標準混合氣產業市場深度分析預測研究

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標準混合氣：氣體工業名詞，屬于標準物質。它是高度均勻，良好穩定和量值準確的測量標準，具有復現，保存和傳遞量值的基本作用。

一、主要制備工藝：

（1）重量法：重量法是絕對測量法，其量值可以直接溯源到國際單位制，具有最高的準確度。據中金企信國際咨詢公布的《2020-2026年中國標準混合氣市場發展策略及投資潛力可行性預測報告》統計數據顯示：重量法是將混合氣體的每個組分逐次加入已處理好的鋼瓶中，充氣之前和之后分別稱量氣瓶，充入氣體組分的重量由兩次稱量的差值來確定。混合氣中每個組分的濃度被定義為該組分的重量與混合氣總重量之比，以質量比或摩爾比表示。當濃度低時，可采用稀釋法配氣。配制方法應遵照國際標準ISO6142-1981(E)和ISO6142DADI的規定。

（2）分壓法：是一種靜態方法。該法是將混合氣的各組分及稀釋氣依次充入已預先清洗和抽空的假定為恒定容積的氣瓶中，在每次充入組分氣后測量氣瓶壓力。標準氣濃度以壓力比表示，它等于充入該組分而引起壓力的變化與混合氣的總壓之比。用壓力比表示的濃度在轉換成以分子分數表示時，應考慮高壓下偏離理想狀態，采用不同的計算方法。常用的方法有：道爾頓法，Amagat法，Kay法。配制方法應遵照國際標準ISO6146的規定。

（3）動態體積法：該法是將二股或多股流動的氣流，在規定條件下，以已知體積流量混合為一股氣流。在所得的混合氣中，各組分的體積比都是根據體積流量比計算的。為了計算摩爾比，必須了解混合氣對理想狀態的偏離。如果所有氣體的流速均以單位時間質量流量測得，則可以直接計算出質量比或摩爾比。

（4）滲透法：該法原理是靠組分的滲透通過適當的薄膜而進入載氣流中。氣流中該組分的濃度由氣流的流速和組分滲透率來決定。物質透過薄膜的擴散速率取決于物質本身，薄膜性質，管內外氣體分壓差等因素。如果保持擴散速率恒定，就可在相隔適當的時間以簡單的稱重來測定。所制備的標準混合氣濃度是管子擴散速率和稀釋氣體流速的函數。本法通常用于所需要組分濃度范圍為10-9～10-5(體積比)，可達準確度為組分濃度的2%。在所述濃度范圍內，要保持混合氣濃度穩定是困難的，因此，必須在使用前配制混合氣，且以盡可能短的途徑將其送到使用點。配制方法應遵照國際標準ISO6349的規定。

（5）飽和法:氣流通過一種保持在一定溫度下，能夠蒸發或升華的物質，達到平衡時，氣流中該物質的濃度由所定溫度下該物質的飽和蒸汽壓決定。其原理是，同液體相平衡的純氣蒸汽壓只取決于溫度。若混合氣的溫度和總壓已知，則它的濃度就可以計算出來。該法可用于連續制備標準混合氣，配氣準度可達到3%。配制方法應遵照國際標準ISO6147的規定。

（6）靜態容積法:該法是將充裝在兩個或多個分別校準過體積的容器中的，處于已知溫度和壓力下的兩種或多種氣體進行混合，以制備混合氣。所得混合氣中某組分的體積比，可以由已知的經過校準的容器體積比來計算。假如混合氣不呈理想狀態，計算的體積比可能不同于摩爾比。該法適用于制備濃度為10-6～10-1(體積比)的標準混合氣，其相對誤差為10-3～10-2。配制方法應遵照國際標準ISO6144的規定。

二、標準混合氣體分類：混合氣指含有兩種或兩種以上有效組份，或雖屬非有效組份但其含量超過規定限量的氣體，由幾種氣體組成的混合物，是工程上常用的工質。因此，標準混合氣體可以分為：

