اغلب تشخیص گازهای صنعتی و گازهای آزمایشگاهی یا گازهای خاص از یکدیگر کار ساده ای نیست. اکثر گازهای فشرده کاربرد صنعتی دارند، در واقع گازهای فشرده به عنوان گازهای صنعتی در نظر گرفته می شوند. به همین دلیل برای تشخیص گازهای صنعتی و گازهای آزمایشگاهی از هم، باید علاوه بر کاربرد به عوامل دیگری مانند پیچیدگی، درجه خلوص و اطمینان از ترکیب نیز توجه داشت.
گازهای فشرده اغلب در 5 خانواده غیر مرتبط دسته بندی می شوند: جوی، سوخت، سرد کننده، سمی و آنهایی که هیچ رابطه ی مشخصی با دیگر خانواده ها ندارند. تقسیم بندی این خانواده ها تا حدودی اختیاری و معمولاً بر اساس منشأ گاز، نوع استفاده و یا ساختار شیمیایی گاز می باشد. گازهایآزمایشگاهی می توانند متعلق به هر کدام از این خانواده ها باشند، در اصل آنها گازهای صنعتی هستند که به سطح بالاتری ارتقاء داده شده اند. لغت نامه کلمه خاص را اینطور تعریف می کند: فوق العاده، ویژه، معیار کارایی یا کیفیت عالی، لذا گاز خاص می تواند به عنوان گازی با ویژگی های عالی برای کاربردهای بخصوص تعریف شود. این گازها با روش های آزمایشگاهی برای اندازه گیری، حذف و یا به حداقل رساندن ویژگی های نامطلوب در گاز تهیه می شود. برای مخلوط های گاز خاص، ترکیب دقیقی از غلظت ترکیبات مخلوط لازم است.
گازهای خالص خاص
گاز خالص، گازهای خاصی می باشند که از آنها به عنوان گاز مورد استفاده برای ابزارهای آزمایشگاهی استفاده می شود. مانند کروماتوگرافی ها، طیف سنج های جرمی و دیگر انواع آنالیزورها و آشکارسازها. سازنده های این ابزارهای فوق العاده حساس، معمولاً درجه خلوص گازهای خالص مورد استفاده در ابزارهایشان را مشخص می کنند. به عنوان مثال هلیوم با درجه خلوص بالا و بدون رطوبت به عنوان گاز حامل در این ابزارها استفاده می شود. زمانی که ناخالصی ناخواسته ای موجود باشد، عملکرد این ابزارهای آزمایشگاهی مختل شده یا این که خود ابزار ممکن است صدمه ببیند. به عنوان یک قاعده سرانگشتی، زمانی که درجه خلوص ( بعضی مواقع به اندازه 9999/99 درصد ) بالا باشد و یا مقدار ناخالصی کم هم مساله ی مهمی باشد، یک گاز خالص را می توان به عنوان یک گاز خاص درنظر گرفت.
گاز خالص خاص در تولید نیمه هادیها و دیگر کاربردهای کنترل شده مشابه، به خوبی استفاده می شود. همچنین از آنها برای بررسی و کنترل کیفیت گاز خالص فله ای استفاده می شود. دی اکسید کربن نمونه خوبی است، گاز CO2 ( آشامیدنی ) مورد استفاده در تولید نوشابه های گازدار را می توان به عنوان گاز فله ای در نظر گرفت. زیرا در مقادیری عمده استفاده می شود. از طرفی چون درجه خلوص، اهمیت بالایی در سلامتی دارد؛ لذا برای کالیبره کردن ابزاری که برای کنترل خلوص CO2 فله ای استفاده می شود. CO2 خالص خاصی که در آن تمام ناخالصی های کم به دقت اندازه گیری شده باشد، مورد نیاز است.
