CN213025019U - 一种探究氧气化学性质的环保型实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种探究氧气化学性质的环保型实验装置，涉及化学实验装置领域，其特征在于：它依次由产气组件、送气机构、燃烧反应组件、尾气处理机构连接而成；所述产气组件包括打气筒和氧气发生组件；所述送气机构包括第一空气存储腔和第一氧气存储腔；所述燃烧反应组件氧气助燃室和空气助燃室；本实用新型的目的是提供一种探究氧气化学性质的环保型实验装置，通过同步燃烧实验能明显看到可燃物分别在氧气、空气中的燃烧区别，同时通过尾气处理，减少对环境的污染，提高了教学质量和教学的安全性。

Description

一种探究氧气化学性质的环保型实验装置

技术领域

本实用新型属于化学实验装置领域，具体为一种探究氧气化学性质的环保型实验装置。

背景技术

在初中的化学实验课堂上，探究氧气化学性质的实验是较为重要的实验。实验内容主要包括：1、木炭在氧气中燃烧的实验；2、磷在氧气中燃烧的实验；3、硫在氧气中燃烧的实验。传统的实验方式存在以下缺陷：1、实验前要提前用集气瓶收集氧气，费时费力；2、集气瓶中氧气含量有限，会造成木炭、磷、硫不能持续且充分的燃烧，实验现象不持久且浪费实验原料；3、硫、磷燃烧产生的二氧化硫、五氧化二磷等尾气直接排入大气中，易造成环境污染。

通过专利检索，存在以下已知现有技术方案：

专利1：

申请号：CN201420010273.X，申请日：20140108，授权公告日：20140702，本实用新型一种探究氧气性质的实验装置，包括氧气发生组件、氧气收集装置和多根橡胶管，氧气收集装置的进气管和出气口上均连接有橡胶管，连接在氧气收集装置进气管上的橡胶管的另一端连接在氧气发生组件上，连接在氧气收集装置的进气管和出气口上的橡胶管上均设置有开关。该实验装置，存储氧气简单方便，氧气利用率高，且不占用课堂时间且氧气制取、性质实验一体化。本实用新型不仅仅局限于探究氧气的实验，只要是固液常温型制取气体的实验都可以用本实用新型来实现，适用范围广。该探究氧气性质的实验装置存在做磷、硫燃烧实验时产生的尾气未处理，易造成污染。

专利2：

申请号：CN201621109604.0，申请日：20161011，授权公告日：20170517，本实用新型提供验证氧气性质的改进实验装置，其主要特征在于：它由装有二氧化锰的锥形瓶、双孔橡皮塞、装有过氧化氢溶液的分液漏斗、六根导气管、三根乳胶管、装有氯化钙固体的干燥管、六个单孔橡皮塞、装有适量水的三口烧瓶、装有木炭的燃烧匙、装有红磷和硫的内有两个凹槽的硬质玻璃管、铁架台、装有澄清石灰水的烧杯、两盏酒精灯组成。课本实验装置有缺陷：要事先准备多瓶氧气，用多套装置做多个实验，麻烦；不环保。使用本实用新型方便快捷，只用一种装置就能完成验证氧气化学性质的多个实验。本实用新型不仅适用于教师做演示实验，还适用于学生做分组实验。该验证氧气性质的改进实验装置没有实验组和对比组，实验对比效果不直观。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对以上问题，提供一种探究氧气化学性质的环保型实验装置，通过同步燃烧实验能明显看到可燃物分别在氧气、空气中的燃烧区别，同时通过尾气处理，减少对环境的污染。

为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种探究氧气化学性质的环保型实验装置，它依次由产气组件、送气机构、燃烧反应组件、尾气处理机构连接而成；所述产气组件包括打气筒、氧气发生组件；所述送气机构包括第一氧气存储腔和第一空气存储腔；所述第一氧气存储腔内活动设置有改变内部容积的第一氧气压板，第一氧气存储腔外壁上设置有第一氧气进口管、第一氧气出口管，所述第一氧气进口管与氧气发生组件管路连接；所述第一空气存储腔内活动设置有改变内部容积的第一空气压板，第一空气存储腔外壁上设置有第一空气进口管、第一空气出口管，所述第一空气进口管与打气筒管路连接；所述燃烧反应组件包括氧气助燃室和空气助燃室；所述氧气助燃室和空气助燃室内均设置有燃烧匙以及点火枪；所述氧气助燃室内的燃烧匙周围设置有氧气助燃出气口，所述氧气助燃出气口与第一氧气存储腔的第一氧气出口管连接；所述空气助燃室内的燃烧匙周围设置有空气助燃出气口，所述空气助燃出气口通过与第一空气存储腔的第一空气出口管连接；所述氧气助燃室、空气助燃室上均设置通过管路与尾气处理机构连接的排气口。

