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(biāo)準(zhǔn)氣體的包裝容器, 碳鋼,鋁合金材料已被廣泛應(yīng)用. 不同濃度,不同組分的標(biāo)準(zhǔn)氣體是否和氣瓶材料或閥門材料相容, 直接影響到標(biāo)準(zhǔn)氣體的質(zhì)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(chǎn)生反應(yīng), 廣東二氧化碳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(biāo)準(zhǔn)氣體的氣瓶, 內(nèi)表面需進(jìn)行常規(guī)處理和特殊處理, 以保證標(biāo)準(zhǔn)氣體量值的穩(wěn)定. 二氧化碳生產(chǎn)廠家處理方法包括加熱除去氣瓶?jī)?nèi)的水分, 抽真空置換除去空氣及其他雜質(zhì)氣體, 內(nèi)表面涂層使氣瓶?jī)?nèi)表面減少與組份氣體的物理吸附或化學(xué)反應(yīng); 內(nèi)表面鈍化使氣瓶?jī)?nèi)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(duì)于微量活潑性氣體, 正確地選擇氣瓶處理方法是制備標(biāo)準(zhǔn)氣體的關(guān)鍵. 3. 組成混合氣體各組份原料氣的純度及雜質(zhì). 除了材料相容性和進(jìn)行適當(dāng)?shù)臍馄刻幚硗? 原材料的純度是另一個(gè)值得注意的問題.如果原料中含有和配制組份相同的雜質(zhì), 雜質(zhì)的準(zhǔn)確定量就直接影響到組分的量值.如制備氮?dú)鉃楸尘皻獾?ppm二氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣體, 除了要知道組分氣的純度外,還要知道高純氮?dú)庵蠧O2的含量. 這樣才能給出CO2的準(zhǔn)確量值. 4. 氣體組分的相容性 如果配制氮?dú)庵蠳O/N2 標(biāo)準(zhǔn)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(jié)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(jī)酸等不能和堿性氣體如NH3及有機(jī)胺充入一個(gè)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(gè)氣瓶中. 如: H2S和SO2, H2S和NO2, H2和CL2等. (3) 可燃或自燃?xì)怏w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?xì)怏w和氧化性氣體充入同一個(gè)氣瓶中, 會(huì)有爆炸的危險(xiǎn). 碳?xì)浠衔锖蜌錃庾鳛榭扇細(xì)怏w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(guān)注了它的毒性. 氧氣是助燃?xì)怏w, 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(yīng). 當(dāng)制備可燃?xì)怏w和氧化性氣體混和氣時(shí), 要經(jīng)過嚴(yán)格的計(jì)算包括制備濃度和制備壓力; 不僅如此, 還要制定嚴(yán)格的制備工藝包括進(jìn)樣順序,制備過程中混勻, 分析等.
通常,標(biāo)準(zhǔn)氣體的使用有效期是根據(jù)穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果來加以確定的。有效期是指濃度變化率不超過規(guī)定指標(biāo)的時(shí)間間隔。廣東二氧化碳鋼瓶標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度很低時(shí),其濃度變化較大,因此從穩(wěn)定性的現(xiàn)點(diǎn)來看,組分氣體濃度越高越穩(wěn)定。高壓鋼瓶標(biāo)準(zhǔn)氣體的濃度即使在5×10-5以上,鋼瓶中的組分氣體仍在發(fā)生變化,所以一般把能夠保證標(biāo)準(zhǔn)值的有效期定為半年至一年。如果有些準(zhǔn)氣體已超過有效期,但容器中的殘壓在8MPa(80atm)以上時(shí)可以再次測(cè)定,二氧化碳生產(chǎn)廠家確定值后繼續(xù)使用。隨著用戶消耗標(biāo)準(zhǔn)氣體而殘壓變化時(shí),被吸附在容器內(nèi)壁上的各種成分氣體便解吸下來,使?jié)舛戎蛋l(fā)生變化。一般規(guī)定,高壓鋼瓶標(biāo)準(zhǔn)氣體的殘壓低于1MPa(l0atm)時(shí),停止使用。不推薦對(duì)過期的氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)重新檢驗(yàn)定值以后使用。因?yàn)槎ㄖ捣椒ㄟ€是稱量法準(zhǔn),檢驗(yàn)定值的量值來源還是稱量法的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),當(dāng)然沒有直接稱量法的量值準(zhǔn)確可靠。目前國(guó)內(nèi)氣瓶制造及內(nèi)壁處理工藝與國(guó)外仍有較大差距,為了提高標(biāo)準(zhǔn)氣體的穩(wěn)定性,對(duì)某些低濃度高活性組分(如H2S,Cl2 NO NO2等)標(biāo)準(zhǔn)氣體建議采用國(guó)外進(jìn)口瓶進(jìn)行配制。
(1)穩(wěn)定性: 在規(guī)定的時(shí)間間隔和環(huán)境條件下, 標(biāo)準(zhǔn)氣體的特性量值保持在規(guī)定的范圍內(nèi)的特性.廣東二氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣體的穩(wěn)定性表現(xiàn)在氣體對(duì)氣瓶和閥門不產(chǎn)生吸附和反應(yīng), 氣體組分之間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng). (2) 均勻性: 均勻性是物質(zhì)的一種或幾種特性具有相同組分或相同結(jié)構(gòu)的狀態(tài).二氧化碳生產(chǎn)廠家標(biāo)準(zhǔn)氣體的均勻性表現(xiàn)在不同溫度和壓力下各組分的特性量值在規(guī)定的范圍內(nèi). 氣體組分不分層,無液化. (3)準(zhǔn)確性: 是指標(biāo)準(zhǔn)氣體具有準(zhǔn)確計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)值. 其量值可以溯源.
