CN202748091U

CN202748091U - 气体摩尔体积测量装置

Info

Publication number: CN202748091U
Application number: CN 201220443383
Authority: CN
Inventors: 王发应
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2012-08-31
Publication date: 2013-02-20
Anticipated expiration: 2022-08-31

Abstract

本实用新型属于化学领域，具体为气体摩尔体积测量装置，能够使得装置内气体的压强与外界的大气压强相等。气体摩尔体积测量装置，包括：集气容器，集液容器，导管，软管，夹紧构件，长杆；所述集气容器的顶部具有第一通孔、底部具有第一接管，所述集液容器的底部具有第二接管；所述导管的一端穿过所述第一通孔，插入所述集气容器中；所述软管的两端分别连接所述第一接管和第二接管，进而连通所述集气容器和集液容器；所述集液容器固定在所述夹紧构件上，该夹紧构件沿着所述长杆上下滑动，且该集液容器与外界空气连通。所述夹紧构件为双头夹，该双头夹的一端垂直夹紧所述集液容器，另一端垂直夹紧所述长杆。

Description

气体摩尔体积测量装置

技术领域

本实用新型涉及化学领域，尤其涉及气体摩尔体积测量装置。

背景技术

参见图1，现有的气体摩尔体积测量装置包括：气体发生器01、储液瓶02、液体量瓶03；气体发生器01和储液瓶02通过橡胶管04相连，且橡胶管04的两端管口分别位于气体发生器01和储液瓶02的上部；液体量瓶03的外壁连通有直角玻璃管05，该直角玻璃管05与液体量瓶03一体设置，且直角玻璃管04的管口插入储液瓶02内的底部，进而连通储液瓶02和液体量瓶03。实验时，用电子天平称取一定质量的镁条（质量大约为0.1071g～0.1286g），放入气体发生器01中，然后注入稀硫酸；镁条与稀硫酸反应产生的氢气经由玻璃管04进入储液瓶02中；在氢气逐渐进入储液瓶02的过程中，储液瓶02中的液体通过直角玻璃管05被排入液体量瓶03中。这样，通过读取液体量瓶03中收集到的液体的体积，进而根据相关理论计算出气体摩尔体积。

实验过程中，如果要使得储液瓶02内的液体被逐渐排入到液体量瓶03中，则储液瓶02内的气压须克服液体量瓶03连通的外界的大气压与液体量瓶03内的液体形成的液柱产生的液压之和，由此可知，储液瓶02内的气体的气压大于外界大气压。

根据理论常识可知，对于一定物质的量的气体，在温度不变时，受到的压强越大，该气体的体积越小。因此，现有的测量装置在实验过程中，储液瓶02内的气体的体积小于反应中实际产生的气体的体积，从而产生了实验误差，也就导致液体量瓶03中收集到的液体量偏少，进而使得计算出的气体摩尔体积偏小。

实用新型内容

本实用新型提出的气体摩尔体积测量装置，能够使得装置内气体的压强与外界的大气压相等。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

