微型半自動式便攜快速沸點測定儀的製作方法

2023-05-24 04:07:16 1

專利名稱：微型半自動式便攜快速沸點測定儀的製作方法
技術領域：
本發明儀器屬於物理化學實驗雙液系相圖氣液平衡沸點測定儀的縮微改進裝置。特別涉及一種適用於每次分餾液取樣後，剩餘分餾液可自動完全返流回燒瓶中，和可方便地目視讀出雙液系沸騰、氣液平衡、溫度恆定時的溫度計上的全部刻度讀數的沸點測定儀，並適用於10mL左右的雙液系的分餾沸點的測定。
實驗室用普通沸點測定儀做雙液系相圖沸點測定時，常會見到三種異難現象。一是操作麻煩費時。對於在同一沸點儀燒瓶中用逐級加液法配成的一系列組成不同的上一級雙液系進行分餾液取樣後，為了不改變原雙液系的組成不變，或不影響下一級雙液系分餾液取樣的組成，每次均須將沸點儀從鐵架臺的鐵夾中取出，將沸點儀傾斜、倒置，使剩餘分餾液從其凹槽中倒流回燒瓶中，倒流不淨，還需用吸液管吸淨滯留的分餾液，再將其放流回燒瓶中。兩個系列14級組成，需重複同一操作14次，時間消耗於無效率操作中，其間不留心打碎沸點儀的現象在所難免；二是插有溫度計的橡膠塞，當某幾個相近沸點恰好恆定在橡膠塞中時，由於實驗者觀察不到水銀柱刻度讀數，只好在無奈中棄之，影響到氣液組成(x)一沸點(y)相圖的準確繪製；三是浪費試劑溶液、能源和時間，每個實驗的兩個系列組成溶液分別需要取雙液系30mL、35mL，除試劑昂貴、雙液系量大外，還導致加熱分餾時耗能、耗時。
本發明的目的就在於解決上述實驗難題，為實驗室工作者和學生提供一種結構新穎、技術可靠、操作方便、成本低廉，省事、省時、省能耗、省試劑的微型半自動式便捷快速沸點測定儀。
本發明的技術方案是這樣實現的，該沸點測定儀包括帶有溫度計的燒瓶蓋、密封墊圈和帶有磨口活塞的返流分餾液管是通過縮微的沸點儀連成一體的。燒瓶蓋蓋頂中央開有恰好可使溫度計垂直穿過的圓孔，蓋頂內墊有密封墊圈，蓋底卷邊，蓋筒內壁帶有塗渡橡膠的螺紋，蓋圓筒一側面開有長方形孔，孔長從密封墊圈下沿至蓋底卷邊上沿處，孔寬等於溫度計外徑；密封墊圈中央開有內徑略小於溫度計外徑的圓孔，其外徑等於燒瓶蓋頂內徑，其厚度在自由狀態時約為1mm的片狀彈性墊圈；沸點儀燒瓶口外壁帶有與燒瓶蓋內螺紋相吻合而一側面缺絲①的外螺紋，缺絲長度伴隨螺紋通身，其寬(弧弦)度略大於或等於溫度計外徑，燒瓶蓋與燒瓶外壁之間以螺紋連接，且可擰結密封，密封狀態下，瓶蓋的長方形孔正對瓶口外壁缺絲處。
帶有磨口活塞的返流分餾液管在分餾支管正下方，且與分餾支管右端在方向和角度上呈 型，而與直型水凝管呈鈍角，其左端與燒瓶連接處(點)與取樣、加液口和燒瓶連接處(點)處於同一高度，且為軸對稱。其與分餾液凹槽和沸點儀燒瓶在磨口活塞開啟狀態下共體相通。
