CN206115813U - 探究液体沸点的教学实验装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种探究液体沸点的教学实验装置，具有支架，支架底端具有底座，底座上设有酒精灯，酒精灯上方设有石棉网，石棉网上方设有蒸馏烧瓶，蒸馏烧瓶的瓶颈细管处设有带夹子的软管Ⅵ，蒸馏烧瓶的瓶口适配橡胶塞，橡胶塞插接玻璃温度计和玻璃导管Ⅰ，玻璃导管Ⅰ通过软管Ⅰ连接带活塞开关Ⅰ的玻璃导管Ⅱ的一端，玻璃导管Ⅱ的另一端通过软管Ⅱ连接三通玻璃管的一个接口，三通玻璃管的另两个接口一个通过软管Ⅲ连接针筒，另一个通过软管Ⅳ连接带活塞开关Ⅱ的玻璃导管Ⅲ的一端，玻璃导管Ⅲ的另一端通过软管Ⅴ连接气筒，上述石棉网、蒸馏烧瓶、玻璃导管Ⅱ、针筒、气筒分别通过夹具与支架固连。本实用新型结构简单，制作容易，成本低，易于实现，适合普及并推广。
Description
技术领域
本实用新型属教学实验装置技术领域，具体涉及一种探究液体沸点的教学实验装置。
背景技术
现有技术下，有一些用于演示液体沸点与气压关系的实验装置，这些实验装置的结构均过于复杂，并具有多个用于精密监测实验数据变化的仪器，如传感器等。而且这些实验装置采用电加热管加热液体，耗电量大。此外，通过正负压显示仪表来显示加热容器内正负压的变化，实验系统的组成虽然完善，但是制作成本过高，不适合偏远地区学校的普及适用。加之，实现加热容器内气压增大或减小的工具是通过真空泵、加压泵来实现的，气压增大或减小的调节是通过调压阀、电控阀门来实现的，这些器件的成本本身过高，而且安装不易，导致装置整体的经济成本增加，实际利用率不高，实用性不强，故提出如下技术方案。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题：提供一种探究液体沸点的教学实验装置，装置的组成结构简单，成本低廉，制作装置所需的材料、部件在日常生活中均易于得到，即通过简单的改造即可实现实验装置的制作，大大降低了装置的制造成本和制作难度，此外，该简易结构的实验装置同样能达到相同的教学效果。
本实用新型采用的技术方案：探究液体沸点的教学实验装置，具有支架，所述支架底端具有底座，所述底座上设有酒精灯，所述酒精灯上方设有石棉网，所述石棉网上方设有蒸馏烧瓶，所述蒸馏烧瓶的瓶颈细管处设有带夹子的软管Ⅵ，所述蒸馏烧瓶的瓶口适配橡胶塞，所述橡胶塞插接玻璃温度计和玻璃导管Ⅰ，所述玻璃导管Ⅰ通过软管Ⅰ连接带活塞开关Ⅰ的玻璃导管Ⅱ的一端，所述玻璃导管Ⅱ的另一端通过软管Ⅱ连接三通玻璃管的一个接口，所述三通玻璃管的另两个接口一个通过软管Ⅲ连接针筒，另一个通过软管Ⅳ连接带活塞开关Ⅱ的玻璃导管Ⅲ的一端，所述玻璃导管Ⅲ的另一端通过软管Ⅴ连接气筒，上述石棉网、蒸馏烧瓶、玻璃导管Ⅱ、针筒、气筒分别通过夹具与支架固连。
所述夹具具有C型夹片，所述C型夹片环抱支架的杆体，所述C型夹片的夹体制有螺纹通孔，螺杆与螺纹通孔旋合适配，并通过螺杆端部抵紧杆体的外壁来锁定夹具位置，所述C型夹片的夹体外壁与水平连杆的一端固连，所述水平连杆的另一端设有弹簧夹，所述弹簧夹用于夹紧蒸馏烧瓶、玻璃导管Ⅱ、针筒、气筒、石棉网。
所述C型夹片的夹体厚度至少为2.5mm。
所述玻璃导管Ⅰ、玻璃导管Ⅱ、玻璃导管Ⅲ的长度均为25～40cm。
所述活塞开关Ⅰ、活塞开关Ⅱ均为磨口玻璃塞。
本实用新型与现有技术相比的优点：
1、采用蒸馏烧瓶作为加热容器，较平底烧杯而言结构应力强，不会炸裂，尤其是能够利用瓶颈的细管可通过增设带夹子的软管来实现能快速平衡大气压的功能，瓶口处的橡胶塞用于密封瓶体，并通过酒精灯为蒸馏烧瓶提供热源，不用耗费电能，结构简易但经济实用；
