多功能電解儀的製作方法
2023-10-22 23:03:02
專利名稱：多功能電解儀的製作方法
技術領域：
本實用新型是關於一種教學演示用電解儀器。
中學化學教學演示「電解水」、「電解氯化鈉溶液」、「電解氯化銅溶液」的電解實驗裝置，由U形管、電解液和石墨棒電極組成，由於不恰當和不科學，導致電解速度慢，可見度太小，電解產物H2、O2、Cl2、Cu、NaOH等不便於檢驗。
本實用新型通過提供一種教學演示用多功能電解儀，克服了這些不足，此電解儀中調整了兩電極間距離，改進了檢驗電解產物的裝置，操作方便，產物便於觀察，易於檢驗，可用於水、氯化鈉溶液、氯化銅溶液的電解教學演示實驗。
本實用新型是關於這樣一種教學演示用多功能電解儀，該電解儀包括電解室、單向氣流控制系統、電極、集氣管和吹肥皂泡專用管等配件。根據本實用新型，不同的配件組合，形成用於水、氯化鈉溶液、氯化銅溶液的電解教學演示用電解儀器。
在本實用新型的教學演示用多功能電解儀中，電解室是用有機玻璃極粘結而成的長方體，長方體內上方用「T」型有機玻璃板隔成貯液室、陽極室、陰極室。根據本實用新型，貯液室上方有孔，陽極室、陰極室上下方有孔。
在本實用新型的教學演示用多功能電解儀中，單向氣流控制系統由注射器，塑膠軟管，限流器，單向閥和乳膠管等組成。根據本實用新型，單向閥在整體安裝時固定於電解室的底座下，注射器立放，固定在電解室背後，膠塞固定於電解室上面孔上。
在本實用新型的教學演示用多功能電解儀中，集氣管有兩種直徑1釐米、長50釐米標有刻度的一端尖嘴且尖嘴上套有膠帽的兩根玻璃管。兩根直徑1.5釐米，長5釐米玻璃管，玻璃管的一端配有膠塞，一支的膠塞上配有帶膠帽的尖嘴管。根據本實用新型，電解時集氣管固定於電解室孔上。
在本實用新型的教學演示用多功能電解儀中，電極有兩種固定於膠塞的不鏽鋼絲(或鉑絲)和帶有銅帽、導線的碳棒。根據本實用新型，電解水和氯化鈉溶液時用固定於膠塞的不鏽鋼絲(或鉑絲)作電極固定於電解室孔上，電解氯化銅溶液時用帶有銅帽、導線的碳棒作電極，固定於電解室孔上。
在本實用新型的教學演示用多功能電解儀中，吹肥皂泡專用管為膠頭滴管去掉膠帽部分，留下1.5釐米長、接一段下端能套緊集氣管頂端的尖嘴的塑膠管。
本實用新型用於水、氯化鈉溶液、氯化銅溶液的電解教學演示實驗，可取得很好的效果。
本實用新型的優點在於操作方便，產物便於觀察，易於檢驗。
閱讀本實用新型電解儀若干具體實施例的說明並參照附圖即可清楚了解本實用新型的特點和細節。
圖1是本實用新型電解室視圖，孔1用於固定單向氣流控制系統11，孔2、3用於固定集氣管12或14，或固定電極17，「+」、「-」為電源正負極。
圖2是本實用新型單向氣流控制系統視圖，其中7為限流器，8、9為單向閥，11為膠塞接頭。
圖3是本實用新型電解水時集氣管視圖，圖4是本實用新型電解氯化鈉溶液和氯化銅溶液時集氣管視圖。
圖5是本實用新型電解水和氯化鈉溶液時電極視圖。
圖6是本實用新型電解氯化銅溶液時電極視圖。
圖7是本實用新型吹肥皂泡專用管視圖。
圖8是本實用新型電解水具體實施例視圖。
圖9是本實用新型電解氯化鈉溶液具體實施例視圖。
圖10是本實用新型電解氯化銅溶液具體實施例視圖。
