氣體中微量水分析方法初探

舒靜清

摘 要：在一些特殊性的行業(yè)中，對氣體的應(yīng)用質(zhì)量提出了極高要求，并且需要防止氣體中次存在水分超標(biāo)問題，消除對運行中的設(shè)備造成負(fù)面影響問題，故而需要落實氣體中的微量水分析工作?；趯ξ⒘克疁y量方法使用思路的探索，結(jié)合對常用分析方法的研究，本文提出了這些方法的具體應(yīng)用思路和應(yīng)用方法，以提高對微量水的分析精度。

關(guān)鍵詞：氣體檢測;微量水分析;電解法

1 氣體中微量分析方法的使用思路

1.1 氣體類型分析

不同行業(yè)中使用的氣體類型存在很大不同，比如一些要求采用的氣體為惰性氣體，而另外一些行業(yè)中使用的氣體包括氧氣氫氣等危險性較高的氣體，在微量水的測量過程中，需要通過對氣體類型的分析采用合理的方法。此外要研究采用方法對原有氣體造成的影響，同時分析是否在測量過程中會對原有氣體的含量造成測量精度上的破壞。

1.2 含水量大致分析

不同類型的氣體中含有的水分基本處于一個浮動值狀態(tài)，由于不同測量方式對微量水的測量效率和測量量程有不同要求，所以需要通過對含水量的大致分析，選擇最為合理和安全的測量形式。在具體工作過程中，首先要依照當(dāng)前已經(jīng)制定的相關(guān)工作手冊和測量標(biāo)準(zhǔn)完成對具體含水量的研究和分析工作，再此基礎(chǔ)上方可讓整個系統(tǒng)處于最為安全穩(wěn)定的狀態(tài)，另一方面要求所有的工作人員都能夠?qū)ο嚓P(guān)設(shè)備和信息有具體的了解，在后續(xù)的工作中采用最為高效穩(wěn)定的設(shè)備落實對氣體中微量水含量的具體測量工作，最終獲取的結(jié)果可以視作整個系統(tǒng)的研究結(jié)果。

1.3 對氣體本身影響

在一些方法的使用中，最終的測量過程會對原有的氣體造成一定的影響，常見的包括氣體中相關(guān)物質(zhì)含量的參數(shù)變化、對原有氣體造成一定的污染效果等，這些影響作用都與具體的微量水測量過程中，需要踐行的相關(guān)制度有所不同。在具體的測量方法選用和測量工作落實中，要研究和分析這類工作內(nèi)容對整個系統(tǒng)產(chǎn)生的具體性影響，該過程可以按照相應(yīng)的工作手冊，讓操作人員了解測量模式的應(yīng)用內(nèi)涵和作用原理，了解相關(guān)方法是否可應(yīng)用于具體的測量過程。

2 氣體中微量水分析方法類型

2.1 光腔衰蕩光譜法

這一方法的運行原理為，向采取的氣體樣本照射相應(yīng)的光線，對于獲取的光譜來說，當(dāng)光線與氣體分子和水分子碰撞時產(chǎn)生的散射效果不同，并且一些情況下甚至?xí)霈F(xiàn)反射現(xiàn)象，而在具體的碰撞過程中會出現(xiàn)一定的能量損耗，從量子力學(xué)角度來看，最終這一方式會在實驗過程中生成相應(yīng)的光譜，而通過對光譜的研究則可了解當(dāng)前整個氣體樣本中水分子的整體含量，最終可以實現(xiàn)對氣體樣本中的微量水含量精準(zhǔn)分析工作。

2.2 重量法

重量法的操作過程最為簡單，在測量過程中，讓采取的樣本經(jīng)過測量后，經(jīng)過專業(yè)設(shè)備中的干燥劑完成對水分的全面吸收工作，之后再對獲取的樣本進(jìn)行稱重，使用高精密度的設(shè)備可以找到兩次測量期間存在的重量差，而獲取的重量差即為樣本中的水蒸氣含量。

2.3 電解法

電解法的原理為形成一個原電池，其能夠發(fā)揮對水的電解作用，最終生成氧氣和氫氣，通過對電解率的分析和測量，可以研究樣本中點解水的總量，在此基礎(chǔ)上分析取得樣本中的水蒸氣含量。

2.4 碳化鈣法

碳化鈣法的使用原理為讓碳化鈣化合物和水分子發(fā)生反應(yīng)，最終生成乙炔和氫氧化鈣，通過對生產(chǎn)氣體的研究和分析，了解氣體樣本檢測中，氣體中的水蒸氣含量，可以說這一方法為一種間接性的檢測模式。

3 氣體中微量水分析方法使用

3.1 檢測精度比較

從測量精度上來看，可以發(fā)現(xiàn)通過對生成物的檢測，并且能夠有效規(guī)避樣本中固體顆粒在檢測中造成影響的方式具有極高的精確度，所以電解法有更好的應(yīng)用效果，同時碳化鈣法也具有一定的優(yōu)勢。

從作用結(jié)果上來看，雖然電解法具有極高的使用質(zhì)量，但是由于對檢測的氣體類型提出了固定要求，所以不可作為一種普適性的研究模式，而對于碳化鈣法來說，目前的技術(shù)形式中由于要保證這一化合物的干燥性，所以以實驗手段以及相關(guān)設(shè)備的工作過程難以全面保障這一系統(tǒng)的運行質(zhì)量，所以在技術(shù)實現(xiàn)上具有較高的難度，所以這兩種方法只適用于含水量極低的氣體測量過程。而對于工業(yè)廢氣等氣體來說，可采用其余類型的檢測方法，但是具體檢測過程中需要經(jīng)過固體顆粒物的除雜過程，方可讓整個設(shè)備投入運行，并對最終的水蒸氣進(jìn)行分析。

3.2 氣體類型分析

氣體類型的分析過程除了上文中提及的電解法，其余測量方法對最終獲取的氣體要求項目較少，但是對于碳化鈣法來說，由于最終需要鑒定系統(tǒng)中存有的乙炔分子數(shù)量，所以要進(jìn)一步研究和分析這一樣本中相關(guān)氣體的類型，對于一切切割等設(shè)備的氣體存儲瓶來說，則不可采用這種方法完成對微量水的測量工作，所以需要在該過程中考慮其余的鑒定方法。

4 結(jié)論

綜上所述，氣體微量水的檢測方法包括電解法、碳化鈣法等多種形式，不同的檢測方法對氣體的要求不同，并且本身的優(yōu)缺點都存在差異，在具體的檢測工作中，要對氣體類型、氣體中含水量、相關(guān)檢測形式的優(yōu)缺點進(jìn)行全面深入的分析，在此基礎(chǔ)上選擇最為科學(xué)合理的檢測方案，在獲取這一結(jié)果后，與我國當(dāng)前出臺的相關(guān)規(guī)章制度進(jìn)行比較。

參考文獻(xiàn)：

[1]牛麗紅，李勝，于世林.高純氣體中微量或痕量雜質(zhì)的分析方法[J].廣州化工，2017，45（10）：27-28+48.