CN205420562U - 一种电解气体采集机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电解气体采集机构，包括一透明的筒体和一活塞，筒体的底面设有一可用橡胶塞封闭的第一通孔和一可连通针管的第二通孔，第一通孔的孔径大于第二通孔的孔径，筒体的顶面设有供活塞伸入的开口，活塞包括从上至下依次相连的手柄、连接杆、安装座和密封垫，密封垫的周缘与筒体的内壁紧密贴合，安装座上设有连接外部电源的电极的导线，密封垫朝向筒体的底面上设有与该阳极导线传导连接的电极本。实用新型的采用一大通孔加一小通孔的巧妙设计：电解时第一通孔发挥作用，只要16V电压就可很快完成实验，降低能耗；检验气体时使用第二通孔，绿色，无害，检验氢气时，用量少，成功率高；检验氯气时，用量极少，不会产生污染。
Description
技术领域
本实用新型属于电解实验设备技术领域，具体涉及一种电解气体采集机构。
背景技术
“电解饱和食盐水”实验是鲁科版高二化学选修4第一章第二节第二课时《电能转化为化学能——电解》的探究实验教学内容。教材中使用的装置如图1所示。该装置虽然经典，但此装置在U型管两侧均设有支管，所制取的Cl2和H2中不可避免的混有空气，得到的气体均不纯，且阴极产生H2量少，进行点燃或爆鸣实验不易成功，学生往往对这种检验H2的方法存在畏惧感。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种电解气体采集机构。
本实用新型的具体技术方案如下：
一种电解气体采集机构，包括一透明的筒体和一活塞，筒体的底面设有一可用橡胶塞封闭的第一通孔和一可连通针管的第二通孔，第一通孔的孔径大于第二通孔的孔径，筒体的顶面设有供活塞伸入的开口，活塞包括从上至下依次相连的手柄、连接杆、安装座和密封垫，密封垫的周缘与筒体的内壁紧密贴合，安装座上设有连接外部电源的电极的导线，密封垫朝向筒体的底面上设有与该阳极导线传导连接的电极。
在本实用新型的一个优选实施方案中，所述筒体的侧壁面设有刻度。
在本实用新型的一个优选实施方案中，所述第一通孔的直径为7～11mm。
进一步优选的，所述第一通孔的直径为10mm。
在本实用新型的一个优选实施方案中，所述电极为一6B铅笔芯。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型的采用一大通孔加一小通孔的巧妙设计：电解时大通孔发挥作用，只要16V电压就可很快完成实验，降低能耗；检验气体时使用小通孔(堵住大孔)，绿色，无害，检验氢气时，用量少，成功率高；检验氯气时，用量极少，不会产生污染，而且收集完的氯气可以与阴极产生的NaOH溶液反应，制取消毒液(NaClO)，消除污染；
2、本实用新型原材料成本低廉。
3、本实用新型使教学实验由定性提升到定量，由实验中V(H2)>V(Cl2)的现象，引发学生深入的探究、思考。
附图说明
图1为背景技术所用装置的结构示意图；
图2为本实用新型的使用状态示意图；
图3为本实用新型具体实施方式中的步骤(5)的示意图；
图4为本实用新型具体实施方式中的步骤(6)的示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式结合附图对本实用新型的技术方案进行进一步的说明和描述。
如图2所示，一种电解气体采集机构2，包括一透明的侧避面设有刻度的筒体21和一活塞22，筒体21的底面设有一可用橡胶塞封闭的第一通孔211(直径7～11mm，优选10mm)和一可连通针管的第二通孔212，第一通孔211的孔径大于第二通孔212的孔径，筒体21的顶面设有供活塞22伸入的开口，活塞22包括从上至下依次相连的手柄221、连接杆222、安装座223和密封垫224，密封垫224的周缘与筒体21的内壁紧密贴合，安装座223上设有连接外部电源的电极226的导线225，密封垫224朝向筒体21的底面上设有与该阳极导线225传导连接的电极226(6B铅笔芯)；
如图2所示，应用本实用新型的电解气体采集机构2制成的电解食盐水教学实验所产生气体的定量检测装置包括一缸体1和二分别对应阳极和阴极的电解气体采集机构22。其中缸体1，用以盛放含有适量酚酞的食盐水，且缸体1内设有一阳离子交换膜10，将缸体1内的空间区隔为第一区域11和第二区域12。该二电解气体采集机构2分别置于该缸体1的第一区域11和第二区域12中(优选的，缸体1上设有一支架用以固定该二电解气体采集机构2)，使得其中电极226均被食盐水浸没。
应用该装置对电解食盐水教学实验所产生气体的进行定量检测，步骤如下：
