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主题：【第六届原创】浅谈实验室氩气安全使用问题（十月）

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wccd

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发表于：2011/10/27 18:29:27 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

维权声明：本文为wccd原创作品，本作者与仪器信息网是该作品合法使用者，该作品暂不对外授权转载。其他任何网站、组织、单位或个人等将该作品在本站以外的任何媒体任何形式出现均属侵权违法行为，我们将追究法律责任。

浅谈实验室氩气安全使用问题

一、前言

氩气是目前在科研和工业生产中应用很广的惰性气体。它的性质十分不活泼，既不能燃烧，也不助燃。在飞机制造、造船、原子能工业和机械工业部门，对特殊金属，例如铝、镁、铜及其合金和不锈钢在焊接时，往往用氩作为焊接保护气，防止焊接件被空气氧化或氮化。

氩气是一种无色、无味的惰性气体，英文名称：argon，分子量为39.938 ，分子式（化学符号）为 Ar ，在标准状态下，其密度为 1.784kg/m3，其沸点为-185.7℃。在常温下氩气与其他物质均不发生反应，氩气的重量是空气的四倍。通常用灰色（严格说应该是银灰色）钢瓶盛装氩气（图一），如果是液氩用杜瓦罐（瓶）盛装（图二）。

图一盛装氩气的灰色钢瓶

图二液氩用杜瓦罐（瓶）

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二．氩气的保护作用

氩气在光谱分析中应用十分广泛（图三，图四），氩气是许多光谱分析必备所用的辅助耗材。氩气是一种辅助电离气体，氩气不吸收样品发出的紫外谱线，因此光谱仪可以在氩气的辅助下测量C. S. N. P等元素。

图三氩气在光谱分析中的应用1

氩气作为保护气体，阻止空气中的氧气使光谱能充分的激发，氩气的保护作用，功能类似于氩弧焊中的作用。主要是隔离空气中的氧，因为氧气会吸收大部分的元素谱线，导致分析过程中的不稳定和整体偏低。

一般情况下，氩气不纯主要是含有氧气和水分，氩气不纯会出现无法激发或激发出来的数据偏离较大，再就使样品表面会很脏，样品激发出来的点就会出现白点。

图四氩气在光谱分析中的应用2

当然不用氩气保护也可以使用光谱，摄谱仪就是直接在空气中测定的，而光谱仪是自动化的摄谱仪，但是不用氩气的话只能测定铁、锰、铬等部分金属元素，空气中的氧会对碳、硫、磷、硅等非金属元素产生干扰，无法分辨谱线，所以光谱仪使用氩气这种惰性气体进行保护。

光谱仪采用氩气保护具有如下优点：

1. 控制激发气氛，样品在激发时条件一致；

2. 氩气体在放电时温度比其他它气体高，有利于提高分析灵敏度；

3. 消除 CN 带的干扰，气体分子对紫外光的吸收与激发干扰。

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2011/11/27 8:35:57 Last edit by wccd

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2011/10/27 18:32:58 板凳管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

三．氩气净化机（器）

光谱仪使用的氩气纯度要求≥99.996%，现在市面上很多高纯氩达不到PPM级，这就不能保证光谱能充分激发，特别是气瓶氩最上面的氩气最好，越到下面越差。当氩气纯度含量不足时，就不利于光谱激发时数据测量的稳定性。

例如光谱仪的主要技术指标及技术关键包括检出限、灵敏度、分析精度、测量的稳定性、校准方法等。其氩气纯度不够将导致以下后果：

1．校正系数超出要求范围，标准化系数偏高；

2．激发光源不激发或不稳定导致跳闸；

3．激发时扩散放电，激发点呈白色（白点），强度降低，样品表面无侵蚀，分析数据不准确；

4．分析数据不稳定，特别是分析波长较低的元素如：C、P、S等，还有一些高合金铸件、铸铝、铸铁、纯金属等。

因此有条件的公司（或单位）一般都配氩气净化机（图五，图六，图七），这样通过氩气净化机输出的氩气含量≥99.999%，（即常说的5个9），从而保证光谱分析数据准确性和可靠性。

以下是几款氩气净化机的图片

图五氩气净化机1

图六氩气净化机2

图七氩气净化机3

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2011/10/28 8:58:40 Last edit by wccd

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2011/10/27 18:35:16 马扎管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

四．氩气钢瓶的标识

1. 氩气执行的国家标准为GB/T4842-2006，本标准代替GB/T4842-1995《纯氩》和GB/T10624-1995《高纯氩》。通常氩气分为两个等级：一为纯氩，二为高纯氩。氩气钢瓶颜色为银灰色（图八，注意：和其他气体钢瓶颜色的区别）。

