가스 및 액화 혼합물의 기초

분석 정확성에 대한 요구를 하기 위해서는, 주문한 가스 혼합물은 가스 크로마토그래피, FTIR 또는 화학적 분석 기법을 사용한 독립적인 연구 분석이 이루어져야만 합니다. 추가적으로, 실제 수치가 기록된 참조 자료를 이용하여 분석에 사용되어야 하며, 분석 변수에 있어 중요 기여요소들은 정량화되고 통제되어야 합니다. 이러한 데이터는 이 후 혼합물의 분석 정확성 계산을 위해 사용됩니다. 분석 정확성은 인증 또는 인증 정확도와 혼돈되어서는 안됩니다. 용어로써 인증은 특수 가스 산업에 있어 다양한 형태로 쓰이기 때문입니다. 몇몇 공급자들은 독립적인 연구 분석을 시행하지 않고 인증된 혼합물을 제공한 후 분석 정확성을 사용합니다. 다음 교정 표준을 구매하기 전에 제조업체의 전문 용어 정의에 대해 이해하는 것은 매우 중요합니다.

분석 소급성은 NIST, VSL 또는 NPL 과 같은 공인된 측정 조직으로부터 가스 참조 물질과 직접 교정된 계기에 의해 혼합물의 연구 분석을 할 수 있습니다. 예를 들어, NIST SRM 또는 NTRM을 이용해 분석을 실시 하였을 때, 결과 제품은 "직접 NIST에 소급 가능"이라고 말할 수 있습니다. 또한 특별한 경우, 추적은 국가 및 국제 참조 표준이 없는 곳에서 무역 또는 산업 그룹에 의해 만들어진 공통 표준과 연결 될 수 있습니다. 예로, 산소 처리 및 가솔린의 황 레벨 측정을 위한 성분 배합 변경 휘발유 측정 기준(reformulated gasoline calibration standard)을 들 수 있습니다.

SRMs 와 같은 고비용의 참조 기준은 소위 Gas Manufacturers Intermediate Standards(GMISs)라 불리는 중간 표준의 혼합 및 분석을 위한 가스 공급자에게 경제적일 수 있습니다. 끊어지지 않은 소급성은 GMIS 타입 표준이 사용되었다면, 여전히 유지될 수 있지만, 연구 분석의 정확도는 낮아질 것입니다. 제품 분석과 본래의 참조 기준 사이에서의 각 단계에서의 개입은 고객이 구매하는 가스의 불확실성을 증가시킵니다. 추가적으로, 결과 제품은 추적가능 하지만, 직접적인 추적은 불가능 할 것입니다. 만약 고객의 시설이 다른 환경 측면 측정과 같은 직접적인 추적을 필요로 한다면, 가스 공급자가 정확한 참조 기준에 접근 및 사용한다는 것을 확인해야 합니다.

혼합 허용 오차는 주어진 구성성분의 인증된 농도와 요구한 농도의 차이를 의미합니다. 예를 들어, 5%의 혼합 허용 오차를 지니고 100ppm 농도의 혼합물을 구매하였다면, 인증된 농도 95에서 105 ppm 사이의 제품을 제조하여야 합니다(예. [100-95] / 100 = 0.05 또는 5%). 혼합 허용 오차는 구성성분 및 농도에 따라 변화할 것입니다. ACUBLEND™ Master Class 제품은 혼합 허용 오차 제로 옵션을 제공하며, 이는 인증된 농도와 요구하는 농도의 차이가 없음을 의미합니다.

RATA, 규제 준수, 참조 및 ACUBLEND Master Class product를 위한 완전한 분석은 가스 혼합물의 모든 부구성성분에 시행됩니다. 이는 모든 구성성분들의 농도 및 정확도는 적법한 도구, 참조 표준 및 절차에 따라독립적으로 분석될 것이라는 것을 의미합니다. 모든 이중 인증 Reference Class products 및 선택된 Certified Class products, 부 구성성분의 농도는 중량 측정에 의해 측정되고 GRAVSTAT™ 프로세스 컨트롤을 사용하여 확인합니다.

그에 대한 이유는 가스 혼합물은 계속해서 혼합이 어려워 지고, 농도가 감소함에 따라 분석 역시 어려워질 것입니다. 그러므로 이에 따라 사양은 여유를 가질 필요가 있습니다. 다른 방식으로 말했듯이, 더 높은 농도는 더 타이트한 혼합 허용 오차, 높은 분석 정확도 및 높은 공정 정확도(예. 더 작은 수치)를 가져옵니다. 반면 낮은 농도는 느슨한 혼합 허용 오차, 더 낮은 분석 정확도 및 더 낮은 공정 정확도(예. 더 높은 수치)를 가져옵니다. 사양에 영향을 미치는 다른 요인들은 부구성성분의 특징, 밸런스 가스 또는 사용된 액체의 타입, 계기 제한, 참조 표준의 정확성 및 혼합에 쓰이는 원료의 순도등이 있습니다.

