一種水電解裝置的製作方法

2023-05-21 13:58:31 4

本實用新型屬於化學實驗裝置領域，尤其涉及一種水電解裝置。

背景技術：

在化學教學過程中，水電解過程中，陰極產生的氫氣與陽極產生的氧氣體積比為2：1。電解速度的快慢和產生氫、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。水中所加的電解質一般為酸或鹼，對於同一種電極來說，電解液濃度越大，電壓越高，電解速度就越快，實驗結果就越準確。電極一般選用惰性金屬材料。通過水電解實驗可以清楚演示水的化學構成，現有的實驗裝置需要通過鐵製臺架進行支撐，同時在實驗過程中會將導線浸入到電解液中，實驗過程中做實驗的人要多次接觸到電解液，操作不方便，且水經電解後的氧氣及氫氣流出氣流較急，不利於觀察及後續燃燒情況的觀測。

技術實現要素：

本實用新型旨在解決上述問題，提供一种放置穩定、便於攜帶且使用方便的水電解裝置。

本實用新型所述的水電解裝置，包括底座、電極、刻度H管、長頸漏鬥、軟塞和尖嘴管；所述底座上設置有兩通孔；所述刻度H管由兩平行設置的直管和垂直連接在兩直管間的橫管組成；所述刻度H管的下端通過前述底座上的通孔固定設置於底座上，以此提高實驗裝置的穩定性；所述橫管設置一垂直於橫管的接口；所述長頸漏鬥的下端通過前述橫管上的接口與刻度H管相連通；所述兩直管和長頸漏鬥之間設置有固定夾，以此提高實驗裝置的穩定性；所述軟塞中間設置有一通孔；前述電極和尖嘴管通過軟塞上的通孔固定安裝於軟塞上，分別組成電極軟塞和尖嘴管軟塞；根據刻度H管的結構，所述刻度H管的下端開口設置有兩個電極軟塞，上端開口設置有兩個尖嘴管軟塞；所述尖嘴管的上端設置為彎曲狀，呈7型，彎曲度為45°-60°，通過將尖嘴管的上端設置為彎曲狀，可以有效減緩水電解過程中所產生的氣體的流出速度，便於收集和燃燒觀察。實驗時，將實驗溶液通過長頸漏鬥注入，給電極接通電源後產生氣體，分別兩電極對應的氣體，能燃燒，證明是氫氣；用帶火星的木條檢驗陽極氣體，能復燃，證明是氧氣。

本實用新型所述的水電解裝置，所述電極為銅電極，銅電極導電性好，廉價且易於獲得。

本實用新型所述的水電解裝置，所述電極包括正電極和負電極；所述正電極的外表面設置一氧化銅層。通過給正電極上設置氧化銅層，可以防止銅電極在陽極發生氧化反應。

本實用新型所述的水電解裝置，所述電極為螺旋狀銅電極。通過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，同時提高實驗結果準確性。

本實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。

本實用新型所述的水電解裝置，所述尖嘴管內設置有玻璃珠調節閥。通過擠壓調節玻璃珠來調節實驗中的液面，使得刻度H管上埠處的空氣排淨，提高實驗數據的準確性。

本實用新型所述的水電解裝置，所述刻度H管的高度為160mm。

本實用新型所述的水電解裝置，所述長頸漏鬥下端和橫管連接處外側設置一密封玻璃管。通過設置密封玻璃管可以有效的防止實驗過程中產生的氣體從與橫杆的連接處逸出，影響實驗效果。

本實用新型所述的水電解裝置，通過對原有實驗裝置的改進，將刻度H管固定設置於底座上，使用固定夾固定刻度H管和長頸漏鬥以此提高了實驗裝置的穩定性，將電極設置為螺旋狀，增加電極與電解液體的接觸面積，以此提高反應效率，且本實用新型所述的水電解裝置便於攜帶，加液通暢，驗氣方便，適於推廣應用。

附圖說明

圖1為本實用新型所述水電解裝置的結構示意圖；

圖2為本實用新型所述尖嘴管的彎曲狀結構示意圖；

1-底座、2-刻度H管、3-螺旋狀銅電極、4-電極軟塞、5-長頸漏鬥、6-尖嘴管軟塞、7-尖嘴管、8-玻璃珠調節閥、9-固定夾、10-密封玻璃管。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本實用新型所述的水解裝置進行詳細說明。

一種水電解裝置，如圖1所示，包括底座1、電極、刻度H管2、長頸漏鬥5、軟塞和尖嘴管7；所述底座1上設置有兩通孔；所述刻度H管2高度為160mm，由兩平行設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的下端通過前述底座1上的通孔固定設置於底座1上；所述橫管設置一垂直於橫管的接口；所述長頸漏鬥5的下端通過前述橫管上的接口與刻度H管2相連通，長頸漏鬥5下端和橫管連接處外側設置一密封玻璃管10，通過設置密封玻璃管10可以有效的防止實驗過程中產生的氣體從與橫杆的連接處逸出，影響實驗效果；所述兩直管和長頸漏鬥5之間設置有固定夾9；所述軟塞中間設置有一通孔；所述尖嘴管7內設置有玻璃珠調節閥8。前述電極和尖嘴管7通過軟塞上的通孔固定安裝於軟塞上，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的上端設置為彎曲狀，呈7型，彎曲度為60°，通過將尖嘴管7的上端設置為彎曲狀，可以有效減緩水電解過程中所產生的氣體的流出速度，便於收集和燃燒觀察。所述刻度H管2的下端開口設置有電極軟塞4，上端開口設置有尖嘴管軟塞6。所述電極為螺旋狀銅電極3，銅電極導電性好，廉價且易於獲得。通過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，同時提高實驗結果準確性。螺旋狀銅電極3的直徑為2.5mm。所述電極包括正電極和負電極；所述正電極的外表面設置一氧化銅層，通過給正電極上設置氧化銅層，可以防止銅電極在陽極發生氧化反應，進而影響到水解實驗結果的準確性。

實驗時，將帶有銅電極的軟塞插入刻度H管2的下埠，將10％的氫氧化鈉溶液從長頸漏鬥5注入，插入帶有尖嘴管7的軟塞，擠壓玻璃珠調節液面，直至上埠空氣排淨。接通15V直流電，3分鐘左右，陰極產生氣體，陽極也產生的氣體，所產生氣體的體積比為2：1。點燃陰極氣體，能燃燒，證明是氫氣；用帶火星的木條檢驗陽極氣體，能復燃，證明是氧氣。本實用新型所述的水電解裝置的電解速度快，便於觀察，實驗效果好。