旋轉電場調控化學反應擴散體系的可控溫實驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種可控溫實驗裝置，具體涉及一種旋轉電場調控化學反應擴散體系的可控溫實驗裝置，屬于非平衡實驗裝置技術領域。
【背景技術】
[0002]開放式凝膠反應器是在實驗研究中實現反應擴散體系條件的關鍵部件。主要利用凝膠或其他多孔介質的載流特性提供反應與擴散耦合的條件，同時避免對流因素的干擾。這類反應器為實驗中觀測和研究化學反應擴散體系中出現的時空自組織現象的機制和調控提供了簡易、有效的實驗裝置，是斑圖動力學研究中的主要反應裝置。
[0003]目前已有的實驗裝置可以解決該類實驗的基本條件與觀測的實現，并可以完成化學、光、熱等因素對系統(tǒng)的調控，并可以通過抽象旋轉電場構建思路下對關鍵設備組分的改造設計實現旋轉電場對反應擴散體系的調控。但電場作用下熱效應明顯，化學反應體系受影響嚴重，導致反應擴散現象異常。而實現旋轉電場的裝置需要在本來體積就很有限的裝置上添加大量電極和鹽橋管路，致使再外接其他裝置實現體系控溫難度很大，從而導致相關實驗仍然難以進行。
【實用新型內容】
[0004]有鑒于此，本實用新型提供了一種旋轉電場調控化學反應擴散體系的可控溫實驗裝置，能夠實現對反應擴散體系施加旋轉電場并實施控溫，有效降低了實驗難度。
[0005]旋轉電場調控化學反應擴散體系的可控溫實驗裝置，包括恒溫水槽、夾片1、夾片I1、多孔玻璃和兩個連續(xù)攪拌釜式反應器；
[0006]所述恒溫水槽上設置有矩形的容納腔，容納腔的相對側壁上留有圓形的觀測孔；
[0007]所述連續(xù)攪拌釜式反應器為具有中心孔的矩形裝置，中心孔的一側使用高透光玻璃封閉，另一側開放，其上表面設有三個管路接口通過內埋管路與中心孔相通；
[0008]所述多孔玻璃為圓形結構；
[0009]所述夾片I和夾片II為相似的結構，由立板和兩個側板組成，兩個側板垂直固定在立板的兩個相對邊上，兩個側板之間形成容納連續(xù)攪拌釜式反應器的空間；立板上加工有一個中心通孔，夾片I上的中心通孔大于夾片II上的中心通孔，立板上的外側表面上加工有四個以中心通孔為圓心的內凹的弧形槽，弧形槽的內緣與中心通孔之間的區(qū)域也為內凹結構，該內凹結構的深度小于弧形槽的深度；
[0010]所述夾片I和夾片II將多孔玻璃夾持在立板的內凹結構之中后粘接在一起，夾片I和夾片II上的四個弧形槽形成四個獨立的月形腔室，多孔玻璃的外緣位于四個月形腔室中，夾片I和夾片II上的每個弧形槽還設有兩個獨立的通路與之相通，一個通道連接管路接頭，另一個通道連接具有導線的金屬接頭，月形腔室內埋設電極并通過銀漆包線連接至金屬接頭，鏡相對應的月形腔室內電極的金屬接頭之間通過導線相連；
[0011]所述兩個連續(xù)攪拌釜式反應器分別置于夾片I和夾片II上的兩個側板之間并與其固定成一體，連續(xù)攪拌釜式反應器的中心孔直徑大于與夾片I和夾片II上的中心孔，無高透光玻璃的一側對向夾片I和夾片II上的中心孔并與之同心，高透光玻璃和夾片之間圍成圓柱形艙室，該圓柱形艙室在進行試驗時灌滿反應液；上述組件整體置于恒溫水槽上設置的容納腔內，恒溫水槽上的觀測孔與連續(xù)攪拌釜式反應器的中心孔相對應，觀測孔用于觀察多孔玻璃中的時空有序現象。
[0012]進一步地，所述夾片I和夾片II由亞克力材質的工型板粘合而成，粘和劑為硅乳膠。
[0013]進一步地，所述多孔玻璃作為反應介質部分伸入月形艙中，由此造成的多孔玻璃與月形腔室連通的縫隙通過硅乳膠密封。
[0014]有益效果:
[0015]1、本實用新型利用電場疊加的原理，在反應介質夾片上建立容納電極和液接鹽橋的微結構鹽橋腔，實現雙對電極耦合最終得到施加在反應擴散空間介質上的旋轉電場。
