氮中二氧化硫气体标准物质的研制
氮中二氧化硫气体标准物质的研制
氮中二氧化硫气体标准物质的研制
黄斌斌
【期刊名称】《低温与特气》
【年(卷),期】2024(42)2
【摘要】简述了采用称量法制备并计算定值,研制氮中二氧化硫气体标准物质。
采用自主研制的气瓶自动清洗系统、配气系统和优化的配气工艺流程保证了研制水平。
对气体标准物质进行了制备方法学研究、均匀性与稳定性检验,结果表明研制的氮
中二氧化硫气体标准物质中二氧化硫的相对扩展不确定度为U=2%,k=2。
【总页数】8页(P21-27)
【作者】黄斌斌
【作者单位】福建德尔科技股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ125
【相关文献】
1.氮(空气)中二氧化硫气体标准物质的研制
2.低浓度氮中二氧化硫气体标准物质的制备
3.氮中二氧化硫气体标准物质称量不确定度的评估
4.氮中二氧化氮气体标准
物质的研制5.一种低浓度氮中二氧化硫气体标准物质的研制
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氮中二氧化碳气体标准物质
氮中二氧化碳气体标准物质刘丽华【摘要】介绍了生产国家二级氮中二氧化碳气体标准物质的制备、实验方法和结果,采用气相色谱进行分析评估并考查了整个制备过程中的均匀性和稳定性.给出了氮中二氧化碳气体标准物质不确定度的计算及其不确度的量值.【期刊名称】《低温与特气》【年(卷),期】2015(033)003【总页数】7页(P24-30)【关键词】标准物质;重量;分析;比对定值;不确定度【作者】刘丽华【作者单位】北京普莱克斯实用气体有限公司,北京朝阳大郊亭化工路6号100124【正文语种】中文【中图分类】TQ117随着我国的经济迅猛发展，应用气体标准物质的企业需求越来越广。
氮中二氧化碳气体标准物质主要应用在电力工业、环保领域、钢铁领域及石化等方面，这些领域对氮中二氧化碳气体标准物质的需求量日益增加，故研制氮中二氧化碳气体标准物质以满足市场需求。
1 研制的内容及方法本课题研制的气体标准物质:氮中二氧化碳气体标准物质。
浓度范围:1% ～0.001%CO2-N2;相对扩展不确定度:2%;使用有效期限:1 a。
制备方法:本课题气体标准物质采用重量法配制，用气相色谱法进行性能考察，验证此系列气体标准物质的均匀性和稳定性，实验采用国家标准物质研究中心的国家一级气体标准物质进行分析比对定值。
1.1 仪器设备状况标准气体采用重量法配制，重量法的计算采用美国普莱克斯的配气软件。
电子秤(德国产的METTLER，KCC-150)，其最大称量为150 kg，感量为1 g;混瓶机(美国Galiso);气瓶的抽空加热设备是BPI自行设计的，其真空度为2 kPa;同时在配气现场又配备了美国普莱克斯制造的抽空盘，其抽空度为8 Pa;配气设备为美国普莱克斯制造的配气盘，配气盘分为可燃性和氧化性配气盘，抽真空度可达8 Pa;分析仪器为日本岛津生产的GC-14B。
1.2 原料气的选择本课题采用的高纯气体为本公司自行生产的高纯气:二氧化碳纯度为99.999%;高纯氮纯度为99.999%，具体指标见表1、2。
空气中甲烷,氮气中一氧化碳,氮气中一氧化氮,氮气中二氧化硫,氮气中二氧化碳,氮气中氧气体标准物质研制
空气中甲烷、氮气中一氧化碳、氮气中一氧化氮、氮气中二氧化硫、氮气中二氧化碳、氮气中氧气体标准物质研制前言空气中甲烷、氮气中一氧化碳、氮气中一氧化氮、氮气中二氧化硫、氮气中二氧化碳、氮气中氧标准气体广泛应用于石化、化工、冶金等行业。
该标准气体用于安全报警仪及氧分析仪的校准和检测。
该标准气体采用国际通用的称量法配制，采用气相色谱法对标准气体进行稳定性、均匀性实验，确保标准气体的量值准确可靠。
一、标准气体浓度二、标准气体制备方法的研究2.1.原理配制方法采用ISO6142-1982或国家标准GB/T5274-1985 称量法来制备混合气体方法。
2.11一次稀释法其中浓度范围在10-3≤X i≤1（mol）的混合气均采用一次稀释法。
其摩尔浓度由下列公式计算：m i——n i M iX i = ————= ———————n i+∑n j m i m j—— + ∑——M i M j式中i、j混合气体中组分符号：ni为质量为mi的i组分的摩尔数。
nj为质量为mj的j组分的摩尔数。
2.12二次稀释法其中浓度范围在10-4≤X2i≤10-2（mol）的混合气均采用二次稀释法。
取质量为μ1的混合气（即在2.1.1中制备的混合气a）,用一种质量为μd1、摩尔质量为Md的气体进行稀释。
稀释所得混合气（混合气b）中，组分i的浓度由下列公式计算：μ1n i . ——mX2i = ———————μ1μd1n. —+ ——m M d式中i混合气体中组分符号：ni为质量为mi的i组分的摩尔数。
