CN220474190U - 一种简易氢氧燃料电池教具装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种简易氢氧燃料电池教具装置，包括试剂盘，所述试剂盘的内表面固定连接有泡沫块，所述泡沫块的内表面固定连接有锥形瓶，所述锥形瓶的内表面固定连接有软管，所述软管远离锥形瓶的一端固定连接有U型管，所述U型管的外表面与固定片的内表面固定连接，所述固定片的外表面固定连接有固定板，本实用新型涉及氢氧燃料电池技术领域，该装置通过设置两个锥形瓶来分别制备氢气和氧气，然后将氢气和氧气通过软管进入到U型管内部与氢氧化钠溶液进行化学反应产生电流，这样就会不断的向U型管中通入氢气和氧气，使得电压比较稳定，解决了传统简易氢氧燃料电池教具装置电压不稳定的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及氢氧燃料电池技术领域，具体涉及一种简易氢氧燃料电池教具装置。
背景技术
燃料电池是将燃料和电解质的化学能直接转换成电能的发电装置，也是继火电、水电、核电之后的第四种发电装置，是当今发达国家十分重视的高新技术开发领域。氢氧燃料电池以氢气作燃料为还原剂，氧气作氧化剂，通过燃料的燃烧反应，将化学能转变为电能的电池。
本实用新型最大的优点是最大优点是氢气和氧气是在不同装置中制备，然后通过导管分别通入两电极，这样就会不断的提高氢气和氧气，使得电压比较稳定，将电解质溶液由稀硫酸换成2mol/L氢氧化钠溶液，是因为碱性环境产生的电流大，3％的H2O2换成30％的H2O2是加快产生氧气的速率。
实用新型内容
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种简易氢氧燃料电池教具装置，包括试剂盘，所述试剂盘的内表面固定连接有泡沫块，所述泡沫块的内表面固定连接有锥形瓶，所述锥形瓶的内表面固定连接有软管，所述软管远离锥形瓶的一端固定连接有U型管，所述U型管的外表面与固定片的内表面固定连接，所述固定片的外表面固定连接有固定板，所述固定板的外表面与试剂盘的内表面固定连接，所述试剂盘的顶部设置有电流表，所述电流表的外表面与固定板的外表面固定连接，先在左侧的锥形瓶中用铝片与2mol/L氢氧化钠溶液反应制备氢气，待反应几分钟后开始在右侧的锥形瓶中用30％的过氧化氢溶液在MnO2催化下制备氧气，然后在U型管中加入3mol/L的氢氧化钠溶液。
作为一种优选的实施方式，所述固定板的外表面与U型管的外表面固定连接，所述U型管的左端固定连接有一号软木塞，所述一号软木塞的内表面固定连接有一号碳棒，所述一号碳棒的顶部固定连接有一号铜导线，所述一号铜导线的外表面与一号软木塞的内表面固定连接，所述一号软木塞的内表面固定连接有一号注射针头，所述U型管的右端固定连接有二号软木塞，所述二号软木塞的内表面固定连接有二号碳棒，所述二号碳棒的顶部固定连接有二号铜导线，所述二号铜导线的外表面与二号软木塞的内表面固定连接，所述二号软木塞的内表面固定连接有二号注射针头，氢气和氧气通过软管进入到U型管内部，与氢氧化钠溶液进行化学反应产生电流，一号注射针头和二号注射针头可用于平衡U型管内外气压。
作为一种优选的实施方式，所述电流表的负极固定连接有黑夹线，所述黑夹线远离电流表的一端与一号铜导线固定连接，所述电流表的正极固定连接有红夹线，所述红夹线远离电流表的一端与二号铜导线固定连接，所述锥形瓶的底部与试剂盘的内表面相接触，电流通过红夹线和黑夹线传递到电流表上，学生可以通过电流表上指针的位置变化来观察产生电流的变化情况。
本实用新型的有益效果如下：
1.本实用新型通过设置两个锥形瓶来分别制备氢气和氧气，然后将氢气和氧气通过软管进入到U型管内部与氢氧化钠溶液进行化学反应产生电流，这样就会不断的向U型管中通入氢气和氧气，使得电压比较稳定，解决了传统简易氢氧燃料电池教具装置电压不稳定的问题。
2.本实用新型通过在U型管中加入3mol/L的氢氧化钠溶液来代替稀硫酸作为氢氧燃料电池电解质，是因为碱性环境产生的电流比酸性环境产生的电流大，3％的H2O2换成30％的H2O2是加快产生氧气的速率，提高了制氧效率，解决了传统简易氢氧燃料电池教具装置产生电流小，制氧慢的问题。
附图说明
图1是本实用新型的主视图；
图2是本实用新型的剖视图；
图3是本实用新型A处的结构示意图；
图4是本实用新型B处的结构示意图。
图中：1、试剂盘；2、固定板；3、泡沫块；4、锥形瓶；5、软管；6、U型管；7、固定片；8、一号碳棒；9、一号软木塞；10、一号注射针头；11、一号铜导线；12、二号注射针头；13、二号铜导线；14、二号软木塞；15、二号碳棒；16、黑夹线；17、红夹线；18、电流表。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
实施例一：
