[发明专利]一种低浓度气体标准样品制备装置及方法

说明书

本发明公开了一种低浓度气体标准样品制备装置及方法，装置包括控温装置，六通阀、定量管、气体调压装置和样品瓶，所述六通阀的六个进出口均连接有管道，一号口通过调压管路连接样品瓶，二号口连接定量管一端，五号口连接定量管另一端，三号口为目标气进口，连接有目标气瓶，四号口为目标气出口，六号口为平衡气入口，连接有平衡气罐；与所述一号口连接的调压管路上设置有调压装置；所述定量管与六通阀之间的连接为可拆卸设置；所述六通阀、定量管及二者之间的管道均设置于控温装置内；所述样品瓶的两端分别设置有开关阀：第一开关阀和第二开关阀，本装置和方法操作简便，快速，制备重现性好，能够提高工作效率。

技术领域

本发明一种低浓度气体标准样品制备装置及方法，具体涉及单组分混合气体制备装置以及制备方法，属于气体标准物质制备技术领域。

背景技术

对于气体标准物质的制备，通常采用称量纯气体到贮存气瓶，通过称量添加前后的纯气体质量来确定的，两次称量之差为净加入质量。气体标准物质的制备采用称量法，称量法的原理是在向气瓶中转移已知浓度的某组分气体，分别称量组分转移前后气瓶的质量，由称量之差值确定加入气瓶中组分气体的质量根据各组分质量及摩尔质量，可计算出各组分的浓度。混合气体中每个组分的质量分数为该组分的质量与所有组分质量总和之比。当混合气体中组分浓度用摩尔分数表示时，混合气中每个组分的浓度为该组分的物质的量（摩尔数）与所有组分物质的量（总摩尔数）之比。

受制于10kg天平最小分辨力影响，一般为10mg，要想获得良好制备效果，致使称量气体的最少称量质量10g以上，才能将天平称量的影响降低到可接受的范围，同时也限制的称量法制备时稀释的倍数，一般不超过100倍；要想获得比较低的浓度，需要多次稀释才能获得。

例如制备1μmol/mol的氮中异丁烯气体标准物质，通常我们使用的气瓶最小为2L，充装置压力为9MPa，在1个标准大气压，20℃时，需要称量异丁烯纯度气体（99.999%）质量仅为 0.0004198g，因此要制备1μmol/mol的氮中异丁烯气体标准物质，至少需要3-4次稀释才能达到。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供了一种低浓度气体标准样品制备装置及方法，操作简便，快速，制备重现性好，能够提高工作效率。

本发明通过以下技术方案实现：

一种低浓度气体标准样品制备装置，包括控温装置，六通阀、定量管、气体调压装置和样品瓶，所述六通阀的六个进出口均连接有管道，一号口通过调压管路连接样品瓶，二号口连接定量管一端，五号口连接定量管另一端，三号口为目标气进口，连接有目标气瓶，四号口为目标气出口，六号口为平衡气入口，连接有平衡气罐；

与所述一号口连接的调压管路上设置有调压装置；

所述定量管与六通阀之间的连接为可拆卸设置；所述六通阀、定量管及二者之间的管道均设置于控温装置内；

所述样品瓶的两端分别设置有开关阀：第一开关阀和第二开关阀，第一开关阀连接调压管路。用平衡气置换样品瓶中的空气，置换结束后，关阀第二开关阀。

所述控温装置为数字化控温装置，所述气体调压装置包括有显示装置。

所述定量管包括多种不同容量规格。

所述六通阀包括关闭状态和打开状态，关闭状态下，二号口与三号口连通，一号口与六号口连通，四号口与五号口连通；打开状态下，二号口与一号口连通，三号口与四号口连通，五号口与六号口连通。

使用所述装置进行的一种低浓度气体标准样品制备方法，包括以下步骤：

1）设置控温装置内的温度；