氣體摩爾質(zhì)量和摩爾體積測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器領(lǐng)域，具體而言，設(shè)及氣體摩爾質(zhì)量和摩爾體積測 量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了使摩爾質(zhì)量的教學(xué)從理論認(rèn)識轉(zhuǎn)變?yōu)楦行哉J(rèn)識，使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)真正地理解 和掌握摩爾質(zhì)量和摩爾體積的概念及由來，通常在講解理論知識的同時(shí)會組織學(xué)生進(jìn)行摩 爾質(zhì)量測定實(shí)驗(yàn)，在中學(xué)階段通常采用體積法測定氣體摩爾質(zhì)量和摩爾體積。
[0003] 參見圖1，現(xiàn)有的氣體摩爾體積測量裝置包括：氣體發(fā)生器01、儲液瓶02、液體量 瓶03;氣體發(fā)生器01和儲液瓶02通過橡膠管04相連，且橡膠管04的兩端管口分別位于氣 體發(fā)生器01和儲液瓶02的上部；液體量瓶03的外壁連通有直角玻璃管05,該直角玻璃管 05與液體量瓶03 -體設(shè)置，且直角玻璃管05的管口插入儲液瓶02內(nèi)的底部，進(jìn)而連通儲 液瓶02和液體量瓶03。實(shí)驗(yàn)時(shí)，用電子天平稱取一定質(zhì)量的儀條（質(zhì)量大約為0. 1071g~ 0. 1286g)，放入氣體發(fā)生器01中，然后注入稀硫酸；儀條與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣經(jīng)由直 角玻璃管05進(jìn)入儲液瓶02中；在氨氣逐漸進(jìn)入儲液瓶02的過程中，儲液瓶02中的液體通 過直角玻璃管05被排入液體量瓶03中。該樣，通過讀取液體量瓶03中收集到的液體的體 積，進(jìn)而根據(jù)相關(guān)理論計(jì)算出氣體摩爾體積。
[0004] 實(shí)驗(yàn)過程中，如果要使得儲液瓶02內(nèi)的液體被逐漸排入到液體量瓶03中，則儲液 瓶02內(nèi)的氣壓須克服液體量瓶03連通的外界的大氣壓與液體量瓶03內(nèi)的液體形成的液 柱產(chǎn)生的液壓之和，由此可知，儲液瓶02內(nèi)的氣體的氣壓大于外界大氣壓。
[0005] 現(xiàn)有的氣體摩爾體積測量裝置操作復(fù)雜，不便于學(xué)生使用，不便于推廣。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種氣體摩爾質(zhì)量和摩爾體積測量裝置，W改善上述 的問題。
[0007] 本實(shí)用新型是該樣實(shí)現(xiàn)的；
[0008] -種氣體摩爾質(zhì)量和摩爾體積測量裝置，包括支架、反應(yīng)容器、氣體收集器和液體 添加器；所述反應(yīng)容器與支架固定或者可拆卸連接；所述氣體收集器與支架固定或者可拆 卸連接；所述氣體收集器和液體添加器均與反應(yīng)容器連通；所述氣體收集器包括圓筒和滑 動嵌設(shè)在圓筒內(nèi)的活塞，所述氣體收集器具有測量氣體體積的刻度。
[0009] 在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)通常采用固液反應(yīng)或者液體加催化劑的反應(yīng)產(chǎn)生氣體。例如過氧化 氨溶液在二氧化鋪的催化作用下產(chǎn)生氧氣，通過測量產(chǎn)生氧氣的體積結(jié)合過氧化氨的用量 等其他參數(shù)來計(jì)算摩爾體積和摩爾質(zhì)量。
[0010] 通過物料入口向反應(yīng)容器內(nèi)添加反應(yīng)物和催化劑等物料，反應(yīng)容器內(nèi)部是物料反 應(yīng)產(chǎn)生氣體的場所，經(jīng)過反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體由氣體收集器收集。
[0011] 活塞能在圓筒內(nèi)自由滑動，活塞一側(cè)的空間與反應(yīng)容器連通，另一側(cè)的空間與大 氣連通，當(dāng)反應(yīng)容器內(nèi)有氣體產(chǎn)生時(shí)，由于活塞兩側(cè)的氣壓大小不相等，活塞發(fā)生移動，直 到活塞兩側(cè)的壓力相等，此時(shí)反應(yīng)容器內(nèi)的壓力與外界大氣壓力相等?；钊Ｖ挂苿雍笞x 取刻度值，從而獲知收集到的氣體的體積。另外為了增加活塞的活動性，還可W在圓筒內(nèi)壁 涂覆潤滑油，W減小活塞與圓筒的摩擦力，提高氣體體積測量的準(zhǔn)確性。
