瑞欧科技已连续发布了新化学物质登记中疑难物质经验分享的系列文章，包括不稳定物质、UVCB物质、难溶物质、强挥发物质和无机物。
本期将继续为大家推出新化学物质登记过程中疑难物质的经验分享的第六篇：气体物质。
气体物质定义及登记难点总览
气体物质指的是常温常压下（20℃和101.3kPa）呈气态的物质。其特殊之处在于分子间距离较大，使得分子之间能够自由运动。因此，气体物质可流动、可压缩、可膨胀，且体积不受限制。
气体物质在进行新化学物质登记时面临诸多挑战，这主要源于登记过程中需应对特殊的数据要求，同时测试过程中存在储存难度大、防护要求高、染毒方式特殊以及暴露浓度难保持等技术难点。
难点一：数据要求特殊
新化学物质环境管理登记指南中对气体的数据要求不同于液体/固体物质，如气体物质在理化测试中的特殊节点——临界点。
临界点是纯物质气、液两相平衡共存的极限热力状态。在此状态下，饱和液体与饱和蒸气的热力学参数完全相同，气液之间的分界面消失，表面张力为零，气化潜热为零。
气体无法通过单纯加压方式液化，物质会形成超临界流体，同时具有气体的可压缩性和液体的流动性，没有明显的气液相界限。
压力或温度的微小变化都会导致气体的密度发生显著变化，物质的物理性质（如可压缩性、热膨胀系数等）会发生剧烈变化。
在工业领域，临界点概念具有重要意义，特别是在氢能源存储技术中，超临界流体的应用尤为关键。
临界点主要有临界温度（Tc）、临界压力（Pc）和临界比容（Vc）三个重要参数，获得这三个重要参数的主要方法是试验测定法和理论计算法。
但新化学物质登记中对于测试机构有相关资质要求，目前国内外鲜有能进行临界点试验的有相关资质的实验室，主要原因是无相应的仪器、无对应的测试指导方法和不具备相应资质。因此，通过试验测定法获得临界点的数值可行性较低。
根据瑞欧科技的经验，对于临界点，可以出具无法进行测试法的说明+评估报告，评估报告则可以采用理论计算法或者查找相关的文献来获得气体的临界点数据。
难点二：储存难度大
气体物质因其挥发性，使其储存成为一大难题。尽管气体并非必须储存在钢瓶中，但为了在高压下储存更大量气体，便于运输与使用以及通过减压阀控制气体释放，钢瓶通常成为首选。
然而，气体钢瓶的储存也伴随着多重危险性：钢瓶内部压力极大，一旦发生泄漏或爆炸可能造成严重后果，即使是小型钢瓶泄漏也可能使实验室变成危险空间。
不同性质的气体泄漏会带来不同风险：易燃气体可能引发爆炸，惰性气体降低氧气含量导致窒息，有毒气体则可能引发中毒事故。
因此，钢瓶的储存空间必须配置专用气瓶柜、气瓶间，并配备防火、防爆、防雷、防窒息、通风、报警和静电消除等安全设施、安装气体泄漏报警装置等并需要严格遵守安全管理规范。
鉴于气体储存的高标准，实验室的选择范围受到限制。此外，气体的储存还需指定专人管理，并制定危险化学品个体防护制度。作业人员必须通过专业培训与考核，熟练掌握储存设备操作规程，并在进入储存区域前正确穿戴防护装备，这无疑增加了耗材与人力成本。
难点三：防护要求高
部分气体物质因其无色无味等特性，难以直观察觉，存在不经意间被吸入并引发中毒的风险。若操作人员缺乏必要的安全防护意识与知识，则可能带来严重的生命和财产损失。
因此，气体物质在进行试验时，必须按照相关要求进行严格防护，如实验室要有通风防护的设备、防爆安全警报装置、气敏测漏仪等安全防护设备。操作人员必须使用制式防护器材，如隔绝式和过滤式防毒面具、防毒衣，并根据试验需要佩戴护目镜、防护面罩等个人防护用品。
同时，操作人员也必须了解所用气体的毒性、性能和防护措施，尽量缩小试验规模，使用最少量的气体。试验过程中，应严格控制条件，远离热源和明火，多组件仪器连接处加装保险器等。
