混合氣體 gas mixture，是指含有兩種或兩種以上有效組份，或雖屬非有效組份但其含量超過規定限量的氣體。
基本介紹
定義,成分,檢測,案例,
定義
幾種氣體組成的混合物，是工程上常用的工質。混合氣體通常被當作理想氣體研究。
p=p1+p2+…=∑pi
成分
混合氣體的性質取決於組成氣體的種類和成分。 混合氣體的成分有3種表示方法。
①容積成分：組成氣體的分容積與混合氣體的總容積之比，用ri表示
所謂分容積是指該組成氣體在混合氣體的溫度和總壓力下單獨占有的容積。
②質量成分：組成氣體的質量與混合氣體的總質量之比，用wi表示
③摩爾成分：摩爾是物質的量單位。若一系統中所包含的基本單元（可以是原子、分子、離子、電子或其他粒子）數與0.012千克碳－12原子數目相等,則該系統的物質的量為 1摩爾。組成氣體的摩爾數與混合氣體的總摩爾數之比，用xi表示
檢測
將混合氣體看成一種純物質時，常使用折合摩爾質量Μ和折合氣體常數R混合氣體的密度等於各組成氣體在混合氣體的總壓力和溫度下之密度與其容積成分的乘積之和，即
目前對於氣體濃度進行檢測有很多不同的方法，其中套用廣泛的一些方法如下：
（1）電化學法：利用材料的電阻或電導率等電學參量隨氣體濃度的變化而改變來製作氣體感測器。將陰陽兩個電極同時插入電解液中，通過反應使得電子發生轉移，進而產生電流變化，反應濃度相關信息。
（2）固態氣體法：用加熱器將製備成珠狀或者薄片狀的金屬氧化物進行加溫，氧氣在它們的表面集聚，改變了電阻值，反應濃度信息的改變。
（3）催化性可燃氣體：電阻值隨著螺絲圈上的溫度變化而變化，反應相關濃度信息，破壞電橋平衡，以電信號的形式表現出來。
（4）紅外吸收方法：以朗伯比爾定律為基礎，通過氣體特徵吸收方式來表示濃度相關信息。
紅外混合氣體檢測已廣泛套用於諸多領域，包括大氣化學分析、工業過程控制、農業生產管理，城市環境質量檢測、生命科學研究等。
在基於紅外光譜技術的混合氣體檢測中，光學復用結構是檢測系統的核心部分，它既是紅外光傳播的媒介，又是氣體吸收紅外光能的主要場所。根據光能變換過程的差別，可以將紅外光譜檢測技術分為兩種：直接檢測和間接檢測。NDIR光譜技術中採用寬頻光源，通過選擇不同中心波長和頻寬的濾光元件得到與氣體吸收 特性匹配的近似單色光，然後直接被探測器探測。
探測器通常集成了濾光元件，包括作用通道和參考通道，作用通道輸出的信號分別與參考信號進行一定的運算，以消除光源、探測器不穩定以及外界干擾等因素帶來的影響。光源的選擇與控制、濾光元件參數的選取以及光源與探測器的匹配程度等問題，在NDIR光譜技術中都是值得深入研究的。Danilova等在實驗中已經證明，適當降低驅動電流脈衝占空比可以 提 高 光 源 發 光 效 率。而 合 理 選 取 濾 光 元件，有利於確定氣體吸收的最優參數。為了避免紅外熱光源在調製頻率較低（小於10Hz）的情況下帶來的1/f噪聲，選取高調製頻率的LED光源和具有低時間常數的探測器，可以提高整個系統的檢測速度，降低噪聲。
案例
常見的混合氣體
乾燥空氣：21%氧氣和79%氮氣的混合氣體
二氧化碳混合氣體：2.5%二氧化碳+27.5%氮氣+70%氦氣
焊接混合氣體：70%氦氣+30%氬氣混合氣體
高效節能燈泡填充混合氣體：50%氪氣+50%氬氣混合氣體
分娩鎮痛混合氣體：50%笑氣+50%氧氣混合氣體
血液分析混合氣體：5%二氧化碳+20%氧氣+75%氮氣混合氣體
序號 | 稀釋氣 | 組分氣體名稱 | 主要用途 |
1 | 乙烯 | 甲烷、乙烷、丙烷、環丙烷、異丁烷、正丁烷、丙二烯、乙炔、反丁烯、異丁烯、順丁烯、異戊烷、正戊烷、1，3-丁二烯、丙炔、戊烯，含量為100～1000 μmol/mol | 科學研究、乙烯產品質量控制標準 |
2 | 丙烯 | 甲烷、乙烷、丙烷、環丙烷、異丁烷、正丁烷、丙二烯、乙炔、反丁烯、正丁烯、異丁烯、順丁烯、異戊烷、正戊烷、1，3-丁二烯、丙炔、戊烯，含量為100～1000 μmol/mol | 科學研究、丙烯產品質量控制標準 |
3 | 氮氣 | 甲烷、乙烷、丙烷、環丙烷、異丁烷、正丁烷、丙二烯、乙炔、反丁烯、正丁烯、異丁烯、順丁烯、異戊烷、正戊烷、1，3-丁二烯、丙炔、戊烯，含量為10～1000 μmol/mol | 科學研究、乙烯、丙烯產品質量控制標準 |
4 | 甲烷 | 氧、氮、氦、乙烷、丙烷、異丁烷、正丁烷、異戊烷、正戊烷、新戊烷、正己烷（二元及多元標準混合氣體） | 天然氣分析標準、科學研究 |
5 | 氮 | 甲苯、乙苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯，（二元及多元標準混合氣體） | 聚乙烯、單體分析標準、環境檢測控制標準 |
6 | 氮 | 甲硫醇、乙硫醇、正丙硫醇、異丙硫醇、仲丁硫醇、二乙基硫醇（二元及多元標準混合氣體） | 石化產品質量分析用標準 |
7 | 氫 | 氧、氮、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷、正丁烷、異戊烷、正戊烷、1，3-丁二烯、丙二烯、丙炔（二元及多元標準混合氣體） | 石化產品質量分析用標準 |
8 | 氮 | 硫化氫、氧硫化碳、二氧化硫、二硫化碳（二元及多元標準混合氣體） | 天然氣、液化石油氣、食品二氧化碳中硫化物分析標準 |
9 | 氮 | 氧、氫、甲烷、二氧化碳（二元及多元標準氣體） | 石化行業、科學研究、煤礦部門 |
10 | 氮 | 一氧化碳、二氧化碳、甲烷 | 石化行業、煤礦部門 |
11 | 合成空氣 | 一氧化碳 | 環境檢測 污染源檢測 勞動衛生檢測 |
12 | 合成空氣 | 二氧化碳 | |
13 | 合成空氣 | 一氧化碳、二氧化碳 | |
14 | 氮 | 一氧化碳 | |
15 | 氮 | 二氧化碳 | |
16 | 氮 | 甲醛 | |
17 | 氮 | 乙醇 | |
18 | 氮 | 硫化氫 | |
19 | 氮 | 氫、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔、乙烷、氧、丙烷、丙烯 | 變壓器油中溶解氣分析 |
20 | 氮 | 二氧化碳 | 血液測定 |
21 | 氮 | 二氧化碳、氧 | |
22 | 氮 | 一氧化碳、氦、氧 | 肺功能測定 |
23 | 合成空氣 | 一氧化碳、氦 | 肺功能測定 |
24 | 氮 | 一氧化碳、甲烷、乙炔、氧 | 肺功能測定 |
25 | 合成空氣 | 二氧化碳 | 肺功能測定 |