[0012] 為了提高氣體測量的準(zhǔn)確度，作為上述方案的優(yōu)選方案，所述圓筒橫向設(shè)置。
[0013] 作為優(yōu)選，所述反應(yīng)容器的底部設(shè)有廢液收集容器、排液管和控制排液管開閉的 排液開關(guān)；
[0014] 所述排液管的進(jìn)液端與所述反應(yīng)容器連通，所述排液管的出液端伸入所述廢液收 集容器內(nèi)。
[0015] 反應(yīng)后的物料通過排液管排出反應(yīng)容器。通過設(shè)置廢液收集器對廢液進(jìn)行收集， 方便處理，避免污染環(huán)境。
[0016] 作為優(yōu)選，所述排液管為柔性管，所述排液開關(guān)為止水夾；或者所述排液管為硬性 管，所述排液開關(guān)為活塞開關(guān)。
[0017] 所述柔性管可W采用橡膠管，當(dāng)用止水夾夾持住柔性管時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)排液管路的 斷開。橡膠管和止水夾都是比較常見的試驗(yàn)用品，取材方便，學(xué)生可W自行組裝，有利于增 加學(xué)生的動手能力。
[0018] 作為優(yōu)選，所述氣體收集器還包括活塞桿；所述活塞桿通過所述圓筒的開放端伸 入圓筒內(nèi)且與所述活塞連接。
[0019] 活塞桿與活塞連接，便于檢查裝置的氣密性時(shí)推動活塞。
[0020] 為了更方便獲知?dú)怏w收集器收集到的氣體的體積，可W在圓筒或者活塞桿上設(shè)置 刻度。當(dāng)刻度設(shè)置在圓筒上時(shí)，圓筒最好是由透明材料制成，當(dāng)刻度設(shè)置在活塞桿上時(shí)，圓 筒可W是透明材料或者不透明材料。
[0021] 作為優(yōu)選，所述刻度設(shè)置在活塞桿上。刻度設(shè)置在活塞桿上時(shí)，無論圓筒是透明材 質(zhì)還是不透明材質(zhì)都可W讀取圓筒內(nèi)收集到的氣體的體積。
[0022] 作為另一種優(yōu)選，所述圓筒由玻璃制成，所述刻度設(shè)置在圓筒上。
[0023] 玻璃材質(zhì)的圓筒對壓力反應(yīng)靈敏，玻璃表面光滑，玻璃材質(zhì)的圓筒與活塞之間的 摩擦力小，氣密性好，可W提高氣體收集的準(zhǔn)確性。
[0024] 作為優(yōu)選，所述支架包括面板和與面板較接的支撐腳，所述面板橫向設(shè)置。
[0025] 在該優(yōu)選方案中，支架是可W折疊的，使用時(shí)可W撐開，不使用時(shí)將支架折疊收 猶，可W減小體積便于存放。氣體收集器和反應(yīng)容器都可W放在面板上。另外需要說明的 是可W在面板上開設(shè)安裝孔，反應(yīng)容器的底部可W嵌設(shè)在安裝孔內(nèi)。
[0026] 作為優(yōu)選，所述氣體收集器為具有刻度的第一注射器，所述第一注射器的針筒為 所述圓筒，所述第一注射器的用于安裝針頭的一端與所述反應(yīng)容器密封連接。
[0027] 注射器優(yōu)選為醫(yī)用注射器，醫(yī)用注射器規(guī)格通常為lml、2ml、5ml、10ml、20ml和 50ml，醫(yī)用注射器規(guī)格的可W根據(jù)儀器本身的特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行選擇。
[0028] 作為優(yōu)選，所述反應(yīng)容器設(shè)置有可拆卸的密封蓋。
[0029] 采用可拆卸的密封蓋便于添加固體反應(yīng)物或者催化劑。
[0030] 作為優(yōu)選，所述密封蓋為橡膠材質(zhì)。
[0031] 作為優(yōu)選，所述液體添加器為安裝有針頭的第二注射器，所述針頭穿設(shè)在密封蓋 上。
[0032] 液體添加器可W設(shè)置刻度，方便定量取液，也方便定量添加液體。使用時(shí)，第二注 射器的的活塞不能自由滑動，因此可W選擇活塞與針筒摩擦阻力較大的注射器，例如醫(yī)用 塑料注射器，醫(yī)用塑料注射器的活塞與針筒的摩擦阻力大，所W反應(yīng)容器內(nèi)產(chǎn)生的氣體不 會進(jìn)入到第二注射器內(nèi)。
[0033] 需要說明的是液體添加器并不限于注射器，也可W是其他結(jié)構(gòu)，例如液體添加器 還可W是滴管，滴管主要包括帶尖嘴的玻璃管和設(shè)置在玻璃管端部的橡膠乳頭，最好是選 用帶刻度的滴管。使用時(shí)，將滴管的玻璃管通過密封蓋插入反應(yīng)容器。
[0034] 本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的有益效果：
