压力法：制备气体混合物的标准方法

压力法又称分压法，适用于制备在常温下为气体的，含量在1%~50%的标准混合气体。用该法制备的标准气体的不确定度为2%。压力法配气的国家标准是GB/T 14070—1993《气体分析校准用混合气体的制备　压力法》。

（1）配气原理

用压力法配制瓶装标准混合气体，主要依据理想气体的道尔顿定律，即在给定的容积下，混合气体的总压等于混合气体中各组分分压之和。理想气体的道尔顿分压定律为：

式中　P、Pi——分别为混合气体的总压和混合气体中组分i的分压；

n、ni——分别为混合气体的总摩尔数和组分i的摩尔数；

xi——组分i的摩尔浓度。

（2）配气装置及配气操作

分压法配气装置主要由汇流排、压力表、截止阀、真空泵、连接管路、接头等组成，如图2.2所示。该装置结构简单，配气快速方便。汇流排并联支管的多少可按配入组分数的多少及一次配气瓶数的多少来确定，一般为5~10支。

组分和稀释气依次充入密封的气瓶中，该气瓶应预先处理、清洗和抽空，必要时先在80℃下烘2 h以上。每次导入一种组分后，需静置1~2 min，待瓶壁温度与室温相近时，测量气瓶内压力，混合气的含量以压力比表示，即各组分的分压与总压之比。

但是，实际气体并非理想气体，只有少数气体在较低压力下可用理想气体定律来计算。对于大多数气体，用理想气体定律计算会造成较大的配制误差。因此，对于实际气体需用压缩系数来修正，但用压缩系数修正计算比较麻烦，现在多采用气相色谱法等来分析定值。(www.xing528.com)

图2.2　压力法配气装置示意图

1—原料气汇流排；2—标准混合气汇流排；3—原料气钢瓶；4—压力表；5—真空泵

用压力法配气时，为了提高配气的准确度必须注意以下6点：

①必须使用纯度已知的稀释气和组分纯气，特别要注意稀释气中所含的欲配组分的含量。

②采用高精度压力表。由于分压法配气的主要依据是观察压力表的数值来计算所配标准混合气体的含量，压力表精度会直接影响配气的准确度。

③选用密封性好的瓶阀。在配制瓶装标准气体时，必须对气瓶进行抽空处理，如果瓶阀的密封性能不好，抽空时会使空气漏入而影响真空度。

④在加入各组分气时，充压速度应当缓慢。在条件允许的前提下，待加入的组分冷却到室温时，再测量气瓶中的压力。

⑤在计算各组分分压时，是假设温度不变时的压力，而实际充气过程中会造成一定的温度升高，正确测量瓶体温度是保证分压法配气准确度的重要条件之一。

⑥在配制混合气体时，不允许有某一气体组分在充入气瓶后变成液体。如果出现上述情况，在使用和分析时，不但会造成很大的偏差，而且是极不安全的。