標準氣體的穩定性是制備和使用中的主要問題。理論上,裝入高壓鋼瓶的標準氣體的濃度值在儲存和使用過程中不應發生變化。但事實上,標準氣體中的組分氣體或雜質往往會引起吸附、解吸、化學反應等現象,因此其濃度值會隨時間而變化。濃度越低,成分越復雜,變化越大。因此,標準氣體的穩定性與容器的材料特性、容器內壁的預處理以及氣體本身的化學特性密切相關。
(1) 儲存容器的選擇和預處理
裝有標準氣體的容器必須由耐腐蝕、防銹、低吸附、化學性能穩定和機械強度高的材料制成。常用的高壓容器由錳鋼、鉻相鋼、鋁合金或不銹鋼制成。常用的內墻處理方法包括酸洗、水洗、鏡面磨削、飽和處理等。飽和處理旨在防止吸附或解吸對容器內壁的影響。首先,在容器內壁打磨鏡子,涂上抗氧化涂料,然后用高濃度氣體填充容器并放置約10天,以提高標準氣體的穩定性。飽和處理可以顯著提高標準氣體的質量。
(2) 標準氣體穩定性試驗
標準氣體穩定性試驗是測量標準氣體濃度值隨時間變化的曲線。根據不同氣體的性質,可以采用不同的測量方法。為了使測量結果準確、可靠和具有可比性,不僅應使用高精度的測量方法,而且應在每次測量之前使用新制備的參考氣體校準測量儀器。標準氣體濃度值隨時間的變化通常用變化率表示,即以0d的測量值為100%得到不同時間的濃度變化部分,可根據以下公式計算:繪制隨時間變化率的曲線,并保留更改大綱。該交換曲線可以直觀地解釋標準氣體的穩定性。
3) 標準氣體有效期
通常,標準氣體的有效期根據穩定性試驗結果確定。有效期是指濃度變化率不超過規定指標的時間間隔。如果氣瓶標準氣體的濃度很低,其濃度變化很大。組分氣體的濃度越高,越穩定。高壓瓶內標準氣體濃度在5×10-5以上,瓶內組分氣體仍在變化,因此保證默認值
目前,國內氣缸制造和內壁處理工藝與國外相比仍有較大差距。為了提高標準氣體的穩定性,建議進口瓶子用于生產一些低濃度和高活性成分(如H2S、Cl2、NO2等)的標準氣體使用。