[0035] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的氣體摩爾質(zhì)量和摩爾體積測量裝置，不用通過測 量液體體積間接地測量氣體的體積，而是采用氣體收集裝置直接收集氣體；反應(yīng)容器的底 部設(shè)置有排液口，一次實(shí)驗(yàn)后，通過排液口可W快速排出廢液和氣體，便于進(jìn)行下一次實(shí) 驗(yàn)。更重要的是氣體收集器可W自動收集氣體，并可W通過讀取刻度值快速獲知收集到的 氣體的體積，操作簡單；整個氣體摩爾質(zhì)量和摩爾體積測量裝置可W利用現(xiàn)有器材進(jìn)行組 裝，實(shí)驗(yàn)成本低，便于推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0036] 圖1示出了【背景技術(shù)】中氣體摩爾體積測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037] 圖2示出了本實(shí)用新型實(shí)施例的氣體摩爾質(zhì)量和摩爾體積測量裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖。
[003引其中，圖1和圖2中的附圖標(biāo)記為；
[0039] 氣體發(fā)生器01; 儲液瓶02; 液體量瓶03;
[0040] 橡膠管04; 直角玻璃管05; 支架101;
[00川反應(yīng)容器102; 氣體收集器103; 液體添加器104;
[004引廢液收集容器105; 物料入口106; 氣體出口107;
[004引廢液出口 108 ; 圓筒109 ; 活塞110 ;
[0044] 活塞桿111 ; 進(jìn)氣管112 ; 密封蓋113;
[004引 排液管114; 止水夾115。
【具體實(shí)施方式】
[0046] 下面通過具體的實(shí)施例子并結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。顯然， 所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。
[0047] 在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語"上"、"下"、"左"、"右"、"豎直"、"水 平"、"內(nèi)"、"外"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便 于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或結(jié)構(gòu)必須具有特定的方 位、W特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語"第一"和 "第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0048] 圖2所示為本實(shí)用新型一種實(shí)施例的氣體摩爾質(zhì)量和摩爾體積測量裝置的結(jié)構(gòu) 示意圖。如圖2所示，一種氣體摩爾質(zhì)量和摩爾體積測量裝置，包括：支架101、反應(yīng)容器 102、氣體收集器103、液體添加器104和廢液收集容器105。
[0049] 反應(yīng)容器102和氣體收集器103直接固定在支架101上，液體添加器104通過反 應(yīng)容器102間接地與支架101連接。
[0050] 反應(yīng)容器102是化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生氣體的反應(yīng)場所，為了便于觀察反應(yīng)容器102 內(nèi)部的反應(yīng)是否結(jié)束，反應(yīng)容器102的材質(zhì)優(yōu)選透明材料。
[0051] 反應(yīng)容器102的頂部、側(cè)壁和底部依次分別設(shè)有物料入口 106、氣體出口 107和廢 液出口 108。
[0052] 氣體收集器103包括圓筒109、活塞110和活塞桿111。圓筒109的軸屯、線沿水平 設(shè)置。圓筒109的左端連接有進(jìn)氣管112,進(jìn)氣管112穿設(shè)在氣體出口 107內(nèi)與反應(yīng)容器 102內(nèi)部導(dǎo)通。進(jìn)氣管112通過橡膠環(huán)與反應(yīng)容器102實(shí)現(xiàn)密封。進(jìn)氣管112可W與圓筒 109可拆卸，也可W是與圓筒109-