氣體采樣袋的選擇和使用

氣體采樣袋的選擇和使用

正確選擇和使用氣體采樣袋是氣體樣品的分析數(shù)據(jù)準確可靠的重要保證。

一，氣體采樣袋選擇原則
    對于擬采集分析的氣體樣品應充分了解其物化性質(zhì)，根據(jù)分析精度要求，確定氣體采樣袋的膜材質(zhì)、接口材質(zhì)、接口類型。氣體采樣袋的膜不能與氣體樣品發(fā)生化學反應，膜對氣體樣品的吸附和滲透應能滿足氣體分析精度要求，分析數(shù)據(jù)應具有很好的可重復性和穩(wěn)定性。接口材質(zhì)選擇和連接導管材質(zhì)選擇也應遵循上述原則。接口的選擇應根據(jù)接口的結構、氣體樣品的物化性質(zhì)、分析精度要求、現(xiàn)場條件、操作習慣確定，應注意，部分接口內(nèi)的O型橡膠圈或橡膠墊片可能被采樣袋內(nèi)氣體樣品腐蝕或污染氣體樣品。對于取樣帽內(nèi)的硅膠墊，在采樣袋充裝高化學活性氣體，腐蝕性氣體以及高精度采樣分析,我們推薦使用旋塞式直通塑閥、旋塞式側(cè)向塑閥或四氟直通閥，因為這三種閥門取樣帽內(nèi)的硅膠墊與袋內(nèi)氣體是不常開接觸，即需要用注射器取樣時才打開閥門使氣體與硅膠墊接觸。不需要時則放空。 

二，采樣袋膜材質(zhì)的選擇
1. 鋁塑復合膜
    鋁塑復合膜是由尼龍膜（PA）、鋁箔(AL)、聚乙烯膜(PE)這三種薄膜使用雙組份粘合劑復合制成。鋁塑復合膜氣體采樣袋主要用于常規(guī)分析，可充裝化學性質(zhì)穩(wěn)定,化學活性弱的氣體如裂解氣，石油氣，天然氣，煤層氣，煙塵氣，環(huán)境大氣，工藝過程反應氣體。由于鋁塑復合膜在復合時使用的雙組份粘合劑能揮發(fā)出苯，酮，醚，酯等有機物，所以應注意，鋁塑復合膜內(nèi)殘留的有機物析出，能污染采樣袋內(nèi)氣體樣品，對分析數(shù)據(jù)會造成干擾。在復合膜氣體采樣袋內(nèi)充裝高純氮氣置于烘箱加熱至80℃保溫10分鐘后，放空氮氣，重復置換清洗可減少復合膜析出有機揮發(fā)物（VOCs）。該氣體采樣袋如重復使用應多次置換清洗。 
2. Devex（得維克）多層膜
   Devex（得維克）多層膜是我公司開發(fā)的氣體采樣袋薄膜，外層為聚氨酯(PET)，內(nèi)層為聚乙烯(PE)，內(nèi)層使用環(huán)保型粘合劑膠合，共11層，是環(huán)保型薄膜無苯，酮，醚，酯等有機物殘留。Devex（得維克）氣體采樣袋可用于環(huán)保監(jiān)測，氣味分析采樣和高精度ppm級分析采樣。Devex多層膜與鋁塑復合膜相比具有優(yōu)異的機械強度,滲透率更低，阻氣性更高的特點， Devex （得維克）氣體采樣袋相對于鋁塑復合膜氣體采樣袋是高性能的換代產(chǎn)品。
 3.FEP膜
    FEP膜的中文名為聚全氟乙丙烯膜，杜邦Du Pont Co 的FEP商標名Teflon  FEP，即特氟龍FEP。
聚全氟乙丙烯FEP的耐化學品性和耐腐蝕性在氟聚合物中，聚全氟乙丙烯FEP膜吸附性，氣體滲透率更低，F(xiàn)EP氣體采樣袋更適用于高精度ppm和ppb級分析采樣，能保證分析度和穩(wěn)定性?？刹杉４娓鞣N強腐蝕性、高化學活性的氣態(tài)、液態(tài)樣品。
 4.Fluode(氟萊得)膜
