标准气体及混合气体的制备方法和配置周期参考资料

实验室气体的制备在化学实验中，气体的制备是一项重要的操作。

不同的气体具有不同的性质和用途，因此制备方法也各有差异。

了解和掌握常见实验室气体的制备原理、装置和操作方法，对于顺利进行实验和保证实验安全至关重要。

首先，我们来谈谈氧气的制备。

氧气是一种支持燃烧、维持生命活动的重要气体。

在实验室中，通常有两种方法来制备氧气。

一种是加热高锰酸钾法，化学方程式为：2KMnO₄＝加热= K₂MnO₄＋MnO₂＋ O₂↑。

使用这种方法时，需要将高锰酸钾装入试管，在管口塞上一团棉花，以防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。

然后将试管固定在铁架台上，用酒精灯加热，先预热，再集中加热。

另一种方法是分解过氧化氢溶液，在二氧化锰作催化剂的条件下，过氧化氢分解生成水和氧气，化学方程式为：2H₂O₂＝MnO₂= 2H₂O ＋ O₂↑。

这个反应在常温下就能进行，操作相对简便。

实验装置通常包括锥形瓶、长颈漏斗或分液漏斗、双孔塞以及导管等。

接下来是氢气的制备。

氢气是一种密度小、具有可燃性的气体。

实验室制取氢气一般用锌粒和稀硫酸反应，化学方程式为：Zn ＋H₂SO₄＝ ZnSO₄＋ H₂↑。

实验装置与制取二氧化碳类似，都是固液不加热型装置。

但需要注意的是，制取氢气时，长颈漏斗的末端要伸入液面以下，以防止生成的气体从长颈漏斗逸出。

二氧化碳也是实验室中经常制备的气体之一。

它常用于灭火、光合作用的研究等。

制取二氧化碳通常使用大理石或石灰石（主要成分都是碳酸钙）与稀盐酸反应，化学方程式为：CaCO₃＋ 2HCl ＝ CaCl₂＋ H₂O ＋ CO₂↑。

实验装置为固液不加热型，收集方法一般采用向上排空气法，因为二氧化碳的密度比空气大，且能溶于水。

在收集时，导管要伸到集气瓶的底部，以保证收集到的二氧化碳比较纯净。

氨气的制备也是常见的实验之一。

氨气是一种有刺激性气味的气体，在实验室中常用氯化铵和氢氧化钙固体混合加热来制取，化学方程式为：2NH₄Cl ＋ Ca(OH)₂＝加热= CaCl₂＋ 2NH₃↑ ＋ 2H₂O。

