氣液相變的機理

處于外界溫度下瓶裝氣體的狀態以及是否隨外界溫度的變化而發生相變，決定于氣體本身的臨界溫度高低和外界溫度的變化范圍。從氣一液相變的機理去分析，不外乎出現以下三種情況。

第一種，臨界溫度低于外界溫度的氣體，只能是單一的氣相存在，其壓力是受真實氣體的壓縮程度所控制，可按真實氣體狀態方程式計算，例如氧、氮、氫、空氣等壓縮氣體即屬于這一類(對瓶裝氣體來說，壓縮氣體亦稱“永久”氣體，原因亦出于此)；第二種，臨界溫度高于外界溫度的氣體，始終是氣——液二相共存，其壓力是受液面上方保持動態平衡的飽和蒸氣壓所支配，氨、氯、二氧化硫、碳酰氯等液化氣體即屬于這一類。通常，以上二種可以概稱不會發生相變的氣體。第三種是臨界溫度處于外界溫度變化范圍內的氣體，例如二氧化碳、乙烷、乙烯、一氯化二氮等液化氣體，會隨外界溫度的變化而發生相變，可以是氣液二相共存或者是單一的氣相。氣液二相共存時的壓力是飽和蒸氣壓；若相變為單一氣相時，其壓力則受真實氣體的壓縮程度所控制。

由此可見，氣體的臨界常數(特別是臨界溫度)確是瓶裝氣體的一個非常重要的定性分類指標。單組份氣體(或謂純氣體)的臨界常數，是由實驗或計算求得，大都可以從物理、化學常數手冊中查到。多組份氣體(又謂混合氣體)的臨界常數，由于氣體配種和配比的不同，可以派生出無數種。近些年來，國內外在科研和工業生產上特殊用途的各種瓶裝混合氣體發展很快，臨界點的實驗數據往往不能滿足實用的需求，所以一般都通過多種不同的計算方法求取，當然最可靠的應該采用實驗數據。