氣體產品是現代工業(yè)的重要基礎原料,與水、電一樣被形象地比喻為“工業(yè)的血液”,國民經濟中各行各業(yè)或多或少的都要用到氣體。江蘇標準氣體中國的氣體市場被視為世界上最有活力的市場,2000年后進入快速發(fā)展階段。2003-2005年,標準氣體廠家中國氣體工業(yè)產值年均增長65%,而全球平均年增長率為12%。2007年工業(yè)氣體總產值在500億元,且需求量將以每年10%的速度遞增,預計2016年總產值達1000億元。
1. 氣瓶和閥門材料 在氣體充裝前, 要充分考慮到氣體各組分與氣瓶材料, 閥門及密封材料的相容性, 作為標準氣體的包裝容器, 碳鋼,鋁合金材料已被廣泛應用. 不同濃度,不同組分的標準氣體是否和氣瓶材料或閥門材料相容, 直接影響到標準氣體的質量. 如氟化氫,氯化氫,氟氣,氯氣, 氯甲烷,氯乙烷,溴甲烷等與鋁產生反應, 江蘇標準氣體不能用鋁合金氣瓶直接盛裝. 一定濃度的腐蝕性氣體不能選擇銅閥而需要選擇不銹鋼閥. 2. 氣瓶處理方法 用于盛裝標準氣體的氣瓶, 內表面需進行常規(guī)處理和特殊處理, 以保證標準氣體量值的穩(wěn)定. 標準氣體廠家處理方法包括加熱除去氣瓶內的水分, 抽真空置換除去空氣及其他雜質氣體, 內表面涂層使氣瓶內表面減少與組份氣體的物理吸附或化學反應; 內表面鈍化使氣瓶內表面具有好的惰性, 有利于活潑性氣體混合物的量值穩(wěn)定. 對于微量活潑性氣體, 正確地選擇氣瓶處理方法是制備標準氣體的關鍵. 3. 組成混合氣體各組份原料氣的純度及雜質. 除了材料相容性和進行適當的氣瓶處理外, 原材料的純度是另一個值得注意的問題.如果原料中含有和配制組份相同的雜質, 雜質的準確定量就直接影響到組分的量值.如制備氮氣為背景氣的1ppm二氧化碳標準氣體, 除了要知道組分氣的純度外,還要知道高純氮氣中CO2的含量. 這樣才能給出CO2的準確量值. 4. 氣體組分的相容性 如果配制氮氣中NO/N2 標準氣體, 如果高純氮中含有氧或充裝中帶入氧, 那么混合氣體就變成了NO2/N2了.類似問題可總結為以下方面: (1) 酸性氣體和堿性氣體: 常見的酸性氣體包括: HCl, H2S, SO, NO2, 有機酸等不能和堿性氣體如NH3及有機胺充入一個氣瓶中; (2) 還原性氣體和氧化性氣體不相容, 不能充裝在一個氣瓶中. 如: H2S和SO2, H2S和NO2, H2和CL2等. (3) 可燃或自燃氣體與氧化性氣體: 如果在爆炸下限以上或最小需氧量以上將可燃氣體和氧化性氣體充入同一個氣瓶中, 會有爆炸的危險. 碳氫化合物和氫氣作為可燃氣體容易被人們重視,而一氧化碳的可燃性卻常常被人們忽視, 而只是關注了它的毒性. 氧氣是助燃氣體, 而NO,N2O NO2, F2, CL2,NF3,等其它氧化性氣體同樣可以助燃,并和可燃性氣體起爆炸反應. 當制備可燃氣體和氧化性氣體混和氣時, 要經過嚴格的計算包括制備濃度和制備壓力; 不僅如此, 還要制定嚴格的制備工藝包括進樣順序,制備過程中混勻, 分析等.
一氧化碳的物理性質:在通常狀況下,江蘇標準氣體一氧化碳是無色、無臭、無味、有毒的氣體,熔點—199℃,沸點—191.5℃.標準狀況下氣體密度為l.25g/L,和空氣密度(標準狀況下1.293g/相差很小,這也是容易發(fā)生煤氣中毒的因素之一.它為中性氣體 一氧化碳的化學性質:一氧化碳分子中碳元素的化合價是+2,能進一步被氧比成+4價,從而使一氧化碳具有可燃性和還原性,一氧化碳能夠在空氣中或氧氣中燃燒,生成二氧化碳。標準氣體廠家燃燒時發(fā)出藍色的火焰,放出大量的熱.因此一氧化碳可以作為氣體燃料.一氧化碳作為還原劑,高溫時能將許多金屬氧化物還原成金屬單質,因此常用于金屬的冶煉.如:將黑色的氧化銅還原成紅色的金屬銅,將氧化鋅還原成金屬鋅:在煉鐵爐中可發(fā)生多步還原反應。一氧化碳還有一個重要性質:在加熱和加壓的條件下,它能和一些金屬單質發(fā)生反應,主成分子化合物.如Ni(CO)4(四羰基鎳)、Fe(CO)5(五羰基鐵)等,這些物質都不穩(wěn)定,加熱時立即分解成相應的金屬和一氧化碳,這是提純金屬和制得純一氧化碳的方法之一.一氧化碳可作氣體燃料和用來冶煉金屬
充裝六氟化硫氣體時進入水份是六氟化硫設備產生毒害物質的一個條件。如果六氟化硫氣體中含有超過規(guī)定的水分,江蘇標準氣體當其濕度發(fā)生變化時,就可能凝結在固體絕緣表面使該面變潮,這時設備的沿面放電電壓將顯著下降。標準氣體廠家六氟化硫氣體在電弧和電暈作用下分解生成的低氟化合物氣體,假如沒有水分子這個外部條件是不會生成SO2、HF及其它有害物質的,從而也就可以避免由它們產生的設備腐蝕。所以,設備充裝六氟化硫氣體必須嚴密措施防止水分進入。