CN220361157U - 二氧化碳反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及实验检测技术领域，尤其是二氧化碳反应器，包括反应容器，所述反应容器的瓶身两侧分别设置一高位侧孔、低位侧孔，在所述反应容器的顶部的瓶盖上设置有四个顶部孔，在所述反应容器的一侧固定设置有试管储放架，在所述高位侧孔、所述低位侧孔处均安装有带有活塞阀的高位导气管、低位导气管，在四个所述顶部孔内分别密封安装有带有活塞阀的立式导气连接管、提拉控料器、带有流量控制阀的分液漏斗、干燥管结构。整套反应器的优点在于将制取和性质验证集合为一体。克服了传统二氧化碳制取和性质验证实验中器材较多，步骤繁琐，各个实验又相互独立，缺乏知识上的系统性的缺点。

Description

二氧化碳反应器

技术领域

本实用新型涉及实验检测技术领域，尤其是二氧化碳反应器。

背景技术

二氧化碳制取及性质探究中，主要有以下四个实验，二氧化碳密度大，不燃烧不支持燃烧；二氧化碳与澄清的石灰水反应；二氧化碳与水反应；二氧化碳能溶于水。二氧化碳的制取及性质是化学学习的重要内容，各种不同版本的教材中有关二氧化碳的实验也很丰富。

目前，在现有化学仪器中也存在二氧化碳实验相关的仪器，例如在专利公开号为CN204257095U的专利文献中就公开了一种二氧化碳性质演示仪，其主要结构包括二氧化碳气体发生反应器，所述二氧化碳气体发生反应器通过出气管依次与酸碱性验证反应器、助燃性演示反应器和酸碱强度验证反应器相连接，所述二氧化碳气体发生反应器包括第一试管，所述第一试管侧壁上端连接有出气管，所述第一试管上设置有与第一试管相通的注射器和排气管，所述排气管和出气管上都设置有止水夹。

由上述结构可以看出，其主要通过滴加稀盐酸到第一试管内与大理石反应、并滴加紫色石蕊试液来验证二氧化碳的酸碱性等验证二氧化碳的性质。

但是，由于在实验时会涉及到多种反应器及试剂的使用，而且需要的二氧化碳量较大，步骤繁琐，准备工作较复杂，对实验操作的技能要求较高，更适合作为教师的演示实验，不便于学生分组实施。

为此，本实用新型针对现有的二氧化碳演示实验中存在的问题进行了改进，特此提出了一种一站式且能够便于学生进行分组实施的新型二氧化碳反应器，用以更好地解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

本实用新型为解决上述技术问题之一，所采用的技术方案是：二氧化碳反应器，包括反应容器，所述反应容器的瓶身两侧分别设置一高位侧孔、低位侧孔，在所述反应容器的顶部的瓶盖上设置有四个顶部孔，在所述反应容器的一侧固定设置有试管储放架，在所述高位侧孔、所述低位侧孔处均安装有带有活塞阀的高位导气管、低位导气管，在四个所述顶部孔内分别密封安装有带有活塞阀的立式导气连接管、提拉控料器、带有流量控制阀的分液漏斗、干燥管结构，所述反应容器内部灌装有盐酸溶液。

在上述任一方案中优选的是，所述提拉控料器包括放置于所述反应容器的反应腔内部的大理石储放容器，在所述大理石储放容器的底部及下部表面均设置有若干个进出水孔，在所述大理石储放容器的顶部连接有一提拉铜丝，所述提拉铜丝的上部穿出对应位置处的所述顶部孔并与一缠绕把手相连接，所述缠绕把手的底部抵接在所述瓶盖的顶部，所述大理石储放容器内部放置有用于与二氧化碳气体反应的大理石颗粒。

在上述任一方案中优选的是，所述分液漏斗内部用于储放实验所需的液体药剂。

在上述任一方案中优选的是，所述干燥管结构包括干燥管，在所述干燥管内部预先放置用于除去混在二氧化碳中的水蒸气的干燥剂。

在上述任一方案中优选的是，在所述高位导气管的一侧、所述低位导气管的一侧分别安装有一井穴板，在各所述井穴板上分别安装有蜡烛，各所述蜡烛的上端均位于对应位置处的所述高位导气管的导气口处、所述低位导气管的导气口处。

在上述任一方案中优选的是，在所述试管储放架上安装有石灰水试管，所述石灰水试管内部储放有石灰水，所述立式导气连接管的末端根据需要伸至所述石灰水试管内部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、整套反应器的优点在于将制取和性质验证集合为一体。克服了传统二氧化碳制取和性质验证实验中器材较多，步骤繁琐，各个实验又相互独立，缺乏知识上的系统性的缺点。

