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GB／T 38523-2020 混合气体的制备 压力法简介：

GB/T 38523-2020《混合气体的制备 压力法》是中国国家标准，主要规定了使用压力法制备混合气体的方法和步骤。这个标准适用于实验室和工业生产中，需要制备各种气相混合物的情况，包括但不限于气体的精确配比、气体的混合、气体的净化等。

压力法的基本原理是通过调节和控制气体的输入压力，来实现不同气体的精确混合。具体操作流程可能包括以下步骤：

1. 确定混合气体的组成：明确需要制备的混合气体的各组分及其比例。

2. 选用合适的气体容器：根据混合气体的性质和量选择适合的气体储存容器，如气瓶、气罐等。

3. 设定气体输入压力：通过压力调节系统，将各气体分别输入容器，调整压力使其符合预定的配比。

4. 混合：根据气体的性质和混合要求，可能需要在特定的温度和压力条件下进行混合。

5. 纯化：若混合气体中有杂质，可能需要通过净化步骤，如通过过滤、吸收等方法去除。

6. 校准和验证：制备完成后，需要通过检测和校准，确保混合气体的组成和纯度符合标准要求。

这个标准对于气体的工业生产和科研实验具有重要意义，可以保证混合气体的稳定性和一致性，防止因操作不当导致的气体污染或性能偏差。

GB／T 38523-2020 混合气体的制备 压力法部分内容预览：

GB/T38523—2020

批batch 制备混合气体时，一次充装过程制备的所有气体定义为一批

依次将纯气体或已知组分含量的混合气体充入气瓶，每次充气后，根据充入组分前后的压力之差 人组分的压力【滨州市】《城市规划管理技术规定》（2014-2019年），按式（1）计算组分的压力比浓度

式中： 工：一一组分i的压力比浓度； p：一充人组分i的压力，单位为兆帕（MPa)； pm混合气体的压力，单位为兆帕（MPa)。 对于理想气体，组分的摩尔分数与压力比浓度相同，对于真实气体，混合气体中组分的摩尔分数按 附录A给出的方法进行计算。

对混合气体进行制备策划时应考虑如下安全因素： 防止混合气体发生潜在的危险反应； 混合气体在20℃时的最终压力应低于目标气瓶的公称工作压力 应有尾气处理措施

5.1.2混合气体组分的反应

制备混合气体之前应根据组分的化学性质，评价混合气体组分发生反应的可能性，并进行安全风

1.3混合气体组分和制备系统及包装容器材料

制备系统以及混合气体包装容器的材料应与混合气体中所有组分都不发生反应和吸附。应特别 蚀性气体与金属以及密封件的反应，

应保证一批所制备的每瓶混合气体组分含量的一致性， 所用的压力计量设备（如压力表、压力传感器等）的准确度应满足混合气体组分的制备相对偏差 瓶装混合气体制备时所用的压力计量设备还应符合GB/T34526的相关规定，用于测量集束装混 压力的计量设备还应符合GB/T34528的相关规定

5.4.1含有液化气体组分的混合气体充装压力要求

1.1含有单一液化气体组分的混合气体充装压

为了保证液化气体组分在充装和使用过程完全气化，液化气体组分的充装压力不应超过最低 度下饱和蒸汽压的70%

5.4.1.2含有多个液化气体组分的混合气体的压力要求

液化气体组分时，可按式（2)估算混合气体的最高

DFS L,(TL)

下 混合气体的最高充装压力，单位为兆帕（MPa）； 混合气体中组分的数量； X. 组分i预期的摩尔分数； 力;(T.) 温度TL时组分i的饱和蒸汽压，单位为兆帕（MPa）； TL 最高充装压力计算选用的蒸汽压对应的温度，单位为开（K）。 为了避免组分在充装和使用过程中液化，T应不高于最低使用温度

