CN217847323U - 一种化学电解实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种化学电解实验装置，涉及化学教学设备的技术领域。包括承载台、设置于承载台上的两个分别用于放置负电极进和正电极的容器缸体以及电解质溶液管道；容器缸体包括在电解质溶液管道两端对称设置的第一缸体和第二缸体；第一缸体通过电解质溶液管道与第二缸体连通；电解质溶液管道分别与第一缸体、第二缸体卡接；第二缸体上，与电解质溶液管道的连接处设有放置离子交换膜固定框的放置腔；第一缸体通过电解质溶液管道透过离子交换膜与第二缸体进行离子交换；电解质溶液管道上还设有用于加入电解质溶液的输入管道。其能够使得电解质溶液管道可以更换，提高适配性。

Description

一种化学电解实验装置

技术领域

本实用新型涉及化学教学设备的技术领域，具体而言，涉及一种化学电解实验装置。

背景技术

电解饱和食盐水实验在工业生产、实际生活中都有广泛应用，并且在高考中也是热点知识。该实验主要涉及两极产物的检验以及氯气的处理，在人教版教材中既没有该实验的图示，也没有安排实验，教师在进行该部分教学时一般不进行实验演示，有部分教师直接用U型管进行演示实验,但也不便于进行学生分组实验。而利用U型管进行实验时，两电极距离过长，导致整个电路的电阻较大，需要较高电压，且会产生有毒的氯气无法处理，阴极产生的氢气不便于检验，在此背景下提出本实验的改进。

而对于电解饱和食盐水实验教学中，现有的电解饱和食盐水装置体积较大，适配性差，不能更换中间连接管，不能加入阳离子交换膜或大面积使用昂贵的阳离子交换膜。由此需要一种化学电解实验装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种化学电解实验装置，其能够使得电解质溶液管道可以更换，提高适配性。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种化学电解实验装置，其包括承载台、设置于承载台上的两个分别用于放置负电极进和正电极的容器缸体以及电解质溶液管道；容器缸体包括在电解质溶液管道两端对称设置的第一缸体和第二缸体；第一缸体通过电解质溶液管道与第二缸体连通；电解质溶液管道分别与第一缸体、第二缸体卡接；第二缸体上，与电解质溶液管道的连接处设有放置离子交换膜的放置腔；第一缸体通过电解质溶液管道透过离子交换膜与第二缸体进行离子交换；电解质溶液管道上还设有用于加入电解质溶液的输入管道。

在本实用新型的一些实施例中，电解质溶液管道与第一缸体、第二缸体连接的开口处设有卡接件；第一缸体和第二缸体上设有与卡接件适配卡槽；卡接件与卡槽密封卡接。

在本实用新型的一些实施例中，容器缸体包括缸体主体、设置于缸体主体顶部的气管接口、用于安装正电极或负电极的封盖以及与正电极或负电极连接的接线柱，封盖套设于缸体主体上，封盖与缸体主体密封连接；接线柱套设于封盖上，接线柱与封盖密封连接。

在本实用新型的一些实施例中，封盖包括盖主体以及设置于盖主体底部的第一凸台，第一凸台上设有用于放置正电极或负电极的第一盲孔，第一盲孔与盖主体连通；接线柱穿过第一凸台与正电极或负电极连接；接线柱与第一凸台密封连接。

在本实用新型的一些实施例中，接线柱包括线柱主体、设置于线柱主体上的第二盲孔以及设置第二盲孔底部的连接轴，连接轴穿过第一凸台与正电极或负电极连接。

在本实用新型的一些实施例中，盖主体与缸体主体密封卡接。

在本实用新型的一些实施例中，盖主体上设有沿盖主体内壁径向设置的环形滑槽，以及沿盖主体内壁轴向设置的多个竖直滑槽，任一竖直滑槽与环形滑槽连通；缸体主体外侧壁上设有分别与环形滑槽、竖直滑槽适配的第二凸台；第二凸台沿竖直滑槽滑入环形滑槽，旋转盖主体进行卡接。

