高纯氩与氦气产品技术要求

工业高纯气体除了要求主体气体达到规定纯度外，还需要严格控制其中的微量杂质。对于高纯氩和氦气，不同产品等级对氮、氧、氢、氖、碳类杂质以及水分等指标均有明确要求。

下面根据高纯氩GB 10624—89和氦气GB 4844—84相关资料，对产品技术指标进行整理。表中各项含量均为体积比。

一、高纯氩产品技术要求

高纯氩分为优等品、一等品和合格品三个等级。主要指标包括氩含量、氮含量、氧含量、氢含量、总碳含量以及水分。

指标名称优等品一等品合格品
氩含量，%≥99.9996≥99.9993≥99.999
氮含量，10-6≤2≤4≤5
氧含量，10-6≤1≤1≤2
氢含量，10-6≤0.5≤1≤1
总碳含量（以甲烷计），10-6≤0.5≤1≤2
水分，10-6≤1≤2.6≤4

注：表中含量为体积比。

二、高纯氩三个等级的数据对比

高纯氩优等品的氩含量要求不低于99.9996%，其中氮含量不超过2×10-6，氧含量不超过1×10-6，氢含量不超过0.5×10-6，总碳含量不超过0.5×10-6，水分不超过1×10-6。

一等品氩含量不低于99.9993%，合格品不低于99.999%。随着产品等级降低，允许的氮、氧、氢、总碳和水分含量相应增加。

三、氦气产品技术要求

氦气产品分为高纯氦、纯氦一级品和纯氦二级品。除了主体氦含量外，还规定了氖、氢、氧氩总含量、氮、一氧化碳、二氧化碳、甲烷及水分的允许值。

指标名称高纯氦纯氦一级品纯氦二级品
氦含量，%≥99.999≥99.995≥99.99
氖含量，10-6≤4.0≤15≤25
氢含量，10-6≤1.0≤3.0≤5.0
氧氩总含量（以氧计），10-6≤1.0≤3.0≤5.0
氮含量，10-6≤2.0≤10≤20
一氧化碳含量，10-6≤0.5≤1.0≤1.0
二氧化碳含量，10-6≤0.5≤1.0≤1.0
甲烷含量，10-6≤0.5≤1.0≤1.0
水分含量，10-6≤3.0≤10≤15

注：表中“含量”系指体积比。

四、高纯氦与纯氦等级有什么区别？

高纯氦要求氦含量达到99.999%以上，氖含量不超过4×10-6，氢含量不超过1×10-6，氧氩总含量不超过1×10-6，氮含量不超过2×10-6。

纯氦一级品氦含量要求不低于99.995%，纯氦二级品不低于99.99%。相应的氖、氢、氧氩、氮以及水分允许值逐渐增大。

五、高纯氩与高纯氦主要杂质对照

气体主体气体最高等级要求主要杂质指标
高纯氩氩≥99.9996%氮、氧、氢、总碳、水分
高纯氦氦≥99.999%氖、氢、氧氩总含量、氮、CO、CO₂、CH₄、水分

六、氦气为什么需要单独检测氖？

从产品技术指标可以看到，氖是氦气质量控制中的一个单独检测项目。高纯氦中的氖含量要求不超过4×10-6，纯氦一级品和二级品分别不超过15×10-6和25×10-6。

因此，在进行高纯氦质量分析时，除了常见的氧、氮、水分等杂质，还需要具备氖等微量组分的检测能力。

七、氧氩总含量是什么指标？

氦气产品技术要求中列出了“氧氩总含量（以氧计）”。高纯氦要求不超过1×10-6，纯氦一级品不超过3×10-6，纯氦二级品不超过5×10-6。

在按照该资料进行产品质量判定时，应按照标准规定的检测方法和计算方法理解这一项目。

八、10-6与ppm的关系

本表微量杂质均采用体积比表示。在这种情况下，1×10-6通常对应1 ppm。

体积分数ppm
0.5×10-60.5 ppm
1×10-61 ppm
2×10-62 ppm
5×10-65 ppm
10×10-610 ppm

九、高纯气体分析仪表如何选择？

从上述指标可以看出，高纯氩和高纯氦的大部分杂质限值处于0.5～25 ppm范围。因此，产品质量检测需要使用适合微量气体分析的仪表，而不能只使用百分比量程的普通气体分析设备。

高纯氩需要重点检测氮、氧、氢、总碳和水分；高纯氦则需要检测氖、氢、氧氩总含量、氮、一氧化碳、二氧化碳、甲烷和水分。

十、ppm级气体检测为什么要重视取样系统？

当杂质含量只有几个ppm时，取样管路的微小泄漏、环境空气渗入以及管路内壁吸附都可能明显影响检测结果。

尤其是氧和水分检测，取样系统的气密性、管路材质、吹扫时间以及样气流量都会直接影响最终测量值。因此，高纯气体分析需要将分析仪和取样系统作为一个整体进行设计。

总结

高纯氩与氦气的产品质量都需要同时考核主体气体纯度和多项微量杂质。高纯氩主要控制氮、氧、氢、总碳和水分；氦气则需要进一步控制氖、氧氩总含量、CO、CO₂和CH₄等指标。

进行气体分析仪表选型时，应根据具体产品等级对应的杂质上限确定检测项目、分析量程及检测下限。