氟化氢 标准气体

7-氟化氢气体检测报警器校准规范

一、引言

氟化氢（HF）是一种具有强烈刺激性和腐蚀性的气体，对人体健康和环境都有极大的危害。在许多工业生产过程中，如化工、电子、冶金等，都可能会产生氟化氢气体泄漏的风险。为了及时、准确地检测氟化氢气体的浓度，保障人员安全和生产环境的稳定，7-氟化氢气体检测报警器被广泛应用。然而，为了确保这些报警器的准确性和可靠性，需要对其进行定期校准。本文旨在制定一套完整、科学、可行的 7-氟化氢气体检测报警器校准规范，以指导校准工作的进行。

二、适用范围

本规范适用于新制造、使用中和修理后的 7-氟化氢气体检测报警器（以下简称报警器）的校准。

三、术语和定义

（一）报警设定值

报警器预先设定的报警浓度值。

（二）响应时间

从报警器接触被测气体至达到稳定指示值的 90%所需的时间。

（三）示值误差 报警器的指示值与标准气体浓度值之间的差值。

（四）重复性

在相同测量条件下，对同一浓度的标准气体进行多次测量，所得测量结果之间的一致性。

四、计量特性

（一）示值误差

报警器的示值误差不应超过±5%FS（满量程）。

（二）重复性

重复性不应大于 2%。

（三）响应时间

响应时间不应超过 60s。

（四）报警功能

当气体浓度达到或超过报警设定值时，报警器应能可靠报警，报警误差不应超过±2%设定值。

五、校准条件

（一）环境条件

1、 环境温度：（15～35）℃。

2、 相对湿度：≤85%RH。 3、 大气压力：（86～106）kPa。

（二）校准设备

1、 标准气体

选用浓度约为报警器量程 20%、50%和 80%的氟化氢标准气体，其不确定度不应大于 2%。

2、 气体流量控制器

能够准确控制标准气体流量，流量范围为（0～1000）mL/min，精度为±1%。

3、 秒表

分辨率不低于 01s。

4、 减压阀

用于将标准气体钢瓶压力减至合适的范围。

六、校准项目和校准方法

（一）外观检查

大气中氟化氢和氟化物的测定方法

氟化氢为无色有刺激性的气体，分子量20.01；相对密度0.69(对空气)；熔点－83.1℃；沸点19.5℃。氟化氢易溶于水即成氢氟酸，在潮湿空气中形成雾。氟化氢和多种金属作用生成氢气。无水氟化氢及40%氢氟酸在空气中发生烟雾，其蒸气具有强烈的腐蚀性。

气态的氟在空气中除大部分是氟化氢，少量的氟化硅(SiF4)外，还可能以氟化碳(CF4)存在。含氟粉尘主要是冰晶石(Na3AlF6)、萤石(CaF2)、氟化铝(AlF3)和氟化钠(NaF)以及各种氟化磷灰石〔3Ca3(PO4)2·Ca(Cl，F)2〕等。氟化物污染主要来源于铝厂、磷肥厂和冰晶石厂、电解铝、用硫酸处理萤石以及制造氟化物和应用氢氟酸时均污染空气。

氟及其化合物的气体和粉尘属高毒类。主要由呼吸道吸入。氟化氢和氢氟酸的大面积灼伤可引起氟骨病。人在氟化氢400～430mg/m3浓度下可引起急性中毒致死。100mg/m3能耐受1min。50mg/m3感觉皮肤刺痛，粘膜刺激。26mg/m3能耐受数分钟。嗅觉阈为0.03mg/m3。长期吸入低浓度的氟及其化合物的气体和粉尘，能够影响各组织和器官的正常生理功能，如牙酸蚀症、牙龈出血、干燥性鼻炎、鼻衄、嗅觉减退及咽喉炎、慢性支气管炎等，甚至引起慢性氟中毒(氟骨症)。此时尿氟可能增高，但与氟对机体损害的程度无平行关系。空气中的氟化物不但对人体和动物有损害，同样对某些植物的生长也有明显损害，甚至在其浓度很低的情况下(含氟浓度低至2μg/m3)就可使水仙菖属植物叶子受损害。因此，人们利用氟对某些植物的敏感程度可进行环境监测。

大气中的氟化物可低至10-9(体积分数)浓度范围；也可以高到10-6(V/V)浓度范围。为此，对这样宽的测量范围就需要几种不同的测定方法，只有在采样和分析方法上选择适当，才能完成测试任务。早期的方法是利用氟离子在锆或钍与茜素生成的络合物上进行反应来测量，但其灵敏度很难适宜于低至10-9(体积分数)浓度范围。利用氟试剂(3－胺甲基茜素－N，N－二乙酸)以及高价镧或铈盐反应所产生蓝色铬合物进行比色定量，其方法灵敏度虽有所提高，但干扰因素多，测定范围窄，仅适用体系简单的样品，如干扰物过多时，仍需进行灰化、蒸馏等预处理。利用氟离子选择性电极法[2]测F-，具有快速、灵敏、适用范围宽、方法简便、准确、特异性好等优点，它可省去灰化、蒸馏等繁琐处理步骤。目前广泛应用的是离子选择电极法和氟试剂比色法。滤膜采样－离子选择电极法已推荐为我国居住区大气中氟化物卫生检验标准方法(国家标准报批稿)[1]〔1〕。