在本实用新型的一些实施例中，气管接口呈圆台状，气管接口靠近缸体主体一端的截面积大于另一端的截面积。

在本实用新型的一些实施例中，输入管道远离电解质溶液管道的一端设有漏斗状接水口。

在本实用新型的一些实施例中，电解质溶液管道与输入管道垂直设置。

相对于现有技术，本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果：

一种化学电解实验装置，其包括承载台、设置于承载台上的两个分别用于放置负电极进和正电极的容器缸体以及电解质溶液管道；容器缸体包括在电解质溶液管道两端对称设置的第一缸体和第二缸体；第一缸体通过电解质溶液管道与第二缸体连通；电解质溶液管道分别与第一缸体、第二缸体卡接；第二缸体上，与电解质溶液管道的连接处设有放置离子交换膜的放置腔；第一缸体通过电解质溶液管道透过离子交换膜与第二缸体进行离子交换；电解质溶液管道上还设有用于加入电解质溶液的输入管道。

针对现有的电解饱和食盐水装置体积较大，适配性差，不能更换中间连接管，不能加入阳离子交换膜或大面积使用昂贵的阳离子交换膜的问题。本设计采用将第一缸体和第二缸体通过电解质溶液管道进行连通，并设置放置腔用以更换阳离子交换膜或大面积使用昂贵的阳离子交换膜，同时将整个装置模块化设置，使得中间连接管(即电解质溶液管道)可以自由更换，提高了便捷性。其具体实施方式为，将阳离子交换膜裁剪成合适大小放入放置腔中，从而输入管道注入滴入了少量酚酞的饱和食盐水；然后关闭第一缸体和第二缸体的气体出口；连接电源，开始电解，两电极立即产生大量气泡，第二缸体溶液迅速变红，由于离子交换膜的作用，红色不会向第一缸体蔓延。一段时间后，关闭电源，打开出气口，气体从缸体内溢出，用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，试纸变蓝。关闭第一缸体的出气口，打开第二缸体的出气口，用点燃的方法检验氢气，整理仪器实验结束。上述的电解饱和食盐水实验仅仅是示意性的，利用本设计还可以通过更换离子交换膜和电解质溶液来进行包括单液铜锌原电池实验，双液铜锌原电池实验(将中间连接管更换为装满浸有饱和氯化钾溶液的琼脂)，电解饱和食盐水实验，电解氯化铜溶液实验，电解饱和食盐水实验，电镀铜实验，氢氧燃料电池实验等，提高了适配性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型中一种化学电解实验装置外部结构示意图；

图2为本实用新型中一种化学电解实验装置内部结构示意图；

图3为本实用新型中一种化学电解实验装置的爆炸结构图；

图4为图2中A处放大图；

图5为本实用新型中封盖与缸体主体连接的结构示意图。

图标：1、承载台；2、容器缸体；21、第一缸体；211、缸体主体；2111、第二凸台；212、封盖；2121、盖主体；2122、第一盲孔；2123、第一凸台；2124、环形滑槽；2125、竖直滑槽；213、气管接口；214、接线柱；2141、线柱主体；2142、连接轴；2143、第二盲孔；22、第二缸体；221、放置腔；222、卡槽；3、电解质溶液管道；4、输入管道；41、接水口；42、卡接件；5、离子交换膜固定框；6、负电极；7、正电极。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“竖直”仅仅是指其方向相对而言更加竖直，并不是表示该结构一定要完全竖直，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

请参照图1、图2、图3、图4和图5，为本实施例提供一种化学电解实验装置，其包括承载台1、设置于承载台1上的两个分别用于放置负电极6进和正电极7的容器缸体2以及电解质溶液管道3；容器缸体2包括在电解质溶液管道3两端对称设置的第一缸体21和第二缸体22；第一缸体21通过电解质溶液管道3与第二缸体22连通；电解质溶液管道3分别与第一缸体21、第二缸体22卡接；第二缸体22上，与电解质溶液管道3的连接处设有放置离子交换膜固定框5的放置腔221；第一缸体21通过电解质溶液管道3透过离子交换膜固定框5与第二缸体22进行离子交换；电解质溶液管道3上还设有用于加入电解质溶液的输入管道4。