微型沸點儀燒瓶瓶體(除取樣、加液口，分餾支管和帶有磨口活塞的返流分餾液管外)形為葫蘆狀，瓶高10cm，從下至上燒瓶(球)規格為50mL，瓶腰直徑3cm，瓶腰高2.5cm，瓶頸為圓錐臺形，帶有缺絲螺紋的瓶口高1.5cm，外螺紋有效長度8～10mm。瓶壁厚2mm。直型水冷凝管通過分餾支管、帶有磨口活塞的返流①缺絲即該處沒有螺紋，其表面處於螺紋內徑基面處，且表面光而圓滑。其目的是為了避免玻璃螺紋在光學作用下產生折射，致使觀察到的水銀柱曲折，而使人眼花，讀不準水銀柱端刻度。分餾液管(在活塞開啟狀態下)與沸點儀燒瓶共體相通，直型水冷凝管有效長度為20cm，燒瓶與直型水冷凝管之間軸心距為5cm，分餾支管在燒瓶腰高之中間，向上傾斜10°。
燒瓶蓋為不鏽鋼材料，蓋內塗渡材料和密封墊圈均為耐高溫橡膠，帶有磨口活塞的返流分餾液管及微型沸點儀均為無定型耐高溫材料。
燒瓶蓋採用不鏽鋼內螺紋旋開蓋生產工藝製成整體瓶蓋後，將螺紋蓋內採用食品(水果)玻璃罐頭鐵皮蓋工藝法塗渡橡膠層。用衝壓機裝刀模具將不鏽鋼蓋頂中央衝壓出恰好可使溫度計難直穿過的圓孔。另制一與燒瓶口外壁徑帶有相同規格的缺絲螺紋的鋼模具，且在鋼模具上做出相距等於缺絲寬(弧弦)度的兩條平行線標記，將上述內塗渡橡膠層的不鏽鋼旋開蓋內墊以密封墊圈後，將其擰旋進缺絲螺紋鋼模具內，旋緊密封，在衝壓機上裝上規格與缺絲弧度相同、長度等於燒瓶蓋內密封墊圈下邊沿至燒瓶蓋卷邊處上沿的孔刀具，對準不鏽鋼旋開蓋缺絲處(從鋼模具平行線標記上可看出)和上述不鏽鋼瓶蓋特定的上、下邊沿處開機衝壓，即可開鑿出壁面帶有長方形缺口的合格燒瓶蓋。生產燒瓶蓋的中央孔的刀模具、缺絲螺紋模具及孔刀具材料均為高強度鋼。
帶有活塞的分餾液管在微型沸點儀上的連接法。將冷凝管上端及取樣、加液口分別密封，用兩個尖細鋒焰(氧炔焰)一個對準分餾支管正下方，且與取樣、加液口與燒瓶連接處(點)，並為軸對稱的該點處集中燒熔，另一個對準冷凝管下方的原分餾液凹槽底中心並偏向燒瓶3～5mm之間的該點處集中燒熔，在燒瓶口處吹氣加壓，將上述兩處燒熔點輕輕吹鼓，使鼓出部分和帶有磨口活塞的返流分餾液管口徑相等，如果其中一燒熔點處鼓出部分與上述返流分餾液管口徑不等時，可調節細鋒焰溫度使兩者相等，灼至紅軟，繼續吹氣加壓，將兩處鼓出部分猛力吹出，切去薄膜，加以修平、熔光。再將欲要連接的返流分餾液管兩端與兩破口處同時加熱至紅軟，在火焰處穩而準地對接兩處使之粘合在一起，同時在燒瓶口處微微吹氣加壓，繼續用火焰粘合兩處，直至密封，離開火焰，繼續吹氣加壓，使兩處圓滑，看不出接縫，退火，自然冷卻至室溫，即為成品。
下面結合附圖
對本發明做進一步描述。附圖為本發明的實物結構圖。