2、从制取角度来说，优点在于可以控制反应的开始与结束，将石灰石放于铜丝悬挂的小型塑料瓶中，通过抽拉铜丝改变反应器中小塑料瓶的高度，从而实现石灰石与盐酸的接触与分离，从而控制反应的开始与结束。

3、在二氧化碳与水的反应实验中利用了干燥管，将沾有饱和碳酸氢钠溶液棉团和干燥剂氯化钙装于干燥管中，在干燥管上端悬挂直角玻璃管，直角玻璃管分别贴有用水润湿的紫色石蕊，干燥石蕊试纸，醋酸润湿的石蕊试纸；经过干燥管的二氧化碳不含有氯化氢气体和二氧化碳，从而排除氯化氢和水的干扰。

4、在验证二氧化碳密度大，不燃烧不支持燃烧实验中的优点：在验证二氧化碳密度比空气大，不支持燃烧不燃烧的实验中是这样设计：首先盛装石灰石的小塑料瓶的高度，瓶身高度高于主体反应器两侧的导气孔，在侧壁上安装带有活塞的导气管，使用高度不同的两个导气管能够依次熄灭固定在井穴板上蜡烛的火焰，一目了然的验证了二氧化碳的密度大小问题，同时也验证了二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧。

从而克服倾倒二氧化碳熄灭高低蜡烛，但若操作不当，很容易造成上层蜡烛先熄灭。

5、验证二氧化碳使澄清石灰水变浑浊的实验中的优点：在验证二氧化碳使澄清石灰水变浑浊的实验中，则利用了反应器可以控制开始与结束的优点，将导气管放入装有石灰水的试管，利用铜丝调节石灰石与盐酸接触，反应开始，石灰水变浑浊，从而克服用口吹气法，吹气时用力过大，会导致液体飞溅，不安全。

6、传统二氧化碳制取和性质验证实验分步进行，是操作和知识碎片化，而一体化设计将实验整合到一个反应器中，从而体现整体性。

7、利用本反应器的实验现象明显，操作简便，减少了干扰因素在实验中的不利影响，提高了成功率。

8、本反应器整体结构连贯，使得二氧化碳的制取以及多个性质探究实验合为一体，短时间内可完成对比明显，提高了实验效率；便于课堂上使用，充分体现了实用性，简约性，且本反应器可以重复利用。

9、本反应器安全可靠，且易于推广，不仅适合教师上课演示实验还适合学生分组实验；本反应器除了可用于二氧化碳制取及性质的实验外还可用来进行氢气的相关实验。如将铜丝悬挂的小塑料瓶换做纱布还可用作过氧化氢和二氧化锰制取氧气及性质验证的实验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的右视局部结构示意图。

图中，1、反应容器；101、瓶盖；2、高位侧孔；3、低位侧孔；4、顶部孔；5、试管储放架；6、活塞阀；7、高位导气管；8、低位导气管；9、立式导气连接管；10、流量控制阀；11、分液漏斗；12、大理石储放容器；13、进出水孔；14、提拉铜丝；15、缠绕把手；16、大理石颗粒；17、干燥管；18、干燥剂；19、井穴板；20、蜡烛；21、石灰水试管。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。本实用新型具体结构如图1-图2中所示。

实施例1：二氧化碳反应器，包括反应容器1，所述反应容器1的瓶身两侧分别设置一高位侧孔2、低位侧孔3，在所述反应容器1的顶部的瓶盖101上设置有四个顶部孔4，在所述反应容器1的一侧固定设置有试管储放架5，在所述高位侧孔2、所述低位侧孔3处均安装有带有活塞阀6的高位导气管7、低位导气管8，在四个所述顶部孔4内分别密封安装有带有活塞阀6的立式导气连接管9、提拉控料器、带有流量控制阀10的分液漏斗11、干燥管17结构，所述反应容器1内部灌装有盐酸溶液。本实用新型中的二氧化碳反应器在进行二氧化碳的性质探究及反应试验时，利用控制提拉控料器在反应容器1内部的高度可以达到控制内部反应量及反应启停的作用，同时分液漏斗11控制液体药剂的加入量，便于通过观察反应容器1内部颜色变化。同时，整个反应器整体集成在底部的安装座上。在反应容器1的一侧安装的试管储放架5可以便于储放实验中需要使用到的试管。

