標(biāo)準(zhǔn)氣體含量表示方法及換算和校正因子計(jì)算

1、、標(biāo)準(zhǔn)氣體含量表示方法及換算一、標(biāo)準(zhǔn)氣體含量表示方法標(biāo)準(zhǔn)氣體的摩爾分?jǐn)?shù)（xb）（摩爾比）b標(biāo)準(zhǔn)氣體中組分氣體B的物質(zhì)的量與標(biāo)準(zhǔn)氣體中各組分物質(zhì)的量的總和之比即為標(biāo)準(zhǔn)氣體的摩爾分?jǐn)?shù)。此濃度是我們經(jīng)常用的一種。nx=BB戸nii=1式中：nB標(biāo)準(zhǔn)氣體中組分氣體B的物質(zhì)的量n.標(biāo)準(zhǔn)氣體中各組分物質(zhì)的量的總和i常用10-2（%）、10-6表示標(biāo)準(zhǔn)氣體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（WB）（重量比）B標(biāo)準(zhǔn)氣體中組分氣體B的質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)氣體中各組分的質(zhì)量的總和之比即為標(biāo)準(zhǔn)氣體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。此也濃度是我們經(jīng)常用的一種。mw=BBmii=1式中：mB一標(biāo)準(zhǔn)氣體中組分氣體B的質(zhì)量m.標(biāo)準(zhǔn)氣體中各組分質(zhì)量的總和.常用10-2（%）、10

2、-6表示標(biāo)準(zhǔn)氣體的質(zhì)量摩爾濃度（mB）標(biāo)準(zhǔn)氣體中組分氣體B的物質(zhì)的量除以標(biāo)準(zhǔn)氣體中各組分質(zhì)量的總和為標(biāo)準(zhǔn)氣體的質(zhì)量摩爾分?jǐn)?shù)。nm=bBA式中：nB標(biāo)準(zhǔn)氣體中組分氣體B的物質(zhì)的量BmA標(biāo)準(zhǔn)氣體的總質(zhì)量常用mol/kg、mol/g、mmol/g表示標(biāo)準(zhǔn)氣體的質(zhì)量濃度（PB）B標(biāo)準(zhǔn)氣體中組分氣體B的質(zhì)量（m）除以標(biāo)準(zhǔn)氣體的體積（v）和為標(biāo)準(zhǔn)氣體的質(zhì)量濃度。式中：m標(biāo)準(zhǔn)氣體中組分氣體B的質(zhì)量V標(biāo)準(zhǔn)氣體的體積常用kg/m3、g/L、mg/L，ug/L表示標(biāo)準(zhǔn)氣體的物質(zhì)的量濃度（cB）B標(biāo)準(zhǔn)氣體中組分氣體B的物質(zhì)的量與標(biāo)準(zhǔn)氣體的體積之比為標(biāo)準(zhǔn)氣體的物質(zhì)的量濃度。nc=BBV式中：nB標(biāo)準(zhǔn)氣體中組分氣體B的

3、物質(zhì)的量V標(biāo)準(zhǔn)氣體的體積常用mol/m3、mol/L表示95.標(biāo)準(zhǔn)氣體的體積分?jǐn)?shù)（B）9B標(biāo)準(zhǔn)氣體中組分氣體B的體積與標(biāo)準(zhǔn)氣體中各組分物質(zhì)體積的總和之比為標(biāo)準(zhǔn)氣體的體積分?jǐn)?shù)。9BBXVii=1式中：VB標(biāo)準(zhǔn)氣體中組分氣體B的體積n.標(biāo)準(zhǔn)氣體中各組分物質(zhì)體積的總和i常用10-2（%）、10-6表示，因?yàn)槿魏螝怏w在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的摩爾體積均可近似為22.4L，所以標(biāo)準(zhǔn)氣體的體積分?jǐn)?shù)可近似等于標(biāo)準(zhǔn)氣體的摩爾分?jǐn)?shù)。二、標(biāo)準(zhǔn)氣體各種含量之間的換算1.質(zhì)量比濃度換算成摩爾比濃度xxxxBwii=1Mi=1i式中：XB摩爾比濃度；WBB組分的質(zhì)量比濃度MB一B組分的摩爾質(zhì)量Bw.i組分質(zhì)量比濃度；iM.i組分摩