一氧化碳的物理性質(zhì):在通常狀況下,廣東二氧化碳一氧化碳是無色、無臭、無味、有毒的氣體,熔點(diǎn)—199℃,沸點(diǎn)—191.5℃.標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體密度為l.25g/L,和空氣密度(標(biāo)準(zhǔn)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(xué)性質(zhì):一氧化碳分子中碳元素的化合價(jià)是+2,能進(jìn)一步被氧比成+4價(jià),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。二氧化碳生產(chǎn)廠家燃燒時(shí)發(fā)出藍(lán)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(shí)能將許多金屬氧化物還原成金屬單質(zhì),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(yīng)。一氧化碳還有一個(gè)重要性質(zhì):在加熱和加壓的條件下,它能和一些金屬單質(zhì)發(fā)生反應(yīng),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(zhì)都不穩(wěn)定,加熱時(shí)立即分解成相應(yīng)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
氧氣作為人類使用最早的氣體之一,也是現(xiàn)在使用最廣泛的氣體。那么氧氣在機(jī)械制造方面廣泛用于在:1.切開、焊接;通常采用氫-氧焰,氧-乙炔焰在機(jī)械加工中對(duì)零部件容器進(jìn)行焊接,對(duì)金屬板進(jìn)行切開。廣東二氧化碳用氧氣助燃丙烷火焰能夠?qū)﹄s亂零件進(jìn)行精細(xì)切開,替代部分零件的鑄、鍛、銑、刨和鋸。其光潔度可達(dá)D4-D6。二氧化碳生產(chǎn)廠家為了下降費(fèi)用進(jìn)步切開效率與安全,還能夠用一種甲基乙炔、丙二烯、丙烯和丙烷的混合物稱之為沛金的穩(wěn)定燃?xì)馀c氧氣混合進(jìn)行切開、銅焊和嵌接。水下切開和焊接,首要用于打撈沉船,維修碼頭、橋墩、水下管道等。水下燃燒切開的燃燒器分為三種:①氧、乙炔和壓縮空氣(水深最大可達(dá)到15m);②氧、氫和壓縮空氣(水深最大可達(dá)到40m);③使用氧和液體燃料(水深可達(dá)到60m)切開10mm鋼板每米耗氧量為1.2m3。2. 氧弧焊接能夠焊接硅鋼。氧弧焊接以氧和二氧化碳二元混合氣為維護(hù)氣的電弧焊,氧的份額高過20%+60%。切削加工中吹氧,能夠進(jìn)步加工精度。以高速鋼刀具切削碳鋼時(shí),以0.2-0.8MPa壓力的氧氣噴射,與采用超硬刀削作用一樣。3.在鑄造壓力澆輕金屬時(shí),在壓模中充入氧氣,鑄件不產(chǎn)生氣孔,質(zhì)量會(huì)進(jìn)步。其原因是,氧氣會(huì)與液態(tài)金屬發(fā)生反響而形成硬的氧化顆粒,這些顆粒是浮在金屬內(nèi),從而使鑄件不產(chǎn)生氣孔。這種鑄件的強(qiáng)度可進(jìn)步30%,相對(duì)延伸率可增加1倍。
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