CN206746559U - 一种实验室用化学合成装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种实验室用化学合成装置，涉及实验用具领域。包括铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶和搅拌机构总成，所述圆底烧瓶上设有第一螺纹瓶口、第二螺纹瓶口和泄压瓶口，所述第一螺纹瓶口上螺纹连接有第一封闭胶塞，所述第一封闭胶塞上设有冷凝装置，所述第二螺纹瓶口上螺纹连接有第二封闭胶塞，所述第二封闭胶塞上设有进料装置，所述进料装置包括固体料腔、连通管和液体料管，所述瓶颈顶部螺纹连接有第三封闭胶塞，所述搅拌机构总成包括搅拌电机、连接轴、橡胶连接块、搅拌棒。本实用新型的有益效果在于：使用起来更加安全；自动进行反应物的搅拌；固体料和液体料分开进料，实验数据、结果更加准确；泄压时避免了污染室内空气。

Description

一种实验室用化学合成装置

技术领域

本实用新型涉及实验用具领域，具体是一种实验室用化学合成装置。

背景技术

有机化学试验中经常要做一些合成方面的试验，制备新的化合物，这个时候就需要使用合成装置。在化学合成反应过程中，需要对参与化学反应的各种物质进行控制，使各种不同的物质依次加入反应器。催化剂、反应温度、反应时间和反应压强对反应产物的影响很大。不同反应条件下反应产物种类和合成效率不同。所以，在反应过程中需要严格控制合成条件，除原料配比外，最重要的是控制化学合成反应温度和压强。此外，在化学合成实验中，搅拌可以促进加热、冷却以及器件对物料的传热，并使物料的温度均匀化；可以促进溶解、结晶、凝聚等化学反应的进行，还可以促进物料中各成分的混合均匀性，所以，在化学合成中，对反应物均匀的搅拌要求一样重要。针对上述反应要求，现有的化学合成装置中存在以下不足：

1、反应所需的实验用具，需要学生们自己组装，组装过程中往往用橡胶塞对管口或瓶口进行封闭，现有实验室的橡胶塞是用手将其按压塞进管口或瓶口，由于反应过程需要一定的压强，若学生塞的不严，反应过程中，橡胶塞会在内部压强的作用下蹦出管口或瓶口，轻者影响实验的进行，反应物的刺激性气味污染实验室内空气，重者会造成实验事故，威胁学生实验安全。

2、现有的实验室用化学合成装置多用人工进行搅拌，但由于搅拌棒与瓶口处橡胶塞紧贴，摩擦力较大，搅拌起来很费劲，而且搅拌速度不稳定，费时费力，搅拌效果不佳。

3、固体料和液体料共用进料口，为了安全起见，进料口又相对远离反应腔，添加液体料时，液体料容易在附着在内壁上，添加颗粒状固体料时，固体料又容易被附着在内壁上的液体料粘附在内壁上，大大影响了实验数据。