[0016]2、本實用新型實現鹽橋液路和電極外接通路在原有反應裝置上的合理集成，便于附加恒溫裝置，控制附加電場產生的反應熱對化學反應擴散體系的影響，有利于實驗的實施。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的整體結構示意圖；
[0018]圖2為本實用新型中連續(xù)攪拌釜式反應器與夾片的組裝關系示意圖；
[0019]圖3為本實用新型夾板的立板上弧形槽、中心孔以及內凹結構的示意圖；
[0020]圖4為本實用新型的工作原理示意圖。
[0021]其中，1-恒溫水槽，2-連續(xù)攪拌釜式反應器、3-夾片1、4-夾片I1、5-多孔玻璃。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖并舉實施例，對本實用新型進行詳細描述。
[0023]如附圖1所示，本實用新型提供了一種旋轉電場調控化學反應擴散體系的可控溫實驗裝置，裝置包括恒溫水槽1、夾片I 3、夾片II 4、多孔玻璃5和兩個連續(xù)攪拌釜式反應器2 ；
[0024]所述恒溫水槽I上設置有矩形的容納腔，容納腔的相對側壁上留有圓形的觀測孔；
[0025]如附圖2所示，所述連續(xù)攪拌釜式反應器2為具有中心孔的矩形裝置，其上表面設有三個管路接口通過內埋管路與中心孔相通；其中心孔對向夾片一側保持開放，另一側使用高透光玻璃封閉。與夾片固定成一體并注入反應液后形成浸泡多孔玻璃的反應環(huán)境，同時可從側面透過高透光玻璃觀察現象。
[0026]所述多孔玻璃為圓形結構；
[0027]如附圖3所示，所述夾片I 3和夾片II 4為相似的結構，由立板和兩個側板組成，兩個側板垂直固定在立板的兩個相對邊上，兩個側板之間形成容納連續(xù)攪拌釜式反應器的空間；立板上加工有一個中心通孔，夾片I 3上的中心通孔大于夾片II 4上的中心通孔，立板上的外側表面上加工有四個以中心通孔為圓心的內凹的弧形槽，弧形槽的內緣與中心通孔之間的區(qū)域也為內凹結構，該內凹結構的深度小于弧形槽的深度；
[0028]所述夾片I 3和夾片II 4將多孔玻璃夾持在立板的內凹結構之中后粘接在一起，夾片I 3和夾片II 4上的四個弧形槽形成四個獨立的月形腔室，多孔玻璃的外緣位于四個月形腔室中，夾片I 3和夾片II 4上的每個弧形槽還設有兩個獨立的通路與之相通，一個通道連接管路接頭，另一個通道連接具有導線的金屬接頭，月形腔室內埋設電極并通過銀漆包線連接至金屬接頭，鏡相對應的月形腔室內電極的金屬接頭之間通過導線相連；
[0029]所述兩個連續(xù)攪拌釜式反應器2分別置于夾片I 3和夾片II 4上的兩個側板之間并與其固定成一體，連續(xù)攪拌釜式反應器的中心孔與夾片I 3和夾片II 4上的中心孔大小一致且同心；上述組件整體置于恒溫水槽I上設置的容納腔內，恒溫水槽I上的觀測孔與連續(xù)攪拌釜式反應器2的中心孔相對應，觀測孔用于觀察多孔玻璃中的時空有序現象。
[0030]工作原理:旋轉電場的實現通過兩個相互垂直的時變電場通過矢量加和的方式實現；單個時變電場通過在反應介質兩側對應放置的，由鹽橋液路介導的一對電極實現。電極埋設于反應區(qū)周圍的四個月形腔室中。月形腔室相互獨立，具有獨立的液路系統(tǒng)，多孔玻璃的邊緣部分伸入月形腔室中，由此造成的反應器與月形腔室連通的縫隙通過硅乳膠密封；
[0031]工作時，啟動恒溫水槽I的恒溫循環(huán)水。向月形腔室栗入飽和鹽溶液。斜向相對的電極組成回路，連接至可編程電源。同時連續(xù)攪拌釜式反應器2內也加注反應液。在月形腔室的鹽液、反應液分別充滿月形腔室和連續(xù)攪拌釜式反應器2與夾片I 3和夾片II 4形成的腔室后。通過恒溫水槽的觀測孔開始觀測，適時啟動電源進行動力學調控實驗。