    Fluode(氟萊得)氟聚合物膜是我公司開發(fā)的氣體采樣袋薄膜。Fluode(氟萊得)是一種具有優(yōu)異的化學性能和機械性能的氟聚合物，F(xiàn)luode(氟萊得)膜更加堅韌，不易受折斷裂。Fluode(氟萊得)中F原子含量大于PVDF和PVF,化學性能有明顯提高，具有更強的耐化學品性，耐腐蝕性，極低吸附性，極低氣體滲透率。Fluode(氟萊得)氟聚合物的耐熱溫度為150℃～170℃，容易熱合封口非常有利于制作氣體采樣袋，并且*Tedlar（泰德拉）和FEP，原料成本降低使得我公司能向用戶提供低價格，高性能的Fluode(氟萊得)氣體采樣袋。Fluode(氟萊得)氣體采樣袋*可以替代Tedlar（泰德拉）氣體采樣袋，將會發(fā)展成為新的氣體采樣袋行業(yè)標準。Fluode(氟萊得)氣體采樣袋可用于高精度ppm和ppb級分析采樣，可采集保存各種強腐蝕性、高化學活性的氣態(tài)、液態(tài)樣品。
     不論那一種氣體采樣袋如重復使用，可先用高純氮氣置換，然后再用擬充裝氣體置換。對于高精度采樣分析，應先清除氣體采樣袋內(nèi)的本底影響。清除本底可在氣體采樣袋內(nèi)充裝高純氮氣，置于烘箱加熱至60～80℃保溫10分鐘后，放空氮氣，重復置換清洗。
 
三，接口的選擇
    我公司氣體采樣袋的接口結構如下：
1, 金屬咀接口   
   金屬咀材質(zhì)為銅合金鍍鉻。金屬咀的取樣帽裝配硅膠墊可用于針頭進樣，取樣及抽真空。卸下取樣帽，可套軟管如乳膠管或硅膠管進行充放氣并配合管夾密封。結構簡單，操作方便，適合對銅及硅橡膠無腐蝕的無機、有機氣體樣品采集和保存。
2, 金屬閥接口     
   金屬閥材質(zhì)為銅合金鍍鉻。金屬閥的閥桿順時針旋轉(zhuǎn)閥桿下行，下端O型密封圈封閉閥座則閥關閉；閥桿逆時針旋轉(zhuǎn)閥桿上行，上端O型密封圈封閉閥帽，氣體由閥桿導通，閥開啟。閥桿上行，下行的行程很短，在這個過程中閥與外界連通，即采樣袋內(nèi)的氣體由閥座孔進入閥帽內(nèi)腔再從閥帽孔泄漏。因此旋轉(zhuǎn)閥桿要快速，快開快關，并且不能把閥桿置于開和關的中間狀態(tài)。另外在進行置換操作時應將閥*打開，置換過程中不能旋轉(zhuǎn)閥桿。金屬閥開關方便，適合對銅及硅橡膠無腐蝕的無機、有機氣體樣品采集和保存。 
3，塑咀接口                                  
   塑咀材質(zhì)為聚丙烯(PP)。塑咀接口與膜采用卡環(huán)經(jīng)沖壓固定密封，封閉嚴密。取樣塑咀的取樣帽裝配硅膠墊可用于針頭進樣，取樣，抽真空。打開取樣帽置換更方便。進樣塑咀需要軟管如硅膠管或FEP管配合管夾密封。結構簡單，操作方便，適合充裝對聚丙烯無腐蝕的無機、有機氣體。由于袋內(nèi)氣體樣品不接觸硅橡膠密封墊，不會被污染，所以塑咀接口可用于分析精度要求高的低濃度氣體樣品采集和保存。該接口氣體采樣袋獲國家。 
4, 側(cè)塑咀接口   
   側(cè)塑咀材質(zhì)為聚乙烯(PE)。側(cè)塑咀接口是二個塑咀置于袋二端，用熱壓方法把塑咀與二片薄膜密封。側(cè)塑咀的取樣帽裝配硅膠墊可用于針頭進樣，取樣，抽真空。打開取樣帽置換更方便。進樣咀需要軟管如乳膠管，硅膠管配合管夾密封。結構簡單，操作方便，適合充裝對聚丙烯無腐蝕的無機、有機氣體。由于袋內(nèi)氣體樣品不接觸硅橡膠密封墊，不會被污染，所以側(cè)塑咀接口可用于分析精度要求高的低濃度氣體樣品采集和保存。該接口氣體采樣袋獲國家。 