进一步的，所述氧气助燃室内部围绕燃烧匙设置有与氧气助燃出气口连通的氧气助燃套，所述空气助燃室内部围绕燃烧匙设置有与空气助燃出气口连通的空气助燃套；所述氧气助燃套、空气助燃套上靠近燃烧匙的一侧均布设置有透气圆孔。

进一步的，所述送气机构的第一氧气存储腔内部设置有分别与第一氧气进口管、第一氧气出口管连通的第一氧气储气袋；第一空气存储腔内部设置有分别与第一空气进口管、第一空气出口管连通的第一空气储气袋。

进一步的，所述氧气发生组件包括：装有二氧化锰的反应容器以及向反应容器内加注过氧化氢溶液的注射器；所述反应容器上设置有出气导管，所述出气导管与第一氧气存储腔的第一氧气进口管连接连通。

进一步的，所述氧气发生组件还包括用于干燥氧气的装有碱石灰固体的干燥管，所述干燥管一端与所述氧气发生组件的出气导管连接，另一端与第一氧气存储腔的第一氧气进口管连接。

进一步的，所述送气机构还包括第二氧气存储腔；所述第二氧气存储腔内活动设置有改变内部容积的第二氧气压板，第二氧气存储腔外壁上设置有第二氧气进口管、第二氧气出口管，所述第二氧气进口管与氧气发生组件管路连接；所述第二氧气出口管与氧气助燃室的氧气助燃出气口连接。

进一步的，所述第二氧气存储腔内部设置有分别与第二氧气进口管、第二氧气出口管连通的第二氧气储气袋。

进一步的，所述尾气处理机构为装有氢氧化钠液体溶剂的盛液槽，所述排气口通过导气管伸至盛液槽中的液面下。

本实用新型的有益效果：提供一种探究氧气化学性质的环保型实验装置，即能提供充足的氧气，又能通过同步燃烧实验能明显看到可燃物分别在氧气、空气中的燃烧区别，同时通过尾气处理，减少对环境的污染。提高了教学质量和教学的安全性。

1.产气组件与送气机构能为实验提供充足的氧气，保证实验能顺利进行；

2.改进的燃烧反应组件能同时进行两种不同环境条件下的对比试验，实验对比效果明显、直观；

3.具备尾气处理机构，减少了对环境的污染。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型送气机构的局部剖视图；

图3为本实用新型燃烧反应组件的结构示意图；

图4为本实用新型氧气助燃套的半剖视图。

图中所述文字标注表示为：1、送气机构；11、第一氧气存储腔；1101、第一氧气储气袋；12、第一空气存储腔；13第二空气存储腔；2、燃烧反应组件；21、氧气助燃室；2101、氧气助燃出气口；2102、氧气助燃套；22、空气助燃室；2201、空气助燃出气口；2202、空气助燃套；23、燃烧匙；24、点火枪；25、排气口；26、橡皮塞；27、开口；28、斜管；29、通孔；3、打气筒；4、反应容器；41、注射器；42、出气导管；43、干燥管；44、双孔橡皮塞；5、盛液槽；51、导气管。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

如图1-4所示，本实用新型的具体结构为：一种探究氧气化学性质的环保型实验装置，它依次由产气组件、送气机构1、燃烧反应组件2、尾气处理机构连接而成；所述产气组件包括打气筒3、氧气发生组件，分别用于制取空气和氧气；所述送气机构1包括第一氧气存储腔11和第一空气存储腔12，分别用于存储产气组件输送过来的氧气和空气；所述第一氧气存储腔11内活动设置有改变内部容积的第一氧气压板，压板上设置有压杆，通过第一氧气压板的挤压，将第一氧气存储腔11内的氧气挤压出去；第一氧气存储腔11外壁上设置有第一氧气进口管、第一氧气出口管，所述第一氧气进口管与氧气发生组件管路连接，第一氧气进口管与管路连接处设置有用于密封的第一氧气进口弹簧夹；所述第一空气存储腔12内活动设置有改变内部容积的第一空气压板，压板上设置有压杆，通过第一空气压板的挤压，将第一空气存储腔12内的空气挤压出去；第一空气存储腔12外壁上设置有第一空气进口管、第一空气出口管，所述第一空气进口管与打气筒3管路连接，第一空气进口管与管路连接处设置有用于密封的第一空气进口弹簧夹；所述燃烧反应组件2包括氧气助燃室21和空气助燃室22，氧气助燃室21接收送气机构1输送过来的氧气，空气助燃室22接收送气机构1输送过来的空气；所述氧气助燃室21和空气助燃室22内均设置有燃烧匙23以及点火枪24，所述燃烧匙23设置于橡皮塞26下方，橡皮塞26设置在开口27处；点火枪24设置在氧气助燃室21和空气助燃室22外壁的斜管28中，点火枪26的出火口对准燃烧匙23；所述氧气助燃室21内的燃烧匙23周围设置有氧气助燃出气口2101，所述氧气助燃出气口2101通过管路与第一氧气存储腔11的第一氧气出口管连接，第一氧气存储腔11中的氧气通过氧气助燃出气口2101输入氧气助燃室21中，第一氧气出口管与管路连接处设置有用于密封的第一氧气出口弹簧夹；所述空气助燃室22内的燃烧匙23周围设置有空气助燃出气口2201，所述空气助燃出气口2201通过与第一空气存储腔12的第一空气出口管连接，第一空气存储腔12中的空气通过空气助燃出气口2201输入空气助燃室22中，第一空气出口管与管路连接处设置有用于密封的第一空气出口弹簧夹；所述氧气助燃室21、空气助燃室22上均设置通过管路与尾气处理机构连接的排气口25。