[0032]綜上所述，以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的保護范圍。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.旋轉電場調控化學反應擴散體系的可控溫實驗裝置，其特征在于，包括恒溫水槽(I)、夾片I (3)、夾片II (4)、多孔玻璃(5)和兩個連續(xù)攪拌釜式反應器(2); 所述恒溫水槽(I)上設置有矩形的容納腔，容納腔的相對側壁上留有圓形的觀測孔； 所述連續(xù)攪拌釜式反應器(2)具有中心孔的矩形裝置，中心孔的一側使用高透光玻璃封閉，另一側開放，其上表面設有三個管路接口通過內埋管路與中心孔相通； 所述多孔玻璃為圓形結構； 所述夾片I⑶和夾片II⑷為相似的結構，由立板和兩個側板組成，兩個側板垂直固定在立板的兩個相對邊上，兩個側板之間形成容納連續(xù)攪拌釜式反應器的空間；立板上加工有一個中心通孔，夾片I (3)上的中心通孔大于夾片II (4)上的中心通孔，立板上的外側表面上加工有四個以中心通孔為圓心的內凹的弧形槽，弧形槽的內緣與中心通孔之間的區(qū)域也為內凹結構，該內凹結構的深度小于弧形槽的深度； 所述夾片I (3)和夾片II (4)將多孔玻璃夾持在立板的內凹結構之中后粘接在一起，夾片I (3)和夾片II (4)上的四個弧形槽形成四個獨立的月形腔室，多孔玻璃的外緣位于四個月形腔室中，夾片I (3)和夾片II (4)上的每個弧形槽還設有兩個獨立的通路與之相通，一個通道連接管路接頭，另一個通道連接具有導線的金屬接頭，月形腔室內埋設電極并通過銀漆包線連接至金屬接頭，鏡相對應的月形腔室內電極的金屬接頭之間通過導線相連； 所述兩個連續(xù)攪拌釜式反應器(2)分別置于夾片I (3)和夾片II (4)上的兩個側板之間并與其固定成一體，連續(xù)攪拌釜式反應器的中心孔大于夾片I (3)和夾片II (4)上的中心孔，無高透光玻璃的一側對向夾片I (3)和夾片II (4)上的中心孔且與之同心，高透光玻璃和夾片I (3)和夾片II (4)之間圍成圓柱形艙室；上述組件整體置于恒溫水槽(I)上設置的容納腔內，恒溫水槽(I)上的觀測孔與連續(xù)攪拌釜式反應器(2)的中心孔相對應，觀測孔用于觀察多孔玻璃(5)中的時空有序現象。2.如權利要求1所述的旋轉電場調控化學反應擴散體系的可控溫實驗裝置，其特征在于，所述夾片I (3)和夾片II (4)由亞克力材質的工型板粘合而成，粘和劑為硅乳膠。3.如權利要求1或2所述的旋轉電場調控化學反應擴散體系的可控溫實驗裝置，其特征在于，所述多孔玻璃(5)作為反應介質部分伸入月形艙中，由此造成的多孔玻璃(5)與月形腔室連通的縫隙通過硅乳膠密封。
【專利摘要】本實用新型公開了一種旋轉電場調控化學反應擴散體系的可控溫實驗裝置，屬于非平衡實驗裝置技術領域。裝置包括恒溫水槽、兩個夾片、多孔玻璃和兩個反應器；兩個夾片將多孔玻璃夾持在立板的內凹結構之中后粘接在一起，兩夾片上的四個弧形槽形成四個獨立的月形腔室，多孔玻璃的外緣位于四個月形腔室中；兩個反應器分別置于兩個夾片上的兩個側板之間并與其固定成一體，反應器的中心孔與大于夾片上的中心孔且與之同心；上述組件整體置于恒溫水槽上設置的容納腔內，恒溫水槽上的觀測孔與反應器的中心孔相對應，觀測孔用于觀察多孔玻璃的工作情況。本實用新型能夠實現對反應擴散體系施加旋轉電場并實施控溫，有效降低了試驗難度。
【IPC分類】B01J19/08
【公開號】CN204816483
【申請?zhí)枴緾N201520433363
【發(fā)明人】吉琳, 周逸
【申請人】首都師范大學
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年6月23日