二氧化碳甲烷一氧化碳混合标准气体配制方法

混合标准气体配制方法。以环境大气为底气，并通过添加高浓度气体或利用吸附剂吸附，调节目标物种浓度，可配制不同浓度范围的二氧化碳、甲烷、一氧化碳混合标准气体。首先用环境空气清洗气瓶。

接着判断预配制混合标准气体的目标浓度同配制地点大气中目标物种实际浓度的关系，共有以下3种情况。

(1)近似大气浓度的混合标准气体配制。

只需要使用大气压入子系统，将切换阀的1~8调至合适位置，使干燥管1和2接入气路，2根吸附管不接入气路。压入环境大气至设定压力1.4×10⁷Pa。

(2)大于大气浓度的标准气体的配制。

首先将一定量高浓度的目标气体充入子系统，然后使用大气压入子系统，压入大气至设定压力P_t,如图1,首先将目标物种的高浓度气瓶连入高浓度气体充入子系统，利用真空泵将子系统内的气体抽出。再将高浓度气充入定量管，使其压力达到P_x、接着断开高浓度气瓶的连接，并使定量管内高浓度气进入待配制气瓶。气体平衡后，将待配制气瓶取下，连接至大气压入子系统，向气瓶内继续压入空气至P_t。

假设C_t为预配制标准气体的目标浓度，V_c为待配制气瓶的体积，V_p为定量管体积，C_m为高浓度目标气浓度，C_a为空气中目标物质浓度，P_v为充入高浓度目标气后气瓶内的压力。则充气结束时，气瓶内的目标物质等于高浓度目标气和压入的实际大气中该物质之和，假设配制过程中温度不变，根据物质守恒及理想气体状态方程：

P_t×V_c× P_v C_t=P_v×V_c×C_m+(P_t-P_v)×V_c×C_a

(1)

而P_x×V_p=P_v×(V_p+V_c)(2)

本系统V_c=5×10^-⁴m³,V_p=3.0×10^-²m³,

P_t=1.4×10⁷Pa。联立方程(1)和(2),即可由已知的P_t、V_c、C_t、C_m、C_a求解出P_x。

(3)低于大气浓度的标准气体配制。配制低于大气浓度的甲烷标准气体方法与(2)类似，不同的是(2)中充入高浓度气改为充入零气至压力为P_x。对于零气，C_m=0,则

P_t×V_c×C_t=(P_t-P_v)×V_c×C_a(3)

联立方程(2)和方程(3),即可由已知的P_t、V_c、C_t、C_a求解出P_x。

配制低于大气浓度的二氧化碳或一氧化碳标准气体，仅使用大气压入子系统，调节切换阀1至8调至正确位置，使干燥管1和2及目标气体吸附管均接入气路。打开空气压缩机，压入空气至P_y，再调节切换阀的位置，将目标气体吸附管从气路中断开。继续压入大气至气瓶预定压力。

设C_t为预配制标准气体的浓度，V_c为气瓶的体积，空气中目标物质的浓度为C_a。则有：

P_t×V_c×C_t=(P_t-P_y)×V_c×C_a(4)

则P_y=P_t×（1-C_t/C_a）

配制混合标准气体时，将气瓶清洗后，需分别比较各目标物种与大气环境浓度的高低，利用(1)(2)(3)介绍的原理和方法计算不同目标物种需充入高浓度气体的压力或不同目标物种吸附管需接入大气压入子系统达到的压力，再按照(1)(2)(3)操作完成混合标准气体配制。