2.13三次稀释法其中浓度范围在10-6≤X3i≤10-4（mol）的低浓度混合气均采用三次稀释法。
取质量为μ2的混合气（即在2.1.2中制备的混合气b）,用一种质量为μd2、摩尔质量为Md的气体进行稀释。
稀释所得混合气（混合气c）中，组分i其摩尔浓度由下列公式计算：μ2N2i . ——ms2X3i = ———————μ2μd2Ns2. —+ ——ms2 M d式中i混合气体中组分符号：n2i为质量为m2i的i组分的摩尔数。
空气中甲烷氮气中一氧化碳氮气中一氧化氮氮气中二氧化硫氮气中二氧化碳氮气中氧气体标准物质研制
空气中甲烷、氮气中一氧化碳、氮气中一氧化氮、氮气中二氧化硫、氮气中二氧化碳、氮气中氧气体标准物质研制前言空气中甲烷、氮气中一氧化碳、氮气中一氧化氮、氮气中二氧化硫、氮气中二氧化碳、氮气中氧标准气体广泛应用于石化、化工、冶金等行业。
该标准气体用于安全报警仪及氧分析仪的校准和检测。
该标准气体采用国际通用的称量法配制，采用气相色谱法对标准气体进行稳定性、均匀性实验，确保标准气体的量值准确可靠。
一、标准气体浓度二、标准气体制备方法的研究2.1.原理配制方法采用ISO6142-1982或国家标准GB/T5274-1985 称量法来制备混合气体方法。
2.11一次稀释法其中浓度范围在10-3≤X i≤1（mol）的混合气均采用一次稀释法。
其摩尔浓度由下列公式计算：m i——n i M iX i = ————= ———————n i+∑n j m i m j—— + ∑——M i M j式中i、j混合气体中组分符号：ni为质量为mi的i组分的摩尔数。
nj为质量为mj的j组分的摩尔数。
2.12二次稀释法其中浓度范围在10-4≤X2i≤10-2（mol）的混合气均采用二次稀释法。
取质量为μ1的混合气（即在2.1.1中制备的混合气a）,用一种质量为μd1、摩尔质量为Md的气体进行稀释。
稀释所得混合气（混合气b）中，组分i的浓度由下列公式计算：μ1n i . ——mX2i = ———————μ1μd1n. —+ ——m M d式中i混合气体中组分符号：ni为质量为mi的i组分的摩尔数。
2.13三次稀释法其中浓度范围在10-6≤X3i≤10-4（mol）的低浓度混合气均采用三次稀释法。
取质量为μ2的混合气（即在2.1.2中制备的混合气b）,用一种质量为μd2、摩尔质量为Md的气体进行稀释。
稀释所得混合气（混合气c）中，组分i其摩尔浓度由下列公式计算：μ2N2i . ——ms2X3i = ———————μ2μd2Ns2. —+ ——ms2 M d式中i混合气体中组分符号：n2i为质量为m2i的i组分的摩尔数。
氮中二氧化硫标准气体定值方法的研究
氮中二氧化硫标准气体定值方法的研究李春瑛;马浩淼;韩桥;张新【摘要】介绍用脉冲荧光分析仪对氮中二氧化硫标准气体定值的分析方法,对方法的精密度、准确度及定值的不确定度进行了考察.该方法的定值结果与重量法的配制值相一致.用该法对荷兰国家计量院制备的氮中二氧化硫标准气体进行比对试验,取得了良好的等效性.【期刊名称】《化学分析计量》【年(卷),期】2006(015)004【总页数】3页(P4-6)【关键词】二氧化硫;标准气体;方法精密度;脉冲荧光法【作者】李春瑛;马浩淼;韩桥;张新【作者单位】中国计量科学研究院,北京,100013;中国计量科学研究院,北京,100013;中国计量科学研究院,北京,100013;中国计量科学研究院,北京,100013【正文语种】中文【中图分类】O6二氧化硫气体是目前我国环境空气中的主要污染成分，我国二氧化硫气体年排放量超出大气环境容量的80%以上。
由于年排放量大大超出了环境自净能力，从而造成近三分之一的国土被酸雨污染。
二氧化硫气体的污染不仅对人类健康造成危害，同时腐蚀建筑材料，破坏生态平衡，已成为制约我国社会经济发展的重要环境因素[1，2]。
因此对大气环境中二氧化硫进行监测并对二氧化硫标准气体准确定值受到该领域学术界的普遍关注。
二氧化硫的定值方法有分光光度法、电导法、电量法、极谱法、光纤传感器法、气相色谱法[3～5]，以及被世界卫生组织、全球环境监测系统作为大气环境监测的标准方法脉冲荧光法(ISO/CD 10498)[6]。
脉冲荧光法与上述其它方法相比具有分析方法简单、选择性高、线性范围宽、分析周期短、可连续测量等优点。
笔者用称量法制备系列氮中二氧化硫标准气体，用脉冲荧光法对该标准气体量值进行定值，给出了比对试验结果及不确定度。
用脉冲荧光法对荷兰国家计量研究院提供的二氧化硫标准气体进行比对试验，取得了良好的等效性。
1 实验部分1.1 方法原理脉冲荧光分析仪分析二氧化硫的基本原理是：二氧化硫分子吸收紫外线后，被一定波长的紫外线激发，当被激发的二氧化硫分子返回低能级时释放出另一波长的紫外光，所发出光的强度与二氧化硫浓度成线性关系。