4、爾質(zhì)量；i2摩爾比濃度換算成質(zhì)量比濃度xMw=bbBExMiii=1式中：XBB組分的摩爾比濃度；WBB組分的質(zhì)量比濃度BMB一B組分的摩爾質(zhì)量x.i組分質(zhì)量比濃度；iM.i組分摩爾質(zhì)量；i3摩爾分?jǐn)?shù)與質(zhì)量濃度的換算=摩爾體積pXB=摩爾質(zhì)量B=摩爾質(zhì)量p%B=摩爾體積XPB4質(zhì)量分?jǐn)?shù)與質(zhì)量濃度的換算P=PwBBP組分的密度5質(zhì)量濃度與物質(zhì)的量濃度的換算cm=BBMB11、標(biāo)準(zhǔn)氣的制備方法有稱量法、滲透法、分壓法、擴(kuò)散法、靜態(tài)容量法、飽和法、流量比混合法、指數(shù)稀釋法、體積比混合法。iii、標(biāo)準(zhǔn)氣的使用1正確選用閥門：根據(jù)氣體性質(zhì)選用不同材質(zhì)的閥門，特殊的氣體必須使用特殊的閥門，總體要求死體積小

5、、無吸附、耐壓、有調(diào)節(jié)功能。2取樣管線的選擇，由于膠管使用起來很方便，很多傳統(tǒng)的進(jìn)樣管線都采用此類，但是眾所周知，膠管對(duì)大部分有機(jī)氣體，和含硫類的氣體吸附性非常強(qiáng)，而且它的滲透性也很強(qiáng)，所以使用各類膠管來采樣是不可取的，對(duì)分析數(shù)據(jù)造成很大偏差。建議根據(jù)不同的氣體性質(zhì)采用銅管、不銹鋼管、四氟管而對(duì)于含硫的標(biāo)準(zhǔn)氣和樣品氣最好采用內(nèi)涂石英的不銹鋼管或硫鈍化不銹鋼管。使用內(nèi)涂石英的不銹鋼管時(shí)不能對(duì)管線任意彎曲。3進(jìn)樣管線的氣密性，進(jìn)樣管線的泄漏，對(duì)樣品的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性有很大影響，對(duì)低濃度氧氣的影響更大。所以一定要嚴(yán)格檢查取樣管線的氣密性。4樣品氣的置換，由于標(biāo)準(zhǔn)氣都要經(jīng)過減壓器和管線后才能取樣，要準(zhǔn)確取

6、樣必須將減壓器和管線進(jìn)行充分的置換，這種置換不是簡(jiǎn)單意義上的吹掃。因?yàn)闇p壓器的死體積很大，不斷將鋼瓶閥打開關(guān)閉反復(fù)3次以上，每次將減壓器里的氣體排盡，然后再吹掃系統(tǒng)才能正確取樣。5試圖從標(biāo)準(zhǔn)氣體鋼瓶中把標(biāo)準(zhǔn)氣取到取樣袋或其他容器中，然后再從容器中取樣分析，是最不可取的，這樣造成了二次污染。使得樣品氣的數(shù)據(jù)不能真實(shí)的表現(xiàn)出來。6最好將減壓器安裝好后最好不要反復(fù)裝卸，特別是微量氧氣、氮?dú)?、二氧化碳等大氣含量高的氣體。7液體配制的標(biāo)氣不能將鋼瓶躺到或倒置使用。w、定量校正因子的測(cè)定1絕對(duì)校正因子對(duì)同一檢測(cè)器，等量的不同物質(zhì)其響應(yīng)值是不同的，但對(duì)同一種物質(zhì)其響應(yīng)值只與該物質(zhì)的量（或濃度）有關(guān)。m式中：