하지만, 몇몇 시설에서, 혼합물 내 다른 불순물들의 존재는 분석 장비의 적절한 분석성능을 방해하며, 이로인해 분석 실뢰성을 낮추는 결과를 야기할 수 있습니다. 예를 들어, 하나의 시설이 질소 내 500ppm의 일산화탄소가 필요할 수 있으며, 이중 인증 방식으로, ±1% 정확도 및 직접적 NIST 추적이 가능할 수 있지만, 미량 황화합물은 오염 및 방해를 예방하기 위해 1ppm 아래여야만 합니다. 이러한 케이스의 경우, 미량 황화합물은 중요 불순물로 간주 됩니다. 그러므로, 미량 황화합물을 위해 모든 원재료의 품질을 확인하여야 하며, 그 후에 미량 황화합물의 불순물 스펙을 만족시켰다는 것을 확인 후 마지막 혼합에 대한 분석을 하여야 합니다. 불순물은 원재료 사용시 생길 수도 있으며, 밸런스 가스/액체 사용시 또는 혼합 공정에서 생길 수도 있습니다. Air Liquide의 제조 공정은 불순물의 최소화를 위한 추적 및 Reference and Custom Class™ 혼합물에 대한 옵션으로 중요 불순물 분석을 제공합니다.

대기, 탄화 수소, 비활성 기체와 같은 구성성분들과 산화 질소, 황화 수소, 1,3-뷰타디엔과 같은 반응성 구성성분이 이용가능 합니다. 에어리퀴드는 표준 가스 혼합물, Custom Class, 맞춤형 혼합물을 제조합니다. 에어리퀴드는 고객이 원하는 특수 물질 및 일반적이지 않는 물질의 혼합이 가능합니다. 추가적으로, 에어리퀴드는 고객이 공급하는 원재료를 이용하여 혼합물을 제조할 수도 있습니다.

대기, 탄화 수소, 비활성 기체와 같은 구성성분들과 산화 질소, 황화 수소, 1,3-뷰타디엔과 같은 반응성 구성성분이 이용가능 합니다. 에어리퀴드는 표준 가스 혼합물, Custom Class, 맞춤형 혼합물을 제조합니다. 에어리퀴드는 고객이 원하는 특수 물질 및 일반적이지 않는 물질의 혼합이 가능합니다. 추가적으로, 에어리퀴드는 고객이 공급하는 원재료를 이용하여 혼합물을 제조할 수도 있습니다.

에어리퀴드의 원재료는 주요 검증 프로세스를 통하여 선정 및 인증되었고, 사용 전 불순물의 추적 테스트를 실시 하였습니다. 에어리퀴드의 중량 제품들에 있어, 에어리퀴드는 한 단계 더 나아 갑니다. Reference Class를 위해 원재료는 불순물 농도의 추적 뿐만이 아니라, 원래료의 순도 정확도도 분석 및 인증되었습니다. 정확성은 요구되어지는 스펙을 만족하기 위한 에어리퀴드의 프로세스상의 중요한 요소입니다.

반응성 구성성분은 불규칙한 행동을 보이며, 대부분 비안정적으로 관찰됩니다 – 혼합물과 혼합시 기대 농도에서 큰 감소를 보입니다. 구성 성분이 반응성을 얻기 위해서는 몇가지 방법들이 있습니다. 몇몇 화합물들은 다른 구성성분, 밸런스 재료와 반응을 하며, 이러한 반응들은 고압 실린더에서 가속화 될 수 있숩니다. 다른 구성 성분들은 "끈적함" 으로, 구성성분들 스스로 실린더 벽, 운송 시스템에 달라 붙어 혼합물의 손실을 가져옵니다. 이 조건들은 혼합물의 비안정성을 초래합니다. 에어리퀴드의 특허받은 혼합 기술은 구성성분의 반응성을 최소화 또는 보정을 가능하게 합니다.

연구실에서 분석된 모든 제품들에 있어, 에어리퀴드는 요구된 분석 정확도 사양과 비교하여 같거나 더 엄격한 참조 기준을 사용합니다. EPA 프로토콜 혼합물의 경우, 에어리퀴드는 SRMs, NTRMs, PRMs 및 EPA GMIss만을 참조 기준으로 사용합니다. 참조, ACUBLEND, Custom 및 선택된 Certified Class mixtures를 위해, 에어리퀴드는 에어리퀴드 참조 기준(ALRSs), 또는 에어리퀴드의 모든 엄격한 표준 사양을 만족시키는 정확히 준비된 임시 표준을 사용합니다. 이들은 산업계, 단기 NIST, VSL 인증 표준에 있어 가장 좋은 참조 표준입니다.

이 수치는 장비 비교 시, 현재 실린더의 농도가 대체 실린더에 동의하는지에 관한 것입니다. 재현성은 직접적으로 측정되는 수치가 아니며, 분석 정확도 및 공정 정확도의 결과에 필요한 것입니다. 에어리퀴드는 재현성을 보장할 수 있습니다. 왜냐하면, 에어리퀴드의 정확도 사양은 혼합물의 실제 값을 얼마나 잘 결정하는지를 보여주기 때문입니다.

