本實(shí)用新型涉及實(shí)驗(yàn)用具技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種燃料電池演示裝置。
背景技術(shù):
現(xiàn)行的化學(xué)教學(xué)中,燃料電池的演示因成本、試驗(yàn)條件等限制多是采用簡(jiǎn)易裝置,即在短玻璃管中設(shè)置電解液,再放入石墨電極,接通直流電源電解制備氫氣和氧氣,然后進(jìn)行放電試驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中需要在短玻璃管中積攢一定量的氫氣和氧氣,并具有一定的壓強(qiáng),然而在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)因密封問(wèn)題導(dǎo)致電解液從短玻璃管壁滲漏現(xiàn)象,影響實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行,影響實(shí)驗(yàn)的效果;在實(shí)驗(yàn)初始石墨電極與電解液接觸面積大,反應(yīng)強(qiáng)烈,電壓較大,但隨反應(yīng)進(jìn)行石墨電極小孔快速被堵塞,反應(yīng)面積減小,反應(yīng)迅速減弱,電壓也迅速減小,從而使演示不能持續(xù),演示時(shí)間短,導(dǎo)致現(xiàn)象不明顯。
綜上可知,現(xiàn)有技術(shù)在實(shí)際使用上顯然存在不便與缺陷,所以有必要加以改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述的缺陷,本實(shí)用新型的目的在于提供一種燃料電池演示裝置,其可以防止電解液的滲漏,而且反應(yīng)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),電壓持久,演示效果好。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供一種燃料電池演示裝置,包括底座,所述底座為中空長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu),所述底座上安裝有固定圈,所述固定圈固定兩個(gè)玻璃管和長(zhǎng)頸漏斗,所述玻璃管和長(zhǎng)頸漏斗分別伸入所述底座頂面的三個(gè)圓孔中,所述圓孔與玻璃管、長(zhǎng)頸漏斗之間分別設(shè)有密封圈;所述密封圈包括密封圈本體,所述密封圈本體的內(nèi)圈設(shè)有裙邊,所述裙邊以環(huán)形布置于內(nèi)圈圈壁上,所述裙邊的截面為向下的倒刺狀;舒張狀態(tài)時(shí),所述裙邊與內(nèi)圈圈壁的夾角β為30°,所述裙邊的高度為1~1.5mm。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案,本實(shí)用新型的燃料電池演示裝置還包括石墨電極,所述石墨電極為空心圓柱狀,空心的直徑為所述石墨電極直徑的1/5,所述石墨電極圓柱面上均勻環(huán)繞若干環(huán)狀凸起,所述凸起截面為圓弧形,所述圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為120°,所述凸起的高度h為0.5~1mm,所述凸起間距與所述凸起寬度相等。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案,所述密封圈本體外圈設(shè)有凹槽,所述凹槽槽底為圓弧形,所述凹槽的寬度與所述底座的殼厚相同。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案,所述裙邊為三條,分別位于內(nèi)圈的上中下三個(gè)部位。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案,所述玻璃管和長(zhǎng)頸漏斗下端管口與底座內(nèi)底面具有間隙,所述間隙為3~5mm。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案,所述長(zhǎng)頸漏斗的高度大于所述玻璃管的高度。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案,所述固定圈包括玻璃管固定圈和長(zhǎng)頸漏斗固定圈,所述玻璃管固定圈上設(shè)有缺口,所述缺口貫穿所述玻璃管固定圈的圈壁,所述缺口對(duì)應(yīng)的圓心角角度為120~160°。
本實(shí)用新型不僅成本低廉、不需苛刻的實(shí)驗(yàn)條件,而且密封性好,能有效防止電解液從短玻璃管壁滲漏,放電電壓持續(xù),演示效果明顯。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1的俯視圖;