7、A,hi組分的峰面積、峰高iim,ci組分的質(zhì)量，濃度ii絕對(duì)校正因子只適用于測(cè)定的這一個(gè)檢測(cè)器。因?yàn)榧词箵Q一個(gè)同一類型的檢測(cè)器，甚至是同一廠家生產(chǎn)的同一型號(hào)的檢測(cè)器,由于兩個(gè)檢測(cè)器的靈敏度總是有一定的差別的,這就使等量的同一種物質(zhì)在這兩個(gè)檢測(cè)器上的響應(yīng)值有所不同，因此計(jì)算出的校正因子也有所不同。同一檢測(cè)器隨著使用時(shí)間和操作條件的變化靈敏度也在改變。2相對(duì)校正因子相對(duì)校正因子S是某物質(zhì)（2）與基準(zhǔn)物質(zhì)（$m式中：A,hi組分的峰面積、峰高iim,ci組分的質(zhì)量，濃度ii絕對(duì)校正因子只適用于測(cè)定的這一個(gè)檢測(cè)器。因?yàn)榧词箵Q一個(gè)同一類型的檢測(cè)器，甚至是同一廠家生產(chǎn)的同一型號(hào)的檢測(cè)器,由于兩個(gè)檢測(cè)器的

8、靈敏度總是有一定的差別的,這就使等量的同一種物質(zhì)在這兩個(gè)檢測(cè)器上的響應(yīng)值有所不同，因此計(jì)算出的校正因子也有所不同。同一檢測(cè)器隨著使用時(shí)間和操作條件的變化靈敏度也在改變。2相對(duì)校正因子相對(duì)校正因子S是某物質(zhì)（2）與基準(zhǔn)物質(zhì)（$）的絕對(duì)校正因子之比。m(c)A(h)iissm(c)A(h)ssii式中：f相對(duì)校正因子fi物質(zhì)絕對(duì)校正因子if基準(zhǔn)物質(zhì)絕對(duì)校正因子sA，hi組分的峰面積、峰高iim，ci組分的質(zhì)量，濃度iiA，h基準(zhǔn)物質(zhì)的峰面積、峰高SSm，c基準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量，濃度SS常用的基準(zhǔn)物質(zhì)對(duì)于不同的檢測(cè)器是不同的，TCD常用苯作基準(zhǔn)物質(zhì)，F(xiàn)ID常用正庚烷作基準(zhǔn)物質(zhì)。（1）質(zhì)量校正因子ym（2）

9、摩爾校正因子九MsMi（3）體積校正因子人4）峰高校正因子一般不能引用文獻(xiàn)校正因子。5)以1物質(zhì)作基準(zhǔn)物質(zhì)換算為2物質(zhì)為基準(zhǔn)物質(zhì)m(i,2)m(1,2)m(i,1)M(i,2)M(1,2)M(i,1)3響應(yīng)值與校正因子的關(guān)系絕對(duì)響應(yīng)值（s）即單位量組分通過檢測(cè)器時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng)度，也稱絕對(duì)靈敏度。i相對(duì)響應(yīng)值（S）也稱為相對(duì)靈敏度，是某組分（i）與基準(zhǔn)物質(zhì)（$）的絕對(duì)值之比。s=文獻(xiàn)上提供的相對(duì)校正因子和相對(duì)響應(yīng)值也受到操作條件和檢測(cè)器性能的嚴(yán)格限制，一般說僅可作色譜定量的參考，最好通過實(shí)際實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定。RMR值：這是1957年由Rosie等人提出的相對(duì)摩爾響應(yīng)值RMR概念，RMR是以苯為參比物