(1)将含有适量酚酞的食盐水倒入缸体1中，将分别对应阳极和阴极的电解气体采集机构2置于该缸体1中，分别拉动活塞22，使筒体21分别吸入一定量的食盐水(例如20mL)并排尽空气，其中电极226均被食盐水浸没；
(2)将对应阳极和阴极的导线225分别连接外部电源的正极和负极，开启电源，开始进行电解食盐水教学实验，两极上同时产生大量气体，对应阴极的电极226附近溶液逐渐变为红色，说明阴极产生了OH-，对应阳极的电极226也有大量气体生成，溶液逐渐变成浅黄绿色，这些实验现象可以引导学生分析两极分别可能分别产生了H2和Cl2，另外阴极红色溶液不会扩散到阳极所在的第一区域11，说明了阳离子交换膜10不能使阴离子(OH-)通过，只能使阳离子通过；
(3)关闭电源，通过筒体21的刻度可见对应阳极的电解气体采集机构2中所得气体的体积大于对应阴极的电解采集机构中所得气体的体积；
(4)通过橡胶塞4分别封闭第一通孔211，将针管5分别连接至第二通孔212；
(5)如图3所示，将对应阳极的电解气体采集机构2取出，靠近湿润的淀粉碘化钾试纸，通过手柄221稍稍推动活塞22，排出其中的气体，使得湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，证明阳极产生的是氯气，发生的电极226反应是2Cl--2e-＝Cl2↑，放电顺序：Cl->OH-。检验完毕，立即将注射器倒立置于水中，(这样可以使产生的Cl2一直保持密闭)；
(6)如图4所示，将对应阴极的电解气体采集机构2取出，靠近点燃的酒精灯，通过手柄221推动活塞22，排出其中的气体，听到明显的噗噗声，证明阴极产生的是氢气，即发生的电极226反应是2H++2e-＝H2↑，放电顺序：Na+<H+，阴极附近溶液变红，说明碱性增强，生成了OH-。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。
Claims (5)
1.一种电解气体采集机构，其特征在于：包括一透明的筒体和一活塞，筒体的底面设有一可用橡胶塞封闭的第一通孔和一可连通针管的第二通孔，第一通孔的孔径大于第二通孔的孔径，筒体的顶面设有供活塞伸入的开口，活塞包括从上至下依次相连的手柄、连接杆、安装座和密封垫，密封垫的周缘与筒体的内壁紧密贴合，安装座上设有连接外部电源的电极的导线，密封垫朝向筒体的底面上设有与该导线传导连接的电极。
2.如权利要求1所述的一种电解气体采集机构，其特征在于：所述筒体的侧壁面设有刻度。
3.如权利要求1所述的一种电解气体采集机构，其特征在于：所述第一通孔的直径为7～11mm。
4.如权利要求3所述的一种电解气体采集机构，其特征在于：所述第一通孔的直径为10mm。
5.如权利要求1所述的一种电解气体采集机构，其特征在于：所述电极为一6B铅笔芯。
Priority Applications (1)
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| CN201520827174.5U CN205420562U (zh) | 2015-10-23 | 2015-10-23 | 一种电解气体采集机构 |
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| CN201520827174.5U CN205420562U (zh) | 2015-10-23 | 2015-10-23 | 一种电解气体采集机构 |
Publications (1)
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| CN205420562U true CN205420562U (zh) | 2016-08-03 |
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| CN (1) | CN205420562U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109509393A (zh) * | 2019-01-09 | 2019-03-22 | 张欣苹 | 一种氢氧燃料电池演示器 |
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2015
- 2015-10-23 CN CN201520827174.5U patent/CN205420562U/zh not_active Expired - Fee Related
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