本實(shí)用新型屬于化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置領(lǐng)域,尤其涉及一種水電解裝置。
背景技術(shù):
在化學(xué)教學(xué)過(guò)程中,水電解過(guò)程中,陰極產(chǎn)生的氫氣與陽(yáng)極產(chǎn)生的氧氣體積比為2:1。電解速度的快慢和產(chǎn)生氫、氧體積比的誤差與所選電極、電解液濃度、電壓,氫、氧在溶液中的溶解度等有關(guān)。水中所加的電解質(zhì)一般為酸或堿,對(duì)于同一種電極來(lái)說(shuō),電解液濃度越大,電壓越高,電解速度就越快,實(shí)驗(yàn)結(jié)果就越準(zhǔn)確。電極一般選用惰性金屬材料。通過(guò)水電解實(shí)驗(yàn)可以清楚演示水的化學(xué)構(gòu)成,現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)裝置需要通過(guò)鐵制臺(tái)架進(jìn)行支撐,同時(shí)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)將導(dǎo)線(xiàn)浸入到電解液中,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中做實(shí)驗(yàn)的人要多次接觸到電解液,操作不方便,且水經(jīng)電解后的氧氣及氫氣流出氣流較急,不利于觀察及后續(xù)燃燒情況的觀測(cè)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型旨在解決上述問(wèn)題,提供一種放置穩(wěn)定、便于攜帶且使用方便的水電解裝置。
本實(shí)用新型所述的水電解裝置,包括底座、電極、刻度H管、長(zhǎng)頸漏斗、軟塞和尖嘴管;所述底座上設(shè)置有兩通孔;所述刻度H管由兩平行設(shè)置的直管和垂直連接在兩直管間的橫管組成;所述刻度H管的下端通過(guò)前述底座上的通孔固定設(shè)置于底座上,以此提高實(shí)驗(yàn)裝置的穩(wěn)定性;所述橫管設(shè)置一垂直于橫管的接口;所述長(zhǎng)頸漏斗的下端通過(guò)前述橫管上的接口與刻度H管相連通;所述兩直管和長(zhǎng)頸漏斗之間設(shè)置有固定夾,以此提高實(shí)驗(yàn)裝置的穩(wěn)定性;所述軟塞中間設(shè)置有一通孔;前述電極和尖嘴管通過(guò)軟塞上的通孔固定安裝于軟塞上,分別組成電極軟塞和尖嘴管軟塞;根據(jù)刻度H管的結(jié)構(gòu),所述刻度H管的下端開(kāi)口設(shè)置有兩個(gè)電極軟塞,上端開(kāi)口設(shè)置有兩個(gè)尖嘴管軟塞;所述尖嘴管的上端設(shè)置為彎曲狀,呈7型,彎曲度為45°-60°,通過(guò)將尖嘴管的上端設(shè)置為彎曲狀,可以有效減緩水電解過(guò)程中所產(chǎn)生的氣體的流出速度,便于收集和燃燒觀察。實(shí)驗(yàn)時(shí),將實(shí)驗(yàn)溶液通過(guò)長(zhǎng)頸漏斗注入,給電極接通電源后產(chǎn)生氣體,分別兩電極對(duì)應(yīng)的氣體,能燃燒,證明是氫氣;用帶火星的木條檢驗(yàn)陽(yáng)極氣體,能復(fù)燃,證明是氧氣。
本實(shí)用新型所述的水電解裝置,所述電極為銅電極,銅電極導(dǎo)電性好,廉價(jià)且易于獲得。
本實(shí)用新型所述的水電解裝置,所述電極包括正電極和負(fù)電極;所述正電極的外表面設(shè)置一氧化銅層。通過(guò)給正電極上設(shè)置氧化銅層,可以防止銅電極在陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)。
本實(shí)用新型所述的水電解裝置,所述電極為螺旋狀銅電極。通過(guò)將粗銅電極繞成螺旋狀,增大了電極與電解液的接觸面積,可以加快電解速度,同時(shí)提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性。
本實(shí)用新型所述的水電解裝置,所述螺旋狀銅電極的直徑為2-2.5mm。
本實(shí)用新型所述的水電解裝置,所述尖嘴管內(nèi)設(shè)置有玻璃珠調(diào)節(jié)閥。通過(guò)擠壓調(diào)節(jié)玻璃珠來(lái)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)中的液面,使得刻度H管上端口處的空氣排凈,提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
本實(shí)用新型所述的水電解裝置,所述刻度H管的高度為160mm。
