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氣體發(fā)生裝置的制作方法

文檔序號(hào):12382323閱讀:1101來(lái)源:國(guó)知局

本實(shí)用新型涉及氣體發(fā)生裝置的技術(shù)領(lǐng)域,具體來(lái)說(shuō)是一種氣體發(fā)生裝置的改進(jìn)技術(shù)。



背景技術(shù):

氣體制備在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中占有重要地位。固-液反應(yīng)是氣體制備最常見(jiàn)的方式之一。固體顆粒與液體試劑在常溫條件下反應(yīng)最常用的裝置是啟普發(fā)生器。啟普發(fā)生器具有自主控制反應(yīng)、安全可靠的優(yōu)點(diǎn),但缺點(diǎn)是反應(yīng)中途不能添加液體試劑且試劑用量偏多。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本實(shí)用新型的目的是提供一種可以有效節(jié)約藥品,操作簡(jiǎn)便、可持續(xù)化反應(yīng)的氣體發(fā)生裝置,既具有啟普發(fā)生器隨時(shí)控制反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn),也具有在反應(yīng)中途適時(shí)添加液體試劑的優(yōu)勢(shì)。

本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):

一種氣體發(fā)生裝置,其特征在于:所述氣體發(fā)生裝置包括底座、反應(yīng)管、儲(chǔ)液管和三通管,反應(yīng)管、儲(chǔ)液管均固定在底座上且儲(chǔ)液管的放置位置高于反應(yīng)管的的放置位置從而在制取氣體時(shí)使儲(chǔ)液管內(nèi)的液面高度高于反應(yīng)管內(nèi)的固液混合時(shí)的液面高度,反應(yīng)管與三通管的一個(gè)端口連接,儲(chǔ)液管與三通管的另一個(gè)端口連接,三通管剩余的那個(gè)端口為廢液排出通道口,反應(yīng)管的管腔為密封腔,反應(yīng)管上設(shè)有其管腔與外界進(jìn)行連通與切斷的開(kāi)關(guān),儲(chǔ)液管的管腔與外界大氣連通。

所述反應(yīng)管、儲(chǔ)液管均為雙通玻璃管,三通管為燒制的T型三通管,反應(yīng)管、儲(chǔ)液管均通過(guò)支撐豎直固定在底座上,燒制的T型三通管兩側(cè)的端口分別通過(guò)膠塞、乳膠管與反應(yīng)管、儲(chǔ)液管連接,燒制的T型三通管中部的端口通過(guò)乳膠管與一玻璃管連接,該玻璃管的另一端與乳膠管連接,在乳膠管上設(shè)有止水夾,反應(yīng)管的上側(cè)端口通過(guò)膠塞、乳膠管與一帶活塞雙通管連接,所述活塞用于控制反應(yīng)管的管腔與大氣的通斷。

所述反應(yīng)管下端放置有多孔塑料片以方便裝載固體反應(yīng)物,保證固體反應(yīng)物的小顆粒不落入所述燒制的T型三通管中。

所述反應(yīng)管上設(shè)有氣體采集通道。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):

本實(shí)用新型由于利用反應(yīng)管、儲(chǔ)液管和三通管,如雙通玻璃管和經(jīng)燒制的T型管組成氣體發(fā)生裝置。該裝置既具有啟普發(fā)生器隨時(shí)控制反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn),也有在反應(yīng)中途適時(shí)添加液體試劑的優(yōu)勢(shì),達(dá)到節(jié)約藥品,操作簡(jiǎn)便、可持續(xù)化的目的。

具體來(lái)說(shuō),其優(yōu)點(diǎn)是:

(1)該裝置與化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常用的啟普發(fā)生器相比,藥品用量大幅減少。例如制取二氧化碳?xì)怏w如果用啟普發(fā)生器需大理石50-60g,1:1的鹽酸250mL,而使用該裝置只需15-20g大理石和30mL同濃度鹽酸,固體用量不到三分之一,鹽酸用量不到八分之一。這種微型化的“啟普發(fā)生器”特別適用現(xiàn)在進(jìn)度不同的分層教學(xué),避免浪費(fèi)。

