氬氣是一種無色、無味的惰性氣體,分子式為Ar,相對(duì)分子質(zhì)量為39.938,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,密度為1.784kg/m3,沸點(diǎn)-185.7℃,氬氣封裝在灰色高壓氣瓶中,液態(tài)氬常用杜瓦罐存放。
氬氣0特點(diǎn)
相對(duì)分子量小、熱導(dǎo)系數(shù)大、黏度小、使用時(shí)線速度大,但成本高,常用于氣一質(zhì)聯(lián)用分析。
按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4842-2006規(guī)定,氬氣分為純氬和高純氬兩個(gè)等級(jí),見表1和表2?
表1 純氬技術(shù)指標(biāo)
表2 高純氬技術(shù)指標(biāo)
氬氣的使用
氬氣鋼瓶額定壓?為22.5MPa,充氣后工作壓力為15 MPa,氣瓶的強(qiáng)檢期限為5年,使用年限為30年。使用高純氬氣時(shí),應(yīng)檢查鋼瓶上的合格證。通常在氬氣鋼瓶肩部上有鋼印標(biāo)記,如圖所示。鋼印的字跡應(yīng)完整、清晰,字體高度4~8mm,字體深度為0.3~0.5mm。
高?氬氣瓶使用后,留有0.2 MPa的余壓,以保證高純氬氣的充氣質(zhì)量。氬氣鋼瓶應(yīng)儲(chǔ)存于通風(fēng)庫房,在實(shí)驗(yàn)室使用時(shí),應(yīng)將鋼瓶固定、防倒并遠(yuǎn)離火種、熱源。
液態(tài)氬的密度為1.662kg/m3,可按下列公式將液態(tài)氬質(zhì)量m(kg)換算為20℃、0.1013MPa狀態(tài)下的氣態(tài)氬的體積V(m3):
V=m/1.662
液態(tài)氬儲(chǔ)存在杜瓦罐中,使用杜瓦罐是正常工作時(shí)要使用的,并且提供氬氣容量多于氬氣鋼瓶,一瓶裝有液氬的杜瓦罐可以連續(xù)支持ICP光譜儀器點(diǎn)火工作4個(gè)工作日,而用a個(gè)氬氣鋼瓶只能工作半天(4h)。
氬氣瓶標(biāo)識(shí)圖
0-制造廠檢驗(yàn)標(biāo)記;1-鋼瓶制造廠代號(hào)或商標(biāo);2-鋼瓶編號(hào);3-水壓試驗(yàn)壓力(N1Pa);4-公稱工作壓力(MPa);5-實(shí)測(cè)質(zhì)量(kg);6-實(shí)測(cè)容積(L);7-瓶體設(shè)計(jì)a厚(mm);8-制造年月;9-安全監(jiān)察部門的監(jiān)檢標(biāo)記;10-寒冷地區(qū)用鋼瓶代號(hào)(鉻鉬鋼材料);11-盛裝介質(zhì)名稱或化學(xué)分子式
由于液態(tài)氬是一種超低溫液體(沸點(diǎn)-196℃),在常溫會(huì)持續(xù)蒸發(fā),不能使用密封的蓋子,使用中為防止液氬濺到皮膚上造成凍傷,檢查杜瓦罐中液面a度時(shí),可用細(xì)木棒插入底部5~10s后取出,由木棒上結(jié)霜的長(zhǎng)度即為液面高度。
杜瓦罐應(yīng)放置于實(shí)驗(yàn)室外,容積不宜大于10m3,固定立放,并用軟墊墊底,儲(chǔ)放房間應(yīng)通風(fēng)。
使用不銹鋼管線由杜瓦罐a端,將揮發(fā)氬氣輸至ICP光源,其長(zhǎng)度應(yīng)在5m以內(nèi),盡量直線連接,少用接頭。
在ICP光源的氬氣流路中,應(yīng)安裝干燥管,以除去Ar中的水分,以保證點(diǎn)火正常,若為防止氣源沾污,也可安裝用合金吸附劑和海綿填充的凈化管,以除去O2、N2及CO2、烴類等雜質(zhì)。