具体使用时，打开第一空气进口弹簧夹，关闭第一空气出口弹簧夹，按压打气筒3往第一空气存储腔中12通入一定体积的空气，随后关闭第一空气进口弹簧夹；打开第一氧气进口弹簧夹，关闭第一氧气出口弹簧机，启动氧气发生组件的化学反应往第一氧气存储腔11中通入与第一空气存储腔12中相同体积的氧气；实验时先往燃烧匙23中加入适量的实验燃烧物，随后通过点火枪24同时点燃两个燃烧匙23中的实验燃烧物，打开第一空气出口弹簧夹、第一氧气出口弹簧夹，通过压杆按压送气机构1的第一氧气压板、第一空气压板分别往氧气助燃室21、空气助燃室22中输入氧气和空气，观察燃烧物在氧气环境和空气环境下燃烧的不同现象；实验产生的尾气随着实验的发生，通过排气口25逐渐排入尾气处理装置中。

优选的，所述氧气助燃室21内部围绕燃烧匙23设置有与氧气助燃出气口2101连通的氧气助燃套2102，所述空气助燃室22内部围绕燃烧匙23设置有与空气助燃出气口2201连通的空气助燃套2202；所述氧气助燃套2102、空气助燃套2202为内部中空的空心圆柱体；所述氧气助燃套2102、空气助燃套2202上靠近燃烧匙23的一侧均布设置有透气圆孔；所述氧气助燃套2102、空气助燃套2202上均设置有便于点火枪24伸入的通孔29。

优选的，所述送气机构1的第一氧气存储腔11内部设置有分别与第一氧气进口管、第一氧气出口管连通的第一氧气储气袋1101，用于存储氧气发生组件输送过来的氧气；第一空气存储腔12内部设置有分别与第一空气进口管、第一空气出口管连通的第一空气储气袋，用于存储打气筒3输送过来的氧气。

优选的，所述氧气发生组件包括：装有二氧化锰的反应容器4以及向反应容器4内加注过氧化氢溶液的注射器41，氧气发生的原理是二氧化锰催化过氧化氢溶液分解生成氧气，注射器41用于控制注入反应容器4中的过氧化氢溶液的量以控制反应速率；所述反应容器4上设置有出气导管42，所述出气导管42与第一氧气存储腔11的第一氧气进口管连接连通；所述反应容器4开口处设置有双孔橡皮塞44，注射器41、出气导管42分别设置于双空橡皮塞44的两个孔中。

优选的，所述氧气发生组件还包括用于干燥氧气的装有碱石灰固体的干燥管43，所述干燥管43为U型干燥管或球形干燥管；所述干燥管43一端与所述氧气发生组件的出气导管42连接，另一端与第一氧气存储腔11的第一氧气进口管连接。

优选的，所述送气机构1还包括第二氧气存储腔13，用于存储多余的氧气以进行下一次实验；所述第二氧气存储腔13内活动设置有改变内部容积的第二氧气压板，压板上设置有压杆，通过第一氧气压板的挤压，将第一氧气存储腔11内的氧气挤压出去；第二氧气存储腔13外壁上设置有第二氧气进口管、第二氧气出口管，所述第二氧气进口管通过三通管路与氧气发生组件管路连接，第二氧气进口管与管路连接处设置有用于密封的第二氧气进口弹簧夹；所述第二氧气出口管通过三通管路与氧气助燃室21的氧气助燃出气口2101连接，第二氧气出口管与管路连接处设置有用于密封的第二氧气出口弹簧夹。