在本实用新型的一些实施例中，针对现有的电解饱和食盐水装置体积较大，适配性差，不能更换中间连接管，不能加入阳离子交换膜或大面积使用昂贵的阳离子交换膜的问题。本设计采用将第一缸体21和第二缸体22通过电解质溶液管道3进行连通，并设置放置腔221用以更换阳离子交换膜或大面积使用昂贵的阳离子交换膜，同时将整个装置模块化设置，使得中间连接管(即电解质溶液管道3)可以自由更换，提高了便捷性。其具体实施方式为，将阳离子交换膜裁剪成合适大小以适配离子交换膜固定框5放入放置腔221中，从而输入管道4注入滴入了少量酚酞的饱和食盐水；然后关闭第一缸体21和第二缸体22的气体出口；连接电源，开始电解，两电极立即产生大量气泡，第二缸体22溶液迅速变红，由于离子交换膜的作用，红色不会向第一缸体21蔓延。一段时间后，关闭电源，打开出气口，气体从缸体内溢出，用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，试纸变蓝。关闭第一缸体21的出气口，打开第二缸体22的出气口，用点燃的方法检验氢气，整理仪器实验结束。上述的电解饱和食盐水实验仅仅是示意性的，利用本设计还可以通过更换离子交换膜固定框5和电解质溶液来进行包括单液铜锌原电池实验，双液铜锌原电池实验(将中间连接管更换为装满浸有饱和氯化钾溶液的琼脂)，电解饱和食盐水实验，电解氯化铜溶液实验，电解饱和食盐水实验，电镀铜实验，氢氧燃料电池实验等，提高了适配性。且本设计零件数量较少，体积小故而提高了便捷性。需要注意的是，对于缸体和电解质溶液管道3均采用透明材料。

实施例2

请参照图1和图3，本实施例基于实施例1的技术方案提出，电解质溶液管道3与第一缸体21、第二缸体22连接的开口处设有卡接件42；第一缸体21和第二缸体22上设有与卡接件42适配卡槽222；卡接件42与卡槽222密封卡接。

在本实用新型的一些实施例中，而为了使得电解质溶液管道3，达到方便拆卸的目的，在第一缸体21和第二缸体22固定在承载台1的基础上，而本设计采用卡接的方式，并利用卡接件42划入卡槽222的方式，使得安装拆卸更为方便。详细的，因为电解质溶液管道3内装有液体，故而在卡接时插入密封橡胶，从而达到密封目的。

实施例3

请参照图3、图4和图5，本实施例基于实施例1的技术方案提出，容器缸体2包括缸体主体211、设置于缸体主体211顶部的气管接口213、用于安装正电极7或负电极6的封盖212以及与正电极7或负电极6连接的接线柱214，封盖212套设于缸体主体211上，封盖212与缸体主体211密封连接；接线柱214套设于封盖212上，接线柱214与封盖212密封连接。

在本实用新型的一些实施例中，对于正电极7或负电极6的安装，其除了需要充分和电解质溶液接触以外，还需要与外部电源连接，故而设置封盖212用户放置正电极7或负电极6，并通过接线柱214与电极连接实现与外部电源连接。

实施例4

请参照图3、图4和图5，本实施例基于实施例3的技术方案提出，封盖212包括盖主体2121以及设置于盖主体2121底部的第一凸台2123，第一凸台2123上设有用于放置正电极7或负电极6的第一盲孔2122，第一盲孔2122与盖主体2121连通；接线柱214穿过第一凸台2123与正电极7或负电极6连接；接线柱214与第一凸台2123密封连接。

在本实用新型的一些实施例中，为了更为稳固的对正电极7或负电极6进行安装，设置第一盲孔2122对电极进行限位，从而使得其不会发生倾斜连接不稳，提高了电极的稳定性。与此同时，在重力的作用下电极可以有效的避免电解质溶液在盲孔内的浸出，进一步提高了防水性能。

