标准气体的制备方法-称量法
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可燃气体报警器检定试题(理论)姓名单位分数一、填空题(每空1分,共30分)1、标准气体的浓度为满量程的10%、40% 、 60% 浓度的气体标准物质。
2、可燃气体检测报警器的检测原理主要有催化燃烧型、热导型、红外线吸收型等。
采样方式有扩散式和吸入式。
3、气体标准物质的浓度单位在使用时应换算成与被检仪器的单位一致。
4、可燃气体检测报警器的漂移包括零点漂移和量程漂移。
5、流量控制器由检定用流量计和旁通流量计组成。
6、甲烷在空气中的爆炸下限的浓度为5.0% ,异丁烷空气中的爆炸下限浓度为1.8% 。
7、气体含量的表示方法有:气体的质量分数、气体的摩尔分数、气体的质量摩尔浓度、气体的质量浓度等。
8、标准气体的制备方法主要有:称量法、渗透法、分压法、指数稀释法。
9、标准气体的主要特征包括:稳定性、均匀性、准确性。
10、简单的报警系统由前端探测器、中间传输部分和报警主机组成。
11、报警系统按信息传输方式不同,从探测器到主机之间可分为有线和无线2种。
从主机到中心接警机之间也可分为有线和无线,其中有线系统还可分为基于电话线传输和基于总线传输2种类型。
二、判断题(每题2分,共20分)1、国家计量检定规程规定可燃气体检测报警器检定周期为一年。
(√)2、可燃气体报警器响应时间为30s。
(×)3、可燃气体检测报警器检定时对气体流量无特定要求。
(×)4、甲烷是助燃气。
(√)5、气体标准物质的扩展不确定度不大于2%。
(√)6、零点气体是指清洁空气或氢气(氢气纯度不低于99.99%)。
(×)7、属于强制检定工作计量器具的范围包括用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面列入国家强制检定目录的工作计量器具。
(√)8、在证书、报告发出前,当发现其中有错误时,对每一处错误必须划改,且不可擦涂掉,对证书、报告的所有改动应有改动人的签名或盖章。
(×)9、可燃气体检测报警器主要由检测元件、放大电路、报警系统、显示器等组成,用于监测环境中可燃气体的浓度。
标准气体的配制标准气体的配制在大气和废气监测中,标准气体好像标准溶液、标准物质那样紧要,是检验监测方法、分析仪器、监测技术及进行质量掌控的依据。
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应法制取,但制取的气体常含有杂质,需用适当的方法加以净化。
表3—19列出常见有害气体的制取方法。
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,因其浓度比较大,称为原材料气,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。
表3—19 常见有害气体的制取方法二、标准气体配制方法用原材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肯定量的气态或蒸气态的原材料气加入已知容积的容器中,再充入稀释气体,混匀制得。
标准气的浓度依据加入原材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、操作简单,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应,同时,容器壁也有吸附作用,故会造成配制气体浓度不精准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注射器吸取原材料气,再经数次稀释制得。
例如,用100mL注射器取10mL纯度 99.99%的CO气体,用净化空气稀释至 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,*后获得CO浓度为1ppm的标准气。
2.配气瓶配气法(1)常压配气:将20L玻璃瓶洗净、烘干,**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,注入原材料气或原材料液,充净化空气至大气压力,充分摇动混匀。
