在火灾自动报警器、呼吸器、传感器和火灾现场有毒、有害气体快速检测仪器及其它消防产品的研究、开发和生产中, 经常需要配制一系列物质的标准气体, 用以对产品进行检测和校准; 在火灾现场有毒、有害气体物质快速检测中, 需要一定浓度的标准气体, 作为制作标准色列或浓度标尺的标准;
在火灾原因调查中, 研究和应用一种气态物证的分析鉴定方法时, 需配制一定浓度的被检测物质的标准气体, 以试验不同采样仪器的采样效率或不同吸收液的吸收效率和鉴定方法的准确性、可靠性。因此, 配制一定浓度的标准气体是消防产品研究、开发、生产和消防工作的一个重要环节。而标准气体的配制又不同于液体标准物质的配制, 有一定的难度。因此, 本文将重点介绍几种所用仪器, 设备简单, 易于操作, 特别适用于消防产品研制、生产和消防实际工作的标准气体的配制技术。
标准气体是指气体状态的标准参比物质, 包括高纯度标准气体和混合标准气体, 配气主要是指配制混合标准气体。混合标准气体是由已知含量的一种或多种组分的气体混合到另一种不与其发生反应的背景气体中而制成。标准气体的配制技术主要包括静态配气技术和动态配气技术两大类。
标准气体制备方法:
分压法
1、适用范围:分压法适用于制备常温下是气体,含量在1~60%的标准混合气体
2、所需设备,配气设备:气瓶汇流排,压力表,阀门,真空泵,管道,气瓶卡具。
扩散法
1、适用范围:扩散法适用于制备常温下是液体的有机气体
2、所需设备,配气设备:气瓶,阀门,流量控制阀,流量计,液体组分,分析仪表气瓶,卡具。
容积法
1、适用范围:静态容积法适用于实验室制备多种小、少量的标准气体,压力接近大气压力。
2、所需设备,配气设备:气瓶,气瓶减压阀门,定体积管,压力计,真空泵。
我们都知道氢的原子序数是1,它的原子核里只有一个质子,氢的标准原子量是1.008,氢气的密度是0.08988g/L;氦的原子序数为2,因为原子核中有两个质子和两个中子,所以氦的标准原子量是4.0026,但氦气的密度是0.1786g/L,只是氢气的1.99倍。问题出在哪里?
因为氢气是由两个氢原子结合成一个氢气分子,而氦是惰性元素,氦气是由一个一个单独的氦原子构成,一般情况下它没有办法与其它元素反应,也不能结合成分子气体。
为什么氦是惰性的?
因为氦的原子核里有两个质子,因此氦核携带了两个正电荷。与此同时,氦有两个电子,这两个电子都在氦的1s轨道上运行。由于两个电子刚好将1s轨道占满,氦既不容易失去电子,也没有能力再从别处得到电子,因此氦不与其它元素反应,它们互相之间也不能形成化学键。从化学上看,氦的化学性质是稳定的,被称为惰性气体。