实施例5

请参照图3、图4和图5，本实施例基于实施例4的技术方案提出，接线柱214包括线柱主体2141、设置于线柱主体2141上的第二盲孔2143以及设置第二盲孔2143底部的连接轴2142，连接轴2142穿过第一凸台2123与正电极7或负电极6连接。

在本实用新型的一些实施例中，设置接线柱214的目的是为了将外部电源与电极连接，故而需要设置连接轴2142穿过第一凸台2123与正电极7或负电极6连接。其中接线柱214所有结构均采用导电性较好的材质，例如铜和铁等等。

实施例6

请参照图3、图4和图5，本实施例基于实施例4的技术方案提出，盖主体2121与缸体主体211密封卡接。详细的，盖主体2121上设有沿盖主体2121内壁径向设置的环形滑槽2124，以及沿盖主体2121内壁轴向设置的多个竖直滑槽2125，任一竖直滑槽2125与环形滑槽2124连通；缸体主体211外侧壁上设有分别与环形滑槽2124、竖直滑槽2125适配的第二凸台2111；第二凸台2111沿竖直滑槽2125滑入环形滑槽2124，旋转盖主体2121进行卡接。利用上述卡接方式可以便于安装和拆卸。

实施例7

请参照图1和图3，本实施例基于实施例3的技术方案提出，气管接口213呈圆台状，气管接口213靠近缸体主体211一端的截面积大于另一端的截面积。

在本实用新型的一些实施例中，气管接口213设置为圆台状，其目的在于利用圆台的倾斜侧壁，方便接入的气管直接插入气管接口213，从而提高了安装的便捷性。

实施例8

请参照图1，本实施例基于实施例1的技术方案提出，输入管道4远离电解质溶液管道3的一端设有漏斗状接水口41。

在本实用新型的一些实施例中，由于单纯的管道开口较小，故而设置漏斗状接水口41方便电解质溶液注入，避免电解质溶液洒落，提高了便捷性，也同时避免资源浪费。同时接水口41其在电极6产生气体后，由于出气口(即气管接口213)的关闭，会使得缸体2内气压升高，由此对电解质溶液管道3内的电解质溶液形成挤压，导致点电解质溶液向输入管道4顶部逆流，由此对逆流的电解质溶液进行储存。

实施例9

请参照图1，本实施例基于实施例1的技术方案提出，电解质溶液管道3与输入管道4垂直设置。

综上，本实用新型的实施例提供一种化学电解实验装置，其包括承载台1、设置于承载台1上的两个分别用于放置负电极6进和正电极7的容器缸体2以及电解质溶液管道3；容器缸体2包括在电解质溶液管道3两端对称设置的第一缸体21和第二缸体22；第一缸体21通过电解质溶液管道3与第二缸体22连通；电解质溶液管道3分别与第一缸体21、第二缸体22卡接；第二缸体22上，与电解质溶液管道3的连接处设有放置离子交换膜固定框5的放置腔221；第一缸体21通过电解质溶液管道3透过离子交换膜固定框5与第二缸体22进行离子交换；电解质溶液管道3上还设有用于加入电解质溶液的输入管道4。