气体摩尔体积测量装置，包括：

集气容器，集液容器，导管，软管，夹紧构件，长杆；

所述集气容器的顶部具有第一通孔、底部具有第一接管，所述集液容器的底部具有第二接管；

所述导管的一端穿过所述第一通孔，密封插入所述集气容器中；所述软管的两端分别密封连接所述第一接管和第二接管，进而连通所述集气容器和集液容器；

所述集液容器固定在所述夹紧构件上，该夹紧构件沿着所述长杆上下滑动，且该集液容器与外界空气连通。

优选地，所述夹紧构件为双头夹，该双头夹的一端垂直夹紧所述集液容器，另一端垂直夹紧所述长杆。

优选地，进一步包括反应容器，

该反应容器的顶部具有第二通孔，所述导管的另一端穿过所述第二通孔，密封插入所述反应容器中。

优选地，进一步包括注入容器，该注入容器的底部具有第三接管；

所述反应容器的外壁具有第三通孔，所述第三接管穿过所述第三通孔，密封插入所述反应容器中。

优选地，所述导管的两端的管口分别位于所述集气容器和反应容器的顶部。

优选地，

所述集气容器的顶部设置有第一密封盖，且所述第一通孔位于所述第一密封盖上；

所述反应容器的顶部设置有第二密封盖，且所述第二通孔和第三通孔均位于所述第二密封盖上。

优选地，

所述第一密封盖和第二密封盖均为橡胶塞；

和/或，

所述软管为塑料软管或乳胶管。

优选地，

所述集气容器的外壁设置有刻度线；

和/或，

所述集液容器的外壁设置有刻度线；

和/或，

所述注入容器的外壁设置有刻度线。

优选地，所述注入容器为注射器。

优选地，所述反应容器和集气容器垂直固定在框架上，且该框架的一边支杆作为所述长杆。

与现有技术相比，本实用新型提供的气体摩尔体积测量装置，集气容器的底部具有第一接管，集液容器的底部具有第二接管，软管的两端分别连接所述第一接管和第二接管，进而连通所述集气容器和集液容器，这样，当集气容器的第一通孔中有气体进入时，该集气容器内储备的液体在该气体的压力作用下，通过软管被排入到集液容器中，从而可以通过读取集气容器中液面降低的高度、或者集液容器中液面上升的高度，测量出进入集气容器中气体的体积；而且，由于集液容器固定在夹紧构件上，且该夹紧构件能够沿着一长杆上下滑动，该集液容器与外界连通，从而在实验过程中，可通过上下滑动夹紧构件，联动集液容器上下移动，进而可调整集气容器内的气压与外界的大气压相等，使得测量出的集气容器中的气体的体积是在实验条件下的体积，从而减小了测量实验中的误差。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

图1为背景技术中气体摩尔体积测量装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二提供的气体摩尔体积测量装置的结构示意图。

附图标记：1-注入容器，2-反应容器，3-集气容器，4-集液容器，5-第一接管，6-第二接管，7-导管，8-软管，9-夹紧构件，10-长杆，11-第三接管，12-第一密封盖，13-第二密封盖，14-刻度线，15-排气管，16-阀门，17-底座。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。

实施例一

本实用新型实施例一提供了一种气体摩尔体积测量装置，包括：

集气容器，集液容器，导管，软管，夹紧构件，长杆；

所述集液容器固定在所述夹紧构件上，该夹紧构件长杆上下滑动，且该集液容器与外界空气连通；其中，该夹紧构件是在实验者的控制下沿着所述长杆上下滑动。

本实用新型实施例一提供的气体摩尔体积测量装置，集气容器的底部具有第一接管，集液容器的底部具有第二接管，软管的两端分别连接所述第一接管和第二接管，进而连通所述集气容器和集液容器，这样，当集气容器的第一通孔中有气体进入时，该集气容器内储备的液体在该气体的压力作用下，通过软管被排入到集液容器中，从而可以通过读取集气容器中液面降低的高度、或者集液容器中液面上升的高度，测量出进入集气容器中气体的体积；而且，由于集液容器固定在夹紧构件上，且该夹紧构件能够沿着一长杆上下滑动，该集液容器与外界连通，从而在实验过程中，可通过上下滑动夹紧构件，联动集液容器上下移动，进而可调整集气容器内的气压与外界的大气压相等，使得测量出的集气容器中的气体的体积是在实验条件下反应中实际产生的气体体积，从而减小了测量实验中的误差。

实施例二

为了更清楚地阐明本实用新型实施例一提供的气体摩尔体积测量装置，优选地，实施例二提供了该气体摩尔体积测量装置的一种具体结构，参见图2，包括：

注入容器1，反应容器2，集气容器3，集液容器4；

所述集气容器4的顶部具有第一通孔、底部具有第一接管5，所述集液容器4的底部具有第二接管6，反应容器2的顶部具有第二通孔；

所述导管7的一端穿过所述第一通孔，密封插入所述集气容器3中；

所述导管7的另一端穿过所述第二通孔，密封插入所述反应容器2中；

所述软管8的两端分别密封连接所述第一接管5和第二接管6，进而连通所述集气容器3和集液容器4；

所述集液容器4固定在所述夹紧构件9上，该夹紧构件9沿着所述长杆10上下滑动，且该集液容器4与外界空气连通；其中，所述夹紧构件9是在操作者的控制下，沿着长杆10上下滑动，从而保证装置内外的气压相等。