4、随着反应的进行，反应腔内的压强会逐渐升高，达到反应压强值时，就需要及时的进行泄压，不仅是为了保证实验的有效进行，同时也是为了防止压力不断升高造成反应装置爆炸，或者引起橡胶塞蹦离瓶口或管口，造成实验事故。但在泄压过程中反应腔内的气体、水蒸气常常会带有难闻的气味，容易污染实验室内的空气。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种实验室用化学合成装置，实验过程中使用起来更加安全；而且反应过程中能够自动进行反应物的搅拌，搅拌速度稳定，省时省力；固体料和液体料分开进料，使实验数据和结果更加准确；泄压过程中反应腔内的气体、水蒸气能够收集到固定容器中，避免污染实验室内的空气。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种实验室用化学合成装置，包括铁架台、酒精灯、石棉网和圆底烧瓶，所述铁架台包括台座和支撑竖杆，所述酒精灯设置于台座上，所述支撑竖杆上设有第一固定架和第二固定架，所述石棉网设置于第一固定架上，所述第二固定架上设有用于夹持圆底烧瓶的烧瓶夹，还包括搅拌机构总成，所述圆底烧瓶包括瓶腔和瓶颈，所述瓶腔上还设有第一螺纹瓶口、第二螺纹瓶口和泄压瓶口，所述第一螺纹瓶口上螺纹连接有第一封闭胶塞，所述第一封闭胶塞上设有第一管孔，所述第一管孔上连接有冷凝装置，所述冷凝装置包括冷凝管和冷水腔，所述冷凝管底端穿过第一管孔与瓶腔相连通，所述冷凝管的外径大于第一管孔的直径，所述第二螺纹瓶口上螺纹连接有第二封闭胶塞，所述第二封闭胶塞上设有第二管孔，所述第二管孔上连接有进料装置，所述进料装置包括固体料腔、连通管和液体料管，所述固体料腔与连通管相连通，所述连通管底端穿过第二管孔与瓶腔相连通，所述连通管的外径大于第二管孔的直径，所述液体料管底部管口伸入到连通管内，所述固体料腔顶部设有固体料进口，所述液体料管顶部设有液体料进口，所述泄压瓶口处设有泄压阀，所述泄压阀上设有导气管，所述导气管另一端设有真空集气瓶，所述瓶颈顶部设有内螺纹，所述瓶颈顶部螺纹连接有第三封闭胶塞，所述瓶颈顶部还设有外螺纹凸起，所述外螺纹凸起上螺纹连接有金属瓶盖，所述金属瓶盖位于第三封闭胶塞的顶部，所述支撑竖杆上还设有第三固定架，所述第三固定架上设有轴承，所述搅拌机构总成包括搅拌电机、连接轴、橡胶连接块、搅拌棒，所述连接轴顶部设有与搅拌电机输出端相适应的内齿轮，所述连接轴远离内齿轮的一端穿过轴承与橡胶连接块固定连接，所述橡胶连接块外围设有紧固箍，所述橡胶连接块上设有连接槽，所述搅拌棒顶端设置在连接槽内，并通过紧固箍固定，所述搅拌棒另一端穿过第三封闭胶塞设置于瓶腔内，所述搅拌棒底部设有与瓶腔相适应的弧形搅拌板。

所述支撑竖杆为2个,所述支撑竖杆上均设有与支撑竖杆滑动连接的矩形套环，所述矩形套环上设有固定螺栓，所述矩形套环上远离固定螺栓的一端设有连接杆，所述第一固定架、第二固定架和第三固定架分别与相对应的连接杆固定连接。

所述第三固定架上设有电机固定支架，所述电机固定支架底部与第三固定架通过螺栓固定。

所述第三封闭胶塞上还设有温度计，所述温度计的底端伸入到瓶腔内的液面以下。

所述固体料进口上设有第一橡胶密封套，所述液体料进口处设有第二橡胶密封套。

对比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1、第一封闭胶塞、第二封闭胶塞和第三封闭胶塞分别与对应的第一螺纹瓶口、第二螺纹瓶口和瓶颈顶部螺纹连接，然后对应的冷凝管、连通管和搅拌棒插入并穿过第一封闭胶塞、第二封闭胶塞和第三封闭胶塞，在冷凝管、连通管和搅拌棒的作用下，增大第一封闭胶塞、第二封闭胶塞和第三封闭胶塞与瓶壁之间的压力，使第一封闭胶塞、第二封闭胶塞和第三封闭胶塞更加严实，反应过程中，避免了第一封闭胶塞、第二封闭胶塞或第三封闭胶塞在内部压强的作用下蹦出，实验过程中使用起来更加安全；而且反应过程中能够通过搅拌电机提供搅拌动力，自动进行反应物的搅拌，搅拌速度稳定，省时省力；而且本装置包括固体料腔和液体料管，固体料腔顶部设有固体料进口，液体料管顶部设有液体料进口，固体料和液体料能够分开进料，避免了固体料和液体料共用进料口的情况下添加固体料时，固体料被附着在内壁上的液体料粘附在内壁上，从而影响实验数据和结果；泄压过程中反应腔内的气体、水蒸气能够通过导气管收集到真空集气瓶中，避免污染实验室内的空气。