圖中1.溫度計 2.燒瓶蓋 3.密封墊圈 4.長方形孔 5.取樣、加液口 6.磨口活塞 7.返流分餾液管 8.分餾液凹槽 9.分餾支管 10.直型水冷凝管如圖所示，本發明包括帶有溫度計1的燒瓶蓋2，密封墊圈3和帶有磨口活塞6的返流分餾液管7是通過縮微的沸點儀連成一體的。燒瓶蓋2蓋頂中央開有恰好可使溫度計1垂直穿過的圓孔，蓋頂內墊有密封墊圈3，蓋底卷邊，蓋筒內壁帶有塗渡橡膠的螺絲，蓋圓筒一側面開有長方形孔4，孔長從密封墊圈3下沿至蓋底卷邊上沿處，孔寬(弧弦)等於溫度計1外徑；密封墊圈3中央開有內徑略小於溫度計1外徑的圓孔，其外徑等於燒瓶蓋2的頂內徑，其厚度在自由狀態時約為1mm的片狀彈性墊圈；沸點儀燒瓶口外壁帶有與燒瓶蓋2內螺紋相吻合而一側面缺絲的外螺紋。缺絲長度伴隨螺紋通身，其寬(弧弦)略大於或等於溫度計1外徑，燒瓶蓋2與燒瓶外壁之間以螺紋連接，且可擰結密封，密封狀態下，瓶蓋的長方形孔正對瓶口外壁缺絲處。
帶有磨口活塞6的返流分餾液管7，在分餾支管9正下方，且與分餾支管7右端在方向和角度上呈 型，而與直型水冷凝管呈鈍角，其左端與燒瓶連接處(點)與取樣、加液口5和燒瓶連接處(點)處於同一高度，且為軸對稱。其與分餾液凹槽8和沸點儀燒瓶在磨口活塞6開啟狀態下共體相通。
微型沸點儀燒瓶瓶體(除取樣、加液口5，分餾支管9和帶有磨口活塞6的返流分餾液管7外)形為葫蘆狀，瓶高10cm，燒瓶(球)規格為50mL，瓶腰直徑3cm，瓶腰高2.5cm，瓶頸為圓錐臺形，帶有缺絲螺紋的瓶口高1.5cm，外螺紋有效長度8～10mm。瓶壁厚2mm。直型水冷凝管10通過分餾支管9、帶有磨口活塞6的返流分餾液管7(在活塞6開啟狀態下)與沸點儀燒瓶共體相通，直型水冷凝管10有效長度為20cm，燒瓶與直型水冷凝管10之間軸心距為5cm，分餾支管9在燒瓶腰高之中間，向上傾斜10°。
燒瓶蓋2為不鏽鋼材料，蓋內塗渡材料和密封墊圈3均為耐高溫橡膠，帶有磨口活塞的返流分餾液管7及微型沸點儀均為無定型耐高溫材料。
燒瓶蓋2採用不鏽鋼內螺紋旋開蓋生產工藝製成整體後，將螺紋蓋內採用食品(水果)玻璃罐頭鐵皮蓋工藝法塗渡橡膠層。用衝壓機裝直徑Φ等於溫度計直徑Φ+0.1的刀模具將燒瓶蓋2蓋頂中央衝壓出可使溫度計1垂直穿過的圓孔。另制一與燒瓶口外壁徑帶有相同規格的缺絲螺紋的鋼模具，且在鋼模具上做出相距等於缺絲寬(弧弦)度的兩條平行線標記，將上述內塗渡橡膠層的不鏽鋼旋開蓋內墊以密封墊圈3後，將其擰旋進缺絲螺紋鋼模具內，旋緊密封，在衝壓機上裝上規格與缺絲弧度相同、長度等於燒瓶蓋2內密封墊圈3下邊沿至燒瓶蓋2卷邊處上沿的孔刀具，對準不鏽鋼旋開蓋缺絲處(從鋼模具平行線標記上可看出)和上述不鏽鋼瓶蓋的特定的上、下邊沿處開機衝壓，即可開鑿出壁面帶有長方形缺口的合格燒瓶蓋2。
