CN215103608U - 一种古代铜合金中铅的电解沉积装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种古代铜合金中铅的电解沉积装置，包括底座，所述底座存在n个电解池放置孔，所述底座两侧由两块侧板连接上板下板前板后板形成腔体，所述后板安装AC/DC电源模块和二进2n出分线盒，所述前板安装n个直流调压电源模块，所述n个直流调压电源模块上方安装n个对应的通断开关，所述下板存在n个孔洞，所述直流调压电源模块输出端正极和负极分别安装一根惰性电极。本实用新型是一种古代铜合金铅同位素测定之前对铜合金中所含的铅进行电解提取的装置，有益效果在于实现了铜合金中铅的电解沉积，提高了铅的提取效率，减小了设备的体积，延长了设备的使用寿命，制作成本低，易于组装和维护，使用方便且安全性高。

Description

一种古代铜合金中铅的电解沉积装置

技术领域

本实用新型涉及考古化学实验领域，特别是涉及一种古代铜合金中铅的电解沉积装置。

背景技术

古代铜合金中铅的提取是铜合金铅同位素比值测定的必要前处理实验，直接影响同位素测定实验的准确性和精确性。电解沉降法是对古代铜合金中的铅进行提纯提取的主要方法。由于尚无本领域的专业设备，以往从业人员通过对直流稳压电源适配器进行简单改装，搭配粗铜丝和基本框架制成简易的电解沉积装置。

但是由于电解沉积所处的复杂酸碱环境，使得所述简易设备使用寿命短暂。每次使用时都需对粗铜丝和设备裸露部分进行打磨除锈，操作繁琐且安全性较差。无法直观了解实验的反应速率，也无法对电压和电流进行控制，从而导致铅的提取效率低下。单个设备体积大，且每个设备都需有专门的电源适配器，对操作空间有较大的要求。

发明内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种古代铜合金中铅的电解沉积装置。解决了古代铜合金中铅的电解沉积效率低、设备使用寿命短、操作繁琐、反应强度不直观等问题。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种古代铜合金中铅的电解沉积装置，包括底座1，所述底座1存在n个电解池放置孔2，所述底座1两侧由两块侧板4连接上板5、下板6、前板7和后板8形成腔体，所述后板8安装AC/DC电源模块9和二进2n出分线盒10，所述前板7安装n个直流调压电源模块11，所述n个直流调压电源模块11上方安装n个对应的通断开关14，所述下板存在n个孔洞，所述直流调压电源模块11输出端正极和负极分别安装一根惰性电极15；交流电源依次连接AC/DC电源模块9和二进2n出分线盒10；二进2n出分线盒10分别连接n个通断开关14，每个通断开关14分别依次连接一个直流调压电源模块11和一个电解池，每一个电解池放在对应的电解池放置孔2内。

进一步地，所述n为正整数。

进一步地，所述直流调压模块11具备LED显示屏12和旋转电位器13。

进一步地，所述底座1下方存在四个台脚3。

进一步地，所述AC/DC电源模块9和所述二进2n出分线盒10通过螺钉与所述后板8连接。

进一步地，所述直流调压电源模块11和所述通断开关14通过卡扣嵌入前板7。

进一步地，所述惰性电极15由单股镀银铜导线17和铂丝18组成。

进一步地，所述惰性电极15穿过所述孔洞正对所述电解池放置孔2。

进一步地，所述底座1、所述侧板4、所述上板5、所述下板6、所述前板7和所述后板8通过螺钉组装，或者通过其他方式组装。

本实施例中，所述直流调压电源模块、所述孔洞和所述电解池放置孔在空间位置上具有垂直对应关系。所述孔洞为矩形孔；所述电解池放置孔为圆形烧杯孔。如此设置，所述每对惰性电极可直接穿过所述矩形孔正对电解池放置孔，在放置烧杯后即可对电解池溶液进行电解。

本实施例中，所述惰性电极由一根长的单股镀银铜导线和一根短的铂丝绞合而成，绞合处由热缩管包裹，铂丝非绞合端呈钩状。如此设置，所述惰性电极用于对溶液中的铅进行电解沉积，整体制作成本得以降低，同时热缩管的处理也防止镀银铜导线的裸露部分在复杂的酸碱环境中的锈蚀，钩状的铂丝非绞合端用于悬挂可移动的铂电极，以便每次电解沉积后对铂电极进行充分清洗。

本实施例中，所述AC/DC电源模块型号为Akozon生产的XK-2412-24，通过螺钉与所述后板链接，所述二进2n出分线盒与所述后板通过螺钉连接。如此设置，所述AC/DC电源模块用于提供直流电压，输出电压为24V，属于人体持续接触安全电压，保证了整个电路系统的安全性，通过螺钉连接便于对其进行安装固定，所述二进2n出分线盒用于对n个直流调压电源模块进行并联，通过螺钉便于对其进行安装固定。