(2)收集氣體純凈

發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的液面與導(dǎo)氣口有足夠的距離(約10-15cm),徹底解決啟普發(fā)生器酸液極易隨氣體進(jìn)入導(dǎo)氣管的問(wèn)題。

(3)可持續(xù)性好

反應(yīng)一段時(shí)間,若反應(yīng)變慢,在不停止產(chǎn)生氣體的情況下,打開(kāi)止水夾可以排出部分廢液(注意不能全排空,應(yīng)留下部分酸液作液封之用),同時(shí)從儲(chǔ)液管的上口注入適量液體反應(yīng)物,反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。這一操作不會(huì)使反應(yīng)管中混入空氣,保證了實(shí)驗(yàn)安全性及連續(xù)性。能夠中途添加液體試劑連續(xù)產(chǎn)生氣體是本裝置尤為突出的優(yōu)點(diǎn)。

(4)安全性高

裝置微型化、反應(yīng)物用量較少且容易排凈空氣,所以裝置更安全可靠。T型管中間支管連接帶止水夾的乳膠管方便排掉反應(yīng)廢液,防止微小固體顆粒掉進(jìn)T型管而引起氣體瞬間增多而造成反應(yīng)管炸裂或?qū)夤苣z塞被沖出等意外事故,起到安全出口的作用。

(5)操作簡(jiǎn)便

反應(yīng)前添加固體試劑和液體試劑方便,反應(yīng)時(shí)只需擰動(dòng)活塞就有氣體放出,實(shí)驗(yàn)后清洗容易,裝置明晰,操作簡(jiǎn)單。

(6)取材方便

雙通玻璃管、三通管、雙通管、玻璃管、乳膠管和膠塞等材料均為中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常用儀器,無(wú)需另外購(gòu)買(mǎi),即取即用。每套估計(jì)成本低于10元。

(7)美觀(guān)大方

反應(yīng)裝置卡扣在有機(jī)玻璃板,并有底座相連,符合審美要求,美觀(guān)大方。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型氣體發(fā)生裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。

本實(shí)用新型氣體發(fā)生裝置,包括底座1、反應(yīng)管2、儲(chǔ)液管3和三通管4,反應(yīng)管、儲(chǔ)液管均固定在底座上且儲(chǔ)液管的放置位置高于反應(yīng)管的的放置位置從而在制取氣體時(shí)使儲(chǔ)液管內(nèi)的液面高度高于反應(yīng)管內(nèi)的固液混合時(shí)的液面高度,反應(yīng)管與三通管的一個(gè)端口連接,儲(chǔ)液管與三通管的另一個(gè)端口連接,三通管剩余的那個(gè)端口為廢液排出通道口,反應(yīng)管的管腔為密封腔,反應(yīng)管上設(shè)有其管腔與外界進(jìn)行連通與切斷的開(kāi)關(guān),儲(chǔ)液管的管腔與外界大氣連通。還可以在反應(yīng)管上設(shè)置專(zhuān)用的氣體采集通道。

具體來(lái)說(shuō),反應(yīng)管、儲(chǔ)液管均為雙通玻璃管,三通管為燒制的T型三通管,反應(yīng)管、儲(chǔ)液管均通過(guò)支撐豎直固定在底座上,燒制的T型三通管兩側(cè)的端口分別通過(guò)膠塞、乳膠管與反應(yīng)管、儲(chǔ)液管連接,燒制的T型三通管中部的端口通過(guò)乳膠管與一玻璃管5連接,該玻璃管的另一端與乳膠管6連接,在乳膠管上設(shè)有止水夾7,反應(yīng)管的上側(cè)端口通過(guò)膠塞、乳膠管與一帶活塞雙通管8連接,活塞81用于控制反應(yīng)管的管腔與大氣的通斷。反應(yīng)管下端放置有多孔塑料片以方便裝載固體反應(yīng)物,保證固體反應(yīng)物的小顆粒不落入所述燒制的T型三通管中。其中支撐為有機(jī)塑料板9或者是其它支架或支撐桿。