称量法配制二氧化硫标准物质的不确定度
称量法配制二氧化硫标准物质的不确定度田郁郁;姚尧;程鹏;王志鹏;常子栋;蒋君杰【摘要】采取国际通用的称量法设计配制氮气中二氧化硫气体标准物质的方法,包括制备、充装、定值、稀释等.用气相色谱法进行浓度验证、减压、均匀性、稳定性等实验,保障了所制备的标准气体量值准确、稳定可靠,满足了对计量器具仪器检定和校准的使用要求,对二氧化硫的监控更加有效.经试验综合可知,摩尔分数为409×10-6的氮气中二氧化硫气体标准物质,量值准确,示值误差不超过±5％,稳定性不超过1％,不确定度Urel=2.2％(k=2).有效使用期不少于6个月,达到国家二级标准物质要求.不仅浓度范围达到使用要求,还节约了成本.【期刊名称】《低温与特气》【年(卷),期】2018(036)004【总页数】3页(P37-39)【关键词】计量检测;二氧化硫;标准物质;稳定性【作者】田郁郁;姚尧;程鹏;王志鹏;常子栋;蒋君杰【作者单位】天津市计量监督检测科学研究院 ,天津南开科研西路4号300192;天津市计量监督检测科学研究院 ,天津南开科研西路4号300192;天津市计量监督检测科学研究院 ,天津南开科研西路4号300192;天津市计量监督检测科学研究院 ,天津南开科研西路4号300192;天津市计量监督检测科学研究院 ,天津南开科研西路4号300192;天津市计量监督检测科学研究院 ,天津南开科研西路4号300192【正文语种】中文【中图分类】TQ1171 概述二氧化硫分析仪、检测仪、报警器广泛用于石油、化工等行业中。
JJG 551—2003《二氧化硫气体检测仪》检定规程、JJG968—2002《烟气分析仪》检定规程中规定使用具有标准物质“制造计量器具许可证”的单位提供的二氧化硫标准气体。
研究氮气中二氧化硫气体标准物质的不确定度，保证了此类仪器进行检定和校准的溯源性，有利于二氧化硫含量测定的实施与应用。
本研究采取国际通用的称量法，GBT5274—2008《气体分析校准用混合气体的制备称量法》[1]，用气相色谱法进行验证、减压、均匀性、稳定性等实验[2-4]，以确保该标准气体的量值准确可靠，满足二氧化硫分析仪、检测仪、报警器等计量器具的检定。
氮中二氧化硫标准物质
氮中二氧化硫标准物质在环境保护和空气质量监控中，检测和控制大气中的污染物是至关重要的。
其中，氮氧化物（NOx）和二氧化硫（SO2）是主要的空气污染物之一。
为了准确监测和评估大气中的SO2污染水平，需要使用标准物质来校准和验证分析方法。
本文将探讨氮中的二氧化硫标准物质及其在环境监测中的应用。
一、氮中二氧化硫标准物质的概述氮中的二氧化硫标准物质是由国家质检总局认可并指定的标准样品，用于测定分析方法的准确性和可靠性。
根据国际标准，氮中的二氧化硫标准物质的浓度应控制在一定范围内，以确保测量结果的可比性和准确性。
标准物质的制备和验证必须符合相关的质量控制和管理要求，以确保其可追溯性和可靠性。
二、氮中二氧化硫标准物质的制备方法氮中的二氧化硫标准物质的制备方法可以分为两种：物理法和化学法。
物理法是通过稀释和混合已知浓度的SO2气体和氮气来制备标准物质。
化学法是通过反应生成SO2气体，并将其稀释至一定浓度来制备标准物质。
这两种方法都需要严格的实验条件和控制措施，以确保标准物质的浓度和稳定性。
三、氮中二氧化硫标准物质的应用氮中的二氧化硫标准物质广泛应用于环境监测和质量控制领域。
它可以用于校准和验证分析仪器，确保测量结果的准确性和可靠性。
此外，标准物质还可以用于评估环境中SO2污染的程度，制定和优化控制措施，保护大气环境和人类健康。
四、氮中二氧化硫标准物质的管理和质量控制为了确保氮中的二氧化硫标准物质的准确性和可靠性，需要进行严格的管理和质量控制。
首先，标准物质的制备和储存必须遵循相关的质量管理规范，标明生产日期、有效期限和贮存条件等信息。
其次，标准物质需要定期检测和验证，以确保其浓度和稳定性在合理范围内。
最后，标准物质的分发和使用必须由授权机构进行监控和管理，以防止误用和污染。
五、结论氮中的二氧化硫标准物质在环境保护和空气质量监控中具有重要意义。
通过使用标准物质来校准和验证分析方法，可以确保测量结果的准确性和可靠性。
氮中二氧化硫气体标准物质的研制
氮中二氧化硫气体标准物质的研制一、气体纯度测量在氮中二氧化硫气体标准物质的研制过程中，首先需要进行气体纯度的测量。
这可以通过气相色谱法、质谱法等分析方法来实现。
通过测量气体中的杂质成分和浓度，可以确定氮气中二氧化硫的纯度。
二、气体浓度标定在确定氮气中二氧化硫的纯度后，需要进行气体浓度的标定。
这可以通过化学分析方法或物理分析方法来实现。
化学分析方法包括滴定法、分光光度法等，而物理分析方法包括气体传感器法、色谱法等。
