分子筛制氧技术是一种常用的制氧方法,特别是在医疗和工业领域。它通过利用分子筛材料(通常是沸石)的选择性吸附特性来分离空气中的氮气和其他气体,从而获得高纯度的氧气。对分子筛制氧设备生产的氧气进行纯度检测是非常重要的,以确保其符合使用要求。
为什么需要检测
1. 安全与健康:保证提供的氧气不含可能危害人体健康的杂质。
2. 治疗效果:在医疗应用中,正确的氧气浓度对于患者的治疗至关重要。
3. 质量控制:确保生产过程中的产品质量稳定可靠。
4. 法规遵从:遵守国家和国际关于医用或工业用氧气的质量标准。
检测标准
GB 89822009《医用及航空呼吸用氧》 中国国家标准,规定了医用氧气的技术要求、试验方法等。
ISO 73961:2016 医疗气体管道系统 第1部分: 管道供气系统。
ASTM D739413(2018) 航空呼吸用氧气质量的测试方法。
EN 10892:2014 医用气体 第2部分: 气体供应装置。
根据这些标准,分子筛制氧设备产生的氧气通常需要达到至少90%以上的纯度,而在医疗用途上则要求更高,一般为93%至99.5%。
实验步骤
这里提供一个基于气相色谱法(GC)测量分子筛制氧设备所产氧气纯度的例子:
1. 准备阶段:
确保气相色谱仪处于良好工作状态,并按照制造商的指导进行校准。
准备好所需的样品采集装置,如特制的取样瓶或袋。
2. 采样:
使用专用容器收集一定量的待测氧气样本。采样点应选择在分子筛制氧机出口处,且避免任何可能的污染源。
保持采样的无菌环境,确保不引入外界污染物。
3. 进样:
将采集到的氧气样本通过注射器或其他适合的方式注入气相色谱仪中。
4. 分析:
设置好仪器参数,运行分析程序。气相色谱法能够分离出氧气中的各种成分,并通过检测器记录下各组分的峰面积或峰高。
利用标准物质对结果进行定性和定量分析。标准物质可以是已知纯度的氧气或含有特定比例杂质的混合气体。
5. 结果处理:
根据色谱图上的数据计算出氧气中主要杂质(如氮气、氩气、二氧化碳等)的浓度。
依据相关标准判断所测得的氧气纯度是否达标。
其他检测方法
除了气相色谱法外,还有其他几种方法可用于检测分子筛制氧设备产生的氧气纯度:
电化学传感器:这种便携式仪器可以直接测量氧气的百分比含量,适用于现场快速检测。
红外线吸收光谱:用于测定氧气中的二氧化碳含量。
露点仪:用来测定氧气中的水分含量,确保干燥度符合要求。
不检测的风险
治疗风险:如果氧气纯度过低,可能导致患者治疗效果不佳,甚至出现严重的健康问题。
安全风险:含有可能有害杂质的氧气可能会引发火灾或爆炸。
合规风险:不符合规定的氧气纯度可能导致法律诉讼或监管机构的处罚。
设备损坏:不纯净的氧气可能对相关设备造成腐蚀或其他形式的损害。