圖8是本實用新型的電解水具體實施例將單向氣流控制系統之11固定於電解室孔1，集氣管12固定電解室孔2、孔3，電極16固定於電解室孔4、孔5，形成電解水的電解儀，按下列步驟使用(1)向電解室加電解液拔掉導氣管膠塞11和集氣管頂上的膠帽，通過孔1向電解室內加滿5％的氯化鈉溶液，塞緊膠塞11。
(2)排空集氣管關閉限流器7，不斷壓動注射器針栓，液體進入集氣管，空氣通過尖嘴管排出，待集氣管內溶液充滿尖嘴管時，停止加壓，扣緊膠帽。
(3)電解打開限流器，接通4至6V直流電源，迅速有H2、O2產生，產生的H2和O2分別進入集氣管中。電解3分鐘，產生約16毫升H2和8毫升O2。
(4)檢驗陽極產生的氣體停電後關閉限流器，拿掉陽極集氣管上的膠帽，把帶有餘燼的火柴杆靠近尖嘴，猛壓注射器針栓排出約1毫升氣體，帶餘燼的火柴杆立刻復燃，說明陽極產生的氣體是O2，3分鐘電解出的O2能使帶餘燼火柴杆復燃10次左右。
(5)檢驗陰極產生的氣體陽極集氣管戴上膠帽，去掉陰極集氣管上的膠帽，將吹肥皂泡專用管15蘸肥皂液(洗髮液更好)後，套在尖嘴管上，慢慢壓注射器針栓，待肥皂泡直徑約2釐米左右時，沿集氣管從下往上輕輕吹動肥皂泡，使之脫離管口，肥皂泡迅速上升。去掉吹肥皂泡專用管，將燃著的火柴杆放在尖嘴管上方約1釐米處，迅速向下壓注射器針栓，可清楚地看到排出的氣體燃燒成淡藍色。說明陰極產生的氣體是H2。
圖9本實用新型的電解氯化鈉溶液具體實施例將單向氣流控制系統之11固定於電解室孔1，集氣管14固定電解室孔2、孔3，電極16固定於電解室孔4、孔5，形成電解氯化鈉溶液的電解儀，按下列步驟使用(1)向電解室加電解液拔掉導氣管膠塞11和集氣管頂上的膠帽，通過孔1向電解室內加入飽和氯化鈉溶液至滿，塞緊膠塞11。
(2)排集氣管內空氣關閉限流器7，不斷壓動注射器針栓，液體進入集氣管，空氣通過尖嘴管排出，待集氣管內溶液充滿尖嘴管時，停止加壓，扣緊膠帽。
(3)放試紙打開限流器，再拔掉陽極上面短試管上端的膠塞，放入數條溼潤的澱粉KI試紙，不塞膠塞。
(4)電解接通4至6V直流電源1.5分鐘左右，切斷電源，關閉限流器。陰極產生H2，陽極產生Cl2並收集於集氣管中，使澱粉KI試紙變藍。
(5)檢驗陽極和陰極附近溶液的部分性質打開限流器，去掉陽極和陰極上面的集氣管，用吸管吸取陽極附近的溶液，加入盛有澱粉KI溶液的試管，溶液立即變為藍色，說明陽極附近溶液中溶有Cl2；用吸管吸取陰極附近溶液，加入到盛有稀酚酞試液的試管中，溶液立即變為紅色，說明陰極附近溶液呈鹼性。
圖10本實用新型的電解氯化銅溶液具體實施例將單向氣流控制系統之11固定於電解室孔1，集氣管14固定電解室孔2，電極16固定於電解室孔4，電極17固定於電解室孔3，用膠塞塞緊電解室孔5，形成電解氯化銅溶液之電解儀，按下列步驟使用(1)向電解室加電解液拔掉導氣管膠塞11和集氣管頂上的膠帽，通過孔1向電解室內加入飽和氯化銅溶液至滿，塞緊膠塞11。
(2)排集氣管內空氣關閉限流器7，不斷壓動注射器針栓，液體進入集氣管，空氣通過尖嘴管排出，待集氣管內溶液充滿尖嘴管時，停止加壓，扣緊膠帽。
(3)放試紙打開限流器，再拔掉陽極上面短試管上端的膠塞，放入數條溼潤的澱粉KI試紙，不塞膠塞。