大气中氟化氢和氟化物的测定方法

氟化氢为无色有刺激性的气体，分子量20.01；相对密度0.69(对空气)；熔点－83.1℃；沸点19.5℃。氟化氢易溶于水即成氢氟酸，在潮湿空气中形成雾。氟化氢和多种金属作用生成氢气。无水氟化氢及40%氢氟酸在空气中发生烟雾，其蒸气具有强烈的腐蚀性。

气态的氟在空气中除大部分是氟化氢，少量的氟化硅(SiF4)外，还可能以氟化碳(CF4)存在。含氟粉尘主要是冰晶石(Na3AlF6)、萤石(CaF2)、氟化铝(AlF3)和氟化钠(NaF)以及各种氟化磷灰石〔3Ca3(PO4)2·Ca(Cl，F)2〕等。氟化物污染主要来源于铝厂、磷肥厂和冰晶石厂、电解铝、用硫酸处理萤石以及制造氟化物和应用氢氟酸时均污染空气。

氟及其化合物的气体和粉尘属高毒类。主要由呼吸道吸入。氟化氢和氢氟酸的大面积灼伤可引起氟骨病。人在氟化氢400～430mg/m3浓度下可引起急性中毒致死。100mg/m3能耐受1min。50mg/m3感觉皮肤刺痛，粘膜刺激。26mg/m3能耐受数分钟。嗅觉阈为0.03mg/m3。长期吸入低浓度的氟及其化合物的气体和粉尘，能够影响各组织和器官的正常生理功能，如牙酸蚀症、牙龈出血、干燥性鼻炎、鼻衄、嗅觉减退及咽喉炎、慢性支气管炎等，甚至引起慢性氟中毒(氟骨症)。此时尿氟可能增高，但与氟对机体损害的程度无平行关系。空气中的氟化物不但对人体和动物有损害，同样对某些植物的生长也有明显损害，甚至在其浓度很低的情况下(含氟浓度低至2μg/m3)就可使水仙菖属植物叶子受损害。因此，人们利用氟对某些植物的敏感程度可进行环境监测。

大气中的氟化物可低至10-9(体积分数)浓度范围；也可以高到10-6(V/V)浓度范围。为此，对这样宽的测量范围就需要几种不同的测定方法，只有在采样和分析方法上选择适当，才能完成测试任务。早期的方法是利用氟离子在锆或钍与茜素生成的络合物上进行反应来测量，但其灵敏度很难适宜于低至10-9(体积分数)浓度范围。利用氟试剂(3－胺甲基茜素－N，N－二乙酸)以及高价镧或铈盐反应所产生蓝色铬合物进行比色定量，其方法灵敏度虽有所提高，但干扰因素多，测定范围窄，仅适用体系简单的样品，如干扰物过多时，仍需进行灰化、蒸馏等预处理。利用氟离子选择性电极法[2]测F-，具有快速、灵敏、适用范围宽、方法简便、准确、特异性好等优点，它可省去灰化、蒸馏等繁琐处理步骤。目前广泛应用的是离子选择电极法和氟试剂比色法。滤膜采样－离子选择电极法已推荐为我国居住区大气中氟化物卫生检验标准方法(国家标准报批稿)[1]〔1〕。

氟化氢的排放标准

氟化氢属于危险化学品，其排放必须有严格的控制以保护公众健康和环境安全。不同国家或地区的氟化氢排放标准可能会有所不同，以下是一些常见的排放标准：

1. 美国环保局（EPA）：对于工业排放，EPA规定氟化氢的比重不能超过0.03ppm。对于汽车尾气的排放标准则有具体的限制，如对于2018年新车规定的限值是0.05g/mile，对于2021年新车则规定为0.01g/mile。

2. 欧盟：根据欧盟2008/50/EC指令，氟化氢在空气中的年均浓度限值为0.1ppm。

3. 中国：中国的《危险化学品安全管理条例》规定，氟化氢的排放应当符合国家和地方的污染物排放标准，并且必须获得相关的排放许可证。例如，对于钢铁冶炼等行业，其氟化氢的排放限值为20mg/m³。

总的来说，氟化氢的排放标准会受到当地环境和健康安全法规的严格限制，企业和机构需要在其生产和运营中遵守相关规定。