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减少气体浓度变化的有效策略

一氧化氮、氧气等反应性强的气体在标准气体浓度较低时,其成分变化会相对增多。因此,我们反复思考了一氧化氮和氧气标准气体在压力容器中随时间变化的原因。研究结果表明,除了原料气(成分气和稀释气)中的水分(如水蒸气)等杂质外,主要原因是这些标准气体与容器壁之间的反应或吸收。确保气瓶中标准气体保持稳定的关键,在于容器的设计和材料选择。


氧气标准气

为了防止标准气体与器皿的内壁直接接触,可以在内壁涂抹一种与标准气体难以反应和吸附的物质,这样可以有效保持标准气体的长期稳定,从而确保其浓度不变。此外,在容器内进行打蜡处理也能帮助维持标准气体的持续稳定性。


将一氧化氮和氧气的标准气体填充入压力容器中,确保其成分保持稳定。所用涂料应当包含加洛巴蜡、坎特利拉蜡、树蜡、密蜡、石蜡、纯蜡等天然蜡,以及卡波蜡、硅羧基蜡、赫克斯特蜡、聚乙烯蜡等合成蜡。选择一种或多种方法来储存标准气体:可以在压力容器的内壁镀金、镍等金属,同时使用氟树脂及其他塑料作为涂层,并对高压气体容器的内壁进行抛光,提前加入高浓度的一氧化氨或氧气以实现吸附平衡。

高纯一氧化氮

然而,金属镀层的加工成本(包括原材料、设备和人工费用)较高,覆盖难度大,易出现气孔,导致容器间存在差异。此外,塑料涂层不仅生产成本高,气体也容易在塑料薄膜上附着,导致浓度随时间变化,而涂层又容易从压力容器的内壁脱落。内壁的抛光及吸附平衡处理方法则使得容器间的差异更加明显。经过这种处理的容器在充填标准气体时浓度波动较小,但仍然难以获得稳定的标准气体。


此外,这种方法通过加热融化蜡,使其液态蜡能够均匀涂布在容器内壁。由于涂层致密,难以形成气孔,也不会吸附气体。此外,该方法加工简便、成本低廉,以及容器之间的差异较小等优点。


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