本实施例中，所述直流调压电源模块共有四个，每个均具有LED显示屏和旋转电位器，所述直流调压电源模块通过卡扣嵌入所述前板，所述通断开关共有四个，通过卡扣嵌入所述前板，所述通断开关位于对应所述直流调压电源模块正上方。如此设置，所述直流调压模块的LED显示屏用于实时显示电解池的电压和电流数值，所述直流调压模块的旋转电位器用于无极调整电解池的电压，并通过电压控制电流，即通过电压控制反应速率和强度，通过卡扣嵌入便于对其进行安装固定，所述通断开关用于控制对应的所述直流调压模块的开启和关闭，通过卡扣嵌入便于对其进行安装固定。

本实施例中，所述底座为矩形并在所述底座的四角边缘用螺钉连接四个台脚，所述电解池放置孔的尺寸略大于进行实验时所用的烧杯。如此设置，所述底座整体高于水平操作台，在所述电解池放置孔放置实验所用烧杯时，烧杯底部低于所述底座，便于对烧杯进行固定，防止实验误触导致烧杯倾翻。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、构建一个专业的古代铜合金中铅的电解沉积装置，通过该装置可以实现对电解池中的铜合金溶液中铜和铅进行有效分离沉积，从而实现对铅的提取。

2、将装置设计为多个并联电路，每个电路由通断开关控制，与电解池形成回路，可保证多个电解池同时独立运行，互不干扰，提高了实验效率，体积小，缩小了实验的操作空间要求。

3、LED显示屏使得实验人员能够实时获取电解池中的电压和电流数值，便于实验人员实时了解反应发生的具体情况，并通过旋转电位器进行对电压和电流进行精细控制，提高了铅的提取效率。

4、模块化设计，便于组装，且在任意模块受损时，便于更换；对惰性电极的改装降低了设备的制作成本；防腐蚀设计，提高了设备对复杂酸碱环境的耐受性和设备使用的安全性，简化了实验操作流程，延长了设备的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型所述一种古代铜合金中铅的电解沉积装置的立体结构示意图；

图2是本实用新型所述一种古代铜合金中铅的电解沉积装置的改装惰性电极结构示意图；

图3是本实用新型所述一种古代铜合金中铅的电解沉积装置的电路结构流程框图。

附图标记说明如下：

1、底座；2、电解池放置孔；3、台脚；4、侧板；5、上板；6、下板；7、前板；8、后板；9、AD/DC电源模块；10、分线盒；11、直流调压电源模块；12、LED显示屏；13、旋转电位器；14、通断开关；15、惰性电极；16、方形孔；17、单股镀银铜导线；18、铂丝；19、热缩管。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例详细介绍本实用新型。但以下的实施例仅限于解释本实用新型，本实用新型的保护范围应包括权利要求的全部内容，而且通过以下实施例的叙述，本领域的技术人员是可以完全实现本实用新型权利要求的全部内容。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“端”、“侧”、“底”、“内”、“外”、“正对”、“水平”、“圆形”、“方形”、“长”、“短”等指示的方位或位置关系和形状，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位和形状构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图及实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。

如图1所示，一种古代铜合金中铅的电解沉积装置，包括底座1，底座1上存在四个电解池放置孔2，底座1下安装四个台脚3，底座1两端各有一块侧板4，侧板4与上板5、下板6、前板7和后板8连接形成一个长方体外壳，后板8安装AC/DC电源模块9和二进八出分线盒10，前板7水平安装四个直流调压电源模块11，直流调压电源模块11具备实时显示电压电流的LED显示屏12和实时调节电压电流的旋转电位器13，直流调压电源模块11上方安装控制直流调压电源模块11的通断开关14，直流调压电源模块11输出端正极和负极分别安装一根惰性电极15，下板6上水平排列四个方形孔16，惰性电极15穿过方形孔16，惰性电极15正对电解池放置孔2。所述电解池放置孔2为圆形烧杯孔。所述直流调压电源模块11、所述方形孔16和所述圆形烧杯孔在空间位置上具有垂直对应关系。如此设置，所述每对惰性电极可直接穿过所述矩形孔正对电解池放置孔，在放置烧杯后即可对电解池溶液进行电解。

其中，所述底座1为矩形并在所述底座的四角边缘用螺钉连接四个台脚3，所述电解池放置孔2的尺寸略大于进行实验时所用的烧杯。如此设置，所述底座1整体高于水平操作台，在所述电解池放置孔2放置实验所用烧杯时，烧杯底部低于所述底座1，便于对烧杯进行固定，防止实验误触导致烧杯倾翻。

所述底座1、所述侧板4、所述上板5、所述下板6、所述前板7和所述后板8通过螺钉组装；或者通过其他方式组装。

如图2所示，本实施例中，惰性电极15为由一根较长的单股镀银铜导线17和一根短的铂丝18绞合而成，绞合处由热缩管19包裹，铂丝非绞合端呈钩状。如此设置，所述惰性电极用于对溶液中的铅进行电解沉积，整体制作成本得以降低，同时热缩管的处理也防止镀银铜导线的裸露部分在复杂的酸碱环境中的锈蚀，钩状的铂丝非绞合端用于悬挂可移动的铂电极，以便每次电解沉积后对铂电极进行充分清洗。