2、由于搅拌电机在使用过程中存在震动，通过将支撑竖杆设置为2个,能够在反应过程中增加装置的稳定性；支撑竖杆与矩形套环的滑动连接保证了第一固定架、第二固定架和第三固定架能够根据实际需要自由的进行位置调整；矩形套环上的固定螺栓用于对矩形套环进行位置固定。

3、电机固定支架用于将搅拌电机固定，避免搅拌电机晃动，搅拌电机与连接轴之间从而实现更加稳定的动力传递。

4、通过在第三封闭胶塞上设置温度计，反应过程中能够实时的对反应温度进行实时监控。

5、固体料进口上设置第一橡胶密封套，液体料进口处设置第二橡胶密封套，第一橡胶密封套和第二橡胶密封套用于对固体料进口和液体料进口的密封，避免反应过程中反应腔内的气体、水蒸气从固体料进口或液体料进口排出。

附图说明

附图1是本实用新型具体结构示意图。

附图2是本实用新型中圆底烧瓶与冷凝装置、进料装置连接方式结构示意图。

附图3是本实用新型附图1中I部放大图。

附图4是本实用新型附图1中沿A-A方向剖视图。

附图中所示标号：

1、铁架台；2、酒精灯；3、石棉网；4、圆底烧瓶；5、台座；6、支撑竖杆；7、第一固定架；8、第二固定架；9、烧瓶夹；10、瓶腔；11、瓶颈；12、第一螺纹瓶口；13、第二螺纹瓶口；14、泄压瓶口；15、第一封闭胶塞；16、第一管孔；17、冷凝管；18、冷水腔；19、第二封闭胶塞；20、第二管孔；21、固体料腔；22、连通管；23、液体料管；24、固体料进口；25、液体料进口；26、泄压阀；27、导气管；28、真空集气瓶；29、第三封闭胶塞；30、外螺纹凸起；31、金属瓶盖；32、第三固定架；33、轴承；34、搅拌电机；35、连接轴；36、橡胶连接块；37、搅拌棒；38、内齿轮；39、紧固箍；40、连接槽；41、弧形搅拌板；42、矩形套环；43、固定螺栓；44、连接杆；45、电机固定支架；46、温度计；47、第一橡胶密封套；48、第二橡胶密封套；49、第三管孔。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