本實(shí)用新型氣體發(fā)生裝置基本原理即制取氣體的方法:由于反應(yīng)管及儲(chǔ)液管放置位置的高低不同,形成了一定的壓力差。無(wú)需產(chǎn)生氣體時(shí),關(guān)閉活塞,固、液反應(yīng)物互不接觸;需要?dú)怏w時(shí),開(kāi)啟活塞,反應(yīng)管內(nèi)壓力減小,儲(chǔ)液管中的液體進(jìn)入反應(yīng)管與固體接觸,反應(yīng)開(kāi)始;需要暫停氣體產(chǎn)生,關(guān)閉活塞即可。發(fā)生器具有控制自如、操作方便的效果。

本實(shí)用新型氣體發(fā)生裝置制作材料:20×200mm雙通玻璃管2支、燒制的T型三通管1支、帶活塞雙通管1支、2膠塞3只、玻璃管1條、止水夾1只、乳膠管若干段、有機(jī)塑料板1塊、底座1個(gè)。

本實(shí)用新型氣體發(fā)生裝置的制作方法:

(1)用酒精噴燈將T型管兩端燒制成“山”字形,中間支管彎成直角,將帶活塞雙通管彎成直角。

(2)用臺(tái)鉆在三個(gè)2膠塞上各打一個(gè)單孔,將第一個(gè)2膠塞插入一段玻璃管,用乳膠管與T型管左側(cè)相連,套上20×200mm雙通玻璃管作為儲(chǔ)液管。

(3)將第二個(gè)2膠塞套進(jìn)T型管右側(cè),裝上另一支20×200mm雙通玻璃管作為反應(yīng)管。反應(yīng)管下端放置多孔塑料片以方便裝載固體反應(yīng)物,保證固體反應(yīng)物的小顆粒不落入T型管中。

(4)在第三個(gè)2膠塞插入帶玻璃活塞的直角雙通管,并緊塞于右側(cè)的雙通管上,作為排氣開(kāi)關(guān)。

(5)將反應(yīng)管及儲(chǔ)液管并排固定在有機(jī)玻璃板上,T型管的中間支管插入孔洞,接上帶止水夾的乳膠管,作為廢液排出通道。

(6)連接好附件,至此完成發(fā)生裝置的制作。

本實(shí)用新型氣體發(fā)生裝置使用操作方法即制取氣體的方法步驟:

使用前:檢查氣密性后,從右側(cè)反應(yīng)管上口加入適量固體反應(yīng)物,塞緊帶玻璃活塞的膠塞并關(guān)閉活塞開(kāi)關(guān)。在左側(cè)儲(chǔ)液管上口加入適量液體反應(yīng)物,固液兩種反應(yīng)物要形成液面差;

使用時(shí):緩慢開(kāi)啟玻璃活塞開(kāi)關(guān)讓固液反應(yīng)物接觸,反應(yīng)開(kāi)始??梢酝ㄟ^(guò)玻璃活塞控制出氣量以控制反應(yīng)的快慢。關(guān)閉活塞,反應(yīng)管中的氣體壓力把液體壓回儲(chǔ)液管,固液分離,反應(yīng)停止;

使用后:關(guān)閉活塞,打開(kāi)止水夾排出廢液,清洗晾干。

該氣體發(fā)生裝置適用于常溫下塊狀固體與液體反應(yīng)且固體反應(yīng)物及所產(chǎn)生的氣體應(yīng)不溶或難溶于反應(yīng)液的氣體制取實(shí)驗(yàn),如H2、CO2、H2S等氣體的制取。該裝置既具有啟普發(fā)生器隨時(shí)控制反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn),也有在反應(yīng)中途適時(shí)添加液體試劑的優(yōu)勢(shì),達(dá)到節(jié)約藥品,操作簡(jiǎn)便、可持續(xù)化的目的。在學(xué)校經(jīng)過(guò)多位化學(xué)老師在高一和高二兩個(gè)年級(jí)教學(xué)中反復(fù)使用,效果甚佳,受到師生的一致好評(píng)。

本實(shí)用新型氣體發(fā)生裝置通過(guò)改進(jìn),也可以制作成大型的設(shè)備,即反應(yīng)管2、儲(chǔ)液管3和三通管4制作成大容器結(jié)構(gòu)。

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