Ⅰ、标准气体含量表示方法及换算一、标准气体含量表示方法1. 标准气体的摩尔分数(x b )(摩尔比)标准气体中组分气体B 的物质的量与标准气体中各组分物质的量的总和之比即为标准气体的摩尔分数。
此浓度是我们经常用的一种。
∑==ni iBB nn x 1式中:n B ─标准气体中组分气体B 的物质的量 n i ─标准气体中各组分物质的量的总和 常用10-2(%)、10-6表示2. 标准气体的质量分数(W B )(重量比)标准气体中组分气体B 的质量与标准气体中各组分的质量的总和之比即为标准气体的质量分数。
此也浓度是我们经常用的一种。
∑==ni iBB mm w 1式中:m B ─标准气体中组分气体B 的质量 m i ─标准气体中各组分质量的总和 常用10-2(%)、10-6表示3. 标准气体的质量摩尔浓度(mB )标准气体中组分气体B 的物质的量除以标准气体中各组分质量的总和为标准气体的质量摩尔分数。
ABB m n m =式中:n B ─标准气体中组分气体B 的物质的量 m A ─标准气体的总质量 常用mol/kg 、mol/g 、mmol/g 表示4. 标准气体的质量浓度(ρB ) 标准气体中组分气体B 的质量(m )除以标准气体的体积(v )和为标准气体的质量浓度。
Vm B =ρ式中:m ─标准气体中组分气体B 的质量 V ─标准气体的体积常用kg/m3、g/L 、mg/L ,ug/L 表示5.标准气体的物质的量浓度(c B )标准气体中组分气体B 的物质的量与标准气体的体积之比为标准气体的物质的量浓度。
Vn c BB =式中:n B ─标准气体中组分气体B 的物质的量 V ─标准气体的体积 常用mol/m3、mol/L 表示5. 标准气体的体积分数(ϕB )标准气体中组分气体B 的体积与标准气体中各组分物质体积的总和之比为标准气体的体积分数。
∑==ni iBB VV 1ϕ式中:V B ─标准气体中组分气体B 的体积 n i ─标准气体中各组分物质体积的总和常用10-2(%)、10-6表示,因为任何气体在标准状态下的摩尔体积均可近似为22.4L ,所以标准气体的体积分数可近似等于标准气体的摩尔分数。
标准气体的制备方法-称量法
一、适用范围
称量法是国际标准化组织推荐的方法。
它只适用于组分之间、组分与气瓶内壁不发生反应的气体,以及在实验条件下完全处于气态的可凝结组分。
任何可凝结组分,当在最低使用温度下其分压超过它的饱和蒸气压的70%时,就不能使用。
二.所需设备
标准气体配制装由气体充填装置、气体称量装置、气瓶及气瓶预处理装置组成。
1.气体充填装置及面板
气体充填装置由真空机组、电离真空计、压力表、气路系统、气路系统由高压、中压和低压真空系统三部分组成,使组分气体和稀释气体的充灌彼此独立,避免相互玷污。
采用性能良好的阀门、压力表和真空计,尽量简化气路,减少接口,以保证系统的气密性能。
采用特殊设计的气瓶连接件以减少磨损。
2.气体称量装置
组分气体的称量是制备标准气体的关键,由于气瓶本身质量较大(一般为2一20kg),而充人的组分气体质量相对较小(2-20g),因此对天平要求很高。
需采用大载荷(20kg)、小感量(10mg)的高精密天平称量充人气瓶的原料气体,用电子天平[最大载荷(16kg)、感量(0.1g)]称量充人气瓶的稀释气体。
为了准确称量质量很大的气瓶中所充填的很少量的气体,除了对天平有很高要求外,还要求保证一定的称量量(对于组分气体质量过于小的,采用多次稀释法配制)。
在称量操作中必须采取各种措施以保证称量达到高准确度。
(1)采用形状相同,质量相近的参比气瓶进行称量(即在天平的一侧放置一个参比气瓶,另一侧放待测气瓶加祛码,使之平衡)。
参比瓶称量可以抵消气瓶浮力、气瓶表面水分吸附、静电等影响。
(2)在待称气瓶一侧进行缺码加减操作,以消除天平的不等臂误差
(3)在气瓶充分达到平衡后进行称量。
(4)轻拿轻放、保持气瓶清洁,避免玷污及磨损。
(5)称量操作进行三次,取平均值。
3.气瓶及气瓶预处理装置
一般采用2L,4L,8L气瓶充装标准气体。
气瓶预处理装置用于气瓶的清洗、加热及抽空。
加热的温度在一定范围内可以任意设置,钢瓶一般加热到80℃,时间2一4h,度为10Pa。