在上述任一方案中优选的是，所述提拉控料器包括放置于所述反应容器1的反应腔内部的大理石储放容器12，在所述大理石储放容器12的底部及下部表面均设置有若干个进出水孔13，在所述大理石储放容器12的顶部连接有一提拉铜丝14，所述提拉铜丝14的上部穿出对应位置处的所述顶部孔4并与一缠绕把手15相连接，所述缠绕把手15的底部抵接在所述瓶盖的顶部，所述大理石储放容器12内部放置有用于与二氧化碳气体反应的大理石颗粒16。提拉控料器的主要作用是在反应容器1内部的盐酸溶液与大理石颗粒16进行反应时控制大理石储放容器12内部的大理石颗粒16与盐酸溶液的接触的时间及接触面积，以此来达到控制内部反应情况的目的。操作时直接手动提升提拉铜丝14就可以实现对大理石储放容器12的高度的控制，当需要大理石储放容器12控制在一定的高度时，可以控制将提拉铜丝14缠绕在所述缠绕把手15的外侧壁上，从而保证反应容器1内部的大理石储放容器12的稳定性。

在上述任一方案中优选的是，在所述高位导气管7的一侧、所述低位导气管8的一侧分别安装有一井穴板19，在各所述井穴板19上分别安装有蜡烛20，各所述蜡烛20的上端均位于对应位置处的所述高位导气管7的导气口处、所述低位导气管8的导气口处。高位导气管7、低位导气管8配合实现验证二氧化碳密度大于空气密度的性质。

实施例2：二氧化碳反应器，包括反应容器1，所述反应容器1的瓶身两侧分别设置一高位侧孔2、低位侧孔3，在所述反应容器1的顶部的瓶盖101上设置有四个顶部孔4，在所述反应容器1的一侧固定设置有试管储放架5，在所述高位侧孔2、所述低位侧孔3处均安装有带有活塞阀6的高位导气管7、低位导气管8，在四个所述顶部孔4内分别密封安装有带有活塞阀6的立式导气连接管9、提拉控料器、带有流量控制阀10的分液漏斗11、干燥管17结构，所述反应容器1内部灌装有盐酸溶液。

本实用新型中的二氧化碳反应器在进行二氧化碳的性质探究及反应试验时，利用控制提拉控料器在反应容器1内部的高度可以达到控制内部反应量及反应启停的作用，同时分液漏斗11控制液体药剂的加入量，便于通过观察反应容器1内部颜色变化。

同时，整个反应器整体集成在底部的安装座上。在反应容器1的一侧安装的试管储放架5可以便于储放实验中需要使用到的试管。

在上述任一方案中优选的是，所述提拉控料器包括放置于所述反应容器1的反应腔内部的大理石储放容器12，在所述大理石储放容器12的底部及下部表面均设置有若干个进出水孔13，在所述大理石储放容器12的顶部连接有一提拉铜丝14，所述提拉铜丝14的上部穿出对应位置处的所述顶部孔4并与一缠绕把手15相连接，所述缠绕把手15的底部抵接在所述瓶盖的顶部，所述大理石储放容器12内部放置有用于与二氧化碳气体反应的大理石颗粒16。

提拉控料器的主要作用是在反应容器1内部的盐酸溶液与大理石颗粒16进行反应时控制大理石储放容器12内部的大理石颗粒16与盐酸溶液的接触的时间及接触面积，以此来达到控制内部反应情况的目的。

操作时直接手动提升提拉铜丝14就可以实现对大理石储放容器12的高度的控制，当需要大理石储放容器12控制在一定的高度时，可以控制将提拉铜丝14缠绕在所述缠绕把手15的外侧壁上，从而保证反应容器1内部的大理石储放容器12的稳定性。

在上述任一方案中优选的是，所述分液漏斗11内部用于储放实验所需的液体药剂。

分液漏斗11上设置有控制排出流量的流量控制阀10，通过控制流量控制阀10可以实现将液体药剂定量的排入至反应容器1内部。

在上述任一方案中优选的是，所述干燥管17结构包括干燥管17，在所述干燥管17内部预先放置用于除去混在二氧化碳中的水蒸气的干燥剂18。通过干燥剂18可以去除干燥管17内部的水蒸气。

在上述任一方案中优选的是，在所述高位导气管7的一侧、所述低位导气管8的一侧分别安装有一井穴板19，在各所述井穴板19上分别安装有蜡烛20，各所述蜡烛20的上端均位于对应位置处的所述高位导气管7的导气口处、所述低位导气管8的导气口处。

高位导气管7、低位导气管8配合实现验证二氧化碳密度大于空气密度的性质。

在上述任一方案中优选的是，在所述试管储放架5上安装有石灰水试管21，所述石灰水试管21内部储放有石灰水，所述立式导气连接管9的末端根据需要伸至所述石灰水试管21内部。