圖3是實(shí)施例二密封圈結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是是實(shí)施例二石墨電極局部放大圖。
在圖中,1-底座,2-固定圈,3-玻璃管,4-長(zhǎng)頸漏斗,5-密封圈,6-橡膠塞,7-石墨電極,8-導(dǎo)線,21-玻璃管固定圈,22-長(zhǎng)頸漏斗固定圈,211-缺口,51-密封圈本體,52-凹槽,54-裙邊,71-凸起,La-凹槽寬度,Lb-凸起寬度,Lc-兩凸起間距,h-凸起高度。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型,并不用于限定本實(shí)用新型。
實(shí)施例一
參見(jiàn)圖1、圖2,本實(shí)用新型提供了一種燃料電池演示裝置,包括底座1,所述底座1材質(zhì)為塑料,所述底座1為中空長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu),所述底座1的尺寸為:長(zhǎng)120mm、寬50mm、高20mm;
所述底座的頂面上設(shè)有三個(gè)圓孔,所述底座1上還安裝有固定圈2,所述固定圈2固定兩個(gè)玻璃管3和長(zhǎng)頸漏斗4,所述玻璃管3和長(zhǎng)頸漏斗4分別伸入三個(gè)圓孔中,所述玻璃管3的直徑為30mm,高60mm;所述圓孔與玻璃管3、長(zhǎng)頸漏斗4之間分別設(shè)有密封圈5;
所述玻璃管3和長(zhǎng)頸漏斗4下端管口與底座內(nèi)底面具有間隙,所述間隙為3~5mm;
所述長(zhǎng)頸漏斗4的高度大于所述玻璃管3的高度,所述長(zhǎng)頸漏斗頸長(zhǎng)為8cm;
所述玻璃管3的上管口設(shè)有橡膠塞6,所述橡膠塞6上設(shè)有石墨電極7,所述石墨電極7的上端設(shè)有導(dǎo)線8。
所述固定圈2包括玻璃管固定圈21和長(zhǎng)頸漏斗固定圈22,所述玻璃管固定圈21上設(shè)有缺口211,所述缺口211貫穿所述玻璃管固定圈21的圈壁,所述缺口211對(duì)應(yīng)的圓心角為β,所述β為120~160°。
實(shí)施例二
進(jìn)一步的,參見(jiàn)圖3,圖4,本實(shí)用新型還提供了另一種燃料電池演示裝置,該實(shí)施例與實(shí)施例一的相同之處不再贅述,下面僅就相異處加以說(shuō)明。
所述密封圈5包括密封圈本體51,所述密封圈本體51外圈設(shè)有凹槽52,所述凹槽52槽底為圓弧形,所述凹槽52的寬度La與所述底座1的殼厚相當(dāng);
所述密封圈本體51的內(nèi)圈設(shè)有裙邊54,所述裙邊54以環(huán)形布置于內(nèi)圈圈壁上,所述裙邊54的截面為向下的倒刺狀;舒張狀態(tài)時(shí),所述裙邊54與內(nèi)圈圈壁的夾角β為30°,所述裙邊54的高度Lb為1~1.5mm。
所述裙邊54為三條,分別位于密封圈本體51內(nèi)圈的上中下三個(gè)部位。
進(jìn)一步的,參見(jiàn)圖4,所述石墨電極7為空心圓柱狀,空心的直徑為所述石墨電極直徑的1/5,所述石墨電極圓柱面上均勻環(huán)繞若干環(huán)狀凸起71,所述凸起71截面為圓弧形,所述圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角γ為120°,所述凸起的高度h為0.5~1mm,所述凸起間距Ld與所述凸起寬度Lc相等。
將橡膠塞拔下,從漏斗上端倒入1:4的稀硫酸,至左右兩玻璃管中的液面接近管口,塞上橡膠塞,將導(dǎo)線與電源連接起來(lái)進(jìn)行電解水實(shí)驗(yàn),電源電壓調(diào)至6-9伏,待玻璃管中收集到適量氣體后將導(dǎo)線與電源斷開(kāi),然后將導(dǎo)線與微安表、電壓表、生日賀卡等用電器連接即可,經(jīng)驗(yàn)證電壓可達(dá)1.0~1.5伏,每次持續(xù)2~3分鐘。
綜上所述,本實(shí)用新型不僅成本低廉、不需苛刻的實(shí)驗(yàn)條件,而且密封性好,能有效防止電解液從短玻璃管壁滲漏,放電電壓持續(xù),演示效果明顯。
當(dāng)然,本實(shí)用新型還可有其它多種實(shí)施例,在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下,熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形,但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。