本实用新型所述是一种实验室用化学合成装置，主体结构包括铁架台1、酒精灯2、石棉网3和圆底烧瓶4，所述铁架台1包括台座5和支撑竖杆6，所述酒精灯2设置于台座5上，酒精灯2通过石棉网3用于对圆底烧瓶4加热。由于火焰长时间集中在圆底烧瓶4的某个地点,最终会使容器爆裂。通过使用石棉网3,火焰的热量会分散到圆底烧瓶4底部的每个角落,长时间烧圆底烧瓶4也不会爆裂。因为石棉不是可燃性物质,石棉网3上的铁丝可将火焰的热量分散到上方空气里,热量均匀。所述支撑竖杆6上设有第一固定架7和第二固定架8，所述石棉网3设置于第一固定架7上，所述第二固定架8上设有用于夹持圆底烧瓶4的烧瓶夹9，本装置还包括搅拌机构总成，所述圆底烧瓶4包括瓶腔10和瓶颈11，瓶腔10作为反应腔，烧瓶夹9通过夹持瓶颈11从而将圆底烧瓶4固定。所述瓶腔10上还设有第一螺纹瓶口12、第二螺纹瓶口13和泄压瓶口14，所述第一螺纹瓶口12上螺纹连接有第一封闭胶塞15，所述第一封闭胶塞15上设有第一管孔16，所述第一管孔16上连接有冷凝装置，所述冷凝装置包括冷凝管17和冷水腔18，所述冷凝管17底端穿过第一管孔16与瓶腔10相连通，所述冷凝管17的外径大于第一管孔16的直径，相比起现有技术中橡胶塞是用手将其按压塞进管口或瓶口的连接方式，第一封闭胶塞15与第一螺纹瓶口12的螺纹连接，能够使第一封闭胶塞15与第一螺纹瓶口12的连接更加稳定可靠，而且冷凝管17插入第一管孔16时，由于冷凝管17的外径大于第一管孔16的直径，在冷凝管17的作用下，能够增大第一封闭胶塞15与第一螺纹瓶口12之间的压力，使第一封闭胶塞15与第一螺纹瓶口12之间连接的更加牢固、严实，反应过程中，避免了第一封闭胶塞15在内部压强的作用下蹦出，实验过程中使用起来更加安全。所述第二螺纹瓶口13上螺纹连接有第二封闭胶塞19，所述第二封闭胶塞19上设有第二管孔20，所述第二管孔20上连接有进料装置，所述进料装置包括固体料腔21、连通管22和液体料管23，所述固体料腔21与连通管22相连通，所述连通管22底端穿过第二管孔20与瓶腔10相连通，所述连通管22的外径大于第二管孔20的直径，所述液体料管23底部管口伸入到连通管22内，所述固体料腔21顶部设有固体料进口24，所述液体料管23顶部设有液体料进口25，相比起现有技术中橡胶塞是用手将其按压塞进管口或瓶口的连接方式，第二封闭胶塞19与第二螺纹瓶口13的螺纹连接，能够使第二封闭胶塞19与第二螺纹瓶口13的连接更加稳定可靠，而且连通管22插入第二管孔20时，由于连通管22的外径大于第二管孔20的直径，在连通管22的作用下，能够增大第二封闭胶塞19与第二螺纹瓶口13之间的压力，使第二封闭胶塞19与第二螺纹瓶口13之间连接的更加牢固、严实，反应过程中，避免了第二封闭胶塞19在内部压强的作用下蹦出，实验过程中使用起来更加安全。此外，本装置包括固体料腔21和液体料管23，固体料腔21顶部设有固体料进口24，液体料管23顶部设有液体料进口25，固体料和液体料能够分开进料，避免了固体料和液体料共用进料口的情况下添加固体料时，固体料被附着在内壁上的液体料粘附在内壁上，从而影响实验数据和结果。所述泄压瓶口14处设有泄压阀26，所述泄压阀26上设有导气管27，所述导气管27另一端设有真空集气瓶28，所述泄压阀26为压力可调式泄压阀，随着反应的进行，瓶腔10内的压强会逐渐升高，通过给泄压阀26设置一定的压强值，达到反应压强值时，就能够及时的进行泄压，泄压过程中反应腔内的气体、水蒸气能够通过导气管27收集到真空集气瓶28中，保证实验的有效进行，避免污染实验室内的空气。同时也是避免了瓶腔10内压强不断升高造成反应装置爆炸，或者引起第一封闭胶塞15、第二封闭胶塞19或第三封闭胶塞29蹦离瓶口或管口，造成实验事故。所述瓶颈11顶部设有内螺纹，所述瓶颈11顶部螺纹连接有第三封闭胶塞29，所述瓶颈11顶部还设有外螺纹凸起30，所述外螺纹凸起30上螺纹连接有金属瓶盖31，所述金属瓶盖31位于第三封闭胶塞29的顶部，第三封闭胶塞29也是与瓶颈11顶部螺纹连接，相比起现有技术中橡胶塞是用手将其按压塞进管口或瓶口的连接方式，此种连接方法能够使第三封闭胶塞29与瓶颈11顶部的连接更加稳定可靠，而且第三封闭胶塞29上设有第三管孔49，搅拌棒37的直径略大于第三管孔49，保证搅拌棒37与第三管孔49相对密封的作用下，并能保证搅拌棒37在搅拌电机34的作用下转动，也就是说搅拌电机34传递在搅拌棒37上的动力足以克服搅拌棒37与第三管孔49之间的摩擦力。此外，金属瓶盖31能够压住第三封闭胶塞29，避免在搅拌棒37在作用下使第三封闭胶塞29从瓶颈11顶部旋出。所述支撑竖杆6上还设有第三固定架32，所述第三固定架32上设有轴承33，轴承33的设置保证了连接轴35转动的更加稳定。所述搅拌机构总成包括搅拌电机34、连接轴35、橡胶连接块36、搅拌棒37，所述连接轴35顶部设有与搅拌电机34输出端相适应的内齿轮38，所述连接轴35远离内齿轮38的一端穿过轴承33与橡胶连接块36固定连接，所述橡胶连接块36外围设有紧固箍39，所述橡胶连接块36上设有连接槽40，所述搅拌棒37顶端设置在连接槽40内，并通过紧固箍39固定，通过使用橡胶连接块36与搅拌棒37连接，橡胶连接块36具有一定的弹性，橡胶连接块36上的连接槽40能够在此弹性的作用下扩大，从而将直径略大的搅拌棒37插入，在此弹性的作用下，紧固箍39能够更好的将橡胶连接块36箍紧，从而将搅拌棒37稳定固定。所述搅拌棒37另一端穿过第三封闭胶塞29设置于瓶腔10内，所述搅拌棒37底部设有与瓶腔10相适应的弧形搅拌板41，弧形搅拌板41用于不停地搅拌反应物。