优选的，所述第二氧气存储腔13内部设置有分别与第二氧气进口管、第二氧气出口管连通的第二氧气储气袋，用于存储氧气发生组件输送过来的氧气。

优选的，所述尾气处理机构为装有氢氧化钠液体溶剂的盛液槽5，氢氧化钠溶液可吸收实验尾气中的二氧化碳、二氧化硫、五氧化二磷，减少了环境污染；所述排气口25通过导气管51伸至盛液槽5中的液面下，使排气口25排出的尾气能和氢氧化钠溶液充分接触。

需要说明的是，在本文中，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。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护。

Claims (8)

1.一种探究氧气化学性质的环保型实验装置，其特征在于：它依次由产气组件、送气机构(1)、燃烧反应组件(2)、尾气处理机构连接而成；

所述产气组件包括打气筒(3)、氧气发生组件；

所述送气机构(1)包括第一氧气存储腔(11)和第一空气存储腔(12)；所述第一氧气存储腔(11)内活动设置有改变内部容积的第一氧气压板，第一氧气存储腔(11)外壁上设置有第一氧气进口管、第一氧气出口管，所述第一氧气进口管与氧气发生组件管路连接；所述第一空气存储腔(12)内活动设置有改变内部容积的第一空气压板，第一空气存储腔(12)外壁上设置有第一空气进口管、第一空气出口管，所述第一空气进口管与打气筒(3)管路连接；

所述燃烧反应组件(2)包括氧气助燃室(21)和空气助燃室(22)；所述氧气助燃室(21)和空气助燃室(22)内均设置有燃烧匙(23)以及点火枪(24)；所述氧气助燃室(21)内的燃烧匙(23)周围设置有氧气助燃出气口(2101)，所述氧气助燃出气口(2101)与第一氧气存储腔(11)的第一氧气出口管连接；所述空气助燃室(22)内的燃烧匙(23)周围设置有空气助燃出气口(2201)，所述空气助燃出气口(2201)通过与第一空气存储腔(12)的第一空气出口管连接；

所述氧气助燃室(21)、空气助燃室(22)上均设置通过管路与尾气处理机构连接的排气口(25)。

2.根据权利要求1所述的探究氧气化学性质的环保型实验装置，其特征在于，所述氧气助燃室(21)内部围绕燃烧匙(23)设置有与氧气助燃出气口(2101)连通的氧气助燃套(2102)，所述空气助燃室(22)内部围绕燃烧匙(23)设置有与空气助燃出气口(2201)连通的空气助燃套(2202)；所述氧气助燃套(2102)、空气助燃套(2202)上靠近燃烧匙(23)的一侧均布设置有透气圆孔。

3.根据权利要求1所述的探究氧气化学性质的环保型实验装置，其特征在于，所述送气机构(1)的第一氧气存储腔(11)内部设置有分别与第一氧气进口管、第一氧气出口管连通的第一氧气储气袋(1101)；第一空气存储腔(12)内部设置有分别与第一空气进口管、第一空气出口管连通的第一空气储气袋。

4.根据权利要求1所述的探究氧气化学性质的环保型实验装置，其特征在于，所述氧气发生组件包括：装有二氧化锰的反应容器(4)以及向反应容器(4)内加注过氧化氢溶液的注射器(41)；所述反应容器(4)上设置有出气导管(42)，所述出气导管(42)与第一氧气存储腔(11)的第一氧气进口管连接连通。

5.根据权利要求4所述的探究氧气化学性质的环保型实验装置，其特征在于，所述氧气发生组件还包括用于干燥氧气的装有碱石灰固体的干燥管(43)，所述干燥管(43)一端与所述氧气发生组件的出气导管(42)连接，另一端与第一氧气存储腔(11)的第一氧气进口管连接。

6.根据权利要求1所述的探究氧气化学性质的环保型实验装置，其特征在于，所述送气机构(1)还包括第二氧气存储腔(13)；所述第二氧气存储腔(13)内活动设置有改变内部容积的第二氧气压板，第二氧气存储腔(13)外壁上设置有第二氧气进口管、第二氧气出口管，所述第二氧气进口管与氧气发生组件管路连接；所述第二氧气出口管与氧气助燃室(21)的氧气助燃出气口(2101)连接。

7.根据权利要求6所述的探究氧气化学性质的环保型实验装置，其特征在于，所述第二氧气存储腔(13)内部设置有分别与第二氧气进口管、第二氧气出口管连通的第二氧气储气袋。

8.根据权利要求1所述的探究氧气化学性质的环保型实验装置，其特征在于，所述尾气处理机构为装有氢氧化钠液体溶剂的盛液槽(5)，所述排气口(25)通过导气管(51)伸至盛液槽(5)中的液面下。

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