使用本發明做雙液系氣液相圖實驗時，將燒瓶蓋2內墊以密封墊圈3，並在反向擰松狀態下將溫度計1穿過燒瓶蓋2蓋頂中央的圓孔插入燒瓶中，在正向擰緊狀態下，此時，可恰好使燒瓶蓋2的長方形孔4正對燒瓶外壁缺絲處，與此同時，要使溫度計有刻度面正對長方形孔4；此時，密封墊圈3在旋擰、擠壓狀態下，一是將燒瓶上口面密封，二是將溫度計1嚴實夾持且密封。通過取樣、加液口5加入雙液系，塞好磨口蓋，將該沸點儀放入變壓、控溫電熱套中，直型水冷凝管10中通入自來水，關閉活塞6，打開電熱套電源開關，加熱分餾即可。
本發明的特有技術之一，是在冷凝狀態下每次將分餾液取樣後，打開活塞6，分餾液凹槽中剩餘分餾液通過返流分餾液管便可自動完全返流回燒瓶中。省去了原來傾斜、倒置分餾液凹槽和用吸管吸去凹槽中的分餾液的14次反覆同一操作。優點是方便快捷。
本發明的特有技術之二，是當某幾個相近的恆定沸點恰好落在燒瓶蓋內時，可方便準確地從燒瓶蓋的長方形孔中讀取這些恆定沸點值。顯而易見，不會影響到相圖的準確繪製。
本發明的特有技術之三，是所取雙液系的最大用量不會超過17.5mL。優點是實驗快速，節時、節能、節約試劑。
實踐證明，用該發明做實驗，可節時約2/3，節能約1/2，節約試劑約1/2。是一種名符其實的現代化綠色化學實驗微型半自動式便捷快速沸點測定儀。
權利要求
1.微型半自動式便捷快速沸點測定儀包括帶有溫度計的燒瓶蓋、密封墊圈和帶有活塞的返流分餾液管是通過縮微的沸點儀連成一體的，其特徵在於燒瓶蓋蓋頂中央開有恰好可使溫度計垂直穿過的圈孔，蓋頂內墊有密封墊圈，蓋底卷邊，蓋筒內壁帶有塗渡橡膠的螺紋，蓋圓筒一側面開有長方形孔，孔長從密封墊圈下沿至蓋底卷邊上沿處，孔寬等於溫度計外徑；密封墊圈中央開有內徑略小於溫度計外徑的圓孔，其外徑等於燒瓶蓋頂內徑，其厚度在自由狀態時約為1mm的片狀彈性墊圈；沸點儀燒瓶口外壁帶有與燒瓶蓋內螺紋相吻合、而一側面缺絲的外螺紋，缺絲長度伴隨螺紋通身，其寬(弧弦)度略大於或等於溫度計外徑，燒瓶蓋與燒瓶外壁之間以螺紋連接，且可擰結密封，密封狀態下，瓶蓋的長方形孔正對瓶口外壁缺絲處；帶有磨口活塞的返流分餾液管在分餾支管正下方，且與分餾支管右端在方向和角度上呈「 」型，而與直型水凝管呈鈍角，其左端與燒瓶連接處(點)與取樣、加液口和燒瓶連接處(點)處於同一高度，且為軸對稱；其與分餾液凹槽和沸點儀燒瓶在磨口活塞開啟狀態下共體相通；微型沸點儀燒瓶瓶體(除取樣、加液口，分餾支管和帶有磨口活塞的返流分餾液管外)形為葫蘆狀，瓶高10cm，從下至上燒瓶(球)規格為50mL，瓶腰直徑3cm，瓶腰高2.5cm，瓶頸為圓錐臺形，帶有缺絲螺紋的瓶口高1.5cm，外螺紋有效長度8～10mm；瓶壁厚2mm；直型水冷凝管通過分餾支管、帶有磨口活塞的返流分餾液管(在活塞開啟狀態下)與沸點儀燒瓶共體相通，直型