综上所述，由于气体物质形态的特殊性及其潜在危险，操作人员在处理气体物质时，必须穿戴隔离服、隔离手套、防毒全面罩及护目镜等个人防护用品，充分了解受试气体的特性，并严格按照操作规程进行试验，以确保安全。
难点四：染毒方式特殊
以健康毒理试验为例，由于气体无法直接放置于敞开的环境中，因此采用物质本身在自然环境中进行的试验是无法开展的，如皮肤刺激、眼刺激等。
固体和液体物质的毒理试验，结合申请用途，可以根据主要暴露途径选择经口、经皮或吸入，而气体物质的毒理试验只能采用吸入方式。吸入的方式有全身暴露染毒和口鼻式吸入暴露染毒两种方法：
原理是全身暴露系统可将气体物质送入置放动物的箱体中，动物按实验预定的时间暴露于其中，完成动物建模所需的致敏和激发过程及作为全身暴露系统对动物进行全身暴露。
优点是对动物无束缚，活动自由，可以更加全面科学地观察化学物质对动物的影响，同时针对多只动物建模，节省时间，一致性好。
但全身暴露过程中，可能存在其他部位如皮肤毛发对样品的吸附，存在试验误差。
另外全身暴露需要的气体样品量过大，增加供样企业的负担以及实验室对气体样品的处理难度。
原理是采用动物固定器将动物固定在口鼻暴露系统上，确保动物只通过鼻部呼吸接触到被测物质，有效防止动物的皮肤、口腔接触到被测物质。
目前口鼻式吸入暴露染毒方法中，动物固定器对实验造成的负面影响尚无统一意见。
但该暴露方式的优点是暴露迅速，浓度均匀，短时间内即可达到暴露浓度，通过检测动物的胸扩运动，实时监测动物的呼吸频率和吸入量，容易调控试样浓度，对浓度变化反映迅速且死体积小，能够在短时间内达到浓度平衡。
可防止皮肤对暴露物摄入和对眼睛的刺激，减少实验结果的干扰。
考虑到使用的方便性和操作的便利程度以及口鼻暴露系统对于吸入量的可控性更高，国内实验室大多选择口鼻式暴露方式。
总得来说，气体只能采用吸入的方式进行毒性试验，实验室必须具备全身暴露染毒或口鼻式吸入暴露系统并且有相关的专业技术人员在采取全面防护的情况下进行操作。
难点五：暴露浓度难保持
气体物质试验过程中是将受试气体与洁净空气混合后进行浓度的配制，因气体极易挥发到环境中，整个染毒过程中需对暴露装置中的动物呼吸带空气中受试气体浓度及暴露环境参数进行监测。以确保染毒期间各组暴露参数均维持在稳定水平且符合标准要求。
因此，对于气体物质还需要额外的特殊染毒操作——暴露浓度监测：染毒期间需实时监测染毒单位内环境条件参数包括压差、气体流量、温度、相对湿度、氧气含量和二氧化碳含量等，定期采集数据，过程中会产生包含特殊染毒材料耗材如染毒所需气袋、操作所需罐装气体、装置耗材等。
因试验过程中气体物质的储存难度大、防护要求高、染毒方式只能采用吸入的形式并且试验过程中需要实时进行暴露浓度监测，不论是储存还是试验过程中均需要配备经过培训和考核的专人管理和操作，同时会导致耗材的增加以及人员管理精力的更多投入。
因此与固体和液体相比，气体测试的实验室选择更少，测试费用更高，测试周期更长。
写在最后
气体物质在新化学物质登记过程中的主要难点是特殊的数据要求应对、试验过程中气体物质的储存难度大、防护要求高、染毒方式特殊以及暴露浓度难保持。
特殊的数据要求需要做特殊的调研研究，以及可能需要涉及评估报告的制作来填补数据缺口。
由于气体物质的储存难度大、防护要求高、染毒方式和浓度保持存在一定技术壁垒，试验过程中，应寻求有气体储存、处理并配备吸入暴露系统和安全防护装置及有相关的专业技术人员进行操作的实验室进行测试。
瑞欧科技已有多次气体物质新化学物质环境管理登记方面的成功经验，并与经验丰富的气体物质测试实验室建立了深入的合作，如有需要可咨询瑞欧科技。
瑞欧科技将结合自身的注册经验持续为大家分享新化学物质注册过程中疑难物质的申报策略，敬请期待！
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