标准气体的稳定性和保质期

在配制和使用标准气体过程中，气体的稳定性是一个关键问题。在把标准气体装入高压钢瓶后，理论上来说，在保存和使用的过程中，浓度值是不应该发生变化的。然而实际情况是，标准气体中的组分气体或不纯物会与容器内壁接触时产生吸附、解吸、化学反应等现象，从而导致浓度值随时间发生变化。当浓度较低、组分较复杂时，这种变化会更加显著。因此，标准气体的稳定性与容器的材料物性、容器内壁的预处理情况以及气体本身的化学特性有密切的关系。
(1)选择和准备储存容器
装装标准气体的容器应该使用材料耐腐蚀、不生锈、吸附少、化学性质稳定、机械强度高的制作。常见的高压容器通常是由锰钢、铬相钢、铝合金或不锈钢等材料制成的。内壁处理常用的方法包括酸洗、水洗、镜面研磨和饱和处理等。饱和处理的目的是为了防止容器内壁被吸附或解吸所影响，首先对容器内壁进行镜面研磨，涂上防氧化涂料，然后将高浓度气体充入容器内并放置约10天。这是一种提高标准气体稳定性的方法。饱和处理可以大大提高标准气体的质量。
(2)稳定性试验标准气体
标准气体稳定性试验是用来测定标准气体浓度随时间变化的曲线。根据不同气体的特性，可以采用不同的测定方法。为了确保测定结果的准确可靠和可比性，需要使用高精度的测定方法，并且在每次测定之前都要用新配制的基准标准气体来校准测定仪器。通常，标准气体浓度随时间的变化会以变化率的形式被表示，即以0d测定值为100%，然后计算不同时间段内浓度的变化百分比。
如果用时间的变化率来绘制曲线，就会获得一个垂直于时间轴的曲线。这种变化率曲线能够清晰地展示标准气体的稳定性。
(3)标准气体的保质期限
通常，我们决定标准气体的有效期一般是通过稳定性试验的结果来确定的。有效期指的是浓度变化率不超过规定指标的时间间隔。当钢瓶标准气体的浓度较低时，浓度的变化会比较大，所以从稳定性的角度来看，组分气体的浓度越高越稳定。即使是高压钢瓶标准气体的浓度超过了5×10-5，钢瓶中的组分气体仍会发生变化，所以一般我们将保证标准值的有效期定为半年至一年。如果有些准气体已经超过了有效期，但是容器中的残压仍在8MPa（80atm）以上，我们可以再次测定并确认值后继续使用。随着用户使用标准气体而消耗，容器内壁上吸附的各种成分气体会解吸，造成浓度值的变化。一般规定，当高压钢瓶标准气体的残压低于1MPa（10atm）时，需要停止使用。
不建议使用过期的气体标准物质进行重新检验定值。由于定值方法仍然依赖称量法，而检验定值的来源仍然是称量法的标准物质，因此无法保证直接从称量法得到的量值的准确性和可靠性。
目前国内气瓶制造和内壁处理工艺与国外仍然存在较大的差距。为了提高标准气体的稳定性，建议使用国外进口瓶来配制某些低浓度高活性组分（例如H2S、Cl2NONO2等）的标准气体。