通过标定可以得到氮气中二氧化硫的准确浓度。
三、气体稳定性评估在制备氮中二氧化硫气体标准物质时，需要对其稳定性进行评估。
这可以通过定期测量气体浓度来实现，以确定其是否符合标准物质的稳定性要求。
四、气体储存和运输在储存和运输氮中二氧化硫气体标准物质时，需要采取适当的措施，以确保其质量和稳定性。
例如，需要使用干燥、清洁的容器进行储存，并避免与空气接触，以防止氧化和污染。
在运输过程中，需要采取防震、防潮等措施，以确保气体的稳定性和准确性。
五、气体应用场景研究氮中二氧化硫气体标准物质可以应用于多个领域，如环境监测、工业生产、科学研究等。
在不同的应用场景下，需要选择合适的气体浓度和纯度，以满足不同需求。
六、气体标准物质制备氮中二氧化硫气体标准物质的制备通常采用纯度较高的氮气和二氧化硫气体为原料，通过精密的合成技术制备而成。
在制备过程中，需要严格控制反应条件和操作过程，以确保气体的质量和稳定性。
七、气体标准物质验证为了确保氮中二氧化硫气体标准物质的准确性和可靠性，需要进行验证实验。
这可以通过与其他已知浓度的标准物质进行比较，或使用不同方法进行重复测量来实现。
如果验证结果符合要求，则可以认为该气体标准物质符合要求，可以用于相关的应用和研究。
总之，氮中二氧化硫气体标准物质的研制需要经过多个环节的严格控制和验证，以确保其质量和稳定性。
该标准物质的应用和研究对于环境保护、工业生产等领域具有重要意义。
国家质量监督检验检疫总局关于批准“碳钢成分分析标准物质”等81种国家二级标准物质的通知
国家质量监督检验检疫总局关于批准“碳钢成分分析标准物质”等81种国家二级标准物质的通知
文章属性
•【制定机关】国家质量监督检验检疫总局(已撤销)
•【公布日期】2012.03.06
•【文号】国质检量函[2012]84号
•【施行日期】2012.03.06
•【效力等级】部门规范性文件
•【时效性】现行有效
•【主题分类】原材料工业,标准化
正文
国家质量监督检验检疫总局关于批准“碳钢成分分析标准物质”等81种国家二级标准物质的通知
（国质检量函〔2012〕84号）
各直属检验检疫局，各省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团质量技术监督局，国务院有关部门，各有关单位：
根据《中华人民共和国计量法》和《标准物质管理办法》的有关规定，现批准“碳钢成分分析标准物质”等81种标准物质为国家二级标准物质（见附件1），列入中华人民共和国标准物质目录（见附件2），并统一编号，颁发“国家标准物质定级证书”和“制造计量器具许可证”。
中国烟草总公司青州烟草研究所等新复制的“烟草成分分析标准物质”，一并予以发布（见附件3）。
附件：1. 国家标准物质项目表
附件：2. 中华人民共和国标准物质目录
附件：3. 新复制标准物质定值数据表
二〇一二年三月六日附件1：
附件2：
中华人民共和国标准物质目录国家质量监督检验检疫总局
中国北京
研制单位：中国计量科学研究院（北京市）附件3：
* 质量分数×10-6
研制单位：中国烟草总公司青州烟草研究所（青州市）中国计量科学研究院（北京市）。
氮中二氧化氯气体标准物质的研制
氮中二氧化氯气体标准物质的研制
我国的环境空气污染正在不断加剧，因此，原子能部和高等学校联合建立了化学污染控制研究所，专门研究氮中二氧化氯气体的标准物质的研制。
氮中二氧化氯气体是一种有毒有害的气体，所以在研制标准物质前，需要先对它的安全性进行详细的测试，以确保它不会对人体造成伤害。
在测试后通过了安全性审核之后，研究所才开始研究氮中二氧化氯气体标准物质的制备。
研究所确定了氮中二氧化氯标准物质制备所需要的原料，如氯气、氘等，并研制出了多种原料配比方案，可以根据实际需求来选择可以达到最大洁净度的原料配比方案。
研究所还采取了多种技术手段来保证氮中二氧化氯标准物质的纯净度。
例如，采用超高精度检测设备来进行原子吸收光谱分析，根据分析结果，可以确定标准物质的纯度，从而满足科学研究的需要。
此外，为了保证标准物质的质量稳定性，研究所还采用了多种技术措施来提高氮中二氧化氯标准物质的制备稳定性及其使用的稳定性，如气体稀释技术、脱污技术等。
经过几年的研究和实践，研究所终于成功研发出了国内首个氮中二氧化氯标准物质，满足了国内环境空气污染的需求，并帮助氮中二氧化氯标准物质行业进入新时代，得到了各界的广泛认可。
大气中二氧化硫、氮氧化物、TSP的测定
⼤⽓中⼆氧化硫、氮氧化物、TSP的测定实验⼀⼤⽓中⼆氧化硫的测定——四氯汞钾吸收—盐酸副玫瑰苯胺分光光度法⼆氧化硫是典型的⼤⽓污染物。
它来源于煤和⽯油等燃料的燃烧、含硫矿⽯的冶炼、硫酸等化⼯产品⽣产废⽓的排放等。
SO2能通过呼吸进⼊⽓管，对局部组织产⽣刺激和腐蚀作⽤，是诱发⽀⽓管炎等疾病的原因之⼀。