如图3所示，交流电源依次连接AC/DC电源模块9和二进八出分线盒10；二进八出分线盒10分别连接四个通断开关14，每个通断开关14分别依次连接一个直流调压电源模块11和一个电解池，每一个电解池放在对应的电解池放置孔2内。所述AC/DC电源模块9型号为Akozon生产的XK-2412-24，AC/DC电源模块9与后板8通过螺钉连接，二进八出分线盒10与后板8通过螺钉连接。如此设置，所述AC/DC电源模块用于提供直流电压，输出电压为24V，属于人体持续接触安全电压，保证了整个电路系统的安全性，通过螺钉连接便于对其进行安装固定，所述二进八出分线盒10用于对四个直流调压电源模块进行并联，通过螺钉便于对其进行安装固定。

交流电源提供的交流电经过AC/DC电源模块9整流为直流电，直流电通过二进八出分线盒10分流为四组电路，每组电路分别与一个通断开关14连接，每个通断开关14控制一个直流调压电源模块11，每个直流调压电源模块11通过两根惰性电极15与电解池形成一个完整的并联电路回路。

所述直流调压电源模块11共有四个，每个均具有LED显示屏12和旋转电位器13，所述直流调压电源模块11通过卡扣嵌入所述长方体外壳前板7，所述通断开关14共有四个，通过卡扣嵌入所述长方体外壳前板7，所述通断开关位于对应所述直流调压电源模块正上方。如此设置，所述直流调压模块的LED显示屏用于实时显示电解池的电压和电流数值。所述直流调压模块的旋转电位器13用于无极调整电解池的电压，并通过电压控制电流，即通过电压控制反应速率和强度，通过卡扣嵌入便于对其进行安装固定。所述通断开关14用于控制对应的所述直流调压模块的开启和关闭，通过卡扣嵌入便于对其进行安装固定。

本实施例中，通断开关14与前板7通过卡扣连接，直流调压电源模块11与前板7通过卡扣连接。

本实施例中，底座1需要具备良好的透明度，使得研究人员可以清楚观察电解池的反应情况。

使用方法：

实验人员在进行古代铜合金中铅的电解沉积实验时，连接电源，将电解池放入电解池放置孔2，将可重复使用的铂电极分别悬挂在惰性电极15的正极和负极，并使得铂电极没入电解池中，打开通断开关14，观察LED显示屏12显示的电压和电流值，若仅有电压值而无电流值，则通过调节旋转电位器13提高电压，直至有电流产生即可，此时可以观察到电解池里的铂电极周围有大量气泡产生，说明反应已经开始发生，反应结束后先取下铂电极，再关闭通断开关14。

以上显示描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (9)

1.一种古代铜合金中铅的电解沉积装置，其特征在于：包括底座(1)，所述底座(1)存在n个电解池放置孔(2)，所述底座(1)两侧由两块侧板(4)连接上板(5)、下板(6)、前板(7)和后板(8)形成腔体，所述后板(8)安装AC/DC电源模块(9)和二进2n出分线盒(10)，所述前板(7)安装n个直流调压电源模块(11)，所述n个直流调压电源模块(11)上方安装n个对应的通断开关(14)，所述下板存在n个孔洞，所述直流调压电源模块(11)输出端正极和负极分别安装一根惰性电极(15)；交流电源依次连接AC/DC电源模块(9)和二进2n出分线盒(10)；二进2n出分线盒(10)分别连接n个通断开关(14)，每个通断开关(14)分别依次连接一个直流调压电源模块(11)和一个电解池，每一个电解池放在对应的电解池放置孔(2)内。

2.根据权利要求1所述的一种古代铜合金中铅的电解沉积装置，其特征在于：所述n为正整数。

3.根据权利要求1所述的一种古代铜合金中铅的电解沉积装置，其特征在于：所述直流调压电源模块(11)具备LED显示屏(12)和旋转电位器(13)。

4.根据权利要求1所述的一种古代铜合金中铅的电解沉积装置，其特征在于：所述底座(1)下方存在四个台脚(3)。

5.根据权利要求1所述的一种古代铜合金中铅的电解沉积装置，其特征在于：所述AC/DC电源模块(9)和所述二进2n出分线盒(10)通过螺钉与所述后板(8)连接。

6.根据权利要求1所述的一种古代铜合金中铅的电解沉积装置，其特征在于：所述直流调压电源模块(11)和所述通断开关(14)通过卡扣嵌入前板(7)。

7.根据权利要求1所述的一种古代铜合金中铅的电解沉积装置，其特征在于：所述惰性电极(15)由单股镀银铜导线(17)和铂丝(18)组成。

8.根据权利要求1所述的一种古代铜合金中铅的电解沉积装置，其特征在于：所述惰性电极(15)穿过所述孔洞正对所述电解池放置孔(2)。

9.根据权利要求1所述的一种古代铜合金中铅的电解沉积装置，其特征在于：所述底座(1)、所述侧板(4)、所述上板(5)、所述下板(6)、所述前板(7)和所述后板(8)通过螺钉组装，或者通过其他方式组装。

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