CN208766072U - 一种测量h2o2分解反应速率常数的实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种测量H2O2分解反应速率常数的实验装置，包括底座，底座的顶部从左到右依次固定安装有恒温磁力搅拌器、支架和升降装置，恒温磁力搅拌器内放置有锥形瓶，支架的侧面通过单臂夹固定安装有量气管，量气管的顶部设置有压力表，升降装置上设置有水准瓶，锥形瓶瓶口处设置有玻璃塞，且玻璃塞的顶部设置有与锥形瓶内部连通的第一橡胶管。本实用新型通过量气管内气体压力来控制电机的正反转以及转速，带动水准瓶升降，使水准瓶与量气管液位时刻保持水平状态，由此将量气管内压力变化控制在允许实验误差范围内；通过设置恒温磁力搅拌器和磨口玻璃塞以及旋塞，保证温度的稳定性以及实验装置的气密性，提高实验精确度。

Description

一种测量H2O2分解反应速率常数的实验装置

技术领域

本实用新型涉及实验装置技术领域，具体为一种测量H2O2分解反应速率常数的实验装置。

背景技术

物理化学实验是高等院校化学化工类专业基础课的重要组成部分，其中氢氧燃料电池催化剂的研制与活性评价、过氧化氢的催化分解等实验是物化课程中关于反应动力学部分的典型教学实验。目前国内实验教材中使用的实验装置存在如下缺陷：反应锥形瓶采用橡胶塞连接容易漏气，反应温度不能精确控制和调节，量气管的三通旋塞容易漏气和操作失误，量气管内气压不易控制导致读数误差太大。

所以开展H2O2分解反应速率常数测定时，急需一种能够严格控制反应装置的气密性、精确控制反应温度和实现量气管内气压精准恒定的实验装置，以提高实验精确度。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种测量H2O2分解反应速率常数的实验装置，解决了现有H2O2分解反应速率常数测定实验装置中存在气密性差、温度不易控制、量气管内气压不易控制对反应速率常数测定影响较大的问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种测量H2O2分解反应速率常数的实验装置，包括底座，所述底座的顶部从左到右依次固定安装有恒温磁力搅拌器、支架和升降装置；

所述恒温磁力搅拌器的内放置有锥形瓶，所述支架的侧面通过单臂夹固定安装有量气管，且量气管的顶部设置有压力表，所述升降装置上设置有水准瓶，所述锥形瓶的瓶口处设置有玻璃塞，且玻璃塞的顶部设置有与锥形瓶内部连通的第一橡胶管，所述第一橡胶管远离锥形瓶的一端第一旋塞与量气管的进气口连通，所述量气管的出水口连通有第二橡胶管，所述第二橡胶管远离量气管的一端通过第二旋塞与水准瓶的进水口连通。

优选的，所述升降装置包括固定杆和控制器，所述固定杆靠近支架的一侧上下两部分别固定安装有第一固定块和第二固定块，所述第一固定块的顶部固定安装有转动电机，所述转动电机的输出端固定安装有螺纹杆，且螺纹杆远离转动电机的一端贯穿第一固定块并延伸至第二固定块的顶部，所述螺纹杆的周侧面螺纹套接有螺纹块，所述水准瓶放置在螺纹块的上表面，所述控制器的输出端与转动电机电性连接，所述控制器的输入端与压力表电性连接。

优选的，所述第一固定块的顶部固定安装有滑杆，且滑杆的底部贯穿螺纹块并延伸至第二固定块的顶部。

优选的，所述量气管的一侧且位于量气管进气口的下方设置有放空旋塞。

优选的，所述锥形瓶为磨口锥形瓶，所述玻璃塞为磨口玻璃塞。

优选的，所述压力表为电接点压力表，其精度为0.1级，测量范围为 0-10kPa。

有益效果

本实用新型提供了一种测量H2O2分解反应速率常数的实验装置。具备以下有益效果：

(1)、该测量H2O2分解反应速率常数的实验装置，通过压力表感应的量气管内压力，将此信号传输于控制器，控制器据此信号控制电机的正反转以及转速，带动水准瓶升降，使水准瓶与量气管液位时刻保持水平状态，由此将量气管内压力变化控制在在允许实验误差范围内，提高实验精确度。

(2)该测量H2O2分解反应速率常数的实验装置，通过磨口锥形瓶和磨口玻璃塞以及第一旋塞和第二旋塞的配套使用增加了气体发生装置的气密性，提高实验数据的精确度，放空旋塞的存在保证了实验过程的安全性。

(3)该测量H2O2分解反应速率常数的实验装置，将传统的磁力搅拌器改为恒温磁力搅拌器，使得反应的温度稳定可控，保证整个分解反应过程在同一温度下进行，提高了实验的精确性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型的固定杆侧视图。

图中：1、底座；2、恒温磁力搅拌器；3、支架；4、锥形瓶；5、量气管； 6、水准瓶；7、玻璃塞；8、第一橡胶管；9、压力表；10、第二橡胶管；11、固定杆；12、控制器；13、第一固定块；14、第二固定块；15、转动电机； 16、螺纹杆；17、螺纹块；18、滑杆；19、放空旋塞；20、刻度；21、第一旋塞；22、第二旋塞。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种测量H2O2分解反应速率常数的实验装置，包括底座1，底座1的顶部从左到右依次固定安装有恒温磁力搅拌器2、支架3和升降装置；