特别是当它与烟尘等⽓溶胶共存时，可加重对呼吸道黏膜的损害。
⼤⽓中SO2的测定⽅法有分光光度法、紫外荧光法、电导法、库仑滴定法、⽕焰光度法等。
其中，四氯汞钾吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法（GB8970-80）和甲醛吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法（GB/T 15262-92）是国标法。
四氯汞钾吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法的检出限为0.15µg/5mL，测定的浓度围为0.015～0.500mg/m3。
甲醛吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法（GB/T 15262-92），当⽤10mL吸收液采样30L时，最低检出限为0.007mg/m3，当⽤50mL吸收液连续采样24h，采样300L，最低检出限为0.003mg/m3。
本实验采⽤四氯汞钾吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法测定⼤⽓中⼆氧化硫。
1 实验⽬的（1）了解⼤⽓中⼆氧化硫的测定⽅法；（2）掌握盐酸副玫瑰苯胺分光光度法测定⼆氧化硫的原理和操作步骤；（3）了解便携式⼤⽓采样器的构造和⼯作原理，掌握其操作技术。
2 实验原理四氯汞钾吸收—副玫瑰苯胺分光光度法测定⼆氧化硫的原理是：空⽓中的⼆氧化硫被四氯汞钾溶液吸收后，⽣成稳定的⼆氯亚硫酸盐络合物，此络合物再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺发⽣反应，⽣成紫红⾊的络合物，据其颜⾊深浅，⽤分光光度法测定。
按照所⽤的盐酸副玫瑰苯胺使⽤液含磷酸多少，分为两种操作⽅法。
⽅法⼀：含磷酸量少，最后溶液的pH值为1.6 ± 0.1，呈红紫⾊，最⼤吸收峰在548nm处，⽅法灵敏度⾼，但试剂空⽩值⾼。
⽅法⼆：含磷酸量多，最后溶液的pH值为1.2 ± 0.1，呈蓝紫⾊，最⼤吸收峰在575nm处，⽅法灵敏度较前者低，但试剂空⽩值低。
国家标准物质
附件1：
国家标准物质项目表（二级标准物质）
1
2
3
4
5
附件2
中华人民共和国标准物质目录
国家质量监督检验检疫总局
中国北京
（2017年8月）
6
研制单位：大连大特气体有限公司（大连市）
7
研制单位：南京长元工业气体有限公司（南京市）
8
研制单位：四川中测标物科技有限公司（成都市）、中国测试技术研究院化学研究所（成都市）
研制单位：北京海岸鸿蒙标准物质技术有限责任公司（北京市）
研制单位：北京北方伟业计量技术研究院（北京市）
9
研制单位：广东省计量科学研究院（广州市）
10
11
研制单位：广东省计量科学研究院（广州市）
12。
氮中硫化氢标准物质制备及不确定度分析
2019年第7期广东化工第46卷总第393期 ·201 ·氮中硫化氢标准物质制备及不确定度分析毛沅文，尹强*，许俊斌，周阳，周瑾艳，叶丽芳，贾相锐，杨定成(广东省计量科学研究院，广东广州510405)[摘要]以高纯硫化氢和高纯氮气为原料，采用称量法制备20~100 μmol/mol的氮中硫化氢气体标准物质，进一步考察其均匀性、稳定性以及进行不确定度分析。
结果表明，氮中硫化氢气体标准物质均匀性、稳定性良好，相对扩展不确定度与国家标准物质相当，可进一步用于硫化氢报警器等仪器的校准、检测。
[关键词]氮中硫化氢；气体标准物质；不确定度[中图分类号]O659 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2019)07-0201-02Preparation and Uncertainty Analysis of Reference Material of Hydrogen Sulfidein NitrogenMao Yuanwen, Yin Qiang*, Xu Junbin, Zhou Yang, Zhou Jinyan, Ye Lifang, Jia Xiangrui, Yang Dingcheng(Guangdong Institute of Metrology, Guangzhou 510405, China)Abstract:High purity hydrogen sulfide and high purity nitrogen gas as raw materials, 100~1000 μmol/mol hydrogen sulfide in nitrogen ga s reference material were prepared by