CN103456210A

CN103456210A - 一种提高燃烧热实验的点火成功率的实验装置

Info

Publication number: CN103456210A
Application number: CN2013103738003A
Authority: CN
Inventors: 李嘉伟; 陆建恒; 潘湛昌; 黎建恩; 李子豪; 刘锦华
Original assignee: Guangdong University of Technology
Current assignee: Duozhu Science-Technology Development Co., Ltd., Nanjing
Priority date: 2013-08-26
Filing date: 2013-08-26
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2033-08-26
Also published as: CN103456210B

Abstract

本发明是一种提高燃烧热实验的点火成功率的实验装置。于包括有接入电源正极的第一金属棒、接入电源负极的第二金属棒、金属夹子、用于承载铁坩埚不接入电极的第三金属棒、铁坩埚，其中接入电源正极的第一金属棒焊接在氧弹盖上，接入电源负极的第二金属棒焊接在氧弹盖上，不接入电极的第三金属棒焊接在氧弹盖上，并通过焊接在棒上的带缺口的金属圈承载铁坩埚，第一金属棒及第二金属棒的末端分别固定有用于夹持引火丝的金属夹子。本发明能显著地提高燃烧热实验的点火成功率，设计合理，方便实用。

Description

一种提高燃烧热实验的点火成功率的实验装置

技术领域

本发明是一种提高燃烧热实验的点火成功率的实验装置，属于提高燃烧热实验的点火成功率的实验装置的改造技术。

背景技术

物理化学实验是化学专业基础实验中涉及仪器最多、运用相关知识最广、综合能力训练最强的实验。正因为如此，学生操作起来难度较大。那些操作难度大、技巧性强的部分实验对于初做此类实验的学生来说，往往成功率较低。燃烧热测定是物理化学中热力学的一个基础实验。实践表明，按照本发明提出的燃烧热测定实验的改进方法进行，改进后的实验成功率大为提高，既减少了仪器和药品的消耗，又节省了学生的实验时间，还有助于培养学生处理综合性实验的能力。

在物理化学燃烧热实验的教学过程中，对物质燃烧热的测定通常是采用氧弹燃烧热测定方法。该实验方法的原理是将一定量待测物质样品在氧弹中通过点火丝引燃并完全燃烧，燃烧放出的热量将使氧弹周围环境温度升高，通过测定燃烧前后环境温度变化进而获得待测样品的燃烧热。该方法虽然可以对萘等有机物的燃烧热进行准确测定，但是却存在着点火成功率相对较低的缺点。造成这一缺点的原因是点火方式不够理想，药品往往不能被引燃而完全燃烧。

不能被引燃一般有三方面原因：一种情况是引火丝与电极夹持位置容易松动；另一种情况是引火丝与可燃物接触过少，不易将可燃物点燃；第三种情况是引火丝与坩埚接触，使电流通过坩埚而没有通过铁丝，无法点燃可燃物。

未经改造的氧弹，固定铁丝方法是：把铁丝缠绕在电极的凹槽中，并用一个金属套卡住铁丝，从而固定铁丝。但这个方法存在明显的缺点，因为做燃烧热实验，必须先把铁丝弯曲成一定形状，再固定在氧弹内；如果使用未经改造的氧弹，那么在把铁丝缠绕到凹槽的过程中，铁丝必然会形变，导致铁丝更容易接触到坩埚，从而导致待测物无法被引燃。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种提高燃烧热实验的点火成功率的实验装置。本发明设计合理，方便实用。

本发明的技术方案是：本发明的提高燃烧热实验的点火成功率的实验装置，包括有接入电源正极的第一金属棒、接入电源负极的第二金属棒、金属夹子、用于承载铁坩埚不接入电极的第三金属棒、铁坩埚，其中接入电源正极的第一金属棒焊接在氧弹盖上，接入电源负极的第二金属棒焊接在氧弹盖上，不接入电极的第三金属棒焊接在氧弹盖上，并通过焊接在棒上的带缺口的金属圈承载铁坩埚，第一金属棒及第二金属棒的末端分别固定有用于夹持引火丝的金属夹子。