2、装置的加热器采用酒精灯，装置的增压器采用气筒，装置的减压器采用针筒，这些材料部件在日常生活中均易于得到，大大降低了装置整体制造的难易程度，而且构成实验装置的主要部件成本大大降低，极易实现；
3、通过设置用磨口玻璃塞制成的活塞开关Ⅰ、活塞开关Ⅱ来实现装置演示过程中压力的调节改变，较采用传感器、控制阀等专业器件实现气压大小的改变，大大减省了装置的组成构件数，实验的演示操作过程更加容易，演示效果直观易懂，更利于低年级学生的掌握和理解。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图1描述本实用新型的一种实施例。
探究液体沸点的教学实验装置，具有支架1，所述支架1底端具有底座2，所述底座2上设有酒精灯3，所述酒精灯3上方设有石棉网4，所述石棉网4上方设有蒸馏烧瓶5，所述蒸馏烧瓶5的瓶颈细管21处设有带夹子22的软管Ⅵ23，所述蒸馏烧瓶5的瓶口适配橡胶塞6，所述橡胶塞6插接玻璃温度计7和玻璃导管Ⅰ8，其中，玻璃温度计7的玻璃球伸入蒸馏烧瓶5内液面以下，所述玻璃导管Ⅰ8通过软管Ⅰ9连接带活塞开关Ⅰ11的玻璃导管Ⅱ10的一端，所述玻璃导管Ⅱ10的另一端通过软管Ⅱ12连接三通玻璃管13的一个接口，所述三通玻璃管13的另两个接口一个通过软管Ⅲ14连接针筒15，另一个通过软管Ⅳ16连接带活塞开关Ⅱ17的玻璃导管Ⅲ18的一端，所述玻璃导管Ⅲ18的另一端通过软管Ⅴ19连接气筒20，所述针筒15用于减压时使用，所述气筒20用于增压时使用。上述石棉网4、蒸馏烧瓶5、玻璃导管Ⅱ10、针筒15、气筒20分别通过夹具与支架1固连。
其中，为了便于调节支架1上用于固定装置的各部件位置，所述夹具具有C型夹片24，所述C型夹片24的夹体环抱支架1的杆体28，所述C型夹片24的夹体制有螺纹通孔，螺杆25与螺纹通孔旋合适配，并通过螺杆25端部抵紧杆体28的外壁来锁定夹具位置，所述C型夹片24的夹体外壁与水平连杆26的一端固连，所述水平连杆26的另一端设有弹簧夹27，所述弹簧夹27用于夹紧蒸馏烧瓶5、玻璃导管Ⅱ10、针筒15、气筒20或石棉网4。
其中，为了保证螺杆25与螺纹通孔有充足的旋紧力，所述C型夹片24的夹体厚度至少为2.5mm。
为了节省材料，同时为了避免装置各部件之间的连接过于复杂，所述玻璃导管Ⅰ8、玻璃导管Ⅱ10、玻璃导管Ⅲ18的长度均为25～40cm。
为简化装置结构，同时为了方便操作，所述活塞开关Ⅰ11、活塞开关Ⅱ17均为磨口玻璃塞。
为了用该装置演示同一液体的沸点随着气压的减小而减小，随着气压的增大而升高的现象。演示步骤如下：首先进行常压下水沸点温度的记录和演示，在蒸馏烧瓶5中加入一定量的常温冷水，并用橡胶塞6封闭蒸馏烧瓶5的瓶口，关闭活塞开关Ⅰ11、活塞开关Ⅱ17，去掉软管Ⅵ23上的夹子22，让蒸馏烧瓶5中的气压与外界气压相平衡，点燃酒精灯3加热蒸馏烧瓶5中的常温冷水，待水沸腾，记下玻璃温度计7的实时温度值K1，该温度值K1即为水在常态大气压下的沸点温度值。
接着进行对照实验，即增大蒸馏烧瓶5内气压，观察水的沸点是否随之升高。重复上述在蒸馏烧瓶5中加入一定量的常温冷水的操作，对蒸馏烧瓶5内气压进行增压操作：打开活塞开关Ⅰ11、活塞开关Ⅱ17，用夹子22将蒸馏烧瓶5瓶颈处的软管Ⅵ23封闭，然后用气筒20不断打气，增大蒸馏烧瓶5内气压，待瓶内气压增大到一定程度后关闭活塞开关Ⅰ11、活塞开关Ⅱ17，点燃酒精灯3加热蒸馏烧瓶5中的常温冷水，待水沸腾，记下玻璃温度计7的实时温度值K2，该温度值K2即为水在气压增大情况下的沸点温度值，K2应高于第一次试验记录的常压温度值K1；