本實(shí)用新型所述的水電解裝置,所述長(zhǎng)頸漏斗下端和橫管連接處外側(cè)設(shè)置一密封玻璃管。通過(guò)設(shè)置密封玻璃管可以有效的防止實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的氣體從與橫桿的連接處逸出,影響實(shí)驗(yàn)效果。
本實(shí)用新型所述的水電解裝置,通過(guò)對(duì)原有實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn),將刻度H管固定設(shè)置于底座上,使用固定夾固定刻度H管和長(zhǎng)頸漏斗以此提高了實(shí)驗(yàn)裝置的穩(wěn)定性,將電極設(shè)置為螺旋狀,增加電極與電解液體的接觸面積,以此提高反應(yīng)效率,且本實(shí)用新型所述的水電解裝置便于攜帶,加液通暢,驗(yàn)氣方便,適于推廣應(yīng)用。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型所述水電解裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型所述尖嘴管的彎曲狀結(jié)構(gòu)示意圖;
1-底座、2-刻度H管、3-螺旋狀銅電極、4-電極軟塞、5-長(zhǎng)頸漏斗、6-尖嘴管軟塞、7-尖嘴管、8-玻璃珠調(diào)節(jié)閥、9-固定夾、10-密封玻璃管。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型所述的水解裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
一種水電解裝置,如圖1所示,包括底座1、電極、刻度H管2、長(zhǎng)頸漏斗5、軟塞和尖嘴管7;所述底座1上設(shè)置有兩通孔;所述刻度H管2高度為160mm,由兩平行設(shè)置的直管和垂直連接在兩直管間的橫管組成;所述刻度H管2的下端通過(guò)前述底座1上的通孔固定設(shè)置于底座1上;所述橫管設(shè)置一垂直于橫管的接口;所述長(zhǎng)頸漏斗5的下端通過(guò)前述橫管上的接口與刻度H管2相連通,長(zhǎng)頸漏斗5下端和橫管連接處外側(cè)設(shè)置一密封玻璃管10,通過(guò)設(shè)置密封玻璃管10可以有效的防止實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的氣體從與橫桿的連接處逸出,影響實(shí)驗(yàn)效果;所述兩直管和長(zhǎng)頸漏斗5之間設(shè)置有固定夾9;所述軟塞中間設(shè)置有一通孔;所述尖嘴管7內(nèi)設(shè)置有玻璃珠調(diào)節(jié)閥8。前述電極和尖嘴管7通過(guò)軟塞上的通孔固定安裝于軟塞上,分別組成電極軟塞4和尖嘴管軟塞6;如圖2所示,所述尖嘴管7的上端設(shè)置為彎曲狀,呈7型,彎曲度為60°,通過(guò)將尖嘴管7的上端設(shè)置為彎曲狀,可以有效減緩水電解過(guò)程中所產(chǎn)生的氣體的流出速度,便于收集和燃燒觀察。所述刻度H管2的下端開(kāi)口設(shè)置有電極軟塞4,上端開(kāi)口設(shè)置有尖嘴管軟塞6。所述電極為螺旋狀銅電極3,銅電極導(dǎo)電性好,廉價(jià)且易于獲得。通過(guò)將銅電極繞成螺旋狀,增大了電極與電解液的接觸面積,可以加快電解速度,同時(shí)提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性。螺旋狀銅電極3的直徑為2.5mm。所述電極包括正電極和負(fù)電極;所述正電極的外表面設(shè)置一氧化銅層,通過(guò)給正電極上設(shè)置氧化銅層,可以防止銅電極在陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),進(jìn)而影響到水解實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
實(shí)驗(yàn)時(shí),將帶有銅電極的軟塞插入刻度H管2的下端口,將10%的氫氧化鈉溶液從長(zhǎng)頸漏斗5注入,插入帶有尖嘴管7的軟塞,擠壓玻璃珠調(diào)節(jié)液面,直至上端口空氣排凈。接通15V直流電,3分鐘左右,陰極產(chǎn)生氣體,陽(yáng)極也產(chǎn)生的氣體,所產(chǎn)生氣體的體積比為2:1。點(diǎn)燃陰極氣體,能燃燒,證明是氫氣;用帶火星的木條檢驗(yàn)陽(yáng)極氣體,能復(fù)燃,證明是氧氣。本實(shí)用新型所述的水電解裝置的電解速度快,便于觀察,實(shí)驗(yàn)效果好。