原子发射光谱实验——氩气源及其使用

在原子发射光谱分析中，ICP光源、火花光源和辉光放电光源中，都要使用氩气，那氦气的特点什么和如何使用呢?那就往下看吧!

氩气是一种无色、无味的惰性气体，分子式为Ar，相对分子质量为39.938，在标准状态下，密度为1.784kg/m³，沸点-185.7℃，氩气封装在灰色高压气瓶中，液态氩常用杜瓦罐存放。

按照国家标准GB/T 4842-2006规定，氩气分为纯氩和高纯氩两个等级，见表1和表2。

　　表1纯氩技术指标

表2高纯氩技术指标

氩气钢瓶额定压力为22.5MPa，充气后工作压力为15 MPa，气瓶的强检期限为5年，使用年限为30年。使用高纯氩气时，应检查钢瓶上的合格证。通常在氩气钢瓶肩部上有钢印标记，见图3-36。钢印的字迹应完整、清晰，字体高度4～8mm，字体深度为0.3～0.5mm。

高纯氩气瓶使用后，必须留有0.2 MPa的余压，以保证高纯氩气的充气质量。氩气钢瓶应储存于通风库房，在实验室使用时，应将钢瓶固定、防倒并远离火种、热源。

液态氩的密度为1.662kg/m3，可按下列公式将液态氩质量m(kg)换算为20℃、0.1013MPa状态下的气态氩的体积V(m3)：

　　V=m/1.662

液态氩储存在杜瓦罐中，使用杜瓦罐是安全的，也是正常工作时必须使用的，并且提供氩气容量多于氩气钢瓶，一瓶装有液氩的杜瓦罐可以连续支持ICP光谱仪器点火工作4个工作日，而用一个氩气钢瓶只能工作半天(4h)。

　　图1氩气瓶标识图

0-制造厂检验标记;1-钢瓶制造厂代号或商标;2-钢瓶编号;3-水压试验压力(N1Pa);4-公称工作压力(MPa);5-实测质量(kg);6-实测容积(L);7-瓶体设计壁厚(mm);8-制造年月;9-安全监察部门的监检标记;10-寒冷地区用钢瓶代号(铬钼钢材料);11-盛装介质名称或化学分子式

由于液态氩是一种超低温液体(沸点-196℃)，在常温会持续蒸发，不能使用密封的盖子，使用中为防止液氩溅到皮肤上造成冻伤，检查杜瓦罐中液面高度时，可用细木棒插入底部5～10s后取出，由木棒上结霜的长度即为液面高度。

杜瓦罐应放置于实验室外，容积不宜大于10m³，必须固定立放，并用软垫垫底，储放房间应通风。

使用不锈钢管线由杜瓦罐上端，将挥发氩气输至ICP光源，其长度应在5m以内，尽量直线连接，少用接头。

在ICP光源的氩气流路中，应安装干燥管，以除去Ar中的水分，以保证点火正常，若为防止气源沾污，也可安装用合金吸附剂和海绵钦填充的净化管，以除去O₂、N₂及CO₂、烃类等杂质。