乙炔气和空气；
气相色谱法：所需载气和燃气；