标准混合气体标准混合气体是指由两种或两种以上的气体按照一定的比例混合而成的气体。

在工业生产和实验室研究中，标准混合气体被广泛应用于气体分析、仪器校准、环境监测等领域。

本文将介绍标准混合气体的制备方法、应用范围和相关注意事项。

一、标准混合气体的制备方法。

1. 动态混合法。

动态混合法是指通过两个或多个气体流量控制装置，将不同气体按一定的比例混合而成的方法。

这种方法适用于需要大量混合气体的场合，能够保证混合气体的稳定性和精确度。

2. 静态混合法。

静态混合法是指将两种或多种气体分别灌入不同的容器中，然后通过管道将它们混合在一起的方法。

这种方法适用于需要小量混合气体的场合，操作简便，但混合气体的稳定性和精确度相对较低。

二、标准混合气体的应用范围。

1. 气体分析。

标准混合气体被广泛应用于气体分析仪器的校准和检定。

通过将标准混合气体输入到气体分析仪器中，可以验证仪器的准确性和稳定性，保证分析结果的可靠性。

2. 仪器校准。

许多仪器在使用前需要进行校准，以确保其测量结果的准确性。

标准混合气体可以作为校准气体，用于调整仪器的零点和量程，提高仪器的测量精度。

3. 环境监测。

在环境监测领域，标准混合气体被用于校准大气污染监测仪器、气象仪器等。

通过使用标准混合气体进行校准，可以保证监测结果的准确性，为环境保护和污染治理提供可靠的数据支持。

三、标准混合气体的注意事项。

1. 储存和运输。

标准混合气体在储存和运输过程中需要注意防止气体泄漏和混合比例的变化。

选择合适的气体压力容器和管道连接件，严格按照操作规程进行操作，确保混合气体的稳定性和安全性。

2. 使用环境。

在使用标准混合气体时，需要考虑使用环境的温度、湿度和压力等因素对混合气体的影响。

在使用过程中，要严格控制环境条件，以确保混合气体的准确性和稳定性。

3. 废气处理。

使用标准混合气体后产生的废气需要进行处理，以防止对环境造成污染。

选择合适的废气处理设备，将废气排放达标，符合环保要求。

标准气体及混合气体的制备方法和配置周期据纽瑞德气体调查：标准气体已广泛应用于产品质量监督和质量控制、仪器仪表的校准、大气环境监测、医疗卫生、临床检验、分析方法的评价等。

近来石油化工发展迅猛，以石油为原料生产聚合级乙烯、丙烯、氢气、苯、对二甲苯产品时，产品组成的分析都是由色谱分析来实现。

因此，无论是实验室色谱分析还是在线分析仪表的校正，都需要大量高质量的标准气体，以准确计算产品中组分的含量。

以下是根据武汉纽瑞德贸易有限公司提供的标准气体和标准混合气体的制备方法及配置周期。

一、标准气体的制备方法1、单一组分的制备方法制备单一组分标准气体的方法因物质的性质不同而异。

对于挥发性较强的液态物质，可利用其挥发作用制备，不能用挥发法制备的可采用化学反应法制备。

2、标准混合气体的制备标准混合气体是用一种高纯气体作稀释气再添加一种或几种其它的高纯气体配制而成。

标准气体的配制方法主要有称量法、分压法、体积法、渗透法、饱和法、电解法、指数稀释法、流量比混合法等，从气体动力学的角度分为静态配气法和动态配气法。

静态配气法是把一定量的气态或蒸气态原料气体回入已知容积的容器中，再充入稀释气体，混匀制得。

二、标准混合气体配制的方法1、重量法：该方法应用高载荷精密天平称量装入钢瓶中的各气体组分，根据各组分的质量比，计算出钢瓶中标准气体的浓度。

2、渗透管法：渗透管是一种提供原料气气源的设备，主要由装原料液的小容器和渗透膜组成。

3、压力比法：这种方法在配制混合气体时，根据测定各组分的压力，按指定浓度进行配气。

4、质量流量比法：该方法以流量比率混合的方法进行标准气体的配制，因此流量的准确测定是保证所配制所的关键。

5、静态容量法：目前，国家标准仍然沿用静态容量法配气装置配气。

6、渗透管法：渗透管是一种提供原料气气源的设备，主要由装原料液的小容器和渗透膜组成。

三、下面是配置标准气体的一般流程下配气单、处理气瓶、开始配置、配置完成、气瓶滚匀、仪器分析、误差在允许范围内合格否则微调或重配。

标准气体配制教学要点标准气体制取静态配气法动态配气法性质活泼的标准气体的配制挥发性有机化合物标准气体的配制在大气和废气监测中，标准气体如同标准溶液、标准物质那样重要，是检验监测方法、分析仪器、监测技术及进行质量控制的依据。

一、标准气体的制取制取标准气体的方法因物质的性质不同而异。

对于挥发性较强的液态物质，可利用其挥发作用制取；不能用挥发法制取的可使用化学反响法制取，但制取的气体常含有杂质，需用适当的方法加以净化。

上述方法制取的标准气通常收集到钢瓶、玻璃容器、或塑料袋等容器中保存，因其浓度比拟大，称为原料气，使用时需进行稀释配制，商品标准气都稀释成多种浓度出售。

常见有害气体的制取方法二标准气体配制方法用原料气配制低浓度标准气的方法有静态配气法和动态配气法。

〔一〕静态配气法静态配气法是把一定量的气态或蒸气态的原料气参加容积的容器中，再充入稀释气体，混匀制得。

标准气的浓度根据参加原料气和稀释气量及容器容积计算得知。

这种配气法的优点是设备简单、操作容易，但因有些气体化学性质较活泼，长时间与容器壁接触可能发生化学反响，同时，容器壁也有吸附作用，故会造成配制气体浓度不准确或其浓度随放置时间而变化，特别是配制低浓度标准气，常引起较大的误差。