5,卡扣式塑閥接口    
  卡扣式塑閥材質(zhì)采用聚丙烯（PP）?？凼剿荛y接口密封結構與金屬閥密封結構相同，即采用硅橡膠O型圈密封。適合對塑料及硅橡膠無腐蝕的無機、有機氣體樣品采集和保存。 
 6, 螺母式塑閥接口     
    螺母式塑閥材質(zhì)為聚丙烯（PP）。螺母式塑閥接口結構與金屬閥結構相似，但閥桿采用塑料自密封。順時針旋轉(zhuǎn)使閥桿下行，閥桿下端錐面封閉閥座則閥關閉；逆時針旋轉(zhuǎn)使閥桿上行，上端錐面封閉閥帽，氣體由閥桿導通則閥開啟。螺母式閥開關方便，密封面工作壽命更長。適合對聚丙烯及硅橡膠無腐蝕的無機、有機氣體樣品采集和保存。
7，側(cè)向塑閥接口
   側(cè)向塑閥材質(zhì)為聚丙烯（PP）。向左旋轉(zhuǎn)手輪使閥帽上行閥打開；向右旋轉(zhuǎn)手輪使閥帽下行閥關閉，當閥帽下行不能用力過度，防止損壞閥帽造成密封不嚴。側(cè)向塑閥開關方便，密封嚴密，取樣孔可用于針頭進樣取樣，導氣管可充放氣和抽真空。適合對聚丙烯及硅橡膠無腐蝕的無機、有機氣體樣品采集和保存。
8，管式塑閥接口      
   管式塑閥材質(zhì)為聚丙烯（PP）。管式塑閥的緊固帽用于固定不銹鋼導管，防止不銹鋼導管(SS304或SS316管)隨意滑動，使閥保持保持開或關狀態(tài)。順時針旋轉(zhuǎn)放松緊固帽讓導管下行，導管下端的側(cè)孔進入閥腔，袋內(nèi)氣體由側(cè)孔進入導管則閥打開；導管上行導管側(cè)孔進入閥的密封管則閥關閉。管式塑閥開關方便迅速，封閉嚴密，可以從導管充放氣和抽真空。適合充裝對塑料和不銹鋼無腐蝕的無機、有機氣體。由于袋內(nèi)氣體樣品不接觸硅橡膠密封墊，不會被污染，所以管式塑閥閥接口可用于分析精度要求高的低濃度氣體樣品采集和保存。該接口氣體采樣袋獲國家。
9，旋塞式塑閥接口     
   旋塞式塑閥材質(zhì)為聚酯（PC）。 旋轉(zhuǎn)手柄使閥芯側(cè)孔與導氣管接合則閥打開；旋轉(zhuǎn)手柄90度側(cè)孔脫離導氣管則閥關閉。旋塞式塑閥開關方便，密封嚴密，取樣帽裝配硅膠墊可用于針頭進樣取樣，導管可充放氣和抽真空。適合對塑料無腐蝕的無機、有機氣體樣品采集和保存。由于袋內(nèi)氣體樣品不接觸硅橡膠密封墊，不會被污染，所以管式塑閥閥接口可用于分析精度要求高的低濃度氣體樣品采集和保存。該接口氣體采樣袋獲國家。 
10，針型塑閥接口     
    針型塑閥材質(zhì)為聚丙烯（PP）。 旋轉(zhuǎn)手輪使閥芯上行閥打開；旋轉(zhuǎn)手輪使閥芯下行閥關閉，當閥芯下行不能用力過度，防止損壞閥芯造成密封不嚴。針型塑閥開關方便，密封嚴密，取樣帽裝配硅膠墊可用于針頭進樣取樣，導氣管可充放氣和抽真空。適合對塑料無腐蝕的無機、有機氣體樣品采集和保存。由于袋內(nèi)氣體樣品不接觸硅橡膠密封墊，不會被污染，所以針型塑閥閥接口可用于分析精度要求高的低濃度氣體樣品采集和保存。該接口氣體采樣袋獲國家。 
11，四氟直通閥接口      