上述接入电源正极的第一金属棒与氧弹盖上的正极接线口相连,并焊接在氧弹盖上。

上述接入电源负极的第二金属棒与氧弹盖上的负极接线口相连,并焊接在氧弹盖上。

上述氧弹盖上还设有氧气充入口；上述第三金属棒焊接在氧弹盖上所设的安装位置上。

上述第一金属棒及第二金属棒的末端与铁坩埚顶端相距1cm；上述第一金属棒与第二金属棒相距6cm。

本发明由于采用改造后的氧弹内部使用三支金属棒的结构，其中一支用作夹持坩埚，与原来的形状相同，但不接入电极；另外两支则分别接入正负极，本发明的显著优点在于：

①加入新的金属棒，使夹持铁丝之间的空间变大，增加可操作的范围，不易出现错误导致铁丝形变。

②使用金属夹，能把铁丝夹紧，从而使铁丝能和电极紧密连接，又能避免在夹持铁丝的过程中，出现使铁丝形变的错误操作。

③使两电极及坩埚相距一定位置，是为了能预先地、较为准确地把铁丝弯曲成一定形状，再夹持在夹子上，极大降低了铁丝与铁坩埚的接触而导致的电路短路、实验失败；又能使铁丝与铁坩埚中的样品接触良好,降低样品无法被点燃的几率。本发明是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的提高燃烧热实验的点火成功率的实验装置。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明中金属夹子的主视图；

图5为本发明中金属夹子的侧视图；

图6为本发明中铁丝弯曲方式的示意图；

图7为本发明中金属夹子张口的示意图；

图8为本发明中金属夹子夹持铁丝的示意图；

图9为本发明中安放液体样品的示意图；

图10为本发明中安放固体样品的示意图；

图11为本发明氧弹盖放进氧弹筒的示意图。

具体实施方式

实施例：

本发明的结构示意图如图1、2、3、4、5所示，本发明的提高燃烧热实验的点火成功率的实验装置，包括有接入电源正极的第一金属棒2、接入电源负极的第二金属棒3、用于承载铁坩埚不接入电极的第三金属棒5、金属夹子4、铁坩埚6，其中接入电源正极的第一金属棒2焊接在氧弹盖1上，接入电源负极的第二金属棒3焊接在氧弹盖1上，不接入电极的第三金属棒5焊接在氧弹盖1上，并通过焊接在棒上的带缺口的金属圈51承载铁坩埚6，第一金属棒2及第二金属棒3的末端分别固定有用于夹持引火丝的金属夹子4。

本实施例中，上述金属夹子4焊接在第一金属棒2及第二金属棒3的末端。上述金属夹子4的长度为2cm。

本实施例中，上述接入电源正极的第一金属棒2穿过氧弹盖1上所设的正极接线口7焊接在氧弹盖1上。上述接入电源负极的第二金属棒3穿过氧弹盖1上所设的负极接线口8焊接在氧弹盖1上。

此外，上述氧弹盖1上还设有氧气充入口9；上述氧弹盖1上还设有装设第三金属棒5的安装位置10，如图3所示。

本实施例中，上述第一金属棒2及第二金属棒3的末端与坩埚顶端相距1cm；上述第一金属棒2与第二金属棒3相距6cm。

本实施例中，上述金属夹子4包括有弹簧41、上金属板42、下金属板43，下金属板43焊接在第一金属棒2或第二金属棒3上，上金属板42与下金属板43连接，弹簧41装设在上金属板42与下金属板43之间，上金属板42与下金属板43之间形成能夹持引火丝11的开口44。

本实施例中，上述引火丝11包括有夹持部分111、伸长部分112、引燃部分113，其中夹持部分111用于夹在金属夹子4上，伸长部分112的一端与夹持部分111连接，伸长部分112的另一端与引燃部分113连接，引燃部分113置于铁坩埚6内，夹持部分111各长2.4cm，伸长部分112各长2cm，引燃部分113的长度为1.2cm。

本实施例中，上述铁坩埚6内放置液体样品13，或上述铁坩埚6内还设有石棉网14，石棉网14上放置固体样品15。

本发明的使用过程如下：

1、液体燃烧热的测定

①在桌面上，利用直尺或三角板，按照附图6中所示的长度，把10cm长的铁丝弯曲成附图6所示形状。按附图9所示，把弯曲好的铁丝11夹在金属夹4上。

②将样品溶液加入到铁坩埚6中。

③把弹头放入氧弹套筒11内，拧紧弹盖。将氧弹置于充氧器底座上，使其进气口对准充氧器的出气口，按下充氧器手柄并打开氧气瓶阀门，充氧至表压达1MPa以上，约2分钟后停止充气。

