Gazy wzorcowe od producenta są drogie i mają terminy dostaw. Kto dysponuje odpowiednią instalacją do napełniania, miesza proste gazy testowe samodzielnie – metodą ciśnień cząstkowych. Kalkulator mieszanin gazowych (metoda ciśnień cząstkowych) dostarcza do tego ciśnienia napełniania.
Zasada według Daltona
W idealnych mieszaninach gazów ułamek molowy odpowiada ułamkowi ciśnienia cząstkowego: 2% stężenia docelowego przy 150 barach ciśnienia końcowego oznacza 3 bary ciśnienia cząstkowego składnika. Napełnia się kolejno: najpierw składnik mniejszościowy do jego ciśnienia cząstkowego, potem uzupełnia gazem bazowym do ciśnienia końcowego.
Krok po kroku
- Zdefiniuj mieszaninę docelową: stężenie składnika, ciśnienie końcowe, objętość butli
- Odczytaj ciśnienia napełniania: kalkulator pokazuje, do jakiego ciśnienia napełnić składnik i ile gazu bazowego potem
- Skorzystaj z mieszaniny wstępnej: dla małych stężeń (poniżej ~1%) narzędzie liczy mieszaninę wstępną w dwóch etapach – bezpośrednio ciśnienia cząstkowe byłyby za małe do dokładnego dozowania
- Uwzględnij ciśnienie resztkowe: jeśli butla nie jest pusta, kalkulator poprawnie odejmuje ciśnienie resztkowe
Przykład obliczeniowy
2% metanu w azocie, butla 10 l, 150 barów: napełnić CH₄ do 3 barów, potem N₂ do 150 barów. Wychodzi rachunkowo 3 Nm³ gazu testowego – wystarczy na lata kalibracji detektora gazów.
Źródła błędów i granice
Trzy rzeczy psują dokładność: dryf temperaturowy (gaz nagrzewa się przy napełnianiu – ciśnienie zgadza się dopiero po wyrównaniu temperatury), zachowanie gazu rzeczywistego (przy CO₂ i wysokich ciśnieniach ułamek molowy wyraźnie odbiega od ciśnieniowego) i brak homogenizacji (butlę po napełnieniu obracać lub zostawić na kilka godzin). Do kalibracji akredytowanych nie ma alternatywy dla certyfikowanego gazu z certyfikatem analizy – własna mieszanina służy do testów funkcjonalnych i zastosowań niekrytycznych. Bezwzględnie przestrzegać zasad bezpieczeństwa dla gazów palnych i utleniających.