10、質(zhì)，并將單位摩爾苯所代表的峰面積值規(guī)定為100，由定義可得：AnRMR=iiX100=(i)Am（AmMii=RWRiX100AmM式中：A苯的峰面積n苯的物質(zhì)的量m一苯的質(zhì)量M一苯的相對(duì)分子量Ai物質(zhì)的峰面積ini物質(zhì)的物質(zhì)的量imi物質(zhì)的質(zhì)量iMi物質(zhì)的相對(duì)分子量iRMR物質(zhì)i對(duì)苯的相對(duì)摩爾響應(yīng)值（苯=100）RWR物質(zhì)i對(duì)苯的相對(duì)質(zhì)量響應(yīng)值（苯=1）RMR與RWR設(shè)定參比物為苯，當(dāng)參比物為其他物質(zhì)時(shí)記為RMR與RWR。轉(zhuǎn)換關(guān)系：MRMR=RWRiX100(i,s)(i,s)礦s=1=1X100M(i,s)S=RMR100M(i,s)(i,s)m(i,sm(i,s)1Sm(i,s)1RWR

11、(i,s)=100MiRMRM(i,s)s4利用規(guī)律對(duì)校正因子的估算TCD相對(duì)校正因子的估算：TCD的相對(duì)響應(yīng)值一般只與組分、參比物質(zhì)和載氣的性質(zhì)有關(guān)，而與TCD的結(jié)構(gòu)、熱絲溫度、橋流、所用的敏感元件以及柱溫、載氣流速等無關(guān)。A分子量規(guī)律：在TCD中RM物的相對(duì)=爾響應(yīng)值與其+G分子量間呈線性關(guān)系。Aii式中：F同系物的特征常數(shù)：斜率G同系物的特征常數(shù)：截距例：計(jì)算正丁烷的f100M=RMR=1.35x58+6.7=85fMf=1.176M查表丁烷人為1.18基團(tuán)截面積法：一般情況下醇、醛、酮、醚、酯及鹵素等極性化合物在TCD中的RMR值等于構(gòu)成該化合物各基團(tuán)的RMR值之和。例：乙酸乙酯，由分

12、子式CH3COOCH2CH3可知，有兩個(gè)CH3,一個(gè)一CO和一個(gè)CH基團(tuán)，查表計(jì)算得：100=RMR=2x12+1x11+1x77=112Mf=0.8929M碳數(shù)規(guī)律：分子直徑法RMR載氣的RMR換算成氫氣6RMR（He）+142FID相對(duì)校正因子的估算：由于FID的響應(yīng)值不僅與色譜條件有關(guān)而且與檢測(cè)器的電離77效應(yīng)和捕集效應(yīng)有關(guān)，采用相對(duì)校正因子排除色譜條件的影響，因而相對(duì)響應(yīng)值與相對(duì)校正因子就與FID的結(jié)構(gòu)、操作壓力以及載氣和燃?xì)獾牧魉儆嘘P(guān)，故而其相對(duì)響應(yīng)值與相對(duì)校正因子的通用性不是很好，引用文獻(xiàn)時(shí)要注意。A.碳數(shù)規(guī)律：在FID中同系物的相對(duì)摩爾響應(yīng)值與其相對(duì)分子中碳原子數(shù)n呈線性關(guān)3i斜率截距RMR=G+Fn3i斜率截距3式中：F廠同系物的特征常數(shù)：58G3同系物的特征常數(shù)：58f=100m=100(0f=100m=100(0+14.3x4)x100iRMR*Ms=1.01m（正庚烷，苯）m（正丁烷，苯）m（正丁烷，正庚烷）m（正庚烷，苯）=1.01x1.12=1.13查表丁烷/為1.09mB.有效碳數(shù)規(guī)律：在FID中對(duì)于不同類型的化合物的相對(duì)校正因子，可利用有效碳數(shù)近似響應(yīng)的規(guī)律計(jì)算RMR值：X100乙CX100RMR=有效s)（i,s）LCs)E有效MiMs