图八 放置的氩气钢瓶

2.出厂合格的氩气必须具有合格证否则可拒绝验收。氩气合格证标识（图九）。

图九氩气（高纯氩）合格证

3.氩气的警示标志（图十）

图十氩气的警示标志

4.氩气气瓶上钢印标记

盛装氩气的钢瓶上都具有专业的钢印标记或标识（图十一，图十二，图十三）。

图十一氩气钢瓶标志（Ar化学符号，YM钢瓶制造日期Y—年，M—月）

图十二氩气钢瓶标志2（TS制造商代号，V为氩气容积单位为升，S钢瓶壁厚单位为mm）

图十三 氩气钢瓶标志3（FA制造商代号，TP钢瓶水压试验压力单位为MPa，WP标称工作压力单位为MPa）

5.装满氩气的钢瓶最大压力为13MPa (约为130kg/cm2，老标准为150kg/cm2)，手动阀门顺时针为关闭氩气，（即拧紧阀门），逆时针为打开氩气（即松开阀门）。

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2012/4/11 19:14:23 Last edit by wccd

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2011/10/27 18:36:18 地毯管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

6. 氩气与其他常用气体钢瓶颜色是有区别的（图十四，图十五，图十六，图十七，图十八，图十九），不同钢瓶的颜色在使用氩气时，可以避免和其他气体混淆或搞错。

图十四氧气钢瓶颜色：浅蓝色（或天蓝色）

图十五 氢气钢瓶颜色：绿色

图十六氦气钢瓶颜色：灰色（注意；因为颜色类似，请不要与氩气混淆）

图十七氮气钢瓶颜色：黑色

图十八二氧化碳钢瓶颜色：银色

图十九乙炔气钢瓶颜色：白色（红色字）

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2012/4/11 19:15:45 Last edit by wccd

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2011/10/27 18:36:52 地板管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

五．氩气瓶的安放
1. 实验室氩气瓶的安放，氩气应安放在仪器附近，并与仪器保持一定的距离。（图二十，图二十一，图二十二，图二十三）

图二十实验室气瓶与仪器的安放1（与氩气净化机联用）

图二十一实验室气瓶与仪器的安放2（与氩气净化机联用）

图二十二实验室气瓶与仪器的安放3

图二十三实验室气瓶与仪器的安放4

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2011/11/3 22:56:54 Last edit by wccd

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2011/10/27 18:38:57 6楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

2.氩气杜瓦罐（瓶）与仪器的安放（图二十四）

图二十四实验室气瓶（杜瓦罐（瓶））与仪器的安放5（与氩气净化机联用）

3.若有条件氩气瓶尽量安放在实验室与仪器隔壁房间，并用专用气管连接（图二十五）。

图二十五实验室气瓶（注：其中一瓶为氧气）的安放6

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2011/11/3 22:58:20 Last edit by wccd

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六．氩气操作处置注意事项：

1.实验室设明气瓶使用点标识（图二十六），

图二十六气瓶使用点标识

2.氩气要密闭操作，加强通风，设有事故强制通风设备，操作人员必须经过专门培训。持证上岗，操作时严格遵守操作规程。实验室内墙上应有操作规程标识（图二十七）

图二十七实验室内操作规程标识

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2011/10/27 20:22:28 Last edit by wccd

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2011/10/27 18:40:51 8楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

3.氩气减压器（表）

由于氩气钢瓶压力很大，不能直接使用，必须安装氩气减压表。氩气减压表一定要选质量好的，安装减压表时应可靠拧紧不得有漏气，调节减压表是应缓慢进行，不可用力过猛以防损坏阀芯，不使用氩气时必须将氩气压力表减压阀及氩气钢瓶阀门关紧。气瓶用完时内应留有一定余气，以防止气瓶水分倒灌影响氩气纯度。（图二十八，图二十九）

4.使用液氩要防止泄露严防冻伤。

图二十八氩气压力减压器（表）（带浮子流量计氩气专用减压器）

图二十九氩气压力减压器（表）（与氧气减压器一样可通用）

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2011/11/3 21:10:15 Last edit by wccd

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2011/10/27 18:43:54 9楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

七.储存注意事项：

1.氩气钢瓶应靠墙放置（图三十，图三十一），储存于通风库房，远离火种、热源。

图三十氩气钢瓶的放置1

图三十一氩气钢瓶的放置2

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2011/10/27 20:34:16 Last edit by wccd

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2011/10/27 18:44:57 10楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

2. 气瓶应有固定装置措施，以防止倾倒，固定装置不限制形式，但是必须要坚固耐用（图三十二，图三十三，图三十四，图三十五，图三十六）。

3. 注意：大于10立方米低温液体储槽不能放在室内。

图三十二钢瓶固定装置1（不锈钢W形单固定架）

图三十三钢瓶固定装置2（不锈钢W形双固定架）