针对现有的电解饱和食盐水装置体积较大，适配性差，不能更换中间连接管，不能加入阳离子交换膜或大面积使用昂贵的阳离子交换膜的问题。本设计采用将第一缸体21和第二缸体22通过电解质溶液管道3进行连通，并设置放置腔221用以更换阳离子交换膜或大面积使用昂贵的阳离子交换膜，同时将整个装置模块化设置，使得中间连接管(即电解质溶液管道3)可以自由更换，提高了便捷性。其具体实施方式为，将阳离子交换膜裁剪成合适大小以适配离子交换膜固定框5放入放置腔221中，从而输入管道4注入滴入了少量酚酞的饱和食盐水；然后关闭第一缸体21和第二缸体22的气体出口；连接电源，开始电解，两电极立即产生大量气泡，第二缸体22溶液迅速变红，由于离子交换膜的作用，红色不会向第一缸体21蔓延。一段时间后，关闭电源，打开出气口，气体从缸体内溢出，用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，试纸变蓝。关闭第一缸体21的出气口，打开第二缸体22的出气口，用点燃的方法检验氢气，整理仪器实验结束。上述的电解饱和食盐水实验仅仅是示意性的，利用本设计还可以通过更换离子交换膜固定框5和电解质溶液来进行包括单液铜锌原电池实验，双液铜锌原电池实验(将中间连接管更换为装满浸有饱和氯化钾溶液的琼脂)，电解饱和食盐水实验，电解氯化铜溶液实验，电解饱和食盐水实验，电镀铜实验，氢氧燃料电池实验等，提高了适配性。且本设计零件数量较少，体积小故而提高了便捷性。需要注意的是，对于缸体和电解质溶液管道3均采用透明材料。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种化学电解实验装置，其特征在于，包括承载台、设置于所述承载台上的两个分别用于放置负电极进和正电极的容器缸体以及电解质溶液管道；所述容器缸体包括在所述电解质溶液管道两端对称设置的第一缸体和第二缸体；所述第一缸体通过所述电解质溶液管道与所述第二缸体连通；所述电解质溶液管道分别与所述第一缸体、所述第二缸体卡接；所述第二缸体上，与所述电解质溶液管道的连接处设有放置离子交换膜固定框的放置腔；所述第一缸体通过所述电解质溶液管道透过所述离子交换膜固定框与所述第二缸体进行离子交换；所述电解质溶液管道上还设有用于加入电解质溶液的输入管道。

2.根据权利要求1所述的一种化学电解实验装置，其特征在于，所述电解质溶液管道与所述第一缸体、所述第二缸体连接的开口处设有卡接件；所述第一缸体和所述第二缸体上设有与所述卡接件适配卡槽；所述卡接件与所述卡槽密封卡接。

3.根据权利要求1所述的一种化学电解实验装置，其特征在于，所述容器缸体包括缸体主体、设置于所述缸体主体顶部的气管接口、用于安装所述正电极或所述负电极的封盖以及与所述正电极或所述负电极连接的接线柱，所述封盖套设于所述缸体主体上，所述封盖与所述缸体主体密封连接；所述接线柱套设于所述封盖上，所述接线柱与所述封盖密封连接。

4.根据权利要求3所述的一种化学电解实验装置，其特征在于，所述封盖包括盖主体以及设置于所述盖主体底部的第一凸台，所述第一凸台上设有用于放置所述正电极或所述负电极的第一盲孔，所述第一盲孔与所述盖主体连通；所述接线柱穿过所述第一凸台与所述正电极或所述负电极连接；所述接线柱与所述第一凸台密封连接。

5.根据权利要求4所述的一种化学电解实验装置，其特征在于，所述接线柱包括线柱主体、设置于所述线柱主体上的第二盲孔以及设置所述第二盲孔底部的连接轴，所述连接轴穿过所述第一凸台与所述正电极或所述负电极连接。

6.根据权利要求4所述的一种化学电解实验装置，其特征在于，所述盖主体与所述缸体主体密封卡接。

7.根据权利要求6所述的一种化学电解实验装置，其特征在于，所述盖主体上设有沿所述盖主体内壁径向设置的环形滑槽，以及沿所述盖主体内壁轴向设置的多个竖直滑槽，任一所述竖直滑槽与所述环形滑槽连通；所述缸体主体外侧壁上设有分别与所述环形滑槽、所述竖直滑槽适配的第二凸台；所述第二凸台沿所述竖直滑槽滑入所述环形滑槽，旋转所述盖主体进行卡接。

8.根据权利要求3所述的一种化学电解实验装置，其特征在于，所述气管接口呈圆台状，所述气管接口靠近所述缸体主体一端的截面积大于另一端的截面积。

9.根据权利要求1所述的一种化学电解实验装置，其特征在于，所述输入管道远离所述电解质溶液管道的一端设有漏斗状接水口。

10.根据权利要求1所述的一种化学电解实验装置，其特征在于，所述电解质溶液管道与所述输入管道垂直设置。

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