惰性手套箱所需的關(guān)鍵測量是什么？如何進(jìn)行測量？
手套箱在世界各地的實驗室和工廠中有數(shù)千種應(yīng)用。其主要目的是使材料能夠得到安全處理，并且通常具有惰性氛圍。手套箱內(nèi)部相對較小的空間使其更容易保持準(zhǔn)確的條件，并確保操作員的安全。
這篇文章討論了需要控制的變量——壓力、溫度、濕度以及氣體純度和成分——并建議正確安裝測量設(shè)備的佳實踐。
手套箱中常用的惰性氣體是哪些？
毫不奇怪，手套箱中使用的常見惰性氣體是氮氣(N2)和氬氣(Ar)。因為它們?nèi)菀撰@得且成本低廉。它們保護(hù)活性化學(xué)物質(zhì)不被氧化，還將確保揮發(fā)性物質(zhì)不會著火或爆炸。氦（He）有時也用來制造惰性氣氛。有時使用的其他氣體可能包括氫氣(H2)和二氧化碳(CO2)，以創(chuàng)造專門的大氣環(huán)境，例如用于植物實驗。發(fā)生化學(xué)反應(yīng)可能需要特定數(shù)量的氫。在這些情況下，需要進(jìn)行控制，以確保惰性氣體中的氫氣量全正確
需要監(jiān)測的關(guān)鍵參數(shù)有哪些?
（1）氮氣
監(jiān)測惰性手套箱中的微量氮(N2)是檢測氬氣（Ar）或氦氣（H2）泄漏的有效和可靠的方法—空氣中的氮含量為78%，因此N2的存在是泄漏的很好指示。
使用已安裝的在線微量雜質(zhì)分析儀作為提取式取樣系統(tǒng)的一部分將提供可靠的泄漏指示。
（2）氧氣
監(jiān)測惰性手套箱中的微量氧是檢測氬氣和氦氣惰性環(huán)境中泄漏的有效方法。手套箱中充滿氮氣作為惰性氣體，也可用于檢測泄漏。
有兩種測量技術(shù)可確保手套箱中使用的惰性氣體的純度:
1.在將氣體送入手套箱之前，抽查供氣純度。這可以通過便攜式氧分析儀進(jìn)行。
2.監(jiān)測手套箱內(nèi)部是否有微量氧氣，這是良好的泄露指示。氧變送器體積小，易于現(xiàn)場安裝（直接安裝在手套箱內(nèi)），適用于這些應(yīng)用。
（3）濕度
在保持干燥條件的手套箱中，通常安裝微量水分變送器以檢測潛在泄漏。如果濕度水平升高，則表明環(huán)境空氣正在進(jìn)入系統(tǒng)。
通常濕度水平控制在特定水平，以確保過程或?qū)嶒灥恼_條件。在更潮濕的條件下，聚合物濕度將提供快速準(zhǔn)確的測量。
上述所有參數(shù)–N2，O2和H2O–都可以通過單個的用于多種氣體的在線雜質(zhì)分析儀進(jìn)行測量。
（4）溫度和壓力
這也是影響濕度或露點測量的兩個重要參數(shù)。可以在之前的文章中了解更多信息：濕度學(xué)術(shù)理論5：溫度和壓力對相對濕度的影響
為什么手套箱的溫度和壓力可能與環(huán)境條件不同？取決于手套箱中進(jìn)行的過程或?qū)嶒灒３忠恢碌臏囟瓤赡苤陵P(guān)重要。例如，可能需要高于或低于典型環(huán)境條件。
手套箱中的壓力通常與安全有關(guān)。處理潛在危險材料（如細(xì)菌或病毒）時，手套箱的壓力設(shè)置為低于環(huán)境壓力。如果發(fā)生泄漏，空氣將被吸入手套箱中，保護(hù)操作員免受內(nèi)裝物的傷害。當(dāng)需要保護(hù)手套箱中的內(nèi)裝物不受環(huán)境空氣影響時，手套箱中使用更高的壓力：在這種情況下，如果發(fā)生泄漏，手套箱中的大氣將被排出。它提供了額外的保護(hù)，因為在泄漏發(fā)生、報警和系統(tǒng)關(guān)閉之間會有輕微的延遲。
在某些情況下，過程需要專業(yè)真空手套箱中的真空，在這種情況下，所選的任何儀器都需要能夠在真空中工作。
在手套箱中創(chuàng)建并保持惰性氛圍，有四個階段需要考慮：
吹掃。在此階段，將干燥的惰性氣體注入手套箱，以清除任何環(huán)境空氣或多余濕度。吹掃在設(shè)置之前以及清潔或維護(hù)之后進(jìn)行。通常使用氮氣，因為它具有成本效益。
建立正確的氛圍和條件。然后為該過程在手套箱中填充惰性氣體–這可能是N2,Ar,He或特定的氣體混合物。濕度和溫度水平也趨于穩(wěn)定。
監(jiān)測條件。氧氣、濕度、溫度和壓力均持續(xù)被監(jiān)測，以確保手套箱穩(wěn)定且密封。
再生。手套箱中的惰性氣體需要不斷再生。盡管吹掃（如上所述）在大型設(shè)施中很常見，但也使用氣體管理系統(tǒng)。這些系統(tǒng)通過手套箱循環(huán)氣體，并使用凈化柱清潔和再生惰性氣體。
安裝濕度和氧氣傳感器以獲得佳精度：
正確安裝氧和濕度變送器對于準(zhǔn)確可靠的測量至關(guān)重要。仔細(xì)閱讀制造商的安裝指南，其中應(yīng)提供詳細(xì)的安裝說明。需要考慮的重要因素是：
避免閉死容積。閉死體積是指不在直接流動路徑中的區(qū)域，可以截留水分。在此處安裝露點變送器將導(dǎo)致比預(yù)期讀數(shù)更濕。
流動的影響。流量的變化可能導(dǎo)致濕度和氧氣變送器的響應(yīng)速度和精度出現(xiàn)意外變化——始終遵循制造商關(guān)于佳流量的指導(dǎo)。
壓力的影響。負(fù)壓或正壓都會對傳感器的性能產(chǎn)生影響：安裝前請檢查制造商的建議。在真空手套箱中，確保選擇的任何儀器都適合在真空中使用，這一點尤為重要。
接觸污染物。安裝在手套箱中的傳感器可能會暴露在一系列污染物中，例如用于沖洗的粉末、溶劑、化學(xué)品和漂白劑。始終確保所有傳感器都使用了適當(dāng)?shù)倪^濾器，如果手套箱內(nèi)的空氣特別惡劣，則使用萃取取樣可能會產(chǎn)生更好的結(jié)果。
使用與正在安裝的手套箱和變送器兼容的正確配件。KF40和KF25法蘭是標(biāo)準(zhǔn)。
有關(guān)正確安裝微量水分變送器的更多詳細(xì)信息，請閱讀我們的相關(guān)文章：可靠地測量露點：如何安裝露點變送器以獲得佳測量精度。
無錫徽科特建議：
我們認(rèn)識到特定的手套箱應(yīng)用有非常不同的要求。微水變送器和氧變送器系列允許在各種條件和情況下使用。濕度傳感器交換計劃和氧變送器可確保快速、輕松地進(jìn)行維護(hù)，并將中斷和停機(jī)時間降至低。
對于更復(fù)雜的手套箱應(yīng)用，需要分析多種微量雜質(zhì)，我們集成的在線微量雜質(zhì)分析儀，氣流選擇和氣體凈化器p提供價格合理且可靠的完整的一站式系統(tǒng)。
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