再进行对照实验，即减小蒸馏烧瓶5内气压，观察常温冷水的沸点是否降低。重复上述在蒸馏烧瓶5中加入一定量的常温冷水的操作，对蒸馏烧瓶5内气压进行减压操作：打开活塞开关Ⅰ11，关闭活塞开关Ⅱ17，并用夹子22将蒸馏烧瓶5瓶颈处的软管Ⅵ23封闭，抽拔针筒15的活塞杆，针筒15内形成负压，由于活塞开关Ⅱ17关闭，而活塞开关Ⅰ11打开，因此蒸馏烧瓶5内的气压随着针筒15的活塞杆被抽拔到针筒顶部而不断减小，待蒸馏烧瓶5内气压减小到极限后将活塞开关Ⅰ11也关闭，点燃酒精灯3加热蒸馏烧瓶5中的常温冷水，待水沸腾，记下玻璃温度计7的实时温度值K3，该温度值即为水在气压减小情况下的沸点温度值，K3应小于第一次试验记录的常压温度值K1。
通过上述三组对照实验可得出结论：同一液体的沸点随着气压的减小而减小，随着气压的增大而升高，整个实验过程操作简单，对照明显，实验结果直观且显而易见，易于学生理解，装置制作简单容易，易于实现，适合普及和推广。
上述实施例，只是本实用新型的较佳实施例，并非用来限制本实用新型实施范围，故凡以本实用新型权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本实用新型权利要求范围之内。
Claims (5)
1.探究液体沸点的教学实验装置，具有支架(1)，其特征在于：所述支架(1)底端具有底座(2)，所述底座(2)上设有酒精灯(3)，所述酒精灯(3)上方设有石棉网(4)，所述石棉网(4)上方设有蒸馏烧瓶(5)，所述蒸馏烧瓶(5)的瓶颈细管(21)处设有带夹子(22)的软管Ⅵ(23)，所述蒸馏烧瓶(5)的瓶口适配橡胶塞(6)，所述橡胶塞(6)插接玻璃温度计(7)和玻璃导管Ⅰ(8)，所述玻璃导管Ⅰ(8)通过软管Ⅰ(9)连接带活塞开关Ⅰ(11)的玻璃导管Ⅱ(10)的一端，所述玻璃导管Ⅱ(10)的另一端通过软管Ⅱ(12)连接三通玻璃管(13)的一个接口，所述三通玻璃管(13)的另两个接口一个通过软管Ⅲ(14)连接针筒(15)，另一个通过软管Ⅳ(16)连接带活塞开关Ⅱ(17)的玻璃导管Ⅲ(18)的一端，所述玻璃导管Ⅲ(18)的另一端通过软管Ⅴ(19)连接气筒(20)，上述石棉网(4)、蒸馏烧瓶(5)、玻璃导管Ⅱ(10)、针筒(15)、气筒(20)分别通过夹具与支架(1)固连。
2.根据权利要求1所述的探究液体沸点的教学实验装置，其特征在于：所述夹具具有C型夹片(24)，所述C型夹片(24)的夹体环抱支架(1)的杆体(28)，所述C型夹片(24)的夹体制有螺纹通孔，螺杆(25)与螺纹通孔旋合适配，并通过螺杆(25)端部抵紧杆体(28)的外壁来锁定夹具位置，所述C型夹片(24)的夹体外壁与水平连杆(26)的一端固连，所述水平连杆(26)的另一端设有弹簧夹(27)，所述弹簧夹(27)用于夹紧蒸馏烧瓶(5)、玻璃导管Ⅱ(10)、针筒(15)、气筒(20)或石棉网(4)。
3.根据权利要求2所述的探究液体沸点的教学实验装置，其特征在于：所述C型夹片(24)的夹体厚度至少为2.5mm。
4.根据权利要求1所述的探究液体沸点的教学实验装置，其特征在于：所述玻璃导管Ⅰ(8)、玻璃导管Ⅱ(10)、玻璃导管Ⅲ(18)的长度均为25～40cm。
5.根据权利要求1所述的探究液体沸点的教学实验装置，其特征在于：所述活塞开关Ⅰ(11)、活塞开关Ⅱ(17)均为磨口玻璃塞。
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| CN107837831A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-03-27 | 西安工程大学 | 一种蒸馏装置及方法 |
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