标准气体的定值

从理论上讲，标准气体的定值方法主要有两种。一是直接测定法。即用定义法进行测定。但迄今为止，人们还没有找到适合于标准气体定值的定义法，而且不少化学分析方法在气体浓度低于10^-4时测量误差很大，往往不能满足定值要求。二是间接测定法，即用质量测定法(质量比混合法)、压力测定法(压力比混合法)、体积测定法(体积比混合法)等物理测量法来确定标准气体的浓度值。换言之.对充入容器(高压钢瓶)中的标准气体要按质量测定法进行测定，而对按标准气体发生法配制的标准气体则采用流量测定法进行定值。不过，这种物理测定法是以组分气体和稀释气体能够混合均匀、不同气体混合后不产生化学反应(组成变化）为前提的。有时单靠质量测定法等物理方法不能准确定值，所以，在标准气体定值中同时采用多种物理测定方法和化学分析方法。
　　质量比混合法是利用超大型高精密天平分别测量高纯组分气体和稀释气体，并定量混合而配制标准气体的方法。它的特点是其质量测定值可以追溯到国际千克原器，而且在配气时不需要对气体的压力、温度、粘度等参数进行校正.因而测定值准确可靠。但这种方法只靠质量测定一种方法来确定浓度值，所以它是以天平的高精密度和钢瓶内气体的高度稳定性为前提的。另外，钢瓶质量同组分气体或稀释气体质量相比大得多.而且砝码与钢瓶在大小、材料和密度上差异很大，因而需要很高的质量测定技术。一般采用质量测量范围宽、测量精度又能够满足要求的大型精密大平，而且采用配重物替代称量法。尽管质量比混合法存在着一引起问题，但它同其他方法相比，其准确度高得多。
     用质量测定法确定标准气体浓度值的步骤如下：
（1）先用稀释气体将高压钢瓶清洗干净，然后抽真空至10^-2Pa以下，用天平准确称量高压钢瓶的质量W₀。
（2）向高压钢瓶填充所要配制的组分气体并测定其质量W₁。
（3）再次向高压钢瓶填充稀释气体并称量其质量W₂。
这时，组分气体的质量分数Cm可按式求得
                        
在测定大容量钢瓶的质量时，由于砝码与容器在表面状态（例如粗糙、生锈、涂漆脱落等）、平均密度、体积大小等方面的问题，都会给质量测定带来误差。为了克服上述因素对测量结果的影响，可以采用替代称量法，即选择一个在大小、村料和外表面状态上与充入气体的容器极其相似的替代容器，在充所隧后进行测量，并以此来抵消测定环境带来的影响。用质量测定法（质量比混合法）确定的标准值与质谱法的测定结果比较一致，但该法不适于微量混合的标准气体或化学反应性很强的气体