所述支撑竖杆6为2个,由于搅拌电机34在使用过程中存在震动，通过将支撑竖杆6设置为2个,能够在反应过程中增加装置的稳定性；所述支撑竖杆6上均设有与支撑竖杆6滑动连接的矩形套环42，所述矩形套环42上设有固定螺栓43，所述矩形套环42上远离固定螺栓43的一端设有连接杆44，所述第一固定架7、第二固定架8和第三固定架32分别与相对应的连接杆44固定连接。支撑竖杆6与矩形套环42的滑动连接保证了第一固定架7、第二固定架8和第三固定架32能够根据实际需要自由的进行位置调整；矩形套环42上的固定螺栓43用于对矩形套环42进行位置固定。

所述第三固定架32上设有电机固定支架45，所述电机固定支架45底部与第三固定架32通过螺栓固定。电机固定支架45用于将搅拌电机34固定，避免搅拌电机34晃动，搅拌电机34与连接轴35之间从而实现更加稳定的动力传递。

反应过程中，为了能够实时的对反应温度进行实时监控，所述第三封闭胶塞29上还设有温度计46，所述温度计46的底端伸入到瓶腔10内的液面以下。

所述固体料进口24上设有第一橡胶密封套47，所述液体料进口25处设有第二橡胶密封套48。第一橡胶密封套47和第二橡胶密封套48用于对固体料进口24和液体料进口25的密封，避免反应过程中反应腔内的气体、水蒸气从固体料进口24或液体料进口25排出。

Claims (5)