优选地，在本实施例中，所述夹紧构件为双头夹，该双头夹的一端垂直夹紧所述集液容器4，另一端垂直夹紧所述长杆10。

相应地，所述集液容器4与所述集气容器3、所述软管8相配合，形成U形。

在实验过程中，可通过上下滑动夹紧构件，联动集液容器上下移动，进而可调整集气容器内的气压与外界的大气压基本一致，使得测量出的集气容器中的气体的体积是在实验条件下反应中实际产生的气体体积，减小了测量实验中的误差。也就是说，利用连通器原理，调整集气容器内气体的压强，使其与外界的大气压相等，从而减小实验误差。

进一步地，注入容器1的底部具有第三接管11；

相应地，所述反应容器2的外壁进一步具有第三通孔，所述第三接管11穿过所述第三通孔，密封插入所述反应容器2中。

为了方便将液体，如水，注入集气容器中，进一步地，所述集气容器的顶部设置有第一密封盖12，且所述第一通孔位于所述第一密封盖12上。

为了方便将化学物放入到反应容器中，进一步地，所述反应容器的顶部设置有第二密封盖13，且所述第二通孔和第三通孔均位于所述第二密封盖13上。

本实施例中，具体采用浓度百分比为3%的双氧水，在二氧化锰催化剂的作用下，反应生成氧气，进而测量出集气容器中在氧气进入的过程中被排出的液体，从而测出氧气的体积。

该测量装置中，通过注入容器吸取0.5-1.5毫升的双氧水，预先取一定量的二氧化锰放入到反应容器中，注入容器通过底部设置的针管，将双氧水注入到反应容器中，双氧水在二氧化锰的催化作用下发生反应，反应产生的氧气通过反应容器顶部的导管，进入集气容器中；

相应地，本实施例中，所述导管7的两端的管口分别位于所述集气容器3和反应容器2的顶部；

这样，可使得反应容器中产生的气体充分通过导管进入到集气容器中，而不会积留在反应容器的死角中，减小实验误差；又因为集气容器中在注入液体时，液面必须保持在导管的管口的下方，这样才可以在气体的作用下排出液体，由于导管的另一端的管口位于集气容器的顶部，从而可以使得集气容器中可以存放更多的液体，液面可以更高，使得该测量装置的适用性得以增强。

其中，为了可以在该测量装置中直接读出产生气体的体积，进一步地，所述集气容器3的外壁设置有刻度线14；

区别于现有技术中，储液瓶中的液体在通过直角玻璃管排入液体量瓶的过程中，直角玻璃管中会残留有部分液体，该残留的部分液体也是由于氢气进入储液瓶而排出的储液瓶中的液体，但该部分液体却没有进入液体量瓶中，从而导致读取到的液体量瓶中收集到的液体的体积，小于由于氢气进入储液瓶而排出的所有液体的实际体积，也就是说，产生了一定的实验误差，从而使得在根据读取到的液体的体积计算气体摩尔体积时，具有一定的误差；本实用新型中，可以通过该刻度线，直接读取出在气体的作用下被排出的液体的体积，也就是说，通过直接测量集气容器中液面降低的高度，获知集气容器中进入气体的体积，从而进一步减小了实验误差。

优选地，集气容器3外壁上设置的刻度线，自上而下的刻度值由0依次增大，预先注入液体时，保持液面在0刻度，这样在读取气体体积时较为方便；

或者，在向集液容器3中注入液体时，也可以保持液面在0刻度以下。

进一步地，所述集液容器4的外壁设置有刻度线14；

这样，还可以预先记录下初始状态下集气容器中液面的高度，也就是液体的体积，反应结束后，记录此刻集气容器中液面的高度，从而可直接读取反应过程中产生的气体的体积。

优选地，在本实施例中，集液容器4外壁上设置的刻度线，自下而上的刻度值由0依次增大，这样在读取集液容器中收集到的液体体积时较为方便。

此外，由于集气容器的容积有限，因此注入容器中在吸取双氧水时需要注意双氧水的用量，防止双氧水的用量过大，而使得反应产生的气体过多，超过集气容器的容积，导致实验失败；