具体工作原理：

本反应器的使用步骤：

1.检查反应器气密性

逐一将对应的导气管打开并放入水中，其它导气管以及干燥管17关闭，从分液漏斗11中注水，打开状态下的导气管有气泡，气密性良好。

2.装入药品

将石灰石装入提拉铜丝14悬挂的大理石储放容器12中，安装好橡胶塞等部件，从分液漏斗11注入盐酸，然后关闭分液漏斗11（注意：石灰石不要与盐酸接触），将装有石灰水的试管放在反应器侧壁的试管储放架5上。

3.验证二氧化碳密度比空气大，不燃烧不支持燃烧如下：

将两侧高位导气管7、低位导气管8的活塞阀6打开，分别将固定在井穴板19上蜡烛20放在导气管口，点燃蜡烛20，利用提拉铜丝14调节大理石颗粒16（石灰石）高度，使之与盐酸接触，观察现象，低处的蜡烛20先熄灭，高出的蜡烛20再熄灭，证明验证二氧化碳密度比空气大，不燃烧不支持燃烧。

4.验证二氧化碳与水反应生成碳酸如下：

将两侧高位导气管7、低位导气管8的活塞阀6关闭，同时，打开干燥管17上的阀，将分别贴有用水润湿的紫色石蕊、干燥石蕊试纸、醋酸润湿的石蕊试纸直角玻璃管分别逐次接通干燥管17的出口端，会观察到润湿的石蕊试纸与蘸有醋酸的石蕊试纸变红，干燥的石蕊试纸不变色，证明二氧化碳与水反应生成碳酸。

5.验证二氧化碳与石灰水反应如下：

用阀关闭对应的干燥管17，打开瓶盖101上的立式导气连接管9，将立式导气连接管9放入盛石灰水的试管中，观察到石灰水变浑浊，说明二氧化碳使澄清石灰水变浑浊。

6.实验结束，整理仪器。

整套反应器的优点在于将制取和性质验证集合为一体。克服了传统二氧化碳制取和性质验证实验中器材较多，步骤繁琐，各个实验又相互独立，缺乏知识上的系统性的缺点；从制取角度来说，优点在于可以控制反应的开始与结束，将石灰石放于铜丝悬挂的小型塑料瓶中，通过抽拉铜丝改变反应器中小塑料瓶的高度，从而实现石灰石与盐酸的接触与分离，从而控制反应的开始与结束；在二氧化碳与水的反应实验中利用了干燥管17，将沾有饱和碳酸氢钠溶液棉团和干燥剂18氯化钙装于干燥管17中，在干燥管17上端悬挂直角玻璃管，直角玻璃管分别贴有用水润湿的紫色石蕊，干燥石蕊试纸，醋酸润湿的石蕊试纸；经过干燥管17的二氧化碳不含有氯化氢气体和二氧化碳，从而排除氯化氢和水的干扰。

以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围；对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (6)

1.二氧化碳反应器，其特征在于：包括反应容器，所述反应容器的瓶身两侧分别设置一高位侧孔、低位侧孔，在所述反应容器的顶部的瓶盖上设置有四个顶部孔，在所述反应容器的一侧固定设置有试管储放架，在所述高位侧孔、所述低位侧孔处均安装有带有活塞阀的高位导气管、低位导气管，在四个所述顶部孔内分别密封安装有带有活塞阀的立式导气连接管、提拉控料器、带有流量控制阀的分液漏斗、干燥管结构，所述反应容器内部灌装有盐酸溶液。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳反应器，其特征在于：所述提拉控料器包括放置于所述反应容器的反应腔内部的大理石储放容器，在所述大理石储放容器的底部及下部表面均设置有若干个进出水孔，在所述大理石储放容器的顶部连接有一提拉铜丝，所述提拉铜丝的上部穿出对应位置处的所述顶部孔并与一缠绕把手相连接，所述缠绕把手的底部抵接在所述瓶盖的顶部，所述大理石储放容器内部放置有用于与二氧化碳气体反应的大理石颗粒。

3.根据权利要求2所述的二氧化碳反应器，其特征在于：所述分液漏斗内部用于储放实验所需的液体药剂。

4.根据权利要求3所述的二氧化碳反应器，其特征在于：所述干燥管结构包括干燥管，在所述干燥管内部预先放置用于除去混在二氧化碳中的水蒸气的干燥剂。

5.根据权利要求4所述的二氧化碳反应器，其特征在于：在所述高位导气管的一侧、所述低位导气管的一侧分别安装有一井穴板，在各所述井穴板上分别安装有蜡烛，各所述蜡烛的上端均位于对应位置处的所述高位导气管的导气口处、所述低位导气管的导气口处。

6.根据权利要求5所述的二氧化碳反应器，其特征在于：在所述试管储放架上安装有石灰水试管，所述石灰水试管内部储放有石灰水，所述立式导气连接管的末端根据需要伸至所述石灰水试管内部。