水冷凝管有效長度為20cm，燒瓶與直型水冷凝管之間軸心距為5cm，分餾支管在燒瓶腰高之中間，向上傾斜10°；微型半自動式便捷快速沸點測定儀燒瓶蓋的生產方法是採用不鏽鋼內螺紋旋開蓋生產工藝製成整體瓶蓋後，將螺紋蓋內採用食品(水果)玻璃罐頭鐵皮蓋工藝法塗渡橡膠層其特徵在於用衝壓機裝刀模具將不鏽鋼蓋頂中央衝壓出恰好可使溫度計垂直穿過的圓孔；另制一與燒瓶口外壁徑帶有相同規格的缺絲螺紋的鋼模具，且在鋼模具上做出相距等於缺絲寬(弧弦)度的兩條平行線標記，將上述內塗渡橡膠層的不鏽鋼旋開蓋內墊以密封墊圈後，將其擰旋進缺絲螺紋鋼模具內，旋緊密封，在衝壓機上裝上規格與缺絲弧度相同、長度等於燒瓶蓋內密封墊圈下邊沿至燒瓶蓋卷邊處上沿的孔刀具，對準不鏽鋼旋開蓋缺絲處(從鋼模具平行線標記上可看出)和上述不鏽鋼瓶蓋特定的上、下邊沿處開機衝壓，即可開鑿出壁面帶有長方形缺口的合格燒瓶蓋；帶有活塞的分餾液管在微型沸點儀上的連接法將冷凝管上端取樣、加液口分別密封，用兩個尖細鋒焰(氧炔焰)一個對準分餾支管正下方，且與取樣、加液口與燒瓶連接處(點)，並為軸對稱的該點處集中燒熔，另一個對準冷凝管下方的原分餾液凹槽底中心並偏向燒瓶3～5mm之間的該點處集中燒熔，在燒瓶口處吹氣加壓，將上述兩處燒熔點輕輕吹鼓，使鼓出部分和帶有磨口活塞的返流分餾液管口徑相等，如果其中一燒熔點處鼓出部分與上述返流分餾液管口徑不等時，可調節細鋒焰溫度使兩者相等，灼至紅軟，繼續吹氣加壓，將兩處鼓出部分猛力吹出，切去薄膜，加以修平、熔光；再將欲要連接的返流分餾液管兩端與兩破口處同時加熱至紅軟，在火焰處穩而準地對接兩處使之粘合在一起，同時在燒瓶口處微微吹氣加壓，繼續用火焰粘合兩處，直至密封，離開火焰，繼續吹氣加壓，使兩處圓滑，看不出接縫，退火，自然冷卻至室溫，即為成品。
2.根據權利要求1所述的微型半自動式便捷快速沸點測定儀其特徵在於燒瓶蓋為不鏽鋼材料，蓋內塗渡材料和密封墊圈均為耐高溫橡膠，帶有活塞的返流分餾液管及微型沸點儀均為無定型耐高溫材料；生產燒瓶蓋的中央孔的刀模具、缺絲螺紋模具及孔刀具材料均為高強度鋼。
全文摘要
微型半自動式便捷快速沸點測定儀包括帶有溫度計的燒瓶蓋、密封墊圈和帶有活塞的返流分餾液管是通過縮微的沸點儀連成一體的。燒瓶蓋一側面開有長方形孔，可方便地讀取雙液系沸點恆定時溫度計上的全部刻度讀數值。分餾液凹槽中剩餘分餾液可自動完全返流回燒瓶中。是一種結構新穎、技術可靠、操作方便、成本低廉，省事、省時、省能耗、省試劑的現代化綠色化學微型實驗沸點測定儀。
文檔編號G01N25/08GK1869671SQ20061007756
公開日2006年11月29日 申請日期2006年4月26日 優先權日2006年4月26日
發明者範志鵬 申請人:範志鵬