gravimetric method. The uniformity of pressure change of the cylinder and the stability of storage time are investigated. An uncertainty analysis is also required. The results show that the uniformity and stability of hydrogen sulfide gas standard materials in nitrogen are good; the relative expansion uncertainty is equivalent to the same type of national reference materials. The gas reference material can be further used for calibration and detection of hydrogen sulfide alarms and other instruments.Keywords: hydrogen sulfide in nitrogen；gas reference material；uncertainty硫化氢[1-3](H2S)属于窒息性气体，无色、易燃、有剧毒，是我国环境空气质量标准中的重要监控对象。
空气中二氧化硫和氮氧化物检测中标准物质的应用研究
河南科技Journal of Henan Science and Technology总574期第10期2015年10月Vol.574，No.10Sep ，2015摘要：本文从对于空气中二氧化硫和氮氧化物检测进行简析入手，对于标准物质的应用和结果进行了分析。
关键词：二氧化硫；氮氧化物检测；标准物质应用中图分类号：X831；O652文献标识码：A文章编号：1003-5168（2015）10-0150-2Application of standard substances in the detection of sulfur dioxide andnitrogen oxides in airLiu Yuanmei Wang Jingyuan Li Zenghua（Luoyang environmental monitoring station ，Luoyang Henan 471000）Abstract：The application of reference materials in the detection of sulfur dioxide and nitrogen oxides in the detection of changes in storage time and stability.In this paper ，the application and results of the standard materials are analyzed by analyzing the detection of sulfur dioxide and nitrogen oxides in the air.Keywords:sulfur dioxide;nitrogen oxide detection;standard material application收稿日期：2015-9-10作者简介：刘源美（1988.9-），女，硕士，助理工程师，研究方向：环境监测。
二氧化硫标准气体的研制
１．１ 原 理
国 际公 认 的 基 准方 法 为 称 量 法 。具 体 原 理 是 向 气 瓶 中充入 已知浓 度 或 纯 度 的某 组 分 气 体 ，以前 后 称 量差 确定 所 加入 气 体 组 分 的质 量 ，从 而 进 一 步 得 出物质 的量 。稀 释气 采 用 相 同 方法 测 量 和计 算 。最 终 得 到所 有组 分 的物 质 的量 （ｉ＝１，２… …１７，），凡总＝ ∑ｎ ，为混 合气 的总物 质 的量 ，即为 所 配制 气 体 标 准 物 质 的浓 度 。 １．２ 设备 与 仪器
物 质 要 求 。
关 键 词 ：二 氧 化 硫 ；称 量 法 ；二 次 稀 释 ；气 相 色 谱 法 ；均 匀 性 ；稳 定 性
中图 分 类 号 ：０６５７．７ １
文 献 标 识 码 ห้องสมุดไป่ตู้Ａ
ＤＯＩ：１０．１６４２８／ｊ．ｅｎｋｉ．ｃｎ１０－１４６９／ｔｂ．２０１８．０３．００２
０ 引 言
纯度指标 ＞９９．９９９％
０．４０３％
不确 定度 ，
＝２％（ ＝２）
２．２ 原 料 气 的分析 验 证 氮 气 中二 氧化 硫是 由中 国计量 科学 研 究 院研制