(4)電解接通4至6V直流電源1.5分鐘左右，切斷電源，關閉限流器。陰極整根碳棒上覆蓋一層金屬銅，陽極產生Cl2並收集於集氣管中，使澱粉KI試紙變藍。
(5)檢驗陽極和陰極附近溶液的部分性質打開限流器，去掉陽極和陰極上面的集氣管，用吸管吸取陽極附近的溶液，加入盛有澱粉KI溶液的試管，溶液立即變為藍色，說明陽極附近溶液中溶有Cl2；用吸管吸取陰極附近溶液，加入到盛有稀酚酞試液的試管中，溶液立即變為紅色，說明陰極附近溶液呈鹼性。
權利要求1.一種多功能電解儀，由電解室，單向氣流控制系統、電極、集氣管和吹肥皂泡專用管組成，其特徵在於電解室為有機玻璃板粘合而成的長方體，長方體內上方用「T」型有機玻璃板隔成貯液室、陽極室、陰極室，單向氣流控制系統固定於貯液室上方孔(1)，集氣管固定於陽極室上方孔(2)和陰極室上方孔(3)，電極固定於陽極室下方孔(4)和陰極室下方孔(5)。
2.根據權利要求1所述多功能電解儀，其特徵在於電解室孔(4)和孔5之間距離為2～8釐米。
3.根據權利要求1所述多功能電解儀，其特徵在於單向氣流控制系統由注射器，塑膠軟管，限流器，單向閥(8，9)和乳膠管組成，單向閥固定於電解室的底座下，注射器立放，固定在電解室後面。
4.根據權利要求1所述多功能電解儀，其特徵在於電解水和氯化鈉溶液時電極為固定於膠塞的不鏽鋼絲(或鉑絲)(16)，電解氯化銅時電極為帶有銅帽、導線的碳棒(17)。
5.根據權利要求1所述多功能電解儀，其特徵在於電解水時集氣管為直徑1釐米、長50釐米標有刻度的一端尖嘴且尖嘴上套有膠帽的兩根玻璃管(12)，電解氯化鈉溶液和氯化銅溶液時集氣管為直徑1.5釐米，長5釐米玻璃管，玻璃管的一端配有膠塞，一支的膠塞上配有帶膠帽的尖嘴管(14)。
5.根據權利要求1所述多功能電解儀，其特徵在於多功能電解儀用於電解水時單向氣流控制系統固定於貯液室上方孔(1)，集氣管(12)固定於陽極室上方孔(2)和陰極室上方孔(3)，電極(16)固定於陽極室下方孔(4)和陰極室下方孔(5)。
6.根據權利要求1所述多功能電解儀，其特徵在於多功能電解儀用於電解氯化鈉溶液時單向氣流控制系統固定於貯液室上方孔(1)，集氣管(14)固定於陽極室上方孔(2)和陰極室上方孔(3)，電極(16)固定於陽極室下方孔(4)和陰極室下方孔(5)。
7.根據權利要求1所述多功能電解儀，其特徵在於多功能電解儀用於電解氯化銅溶液時單向氣流控制系統固定於電解室上方孔(1)，集氣管(14)固定於陽極室上方孔(2)，電極(16)固定於陽極室下方孔(4)，電極(17)固定於陰極室上方孔(3)，膠塞塞緊陰極室下方孔(5)。
專利摘要本實用新型為一種教學演示用電解儀器,主體電解室是有機玻璃板粘結合成的封閉長方體,上方用「T」型有機玻璃板隔成貯液室、陽極室、陰極室。單向氣流控制系統固定於貯液室上方孔(1),集氣管固定於陽極室上方孔(2)和陰極室上方孔(3),電極固定於陽極室下方孔(4)和陰極室下方孔(5)。本實用新型適用於中學化學教學演示電解水、氯化鈉溶液和氯化銅溶液實驗。
文檔編號G09B23/24GK2517057SQ02200149
公開日2002年10月16日 申請日期2002年1月8日 優先權日2002年1月8日
發明者孫家隆 申請人:孫家隆