请参阅图1－图4，本实用新型提供一种技术方案：一种简易氢氧燃料电池教具装置，包括试剂盘1，试剂盘1的内表面固定连接有泡沫块3，泡沫块3的内表面固定连接有锥形瓶4，锥形瓶4的内表面固定连接有软管5，软管5远离锥形瓶4的一端固定连接有U型管6，U型管6的外表面与固定片7的内表面固定连接，固定片7的外表面固定连接有固定板2，固定板2的外表面与试剂盘1的内表面固定连接，试剂盘1的顶部设置有电流表18，电流表18的外表面与固定板2的外表面固定连接，先在左侧的锥形瓶4中用铝片与2mol/L氢氧化钠溶液反应制备氢气，待反应几分钟后开始在右侧的锥形瓶4中用30％的过氧化氢溶液在MnO2催化下制备氧气，然后在U型管6中加入3mol/L的氢氧化钠溶液，氢气和氧气通过软管5进入到U型管6内部，与氢氧化钠溶液进行化学反应产生电流，试剂盘1可用于装试剂和固定装置，将电流表18固定在固定板2上，目的是便于课堂教学时学生观察现象。
固定板2的外表面与U型管6的外表面固定连接，U型管6的左端固定连接有一号软木塞9，一号软木塞9的内表面固定连接有一号碳棒8，一号碳棒8的顶部固定连接有一号铜导线11，一号铜导线11的外表面与一号软木塞9的内表面固定连接，一号软木塞9的内表面固定连接有一号注射针头10，U型管6的右端固定连接有二号软木塞14，二号软木塞14的内表面固定连接有二号碳棒15，二号碳棒15的顶部固定连接有二号铜导线13，二号铜导线13的外表面与二号软木塞14的内表面固定连接，二号软木塞14的内表面固定连接有二号注射针头12，电流表18的负极固定连接有黑夹线16，黑夹线16远离电流表18的一端与一号铜导线11固定连接，电流表18的正极固定连接有红夹线17，红夹线17远离电流表18的一端与二号铜导线13固定连接，锥形瓶4的底部与试剂盘1的内表面相接触，电流通过红夹线17和黑夹线16传递到电流表18上，此时学生可以通过电流表18上指针的位置变化来观察产生电流的变化情况，一号注射针头10和二号注射针头12可用于平衡U型管6内外气压，也可以各套一个气球来收集没反应完的氢气和氧气。
工作原理：
在使用前，先在左侧的锥形瓶4中用铝片与2mol/L氢氧化钠溶液反应制备氢气，待反应几分钟后开始在右侧的锥形瓶4中用30％的过氧化氢溶液在MnO2催化下制备氧气，然后在U型管6中加入3mol/L的氢氧化钠溶液，准备完成后即可开使工作；
在使用时，氢气和氧气通过软管5进入到U型管6内部，与氢氧化钠溶液进行化学反应产生电流，电流通过红夹线17和黑夹线16传递到电流表18上，此时学生可以通过电流表18上指针的位置变化来观察产生电流的变化情况，一号注射针头10和二号注射针头12可用于平衡U型管6内外气压，也可以各套一个气球来收集没反应完的氢气和氧气，试剂盘1可用于装试剂和固定装置，将电流表18固定在固定板2上，目的是便于课堂教学时学生观察现象。
显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。本实用新型中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。
Claims (6)
1.一种简易氢氧燃料电池教具装置，包括试剂盘(1)，其特征在于：所述试剂盘(1)的内表面固定连接有泡沫块(3)，所述泡沫块(3)的内表面固定连接有锥形瓶(4)，所述锥形瓶(4)的内表面固定连接有软管(5)，所述软管(5)远离锥形瓶(4)的一端固定连接有U型管(6)，所述U型管(6)的外表面与固定片(7)的内表面固定连接，所述固定片(7)的外表面固定连接有固定板(2)，所述固定板(2)的外表面与试剂盘(1)的内表面固定连接，所述试剂盘(1)的顶部设置有电流表(18)，所述电流表(18)的外表面与固定板(2)的外表面固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种简易氢氧燃料电池教具装置，其特征在于：所述固定板(2)的外表面与U型管(6)的外表面固定连接，所述U型管(6)的左端固定连接有一号软木塞(9)，所述一号软木塞(9)的内表面固定连接有一号碳棒(8)，所述一号碳棒(8)的顶部固定连接有一号铜导线(11)，所述一号铜导线(11)的外表面与一号软木塞(9)的内表面固定连接，所述一号软木塞(9)的内表面固定连接有一号注射针头(10)。
3.根据权利要求2所述的一种简易氢氧燃料电池教具装置，其特征在于：所述U型管(6)的右端固定连接有二号软木塞(14)，所述二号软木塞(14)的内表面固定连接有二号碳棒(15)，所述二号碳棒(15)的顶部固定连接有二号铜导线(13)，所述二号铜导线(13)的外表面与二号软木塞(14)的内表面固定连接，所述二号软木塞(14)的内表面固定连接有二号注射针头(12)。
4.根据权利要求2所述的一种简易氢氧燃料电池教具装置，其特征在于：所述电流表(18)的负极固定连接有黑夹线(16)，所述黑夹线(16)远离电流表(18)的一端与一号铜导线(11)固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种简易氢氧燃料电池教具装置，其特征在于：所述电流表(18)的正极固定连接有红夹线(17)，所述红夹线(17)远离电流表(18)的一端与二号铜导线(13)固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种简易氢氧燃料电池教具装置，其特征在于：所述锥形瓶(4)的底部与试剂盘(1)的内表面相接触。
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