1.一种实验室用化学合成装置，包括铁架台(1)、酒精灯(2)、石棉网(3)和圆底烧瓶(4)，所述铁架台(1)包括台座(5)和支撑竖杆(6)，所述酒精灯(2)设置于台座(5)上，所述支撑竖杆(6)上设有第一固定架(7)和第二固定架(8)，所述石棉网(3)设置于第一固定架(7)上，所述第二固定架(8)上设有用于夹持圆底烧瓶(4)的烧瓶夹(9)，其特征在于：还包括搅拌机构总成，所述圆底烧瓶(4)包括瓶腔(10)和瓶颈(11)，所述瓶腔(10)上还设有第一螺纹瓶口(12)、第二螺纹瓶口(13)和泄压瓶口(14)，所述第一螺纹瓶口(12)上螺纹连接有第一封闭胶塞(15)，所述第一封闭胶塞(15)上设有第一管孔(16)，所述第一管孔(16)上连接有冷凝装置，所述冷凝装置包括冷凝管(17)和冷水腔(18)，所述冷凝管(17)底端穿过第一管孔(16)与瓶腔(10)相连通，所述冷凝管(17)的外径大于第一管孔(16)的直径，所述第二螺纹瓶口(13)上螺纹连接有第二封闭胶塞(19)，所述第二封闭胶塞(19)上设有第二管孔(20)，所述第二管孔(20)上连接有进料装置，所述进料装置包括固体料腔(21)、连通管(22)和液体料管(23)，所述固体料腔(21)与连通管(22)相连通，所述连通管(22)底端穿过第二管孔(20)与瓶腔(10)相连通，所述连通管(22)的外径大于第二管孔(20)的直径，所述液体料管(23)底部管口伸入到连通管(22)内，所述固体料腔(21)顶部设有固体料进口(24)，所述液体料管(23)顶部设有液体料进口(25)，所述泄压瓶口(14)处设有泄压阀(26)，所述泄压阀(26)上设有导气管(27)，所述导气管(27)另一端设有真空集气瓶(28)，所述瓶颈(11)顶部设有内螺纹，所述瓶颈(11)顶部螺纹连接有第三封闭胶塞(29)，所述瓶颈(11)顶部还设有外螺纹凸起(30)，所述外螺纹凸起(30)上螺纹连接有金属瓶盖(31)，所述金属瓶盖(31)位于第三封闭胶塞(29)的顶部，所述支撑竖杆(6)上还设有第三固定架(32)，所述第三固定架(32)上设有轴承(33)，所述搅拌机构总成包括搅拌电机(34)、连接轴(35)、橡胶连接块(36)、搅拌棒(37)，所述连接轴(35)顶部设有与搅拌电机(34)输出端相适应的内齿轮(38)，所述连接轴(35)远离内齿轮(38)的一端穿过轴承(33)与橡胶连接块(36)固定连接，所述橡胶连接块(36)外围设有紧固箍(39)，所述橡胶连接块(36)上设有连接槽(40)，所述搅拌棒(37)顶端设置在连接槽(40)内，并通过紧固箍(39)固定，所述搅拌棒(37)另一端穿过第三封闭胶塞(29)设置于瓶腔(10)内，所述搅拌棒(37)底部设有与瓶腔(10)相适应的弧形搅拌板(41)。

2.根据权利要求1所述一种实验室用化学合成装置，其特征在于：所述支撑竖杆(6)为2个,所述支撑竖杆(6)上均设有与支撑竖杆(6)滑动连接的矩形套环(42)，所述矩形套环(42)上设有固定螺栓(43)，所述矩形套环(42)上远离固定螺栓(43)的一端设有连接杆(44)，所述第一固定架(7)、第二固定架(8)和第三固定架(32)分别与相对应的连接杆(44)固定连接。

3.根据权利要求2所述一种实验室用化学合成装置，其特征在于：所述第三固定架(32)上设有电机固定支架(45)，所述电机固定支架(45)底部与第三固定架(32)通过螺栓固定。

4.根据权利要求1所述一种实验室用化学合成装置，其特征在于：所述第三封闭胶塞(29)上还设有温度计(46)，所述温度计(46)的底端伸入到瓶腔(10)内的液面以下。

5.根据权利要求1所述一种实验室用化学合成装置，其特征在于：所述固体料进口(24)上设有第一橡胶密封套(47)，所述液体料进口(25)处设有第二橡胶密封套(48)。