مخلوط های گاز آزمایشگاهی (خاص)
بیشتر گازهای خاص ( آزمایشگاهی )به صورت مخلوط نیز وجود دارند. زمانی که بحث اجزای تشکیل دهنده مخلوط خاص مذکور می رسد، با محدودیت هایی روبه رو می شویم؛ مخصوصاً مخلوط های گازی ای که اغلب با انواع آنالیزر ها برای کنترل فرایند و تبعیت از مقررات استفاده می شوند. بعضی مخلوط های گاز خاص تا اندازه ای استاندارد هستند و ممکن است شامل 3 یا 4 جزء تشکیل دهنده مانند مخلوط های اکسید نیتریک یا دی اکسید سولفور شوند، که توسط شرکت های صنایع همگانی ( آب ، برق ، نفت و … ) برای کالیبره کردن سیستم های مانیتورینگ و انتشار مستمر ( CEMs ) استفاده می شوند. دیگر مخلوط ها ممکن است کاملاً پیچیده مثلاً شامل 30 جزء تشکیل دهنده یا بیشتر باشند. به منظور تأیید اندازه گیری دقیق اجزاء تشکیل دهنده مخلوط، معمولاً از استاندارد مواد مرجع ( SRM ) استفاده می شود. این موضوع قابلیتی را به عنوان قابلیت ردیابی برای استاندارد اندازه گیری رایج از مؤسسه های اندازه شناسی شناخته شده ( مانند موسسه ملی استاندارد ویا تکنولوژی (NIST) ) فراهم می کند. مخلوط های خاص معمولاً دارای اجزایی هستند که در مقیاس قسمت در میلیون و قسمت در بیلیون اندازه گیری شده اند (PPM & PPB).
تجزیه و تحلیل های آزمایشگاهی برای مقدار سنجی اجزاء و ناخالصی ها در یک مخلوط گاز خاص، همیشه مهم و حساس است. برای هر سیلندری که محتوی یک مخلوط خاص است یک سند رسمی شناخته شده به عنوان گواهینامه صحت یا مدیریت کیفیت کالا تهیه می شود. برای بعضی از گازهای خالص خاص این گواهینامه شامل موارد زیر می باشد: مقادیر غلظت برای تمام محتویات، روش ترکیب، نوع تحلیل های آزمایشگاهی، استاندارد مرجعی که برای تهیه مخلوط گاز، استفاده شده و تاریخ انقضاء.
تاریخ انقضاء مدت زمانی می باشد که اجزاء یک مخلوط در حدود مشخصی از غلظت تعیین شده باقی بمانند. بسته به ثبات اجزاء، عمر مفید می تواند از 6 ماه تا 2 سال یا بیشتر متغیر باشد. به منظور افزایش عمر مفید مخلوط گازی، فرایندهای آماده سازی سیلندر خاص مانند آماده سازی گازهای نجیب می تواند برای شرطی کردن دیواره های داخلی سیلندر استفاده شود.
گازهای خاص معمولاً مانند گازهای صنعتی در مقادیر انبوه استفاده نمی شوند و در سیلندرهای آلومینیومی یا فولادی با فشار بالا که حاوی بیشتر از 3000 پوند فشار در هر اینچ مربع ( psig ) است، عرضه می شود. به همین دلیل بعضی مواقع به آنها گازهای سیلندری یا گازهای کپسولی گفته می شود. خود سیلندر معمولاً شامل قیمت گاز خاص درونش نمی شود و زمانی که گاز خالی شد، باید به عرضه کننده گاز برگردانده شود. تا زمانی که سیلندر برگردانده شود، معمولاً اجاره اندکی ماهانه ( برای سیلندر ) پرداخته می شود. گازهای خاص بسیاری هم به صورت سیلندرهای کوچک، قابل حمل و بدون نیاز به برگرداندن موجود هستند. دیگر ظروف مخصوص شامل بطری هایی هستند که اغلب در آزمایشگاه ها استفاده می شوند و سیلندرهای نوع پیستونی شناور که برای نگهداری مخلوط های مایعات فرار به کار می روند.