（1）二元氣體：如：苯/空氣（1ppm、100ppm）1?yr、1,3-丁二烯/氮?(10ppm)?2?yrs、二氧化碳/氦?(100ppm)?2?yrs、二氧化碳/氮(1000ppm)?2?yrs、乙烯/空氣?(8-10ppm)?2?yrs、乙烯/氦(100ppm)?2?yrs、氫/氦?(100ppm)?2?yrs、氫/氮?(1%)2?yrs、氫/氮(100ppm)?2?yrs、甲烷/氦(100ppm)?2?yrs、甲烷/氮(100ppm)?2?yrs、甲烷/氮(1%)2?yrs、氮/氦(100ppm)?2?yrs、一氧化二氮/氮?(1ppm)?2?yrs、氧/氦(100ppm)?2?yrs、氧/氦(2%)2?yrs、氧/氦(6%)2?yrs、1,1,1-三氯甲烷溶于?(10ppm)?的氮氣2?yrs、三氯乙烯/氮?(10ppm)?2?yrs、氯乙烯/氮(1ppm)?2?yrs、氯乙烯/氮(10ppm)?2?yrs、氯乙烯/氮(50ppm)?2?yrs、氯乙烯/氮(100ppm)?2?yrs等等。

（2）多元氣體：如：CO,CO2,H2,O2?(各0.5%)/氮?2?yrs；CO,CO2,H2,O?(各1%)2/氮?2?yrs；CO,CO2,CH4,C2H6,C2H4,C2H2(各1%)/氮?1?yrs；CO,CO2,N2(各5%)及CH4,H2(各4%)/氦?2?yrs；

CO-7%,CO2-15%,O2-5%/氮?2?yrs；

CO-7%,O2-4%,CO2-15%,CH4-4.5%/氮?2?yrs；C1-C6?正構烷烴:?甲烷，乙烷，丙烷，丁烷，戊烷，己烷/氮(各15ppm)?2?yrs；C1-C6?正構烷烴:?甲烷，乙烷，丙烷，丁烷，戊烷，己烷/氦(各100ppm)?2?yrs；C1-C6?正構烷烴:?甲烷，乙烷，丙烷，丁烷，戊烷，己烷/氦(各1000ppm)?2?yrs；C1-C6?正構烷烴:?甲烷，乙烷，丙烷，丁烷，戊烷，己烷/氮(各100ppm)?2?yrs；C2-C6烯烴:?乙烯，丙烯，1-丁烯，?1-戊烯，1-己烯/氦(各100ppm)?2?yrs；C2-C6烯烴:?乙烯，丙烯，1-丁烯，?1-戊烯，1-己烯/氮(各100ppm)?2?yrs；支鏈烷烴:?2,2-二甲基丁烷,?2,2-二甲基丙烷,異丁烷,?2-甲基丁烷,?2-甲基戊烷,?3-甲基戊烷/氮(各15ppm)?2?yrs；甲烷，乙烷，乙烯，乙炔，丙烷,?丙烯，正丁烯，丙炔/氮(各15ppm)?1?yr；正丁烷，異丁烷,?順-2-丁烯，反-2-丁烯，1-丁烯，異,丁烯，1,3-丁二烯，?乙基乙炔/氮(各15ppm)?1?yr等等。

三、標準混合氣體發展現狀：研究資料顯示：自20世紀80年代開始，中國氣體工業取得迅速發展，各類純氣體、高純氣體、特種氣體、混合氣體、標準氣體、電子工業用氣體等相繼問世。其中標準混合氣體行業正式發展于20世紀80年代中后期，目前國內標準混合氣體品種、數量已與國外發達國家水平相近。

雖然我國標準混合氣體在進入21世紀以來取得了快速發展，但較國外發達國家的標準混合氣體行業晚發展了30多年。目前，我國標準混合氣體行業各方面發展尚不完善，相關生產制造行業規模較小，生產標準混合氣體產品主要以中、低端產品為主，整體質量不高如氣體純度不高、檢驗分析儀器配置不完善、一般氣瓶包裝穩定性差等。因此，未來我國標準混合氣體行業提升空間較大。

當前，冶金、電子、醫療、石油化工、以及近年來逐漸擴大用量的環境監測都已成為標準混合氣體行業的主要用戶。預計“十三五”期間，國內標準混合氣體市場消費平均增速將達到11.88%，到2021年該市場消費規模將達到39.38億元，市場容量將達到3496萬升。特別是今后一個時期內，高端標準混合氣體將成為國內標準混合氣體市場競爭的熱點。