1. 标准气体的计量学特征

1.1 定义与分级

根据JJF 1344-2024《标准气体计量技术规范》：

一级标准气体：相对扩展不确定度≤0.5%（如NIST SRM 2659b）

二级标准气体：不确定度≤1%（中国GSB 08-3477）

工作级标准气体：不确定度≤3%

1.2 关键性能指标

均匀性：瓶内浓度差异<0.5%（GB/T 5274-2023）

稳定性：12个月变化量<1%（40℃加速实验）

定值方法：采用GC-MS与CRDS联用技术

2. 制备与定值技术

2.1 重量法制备

使用Mettler XP6百万分之一天平（最小称量0.1mg），在ISO Class 5洁净环境下配制，不确定度贡献：

原料气纯度：0.2%

称量过程：0.05%

气瓶处理：0.1%

2.2 动态稀释系统

以PTFE材质的质量流量控制器（MFC）为核心，典型设备：

Environics 4040：稀释比1:10000

不确定度：±0.8%（@20L/min）

3. 典型应用案例

3.1 环境监测领域

大气VOCs监测：采用含56种PAMS的标准气体（NIST RM 8782）

碳排放核查：CO₂标准气体量值传递链（EU-ETS要求δ13C<-28‰）

3.2 工业过程控制

汽车尾气检测：

零气：THC<0.1ppm

跨度气：C3H8/N2 1500ppm±1%

半导体厂务监测：

5N级SiH4/Ar标准混合气

4. 技术发展趋势

4.1 微型化标准源

芯片级气体发生器（如VICI Metronics PGX-100）

现场可编程浓度（精度±0.5%）

4.2 智能量值溯源

区块链技术应用于证书防伪

物联网远程校准系统

结论

标准气体作为量值传递的物质载体，其技术进步直接决定了环境、医疗等关键领域的测量可靠性。未来需发展原位发生技术，建立覆盖全量程的溯源能力，同时加强与国际计量组织（BIPM）的等效性互认。