CN202297795U

CN202297795U - 一种双管注射式水电解器

Info

Publication number: CN202297795U
Application number: CN2011204311105U
Authority: CN
Inventors: 任有良; 张国春; 石启英; 陈风英; 刘萍; 李丹青; 刘彦峰
Original assignee: Shangluo University
Current assignee: Shangluo University
Priority date: 2011-11-03
Filing date: 2011-11-03
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2021-11-03

Abstract

一种双管注射式水电解器，包括电解槽，量气管和集气管，电解槽下端设有正负电极，所述量气管和集气管为注射器，所述注射器包括一针筒及可在针筒中滑动的活塞杆；所述针筒头部设一圆孔。本实用新型装置精巧、美观，制作简单，操作简便，电解速度快，实验效果明显。

Description

一种双管注射式水电解器

技术领域

本实用新型属于电解水装置技术领域，涉及一种水电解器，尤其是一种双管注射式水电解器。

背景技术

水的电解实验是现行中学化学课本中一个重要的启蒙实验。通过水的电解实验及对实验现象的观察、分析、讨论，说明水是由氢、氧两种元素组成的。做好该实验，对于培养学生学习化学兴趣，形成正确的分子、原子等概念，并主动参与实验探究至关重要。而实验室电解水的常用装置是“霍夫曼电解器”，用它电解水所得的氢气和氧气的体积比为2∶1，用以证明水的组成是较理想的。但在使用中发现有以下缺点：1)该装置中两电极的距离较大且联通面积小，电解的时间较长；2)实验时由长颈漏斗内注水，造成装置重心偏高不稳定，且需自选仪器如沉重的铁架台、滴定台等固定；3)氢气的检验不方便、现象不明显，且无法完成新教材中的氢气纯度的检验实验；4)该装置成本高，且极易损坏(常易损坏的部位为：两支玻璃管上端的活塞部分和下端相连通的部位)。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种双管注射式水电解器，该水电解器不仅重心低稳定，固定简便；而且成本低，电解速度极快。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的：

该种双管注射式水电解器，包括电解槽，量气管和集气管，电解槽下端设有正负电极，所述量气管和集气管均为注射器，所述注射器包括一针筒及能在针筒中滑动的活塞杆；所述针筒头部设一圆孔。

上述电解槽下端为胶塞，所述正负电极为两根不锈钢针，所述两根不锈钢针分别垂直设在胶塞中，不锈钢针的上下端均凸出胶塞，下端连接导线。

上述针筒头部外侧设有相同面积并孔对孔的金属皮。

本实用新型具有以下有益效果：

1)该水电解器的主要部件全部是利用一次性使用的医用废品制作的，它不仅来源广泛、易得，而且变废为宝，对充分利用资源，保护环境，降低实验成本大有裨益。

2)装置精巧、美观，对培养学生学习兴趣，提高学生创新意识帮助很大。

3)制作简单，操作简便。电解时可借助广口试剂瓶或集气瓶直接摆放在实验台或讲台上，勿须使用铁架台；另外，量气和集气的注射器也轻轻地卡在开孔的塑料电解槽上，不需再固定。

4)与实验室现用的J2606水电解器相比，它不仅几乎不需要花钱，而且电解速度快，实验效果明显。如在8V-12V电压下，用5％NaOH溶液做电解液进行电解，若要收集到20mL氢气，仅需要4-2分钟；是同等条件下J2606水电解器所用时间的六分之一到五分之一。

附图说明

图1是本实用新型双管注射式水电解器；

图2是本实用新型的电解槽；

图3是本实用新型的注射器。

图中：1.电解槽，2.打孔的金属皮，3.胶塞，4.不锈钢针，5.导线，6.注射器，7.圆孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

如图1所示，电解槽1下端设置用于密封的胶塞3，把两根同规格的不锈钢针4(做电极用)垂直插入胶塞3中(间距1.2-1.3cm，即胶塞3顶面上的虚线圆环的直径)，针的上下端均凸出胶塞3，然后在其下端连接两根长约30cm的导线5(其中一根外皮为红颜色)，如图2所示，固定在针的下端。

如图3所示，量气管和集气管均为注射器6，该种注射器6包括一针筒及可在针筒中滑动的活塞杆。再选取比注射器针筒管径稍大的两块金属皮2(铁、铜皮、铝皮或锌皮等)，在其边上分别设置一个圆孔7(孔径为7-8mm)，再分别孔对孔地粘接在上述的两支注射器的针筒端头外。粘接完毕后，将多出注射器端头面外的金属皮去掉，修圆滑。

最后将两支注射器6分别插入用电解槽中，扣在两根电极4上，如图1所示即装配成了一只双管注射式水电解器。

本实用新型双管注射式水电解器的实验操作步骤如下：

(1)将上述装置竖直地置于一只无色透明的广口瓶上；将电解槽的红导线接到低压学生电源的直流输出端的红接线柱上，另一根导线接到其黑接线柱上。

(2)向槽中注入约100mL5％NaOH溶液；将上述两支注射器分别从槽内抽满电解液(不留空气泡)后，再小心地插入电解槽中。

(3)打开电源，调节电压8-12V，即可看到两支注射器中有大量气体生成，其中一支注射器气柱始终大约是另一支注射器中气柱的两倍。待气体多的那支注射器快要收满气体(约留1mL液体)时关闭电源。

(4)轻轻地垂直取出收满气体的那支注射器，慢慢地移入盛水的大烧杯或水槽中以洗去注射器壁外的碱液。然后堵住端头上的圆孔拿出，并竖直向上将圆孔移近酒精灯焰，抬起指头，可听到一声轻微的爆鸣声，然后看到的是淡蓝色的火焰，断定是氢气。采用同样的方法，取出另半管气的那支注射器，将带火星的细长木条插入注射器中，可看到木条燃烧起来，断定是氧气。

本实用新型装置精巧、美观，制作简单，操作简便。电解时可借助广口试剂瓶或集气瓶直接摆放在实验台或讲台上，勿须使用铁架台；另外，量气和集气的注射器也轻轻地卡在开孔的塑料电解槽上，不需再固定。电解速度快，实验效果明显。如在8V-12V电压下，用5％NaOH溶液做电解液进行电解，若要收集到20mL氢气，仅需要4-2分钟；是同等条件下J2606水电解器所用时间的六分之一到五分之一。

Claims

1.一种双管注射式水电解器，包括电解槽，量气管和集气管，电解槽下端设有正负电极，其特征在于，所述量气管和集气管均为注射器，所述注射器包括一针筒及能在针筒中滑动的活塞杆；所述针筒头部设一圆孔。

2.根据权利要求1所述的双管注射式水电解器，其特征在于，所述电解槽下端为胶塞，所述正负电极为两根不锈钢针，所述两根不锈钢针分别垂直设在胶塞中，不锈钢针的上下端均凸出胶塞，下端连接导线。

3.根据权利要求1所述的双管注射式水电解器，其特征在于，所述针筒头部外侧设有相同面积并孔对孔的金属皮。