的有 证气 体 标 准 物 质 ，故 无 需 验 证 。 高 纯 氮气 的验 证 ，采用 气 质联 用仪 ，对 氮气 中可 能 出现 的杂质 一 氧 化碳 、二 氧 化碳 、甲烷 和 水 分 等 进 行 测 定 ，测 试 结 果 如 图 １所 示
其 中 ，ｎ Ⅱ为 一 次 稀 释 公 式 中 的 ｎ ；ｎ、ｍ 分 别 为一次 稀 释法 中配 制得 到 的混合 气体 的总摩 尔数 和 总质量 ；ｕ，为 取 用 的该 混 合 气 的质量 ； ｄ 、 分 别 为 二次稀 释 时所 使用 稀 释气 体 的质量 和摩 尔质 量 。
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稀释次数
瓶号 充入瓶内气体质量ｇ 使用公式
所含Ｓ０２的量ｔｏｏｌ 所含Ｓ０２、Ｎ２的总量ｍｏｌ
ｍ ２＝８９６．１４
（１） Ｏ．０９“５
３２．０８３ ３００６
Ｘ
（１）
Ｏ．０９１７７ ３０．５３０８ ３００６
Ｘ
Ｎ２中Ｓ０２的浓度（ｔｏｏｌ／ｔ００１） 三．气体标准物质的均匀性试验 １．均匀性试验
技术论谈篇
氮中二氧化硫气体标准物质的研制
武汉钢铁集团氧气有限责任公司 谭若明
摘
ｍｏｌ／ｍｏｌ
罗
锋
要
用称量法研制了瓶装的氮中二氧化硫气体标准物质。其组分浓度为３０００×１０。６
・
关键词
氮中二氧化硫
气体标准物质
称量法
比对分析
一．前言 气体标准物质作为气体检测的计量标准广泛应用于大型乙烯企业、石油化工、电子、冶金、 医疗卫生、环境监测、科学研究等领域，为了更好地推广气体标准物质应用，满足国内用户的需 求．为我国改革开放、科技进步作出贡献．本课题研制了氮中二氧化硫气体标准物质．其组分浓 度为３０００×１０～ｔｏｏｌ／ｔｏｏｌｏ 二．气体标准物质的制备 本课题研制的氮中二氧化硫气体标准物质浓度范围如下表： 表ｌ：本课题研制的气体标准物质 序号
ｍ，摩尔质量为Ｍｉ，则：ｎＩ＝詈
，，ｊ－－簋ｔｆｂ
ｊ的摩尔数。质量为ｍｊ，摩尔质量为Ｍｊ，则：ａｊ＝最
在下文以及误差计算中．也使用如下数量关系：
ｍ＝ｍｉ＋∑ｌｌｌｊ（混合气ａ的总质量）ｎ＝ｎ；＋∑ｎｉ（混合气ａ中的总摩尔数）
５．氮中二氧化硫标准物质的制备 采用ＧＢ５２４７—８５（气体分析一标准混合气体的制备一称量法）中的规程进行配气操作。氮
ｌ
．一
瓶号
００６４９
０２４６４
真空度（表压）
一Ｏ．１ＭＰａ
水份含量（ｍｏｉ／ｍ０１）
３×１０‘６ ２．８×１０—６
８Ｉ
２
—０．１ＭＰａ
技术论谈篇 Ｃ．气瓶清洗：气瓶在加热干燥抽真空完毕后，进行两次负压冲洗，即向加热干燥真空好的 气瓶中充入高纯氮至表压为零。然后抽真空至真空度为２Ｐａ，如此再重复一次。 经过上述处理后的气瓶，可以用来配制标准气体。 ３．原料气分析 高纯氮为我公司产品，高纯二氧化硫为北京氦普北分公司产品，原料气分析结果如下： 表３：高纯氮杂质分析结果 杂质
０２ Ｈ２ Ｈ２０
含量（×１０。６ｔｏｏＬ／ｔ００１）
≤３
≤１
Ｎ２
≤５ ≤３
≥９９．９９９％
总碳
表４：高纯二氧化硫杂质分析结果 杂质
Ｈ２０
含量（ｔｏｏｌ／ｍ０１）
≤０．０３％ ≤０．０５％
ｓ０２ ＞９９．９％
残渣 ４．制备方法
பைடு நூலகம்
气瓶在充入一定量已知浓度的预制组份气体的前后用精密电子天平称量，两次称量的读
１１４７ｌ
色谱峰面积
Ｘ４ Ｘ５ Ｘ６
面积平均值
Ｘ
面积测定的标准偏差Ｓ 面积测定的相对标准偏差Ｓ／Ｘ
１６０３０ １．４８％
Ｉ．０６％
将所得数据加以分析得出样品００４６９并的含二氧化硫标准值为：
Ｃ啪．Ｓ０２＝１０７６８７１／１０７９７１７×３０６０×１０咱＝３０５０
该样品００４６９撑的总相对不确定度为：
０４４５２４群
标准值
３０６０×１０．６
相对不确定度％
３
ｌ氮中二氧化硫
３．实验条件
氮中二氧化硫３０００×１０“标准气体采用意大利ＴＨＥＲＭＯＱＵＥＳＴ（ＦＰＤ—ＴＣＤ）热导色谱仪、 表９所列出的国家二级标准物质。进行比对分析测定。 意大利卡拉尔巴热导色谱仪工作条件： 色谱柱一柱长３Ｍ的ＰＱ柱，柱径Ｉ／８” 柱温一８０℃
１
标准物质名称 氮中二氧化硫
浓度范围（ｍｏｌ／ｍ０１）
３０００×１０’６
对于上述气体标准物质，我们均采用称量法进行制备．然后用国家标准物质中－ｔ：，－－－级标物 比对分析测试我们配制的标准气体，并为其定值。 １．分析测试仪器及配气设备 为了保证我们配制的气体标准物质获得准确可靠的配制结果，我们引进了一批国内外先 进的分析测试仪器及配气设备： 分析仪器：ＴＨＥＲＭＯＱＵＥＳＴ（ＦＰＤ—ＴＣＤ）热导一氢火焰色谱仪。 配气设备：美国ＶＯＬＡＮＤ ＨＣＥｌ００ＧＨ质量天平（感量１００ｒａｇ）。 ２．包装容器及其处理 （１）包装容器：采用８Ｌ铝合金气瓶。 （２）气瓶预处理： Ａ．按照《压力容器安全监察规程》和＜气瓶安全监察规程）选取在使用期限内的合格气瓶。 Ｂ．气瓶加热干燥抽真空：气瓶加热温度为８０。Ｃ，抽真空时间２小时后，用ＵＳＩ—ｌＢ微量水 分析仪测定水份含量达到要求值（见表２）。 表２：气瓶加热干燥抽真空后水份含量 序号