    四氟直通閥材質(zhì)為聚四氟乙烯（PTFE）。 旋轉(zhuǎn)手柄使手柄平行膜平面，導氣孔與導管接合則閥打開；再旋轉(zhuǎn)90度使手柄垂直膜平面，導氣孔脫離導管則閥關閉。四氟直通閥開關方便迅速，封閉嚴密，取樣帽裝配硅膠墊可用于針頭進樣取樣，導管可充放氣和抽真空。適合充裝對聚四氟乙烯無腐蝕的無機、有機氣體。由于袋內(nèi)氣體樣品不接觸硅橡膠密封墊，不會被污染，所以四氟直通閥接口可用于分析精度要求高的低濃度氣體樣品采集和保存。該接口氣體采樣袋獲國家。 
12，四氟側(cè)向閥接口  
    四氟側(cè)向閥材質(zhì)為聚四氟乙烯（PTFE）。旋轉(zhuǎn)手柄使導氣孔與導管接合則閥打開；導氣孔脫離導管則閥關閉。四氟側(cè)向閥開關方便迅速，封閉嚴密，導管充放氣和抽真空。適合充裝對聚四氟乙烯無腐蝕的無機、有機氣體。由于袋內(nèi)氣體樣品不接觸硅橡膠密封墊，不會被污染，所以四氟側(cè)向閥接口可用于分析精度要求高的低濃度氣體樣品采集和保存。該接口氣體采樣袋獲國家。 
13, 四氟咀接口      
    四氟咀的取樣帽可用于針頭進樣，取樣，抽真空。打開取樣帽置換更方便。四氟咀需要軟管配合管夾密封。結構簡單，操作方便，適合充裝對四氟無腐蝕的無機、有機氣體。由于袋內(nèi)氣體樣品不接觸硅橡膠密封墊，不會被污染，所以四氟咀接口可用于分析精度要求高的低濃度氣體樣品采集和保存。 
14, 氟塑料咀接口
    氟塑料咀材質(zhì)為聚偏氟乙烯（PVDF）。 接口與膜采用卡環(huán)經(jīng)沖壓固定密封，封閉嚴密。取樣塑咀的取樣帽可用于針頭進樣，取樣，抽真空。打開取樣帽置換更方便。進樣塑咀需要軟管（硅膠管或FEP管）配合管夾密封，F(xiàn)EP管插進導管后可用不銹鋼卡箍緊固。氟塑料咀結構簡單，操作方便，適合充裝對氟聚合物（PVDF）無腐蝕的無機、有機氣體。由于袋內(nèi)氣體樣品不接觸硅橡膠密封墊，不會被污染，所以塑咀接口可用于分析精度要求高的低濃度氣體樣品采集和保存。該接口氣體采樣袋獲國家。

 *氣體采樣袋閥門
       氣體采樣袋是氣體分析工作的重要輔助耗材。氣體采樣袋的性能可以在很大程度上影響氣體分析數(shù)據(jù)的準確性、可靠性和可重復性。閥門是決定氣體采樣袋性能的一個關鍵配件、閥門與袋內(nèi)氣體樣品長時間接觸，閥門所采用的材質(zhì)必須耐化學品、耐腐蝕、不析出有機物、不與氣體樣品發(fā)生化學反應，否則閥門能污染袋內(nèi)氣體樣品。
    閥門的材質(zhì)選用、閥門的密封結構決定了閥門的性能。閥門的外觀設計也影響閥門使用是否便利。氣體采樣袋閥門的密封結構分為軟密封結構和自密封結構。
    軟密封結構就是采用軟質(zhì)有彈性的橡膠密封件與塑料或金屬材料相結合。用蓋、塞的方法封閉氣體。軟密封使用了橡膠密封件，能影響閥門的耐化學品性和耐腐蝕性，同時橡膠件能析出有機物污染袋內(nèi)氣體。
   自密封結構就是采用二個光滑面緊密接合就能形成密封的方法封閉氣體。能形成光滑的密封面的材料有：
1、塑料，如PE、PP、PC、ABS、PTFE等。
2、金屬，如 銅、不銹鋼等。
3、陶瓷。
    這些材質(zhì)都有較強的耐化學品性，耐腐蝕性，并不析出有機物，不污染袋內(nèi)氣體。采用自密封結構的閥門性能要比采用軟密封結構的閥門性能更*，更可靠。