对活泼性较差且用量不大的标准气，用该方法配制较简便。

常用静态配气方法有：注射器配气法、配气瓶配气法、塑料袋配气法及高压钢瓶配气法等。

1注射器配气法配制少量标准气时，用100mL注射器吸取原料气，再经数次稀释制得。

例如，用100mL注射器取10mL纯度％的CO气体，用净化空气稀释100mL，摇动注射器中的聚四氟乙烯薄片，使之混合均匀后，排出90mL，剩余10mL混合气再用净化空气稀释至100mL，如此连续稀释六次，最后获得CO浓度为1的标准气。

2配气瓶配气法〔1〕常压配气：将2021璃瓶洗净、烘干，精确标定容积后，将瓶内抽成负压，用净化空气冲洗几次，再排净抽成负压，注入原料气或原料液，充净化空气至大气压力，充分摇动混匀。

气体分析法中的标准气体选择与制备方法气体分析法是一种常用的分析方法，广泛应用于环境监测、工业生产、医疗诊断等领域。

而在气体分析中，标准气体的选择和制备方法是至关重要的环节。

本文将对气体分析法中的标准气体选择与制备方法进行探讨。

一、标准气体的选择在进行气体分析实验前，我们首先需要选择合适的标准气体。

标准气体应具备以下几个特点：1. 纯度高：标准气体的纯度是保证实验准确性的基础。

纯度高的标准气体可以减少分析过程中的干扰因素，提高结果的可靠性。

因此，在选择标准气体时，应尽量选用纯度高、成分稳定的产品。

2. 成分与待测气体相近：标准气体的成分应与待测气体尽可能相近。

这样可以在实验中模拟真实环境，并减小因成分差异引起的误差。

3. 含量范围广：根据实验需求，选择含量范围广的标准气体可以满足不同的测量要求。

一般来说，我们可以选择不同浓度的标准气体，以验证仪器的线性范围和灵敏度。

二、标准气体的制备方法正确选择标准气体后，我们需要采取适当的方法来制备标准气体。

以下是几种常用的标准气体制备方法：1. 混合气体制备方法：(1) 扩散法：通过使用气体扩散装置，将不同成分的气体分子扩散到盛放混合气体的容器中。

可以根据混合比例的需求来调节扩散时间和温度。

(2) 反应法：将两个或多个气体通过反应生成所需成分的标准气体。

此方法的关键是控制反应条件和化学反应的平衡，以确保生成物的纯度和稳定性。

2. 稀释法：采用这种方法可以将高浓度的标准气体稀释到所需浓度。

常用的稀释方法有连续稀释法和体积比稀释法。

通过控制稀释比例和流量，可以得到所需浓度的标准气体。

3. 平衡法：利用气体之间的扩散性质，采用两个或多个容器相连，通过长时间的扩散来建立气体的平衡，从而获得稳定的标准气体。

此方法适用于稳定性较差的气体。

制备标准气体时需要注意以下几点：1. 选用合适的气体制备设备，如质量流量控制器、稀释器等。

2. 注意使用气源的纯度，避免引入杂质。

3. 严格控制气体制备的操作条件，如温度、压力、流量等。

气体制备1. 简介气体是指在常温常压下呈气态的物质。

气体制备是指将固态或液态物质转化为气态物质的过程。

气体制备在工业生产、实验室研究以及日常生活中都有广泛的应用。

本文将介绍几种常见的气体制备方法及其原理。

2. 催化剂反应法催化剂反应法是一种常见的气体制备方法。

其原理是通过催化剂的作用，将一种或多种物质转化为气体。

以下是几种常见的催化剂反应法：2.1 氢气制备氢气制备是一种常见的气体制备方法。

常用的氢气制备方法包括水解法、碱性金属法和加热金属法。

2.1.1 水解法水解法是一种将化合物中的氢转化为氢气的方法。

常见的水解法包括酸性水解和碱性水解。