ｔ
Ｎ２中ｓｃｈ
×１０—６ｒ册ｌ／ｍｏＩ
２９６０
３０２０
２８９５
２８６６
２９５４
２８８９
由以上的降压试验结果可以看出，氮中二氧化硫在气瓶压力改变时有效组份浓度一直均 匀不变。且最低使用力为０．５Ｍｐａ。 四．气体标准物质的稳定性考察 气体标准物质充装在铝合金气瓶内。其有效组份含量随时间的变化其浓度是否稳定直接
关系到产品的使用期限，我们用色谱法对氮中二氧化硫浓度为３０００×１０－６的标准气体进行了
为期一年的稳定性考察，考察结果表８： 表８：氮中二氧化硫标准气体稳定性考察结果
８３
技术论谈篇 分析日期
氦中氧
００６４９＃ ×１０—６ｍｏＩ／ｍｏｌ ３０５ｌ ３０４２ ３０６ｌ ３０５８
２００１—８一１７
２００ｌ—１２—２２
数之差，为充人气瓶内该气体组份的质量。再充入稀释气体，便制得一种混合气。
为了避免称量过小量的气体，对所配混合气中每个组份的浓度要规定一个浓度下限，如欲
配制的浓度低于规定的下限时则用一种已知质量气体来稀释先前配得的混合气。稀释可反复
进行，直至１０．６摩尔浓度。混合气中某组份的摩尔浓度，定义为该组份摩尔数与所有组份摩 尔数总和之比。 混合气中某组份的摩尔浓度按下列方法计算。 ４．１一次稀释法
１０—６
１０—６
气体标准物质使用前必须均习，否则其数据将不可靠。因此气体标准物质的均匀性试验 尤其重要。我们配制了两瓶氮中二氧化硫浓度为３０００ 动均匀试验，试验结果见表６： 表６：氮中二氧化硫均匀试验结果 滚动时间ｍｉｎ 标准气体 瓶号
００６４９＃ Ｓ０２ ０２４６４撑 ３０ ３２２０ ３１１２ ６０ ３１０４ ３０８０ ９０ ３０９０ ３０５０ １２０ ３０７５ ２８９８ １５０ ３０８４ ２９５０ １８０ ３０７０ ２９４８
Ｘ
１０咱
ｕ啪。／Ｓ０２＝２￣／（１．５％）２＋（１．４８％）２＋（１．０６％）２＝４．７２％
六．结论 按照ＧＢ５２７４—８５的要求用称量法制备中二氧化硫浓度为３０００×１０‘６气体标准物质，用气 相色谱法对其进行了均匀性试验，证明该气体标准物质的均匀性良好；用气相色谱法对其进行 了为期一年的稳定性考察，结果表明该气体标准物质的稳定性良好。以国家二级标准物质为 基准用气相色谱法对我们制备的标准气体比对分析其数据完全吻合．相对不确定度为５％。
８４
２００２—３一１４
２００２—６—７
五．气体标准物质的定值及相对不确定度的计算
１．上述气体标准物质的定值采用ＧＢ５２４７—８５（气体分析一标准混合气体的制备一称量
法＞中规定的称量法进行制备．然后用国家标准物质中心二级标物比对分析测试我们配制的标 准气体，并为其定值。 ２．国家二级标准物质的技术指标： 表９国家二级标准物质的技术指标 名称 标准编号 ＧＢＷ（Ｅ）０８０２４４ 样品编号
本方法适用于配制浓度范围为１０．３ｓＸ≤１的混合气。
Ｘｉ－而ｎｉ＝＿．．ｎｉ……。（１）
式中：ｉ、ｊＥ［１，Ｐ］，ｉ≠ｊ ｐ一混合气中组份的总数目；
混合气（混合气ａ）浓度ｘ；由下式计算：
ｉ、ｊ一混合气组份的符号。摩尔浓度分别为ｘｉ、Ｘｊ； ｎｉ一组份ｉ的摩尔数（本文的摩尔，基本单元是分子；而质量以克／摩尔为单位）。质量为
中二氧化硫浓度为３０００×１０“的标气采用一次稀释法制备。配气天平为ＨＣＥｌ００ＧＨ精密天
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技术论谈篇 平．最大称量１００Ｋｇ，感量１０ｒａｇ，机码０—１０９，环境温度１８—２５＇ｔ３。表５为制备该气体时的质量
‘
记录和计算结果：
’
表５：氮中二氧化硫浓度为３０００×１０“配气结果计算表
Ｉ ００６４９
载气一Ｈｅ
载气流速一３０ｒｎＬ，曲
热导池工作温度：１７０℃ 表１０用国家二级标准物质为氮中二氧化硫样品定值测定的数据 样品编号
Ｘｌ ）（２ Ｘ３ ０４４５２４＃ １０６３５８２ １０６３４２９ １１０５４５５ １０８５６２ｌ １０７４５５８ １０８５６５６
１０７９７１７
００４６９＃ １０７３６９４ １０６２５６９ １０９５２４０ １０８２６５４ １０６８５２４ １０７８５４６ １０７６８７１
ｘ
１０“的标准气体，分别对其进行了滚
从表６可以看出，氮中二氧化硫滚动均匀需２小时完成。 ２．降压试验
气体标准物质配好成，随着使用时气瓶内压力下降。其气体中有效组份浓度是否有变化，
需通过试验来证明。我们对氮中二氧化硫进行降压稳定试验。考察结果见表７ 表７：氮中二氧化硫降压试验结果 压力Ｍｐａ
０２４６４＃ ９．Ｏ ７．０ ５．０ ３．０ ２．０ ０．５