④打开精密温度温差仪电源，将传感器插入外桶测量外桶水温。准确量取3000mL的，比外桶水温低0.5～1℃的自来水，注入内桶。将电极插头插在氧弹两电极上，盖上量热计盖子，将传感器插入内桶水中，打开量热计电源，开启搅拌开关开始搅拌。待水温基本稳定后，将温差仪“采零”并“锁定”，然后将传感器取出放入外桶水中，当温差数据基本稳定后，读取温差值即为所需外桶水温值t（℃），再将传感器取出插入内桶中。本实施例中使用的精密温度温差仪的型号为:SWC-Ⅱ_D。燃烧热实验装置的型号为:SHR-15,其中包括搅拌装置，点火装置，外桶，内桶，充氧器等。两者均为南京桑力电子设备厂生产。

⑤开始点火并利用计算机记录数据和绘图。

2、固体燃烧热的测定

②在铁坩埚6的底部先放一直径约为1.4cm的石棉网14，然后按附图10所示，把弯曲好的铁丝夹11在金属夹4上，使铁丝位于石棉网14上方。用压片机把固体样品压成直径约为1cm的圆片，然后把圆片放入坩埚内，使圆片压着铁丝。

③重复实施例1中的③～⑤步。

Claims

1.一种提高燃烧热实验的点火成功率的实验装置，其特征在于包括有接入电源正极的第一金属棒、接入电源负极的第二金属棒、金属夹子、用于承载铁坩埚不接入电极的第三金属棒、铁坩埚，其中接入电源正极的第一金属棒焊接在氧弹盖上，接入电源负极的第二金属棒焊接在氧弹盖上，不接入电极的第三金属棒焊接在氧弹盖上，并通过焊接在棒上的带缺口的金属圈承载铁坩埚，第一金属棒及第二金属棒的末端分别固定有用于夹持引火丝的金属夹子。

2.根据权利要求1所述的提高燃烧热实验的点火成功率的实验装置，其特征在于上述金属夹子焊接在第一金属棒及第二金属棒的末端。

3.根据权利要求1所述的提高燃烧热实验的点火成功率的实验装置，其特征在于上述金属夹子的长度为2cm。

4.根据权利要求1所述的提高燃烧热实验的点火成功率的实验装置，其特征在于上述接入电源正极的第一金属棒与氧弹盖上的正极接线口相连,并焊接在氧弹盖上。

5.根据权利要求1所述的提高燃烧热实验的点火成功率的实验装置，其特征在于上述接入电源负极的第二金属棒与氧弹盖上的负极接线口相连,并焊接在氧弹盖上。

6.根据权利要求1所述的提高燃烧热实验的点火成功率的实验装置，其特征在于上述氧弹盖上还设有氧气充入口；上述第三金属棒焊接在氧弹盖上所设的安装位置上。

7.根据权利要求1所述的提高燃烧热实验的点火成功率的实验装置，其特征在于上述第一金属棒及第二金属棒的末端与铁坩埚顶端相距1cm；上述第一金属棒与第二金属棒相距6cm。

8.根据权利要求1至7任一项所述的提高燃烧热实验的点火成功率的实验装置，其特征在于上述金属夹子包括有弹簧、上金属板、下金属板，下金属板焊接在第一金属棒或第二金属棒上，上金属板与下金属板连接，弹簧装设在上金属板与下金属板之间，上金属板与下金属板之间形成能夹持引火丝的开口。

9.根据权利要求8所述的提高燃烧热实验的点火成功率的实验装置，其特征在于上述引火丝包括有夹持部分、伸长部分、引燃部分，其中夹持部分用于夹在金属夹子上，伸长部分的一端与夹持部分连接，伸长部分的另一端与引燃部分连接，引燃部分置于铁坩埚内，夹持部分的长度为2.4cm，伸长部分的长度为2cm，引燃部分的长度为1.2cm。

10.根据权利要求9所述的提高燃烧热实验的点火成功率的实验装置，其特征在于上述铁坩埚内放置液体样品，或上述铁坩埚内还设有石棉网，石棉网上放置固体样品。