酸性水解通常使用硫酸等酸性物质作为催化剂，碱性水解则使用氢氧化钠等碱性物质作为催化剂。

2.1.2 碱性金属法碱性金属法是一种通过与碱金属反应来制备氢气的方法。

常见的碱性金属包括钠、钾等。

碱性金属与水反应会产生氢气。

2.1.3 加热金属法加热金属法是一种通过在高温下加热金属来制备氢气的方法。

常见的加热金属包括铁、锌等。

加热金属可以使其表面氧化物还原，并产生氢气。

2.2 氧气制备氧气制备是一种常见的气体制备方法。

常用的氧气制备方法包括分解气体法和电解水法。

2.2.1 分解气体法分解气体法是一种将氧化物分解为氧气的方法。

常见的分解气体法包括高温下分解过氧化氢和过氧化锰等氧化物。

2.2.2 电解水法电解水法是一种通过电解水来制备氧气的方法。

在电解水过程中，水分解产生氧气和氢气。

通过适当的分离和处理，可以得到纯净的氧气。

3. 分馏法分馏法是一种通过调整物质的沸点来制备气体的方法。

通过加热混合物，不同沸点的组分会分别蒸发和冷凝，从而实现气体的分离和制备。

4. 吸附法吸附法是一种通过物质对气体的吸附性质来制备气体的方法。

常用的吸附法包括分子筛吸附法和活性炭吸附法。

通过控制吸附材料的性质和吸附条件，可以选择性地吸附目标气体，实现气体的制备。

5. 其他方法除了上述几种常见的气体制备方法，还有一些其他方法可以用于气体制备。

混合气体的制备称量法1范围本文件界定了用称量法制备混合气体的术语和定义，制备方法、制备流程、制备前的准备、混合气体的充装、组分制备值及理论相对偏差的计算、制备的验证以及制备实例。

本文件适用于瓶装及气瓶集束装置包装的混合气体的制备。

2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T14850气体分析词汇GB/T34526混合气体气瓶充装规定GB/T38523混合气体的制备压力法GB/T34528气瓶集束装置充装规定GB/T38527校准混合气体技术通则3术语和定义GB/T14850界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1批batch制备混合气体时，一次充装过程制备的所有气体为一批。

3.2充装系统filling system由气体控制阀门、输送管线、密封件、压力测量设备、称量设备和真空泵构成的气体充装设备。

3.3制备相对偏差deviation of preparation混合气体中某一组分含量的测定值与其目标值的差值占该目标值的百分比。

注：6.2中给出了制备相对偏差的计算公式。

3.4制备相对允差relative tolerance of preparation目标组分含量所允许的最大制备相对偏差。

注：制备相对允差通常由供需双方协商。

3.5称量瓶cylinder for weighing制备混合气体时，放置于称量设备上，用于获得加入组分的质量的气瓶或气瓶集束装置。

4制备方法待充入组分后气瓶的温度、压力达到稳定后，通过准确称量称量瓶充入该组分前后的质量，来确定充入的各组分的质量，按公式（1）计算称量瓶中充入的各组分制备值的摩尔分数，即为同批次所有混合气体相应组分制备值的摩尔分数。

()j1jjj j ,i i //Mm M m xx nj ∑=⨯= (1)式中：x i ——混合气体中组分i 制备值的摩尔分数；x i,j ——原料气j 中组分i 的摩尔分数；m j ——原料气j 的添加质量，单位为克（g ）；M j ——原料气j 的摩尔质量，单位为克每摩尔（g/mol ）；n ——混合气体中组分的数量。