相应地，所述注入容器1的外壁设置有刻度线14；

这就可以控制双氧水的用量，而且，区别于现有技术中，用电子天平称取一定质量的镁条（质量大约为0.1071g～0.1286g），放入气体发生器中，然后注入稀硫酸进行反应；由于镁条的用量较小，称取困难，容易产生实验误差；而且，镁是非常活泼的金属，极易氧化，因此镁条的纯度不易确定，也带来一定的实验误差；本实用新型中，由于该测量装置中进一步包括注入容器，通过该注入容器吸取一定量的液体化学物，如3%的双氧水，3%为双氧水中溶质过氧化氢的质量分数，其中双氧水也可以采用浓度更高的，但需根据实际情况进行稀释。具体地，先在反应容器中放入适量二氧化锰，这样当注入容器通过第三通孔注入双氧水时，双氧水在二氧化锰的催化作用下发生反应，产生氧气。而3%的双氧水的浓度比较容易控制，其体积的量取又方便，从而进一步减小了实验误差，提高了实验的精确度。

为了保证装置的稳定性，所述反应容器和集气容器垂直固定在一框架上，且该框架的一边支杆作为所述长杆；该框架为一四方形，且长杆这一边的长度较长，方便夹紧构件，也就是双头夹沿着该长杆上下滑动。

此外，可根据实际需要，例如由于双氧水的浓度和用量的不同，进而反应产生的氧气的量不同，制作出的集气容器3或集液容器4的容积可以为20毫升、50毫升或100毫升等。

进一步地，在集气容器3顶部的第一密封盖上具有第四通孔，该第四通孔与一排气管15配合，也就是说，该排气管15穿过所述第四通孔，插入集气容器内，且该排气管上设置有阀门16。

当在进行第一次实验时，关闭排气管上的阀门；当该次实验结束后，打开阀门，排出集气容器内收集的气体；待气体排尽后，重新关闭阀门，进行下一次实验。这样，一次实验虽然只需要1毫升双氧水，但由于实验一般要进行2-3次，因为集气容器的顶部设置有这种带有阀门的排气管，那么注入容器可以一次吸取多量双氧水，我们实际抽取的一般是3-4毫升，然后根据实验次数，分批量注入反应容器中，而不必取下注射器重新抽取双氧水，使装置使用起来更加方便。

进一步地，上述框架固定安装在底座17上。

此外，注入容器1、反应容器2、集气容器3和集液容器4均可以为注射器，或者由注射器加以改进的构件。

本实施例中，所述第一密封盖12和第二密封盖13均为橡胶塞；所述软管8为塑料软管或乳胶管；

由于本实施例提供的测量装置，其中各个构件大都为橡胶或塑料构件，性能稳定，运输、贮存、维修和使用更方便，同时也提供了装置的安全性，不易损坏。

本实用新型提供的各种实施例可根据需要以任意方式相互组合，通过这种组合得到的技术方案，也在本实用新型的范围内。

显然，本领域技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若对本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也包含这些改动和变型在内。

Claims

1.气体摩尔体积测量装置，其特征在于，包括：集气容器，集液容器，导管，软管，夹紧构件，长杆；

2.如权利要求1所述的气体摩尔体积测量装置，其特征在于，所述夹紧构件为双头夹，该双头夹的一端垂直夹紧所述集液容器，另一端垂直夹紧所述长杆。

3.如权利要求1所述的气体摩尔体积测量装置，其特征在于，进一步包括反应容器，

4.如权利要求3所述的气体摩尔体积测量装置，其特征在于，进一步包括注入容器，该注入容器的底部具有第三接管；

5.如权利要求3所述的气体摩尔体积测量装置，其特征在于，所述导管的两端的管口分别位于所述集气容器和反应容器的顶部。

6.如权利要求4所述的气体摩尔体积测量装置，其特征在于，

7.如权利要求6所述的气体摩尔体积测量装置，其特征在于，

所述第一密封盖和第二密封盖均为橡胶塞；

和/或，

所述软管为塑料软管或乳胶管。

8.如权利要求4所述的气体摩尔体积测量装置，其特征在于，

所述集气容器的外壁设置有刻度线；

和/或，

所述集液容器的外壁设置有刻度线；

和/或，

所述注入容器的外壁设置有刻度线。

9.如权利要求4所述的气体摩尔体积测量装置，其特征在于，所述注入容器为注射器。

10.如权利要求3-9任意一项所述的气体摩尔体积测量装置，其特征在于，所述反应容器和集气容器垂直固定在框架上，且该框架的一边支杆作为所述长杆。