재현성 사양의 장점은 통계적 공정 관리(SPC)하에 시설 작동에 명백히 나타납니다. 대체 교정 표준을 사용하여, 만약 현재의 기준과 농도에 있어 큰 차이를 보인다면, SPC 측정으로의 교체가 필요하며, 공정을 어렵게 하는 제어 변수 또한 교체가 요구됩니다. 에어리퀴드에서 특별히 사용 가능한 재현성 사양은 이러한 잠재적인 비용이 소모되는 시간 및 비용 절감을 할 수 있게 합니다.

혼합물의 준비에 있어 일반적인 제약은 하나 또는 그 이상의 구성성분이 상온에서 낮은 증기압을 갖는 경우 입니다. 이러한 혼합물은 종종 휘발성이 적은 성분의 응축반응을 피하기 위해 총 압력을 줄임으로써 준비될 수 있습니다. 만약 이 상황이 생긴 경우, 에어리퀴드는 실제 혼합물의 성질을 라벨 및 인증서에 프린트 하여 알려 줍니다.(예. 이슬점 온도, 증기압 제한).

공정 정확성를 요구하는 혼합물을 만들기 위해, 사용된 혼합 공정은 정밀한 제조 관리가 필요하며, NIST 인증을 받은 무게와 같은 참조 자료들을 사용하여 측정을 하여야 합니다. 추가적으로, 공정 변수에 영향이 있는 모든 주요인자들은 정량화하고 관리를 통한 정확한 계산을 가능하게 합니다. 중량 측정의 경우, 분석 도구와 유사합니다. 장비는 매우 민감하며, 교정이 가능하고, 농도 및 구성 성분의 정확성 측정이 가능합니다. GRAVSTAT와 같이 잘 관리된 공정은 높은 신뢰도의 정밀도 사양을 이끌어 낼 수 있으며, 때때로 분석 정확도 보더 다 신뢰성있는 정확도 사양을 가져 올 수 있으며, 공정 정확도 계산을 위한 제조 기술의 좋은 사례입니다.

공정 추적성을 위해, 혼합물에 사용된 혼합 기법은 NIST, VSL 또는 NPL과 같은 공인된 측정 조직으로부터 참조 물질과 직접 교정되어야 합니다. 예를 들어, 만약 중량 혼합 저울은 NIST Class 1 무게에 의해 교정 되었거나, 더 예전 자료인 Class S 무게에 의해 교정되었다면, 이에 대한 결과 제품은 무게에 의한 NIST-추적 가능성이라고 말할 수 있습니다. 공정 추적은 제품의 클래스에 있어 매우 중요합니다. 왜냐하면, 단일 인증된 제품을 위한 추적은 무게에 기반을 둔 추적을 통해 달성될 수 있기 때문입니다. 에어리퀴드는 모든 제품 클래스에 있어 추적을 보장하는 유일한 특수 가스 회사입니다.

에어리퀴드의 유효기한 설정은 공식적인 제품 안정성 연구에 기초하며, 특수 가스 혼합물의 제조 및 50 년 이상의 역사와 노하우을 토대로 합니다. 또한 몇몇 혼합물은 규약에 의해 정해진(예. EPA 협약) 유효기한을 가집니다. 에어리퀴드는 ACULIFE™ 및 다른 특허받은 실린더 처리 공정으로 혼합물의 유효기간 및 안전성을 보장합니다.

모든 연구 분석 제품들에 있어, 에어리퀴드는 농도 및 정확성의 사양을 위해 Scott brand 개발 분석 절차를 사용합니다. 하지만 몇몇의 경우, 고객들이 특정 분석 절차에 의한 혼합물의 인증을 요구할 수도 있습니다. 예를 들어, 정제 산업 고객의 경우, 황의 배출 측정에 있어 주로 EPA의 승인을 받은 참조 기법인, EPA Method 11의 H2S의 분석기법이 요구됩니다. Scott brand RATA Class™와 Compliance Class™ 혼합물은 규제 이행을 위해 EPA 협약 절차를 이용하여 인증 받습니다. 참조 및 Custom Class를 위해, 에어리퀴드는 고객에 의해 요구되거나 또는 특정화된 산업 표준 방식을 이용하여 혼합물의 추가 분석을 제공합니다. 이러한 추가 분석은 고객의 시설에 완벽히 알맞는 에어리퀴드의 분석으로 혼합물의 가치를 더 높일 수가 있습니다.

예를 들어, 연구실에서의 경우, ISO/IEX 17025 인증을 얻기 위해 추적 측정을 하여야 합니다. 추적은 측정의 실제 가치를 지원하기 위한 통로 및 연결로 입니다. 추적의 존재를 위해서는 측정된 수치와 국내 및 국제 측정 시스템에서 인정하는 참조 물질과의 비교 체인에 손상이 없어야만 합니다. 특수 가스의 경우, 두가지 타입의 추적성이 있는데 이는 분석 추적, 공정 추적입니다. 분석 추적은 NIST SRM와 같은 가스 참조 물질를 이용하여 검증되고, 공정 추적은 질량, 온도, 압력과 같은 필수적인 물리적 변수의 측정에 의해 검증됩니다.