5.4.2初次制备之前组分充装压力的计算

在混合气体初次制备之前，用附录A规定的计算方法计算混合气体中组分的理论充装压力力，并 设计试验，验证采用计算的压力所制备的混合气体组分含量是否能够满足预期要求，过程如下： 组分的充装压力采用力：，用压力法同时制备至少两瓶混合气体； 采用满足要求的分析方法和满足7.5相关要求的校准混合气体，对组分含量进行检验： 将所制备的所有混合气体中组分含量检验值的平均值近似为其实际的摩尔分数，按式（3)计算 修正因子。

X.一验证试验中制备的组分i的摩尔分数； X一一用式（A.4)计算的组分i的摩尔分数； X，一组分i检验的平均摩尔分数。 如果上述验证试验所制备的所有混合气体中各组分的制备相对偏差均落在要求制备允差以内 需对制备压力进行修正，否则需要按式（4)对组分的充装压力力：进行修正：

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压力，以及与5.4.2中相同的环境温度，混合气体充装压力，各组分充装速度、充装顺序和充装完成至读 取压力之间的时间间隔，依次将各组分和平衡气充人气瓶，每次充气后，测量充入组分的压力，所有组分 充装完成后测量混合气体的压力。 附录B中给出了压力法制备混合气体的实例

式中： X：组分i的摩尔分数； p：—组分i的充装压力，单位为兆帕（MPa)； pm——混合气体的充装压力，单位为兆帕（MPa）； Zm混合气体的压缩因子； Z：一充入的各组分i的压缩因子。 摩尔分数与其他含量之间的换算关系参考ISO14912 注：对于不需要进行压力修正的混合气体的制备，e三1

.2制备相对偏差的计算

制备相对偏差按式（6)计算：

K eXpiZn 2m

? X +++....++.+++.+++.+(

式中： 4 制备相对偏差，%； X .r 组分i抽样检验的摩尔分数（认定值）； X m 组分i预期制备的摩尔分数（目标值）。 注：X..通过混合气体的抽样检验获得

式中： 4 制备相对偏差，%； X;,r 组分i抽样检验的摩尔分数（认定值）； X;,m 组分i预期制备的摩尔分数（目标值） 注：X，通过混合气体的抽样检验获得

对于瓶装混合气体，首次制备的第一批混合气体，应逐瓶进行检验。首次制备之后的每批 均应进行抽检，至少应随机抽检2瓶。 集束装混合气体应逐束进行检验

混合气体中所有组分的制备相对偏差均应低于预期要求的制备允差。 当任一组分的制备相对偏差高于预期要求的制备允差时，则应自该批产品中重新加倍抽样检验， 符合要求，则该批产品为不合格，

7.5校准混合气体的要求

检验所用的校准混合气体至少应满足以下要求 按照GB/T38527规定的方法制备； 与待测样品具有相近或相同的气体组成

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混合气体出厂时应附有产品质量合格证，其内容至少应包括： 一生产商名称； 一产品名称； 生产日期； 产品批号； 组分含量及制备相对偏差； 充装压力（MPa）； 一最低使用压力（MPa）； 储存和使用温度（℃）； 本标准编号、检验员编号

包装、充装、储运及安全

9.1混合气体的包装、标志应符合GB190的相关规定，标签应符合GB16804和GB15258的相关 规定。 9.2混合气体的充装气瓶应符合GB/T5099.1或GB/T11640的相关规定，瓶阀出气口连接型式应符 合GB15383的相关规定，气瓶颜色标志应符合GB/T7144的相关规定。 9.3瓶装混合气体的充装及储运应符合GB/T34526的相关规定，集束装混合气体的充装及储运应符 合GB/T34528的相关规定 9.4气瓶搬运、装卸、储存及使用的安全要求应符合GB/T34525的相关规定