    氣體采樣袋薄膜薄、柔軟并且強度低 ，氣體采樣袋充氣壓力很小，一般使用壓力為3～6Kpa，足以將袋內(nèi)充滿氣體，使袋子充分鼓起。這種使用狀態(tài)要求氣體采樣袋閥門密封嚴密、開關操作方便、體積小、質(zhì)量輕，外觀設計精巧，方便取樣操作。并且氣體采樣袋作為一種實驗室分析用耗材，價格應低廉，以降低客戶使用成本。這就要求閥門結構設計簡單合理、性能*。
我公司自1999年生產(chǎn)氣體采樣袋以來就投入大量資金，不斷地對氣體采樣袋閥門進行研究，先后設計開發(fā)出10種氣體采樣袋閥門，有直通塑閥、銅閥、側(cè)向塑閥、旋塞式直通塑閥、旋塞式側(cè)向塑閥、滑管式塑閥、針型塑閥、活塞式塑閥、四氟直通閥、四氟側(cè)向閥。從2005年到2010年已獲得國家實用新型四項，部分已申請美國和加拿大。
    2009年我公司設計開發(fā)的裝配旋塞式塑閥的氣體采樣袋獲得國家實用新型，并已申請美國，加拿大的。與國內(nèi)、國外氣體采樣袋上用的閥門相比有顯著的*性。

旋塞式塑閥從外形上看，分為旋塞式直通閥和旋塞式側(cè)向塑閥。旋塞式直通塑閥的導氣管垂直于袋薄膜平面，旋塞式側(cè)向塑閥的導氣管平行于薄膜平面。
    旋塞式塑閥采用自密封結構，通過精密的注塑工藝制造，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定適宜大批量生產(chǎn)，能大幅度降低生產(chǎn)成本，與其他類型閥門相比有如下優(yōu)點：
1、旋塞式塑閥材質(zhì)為醫(yī)療級的PE和PC，耐腐蝕、耐化學品、不析出有機揮發(fā)物、不污染氣體樣品。
2、旋塞式塑閥采用的自密封結構，密封嚴密、無橡膠密封件與袋內(nèi)氣體接觸、不污染氣體樣品。
3、旋塞式塑閥采用自密封結構，使閥體積減小，閥內(nèi)腔容積更小，并且內(nèi)腔結構簡單，呈筒狀，這樣使氣體采樣袋氣體置換更加容易、迅速。特別是旋塞式側(cè)向塑閥，具有快速置換功能，用于氣體采樣袋氣體置換非常方便，充氣連接管與旋塞式側(cè)向塑閥導氣管接通，氣體充入袋內(nèi)后，打開取樣帽，旋轉(zhuǎn)閥扳手，指向取樣口，即可放空置換。
4、旋塞式塑閥上裝配的硅橡膠取樣墊與袋內(nèi)氣體接觸通過閥門控制，硅橡膠取樣墊與袋內(nèi)氣體為不常開接觸，當用進樣針取袋內(nèi)氣體時，要把閥門扳手旋轉(zhuǎn)指向取樣帽，使袋內(nèi)氣體與硅橡膠墊導通，就可以用進樣針取樣，當取樣結束，再把閥門扳手旋轉(zhuǎn)90度閥門關閉，袋內(nèi)氣體與取樣墊斷開，打開取樣帽可放空。這種設計的作用是硅橡膠取樣墊不長時間接觸袋內(nèi)氣體，避免袋內(nèi)氣體樣品腐蝕硅橡膠墊和氣體樣品被硅橡膠墊污染。目前，國內(nèi)和國外的廠家生產(chǎn)的氣體采樣袋上裝配的硅橡膠取樣墊與袋內(nèi)氣體都是常開接觸。在美國有的公司使用氟塑料膜覆蓋在硅橡膠墊上，用以避免硅橡膠墊被腐蝕和污染氣體樣品。
    通過對國內(nèi)、國外的氣體采樣袋用閥門的分析，表明我公司研制的旋塞式塑閥是的氣體采樣袋閥門，裝配旋塞式塑閥的氣體采樣袋能有效地保證氣體采樣分析工作的準確性和可靠性。使氣體分析采樣工作更加方便和有效率。可以確信，裝配旋塞式塑閥的氣體采樣袋是嚴謹?shù)纳V分析工作人員的。