恒温磁力搅拌器2内放置有锥形瓶4，支架3的侧面通过单臂夹固定安装有量气管5，且量气管5的顶部设置有压力表9，压力表9为电接点压力表，其精度为0.1级，测量范围为0-10kPa，升降装置上放置有水准瓶6，锥形瓶 4的瓶口处设置有玻璃塞7，且玻璃塞7的顶部设置有与锥形瓶4内部连通的第一橡胶管8，第一橡胶管8远离锥形瓶4的一端通过第一旋塞21与量气管 5的进气口连通，量气管5的出水口连通有第二橡胶管10，第二橡胶管10远离量气管5的一端通过第二旋塞22与水准瓶6的进水口连通，通过磨口的锥形瓶4和磨口的玻璃塞7以及第一旋塞21和第二旋塞22的配套使用增加了气体发生装置的气密性，提高实验数据的精准度。

其中升降装置包括固定杆11和控制器12，固定杆11靠近支架3的一侧上下两部分别固定安装有第一固定块13和第二固定块14，第一固定块13的顶部固定安装有转动电机15，转动电机15为三相异步交流电机，转动电机 15的输出端固定安装有螺纹杆16，且螺纹杆16远离转动电机15的一端贯穿第一固定块13并延伸至第二固定块14的顶部，螺纹杆16的周侧面螺纹套接有螺纹块17，水准瓶6放置在螺纹块17的上表面，控制器12的输出端与转动电机15电性连接，控制器12的输入端与压力表9电性连接，控制器12通过压力表9传来的数据，控制转动电机15的转动，带动螺纹块17和水准瓶6 上下移动，保持水准瓶6内的液面与量气管5内的液面高度差维持在一定的范围内。

其中第一固定块13的顶部固定安装有滑杆18，且滑杆18的底部贯穿螺纹块17并延伸至第二固定块14的顶部，滑杆18的设置可以保证水准瓶6的升降更加平稳，量气管5的一侧且位于量气管5进气口的下方设置有放空旋塞19，放空旋塞19的存在保证了实验过程的安全性。

其中锥形瓶4为磨口锥形瓶，玻璃塞7为磨口玻璃塞，量气管5的外表面设置有刻度20，量气管5的容积小于水准瓶6的容积。

使用时，关闭第二旋塞22后水准瓶6注满水，连接橡胶管10后打开第二旋塞22，调节螺纹块17高度使水准瓶6液面与量气管5液面平齐并使量气管5液面处于零刻度线，开启第一旋塞20和放空旋塞19，按照图示连接剩余装置，锥形瓶4内加入H2O2实验液，开启恒温磁力搅拌器2，当温度达到所需实验温度时，加入催化剂，立刻关闭放空旋塞19，当量气管5液面开始下降时，控制器12在压力表9提供的压力变化数据支持下控制转动电机15的正反转以及转速，使水准瓶6液面与量气管5液面时刻保持一致，这样的设计将量气管5内压力变化控制在在允许实验误差范围内，提高实验精确度。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种测量H2O2分解反应速率常数的实验装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的顶部从左到右依次固定安装有恒温磁力搅拌器(2)、支架(3)和升降装置；

所述恒温磁力搅拌器(2)内放置有锥形瓶(4)，所述支架(3)的侧面通过单臂夹固定安装有量气管(5)，且量气管(5)的顶部设置有压力表(9)，所述升降装置上设置有水准瓶(6)，所述锥形瓶(4)的瓶口处设置有玻璃塞(7)，且玻璃塞(7)的顶部设置有与锥形瓶(4)内部连通的第一橡胶管(8)，所述第一橡胶管(8)远离锥形瓶(4)的一端通过第一旋塞(21)与量气管(5)的进气口连通，所述量气管(5)的出水口连通有第二橡胶管(10)，所述第二橡胶管(10)远离量气管(5)的一端通过第二旋塞(22)与水准瓶(6)的进水口连通。

2.根据权利要求1所述的一种测量H2O2分解反应速率常数的实验装置，其特征在于：所述升降装置包括固定杆(11)和控制器(12)，所述固定杆(11)靠近支架(3)的一侧上下两部分别固定安装有第一固定块(13)和第二固定块(14)，所述第一固定块(13)的顶部固定安装有转动电机(15)，所述转动电机(15)的输出端固定安装有螺纹杆(16)，且螺纹杆(16)远离转动电机(15)的一端贯穿第一固定块(13)并延伸至第二固定块(14)的顶部，所述螺纹杆(16)的周侧面螺纹套接有螺纹块(17)，所述水准瓶(6)放置在螺纹块(17)的上表面，所述控制器(12)的输出端与转动电机(15)电性连接，所述控制器(12)的输入端与压力表(9)电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种测量H2O2分解反应速率常数的实验装置，其特征在于：所述第一固定块(13)的顶部固定安装有滑杆(18)，且滑杆(18)的底部贯穿螺纹块(17)并延伸至第二固定块(14)的顶部。

4.根据权利要求1所述的一种测量H2O2分解反应速率常数的实验装置，其特征在于：所述量气管(5)的一侧且位于量气管(5)进气口的下方设置有放空旋塞(19)。

5.根据权利要求1所述的一种测量H2O2分解反应速率常数的实验装置，其特征在于：所述锥形瓶(4)为磨口锥形瓶，所述玻璃塞(7)为磨口玻璃塞。

6.根据权利要求1所述的一种测量H2O2分解反应速率常数的实验装置，其特征在于：所述压力表(9)为电接点压力表，其精度为0.1级，测量范围为0-10kPa。