9.1混合气体的包装、标志应符合GB190的相关规定，标签应符合GB16804和GB15258的相关 规定。 9.2混合气体的充装气瓶应符合GB/T5099.1或GB/T11640的相关规定，瓶阀出气口连接型式应符 合GB15383的相关规定，气瓶颜色标志应符合GB/T7144的相关规定。 9.3瓶装混合气体的充装及储运应符合GB/T34526的相关规定，集束装混合气体的充装及储运应符 合GB/T34528的相关规定 9.4气瓶搬运、装卸、储存及使用的安全要求应符合GB/T34525的相关规定

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附录A （规范性附录） 压力法制备的混合气体组分含量的计算

p×V=Z×nXR×T 式中： 气体压力，单位为帕（Pa）； V n个摩尔气体的体积，单位为立方米（m"）； Z 压缩因子； 7 气体的摩尔数，单位为摩尔（mol)； R 气体常数，R=8.315J/（mol·K）； T 气体温度，单位为开尔文（K）。 对于理想气体，Z=1，真实气体的压缩因 体的偏离程度

pXV=ZXnXR×T ?(A.1) 式中： 万 气体压力，单位为帕（Pa）； V n个摩尔气体的体积，单位为立方米（m"）； Z一一压缩因子； 气体的摩尔数，单位为摩尔（mol)； R 一 气体常数,R=8.315J/(mol·K)； T 气体温度，单位为开尔文（K）。 对于理想气体，Z=1，真实气体的压缩因子用于表述其与理想气体的偏离程度

A.2真实气体的压缩因

A.2.1对应状态原理

根据范德华方程，任何气体的临界压缩因子乙。是一个常数，即临界点时不同气体存在一定的 这时它们对理想气体的偏差大致相同，如以临界点作为基准，将p、T、V表达为P.、T。、V。的倍娄 人一种无量纲的对比参数.如下：

力：一一气体的对比压力； 力 气体的临界压力，单位为帕（Pa）； V，一一气体的对比体积； V。一一气体的临界体积，单位为立方米（m"）； T，一一气体的对比温度； T 一气体的临界温度，单位为开（K）。 不同气体如果有相同的对比压力和对比温度，就称这些气体具有相同的对比状态，即它们处于对应 状态

不同的气体处于对应状态时，具有大致相同的压缩因子，也就是说它们对理想气体的偏差大致相

同,Z可以表达为T，与力的普遍化函数，即：

Z =f(T,p,,Z.) ·（A.5） 式中： Z。一处于临界条件下的压缩因子。 上述普遍化函数关系对任何气体都适用，一定温度T、压力下的任何气体，计算相应的T,与P 后，代人式（A.5），即可求得Z值。 GB/T14070一1993中Lyderson表给出了Z。在0.23～0.29范围内的压缩因子Z值，该范围的Z 可以满足绝大部分应用。当真实气体的临界压力。和临界温度T。的数据为已知，可将某态下的压力 b和温度T换算成相应的对比压力P，和对比温度T，从表中找出该对比态下的压缩因子Z。 对于混合气体，以上原理同样适用

A.2.3混合气体的压缩因子

Z=f(T..p.,Z.) ++++++++++++++++++++A.5

Z=f(T..p..Z.

将混合气体看成纯流体GB∕T 37798-2019 陶瓷砖防滑性等级评价，利用凯氏法混合规则，即混合气体的假想临界常数等于每个组分临界常数 的加权平均值，可得到它的假想临界常数：

式中： 混合气体的假想临界温度，单位为开（K)； 混合气体组分数； X; 组分的摩尔分数，作为近似，可用压力比浓度表示； pcm———混合气体的假想临界压力，单位为帕(Pa)； 一混合气体的假想临界压缩因子。 混合气体的对比参数：

A.3混合气体组分摩尔分数的计算

T.=(X; ×T.) Zm =(X: ×Z.)

根据计算的对比参数值，利用Lyderson表，确定混合气体的压缩因子Zm，用式（A.11)计算混 中各组分的摩尔分数：

P,/Z; P: X Z r Pm/Zm pm

DB22∕T 2769-2017 公路隧道无机阻燃温拌沥青路面施工技术指南p,/Z; P: pm/Z,

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