JPH0538835Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、簡易気体発生装置に関するものであ
る。詳しく述べると本考案は、化学反応によつて
発生する気体を採取ないしは観察しようとする化
学実験等において、容易な操作にてかつ安全性高
く発生気体を得ることができるとともに、反応系
の分離が容易で、反応の制御および使用試薬の経
済的に活用が可能な簡易気体発生装置に関するも
のである。

（従来の技術） 従来、学校教育などにおける化学実験として、
液体状の試薬と固体状の試薬とを反応させ、発生
する気体の特性などを調べようとする場合、一般
に、次のような方法により行なわれていた。

すなわち、（ア）試験管、ビーカー等の一般的
な化学実験用容器内に、液体状試薬と固体状試薬
を直接入れ、化学反応により発生する気体を観察
したり、前記化学実験用容器の上部開口から発生
気体を集気する、 （イ）三角フラスコに固体状試薬を入れ、フラ
スコの上部開口部に、活栓付ロート、滴下ロート
あるいは安全ロートなどとゴム管付ガラス管とを
挿通してなるゴム栓を装着し、前記ロートから液
体状試薬を滴下して、化学反応により発生する気
体をゴム管付ガラス管を通して集気するものであ
る。

しかしながら、上記した（ア）および（イ）の
方法においては、器具の取扱いに手間がかかつた
り、反応を制御する上で操作に技術を要するもの
であつた。また、これらの手法においては、使用
試薬の取り扱いに多くの注意事項を遵守しなけれ
ばならなかつたり、試薬の使用量が比較的多量の
ものとなる場合もあつた。さらに、双方の試薬の
分離が困難であるために、未反応の試薬を実験終
了後に廃棄するなど、資源の無駄使いもあつた。

さらに、（ウ）容積500ml程度の球状の容器体に
脚部の付いた部材と、内部がひようたん状にくび
れ、かつ上端に気体を導き出す管に接続する穴が
また下端に廃液を排出する口がそれぞれ開口され
た部材とからなる器具において、後者の部材のく
びれ部分に固体状試薬を配し、前者の部材がら液
体状試薬を流入して、このくびれ部分において固
体状試薬と液体状試薬とを接触させ、化学反応に
より発生する気体を、上端に接続された気体を導
き出す管を通して集気する、あるいは、（エ）頭
部にふくらみを持つ円筒状の内管を特殊な形を有
する外筒にはめ込むような形式の器具において、
内管に固体状試薬を入れ、液体状試薬を入れた外
管に挿入して、内管に開口された小穴から液体状
試薬を内管内に導き、内管内で化学反応により発
生する気体を内管の上部開口から集気するなどの
方法も行なわれている。

しかしながら、これら（ウ）および（エ）の方
法においても、試薬の分離の面である程度の改善
はなされるものの、器具の取扱いに手間がかかつ
たり、反応を制御する上で操作に技術を要するな
どの面では同様に問題を有するものであつた。

加えて、例えば、ZnとHCとの対応により水
素ガスを発生させる実験などにおいては、実験技
術が未熟なことに起因して爆発事故もたびたび起
こつていた。それにもかかわらず、このような危
険に対する対応は、上記したような（ア），（イ），
（ウ）および（エ）のいずれの装置においてもな
されておらず、むしろこのような気体発生実験を
規制する気運にある。

（考案が解決しようとする課題） 従つて、本考案は新規な簡易気体発生装置を提
供することを目的とする。本考案はまた、化学反
応において発生する気体を採取ないしは観察しよ
うよする化学実験等において、容易な操作にてか
つ安全性高く発生気体を得ることができる簡易気
体発生装置を提供することを目的とするものであ
る。本考案はまた、反応系の分離が容易で、反応
の制御および使用試薬の経済的に活用が可能な簡
易気体発生装置を提供するものを目的とするもの
である。

（課題を解決するための手段） 上記諸目的は、有底筒状の第１容器体と、 液体注入口を有し、前記第１容器体の上端開口
を覆う第１蓋体と 前記第１容器体内に配され、液体の流通が可能
な連通孔が設けられた底部を有する筒状の第２容
器体と、 前記第２容器体の上端開口を気密に閉塞する第
２蓋体と、 前記第２蓋部材に設けられた気体導出口に気密
に接続され、かつ前記第１蓋部材に設けられた挿
通孔を通じて、第１容器体外部へと導出された少
なくとも一部が軟質な部材により構成された管体
とからなる簡易気体発生装置によつて達成され
る。

本考案はまた、第１容器体外部へと導出された
前記管体の先端部には、内部に植物繊維物質を充
填してなる別の管体が接続されている簡易気体発
生装置を示すものである。

（実施例） 以下、本考案を実施例によりさらに具体的に説
明する。

第１図は本考案の簡易気体発生装置の一実施例
の構造を示す断面図である。

第１図に示す実施例においては、底部を有する
円筒状の第１容器体１内に、該第１容器体１の直
径の約半分程度の直径を有し、かつ第１容器体１
とほぼ同じ高さを有する有底円筒状の第２容器体
２を配している。

本考案の簡易気体発生装置において、この第１
容器体１は液体状試薬の保持部となり、一方、第
２容器体２は固体状試薬の保持部となるが、第１
容器体１に対する第２容器体２の大きさは、第１
容器体１の容積に第２容器体２の容積がほぼ等し
く、第２容器体２の存在により第１容器体１の内
部に十分な量の液体状試薬が入れられないものと
ならない限りは特に限定されるものではないが、
第２容器体２はその直径において第１容器体１の
0.5〜0.7程度のものであることが望ましい。ま
た、これらの第１容器体１および第２容器体２
は、内部における反応を観察できるように透明な
材質より構成されることが望まれる。

そして、上記第２容器体２の底部３には、複数
の微少な連通孔４が設けられており、第１容器体
１の内部空間から第２容器体２の内部空間への液
体の流通が可能とされている。しかしながら、第
２容器体２に入れられた固体状試薬がこの連通孔
４を通じて第１容器体１へ移動するものであつて
はならず、使用される固体状試薬の形状によつて
も左右されるが、この連通孔４としては、通常１
〜２mm程度、より好ましくは２mm程度の直径のも
のを10〜30個程度、より好ましくは20個程度設け
ることが望ましい。

またこの実施例において、第２容器体２の底部
３は、側面端５より３mm程度上部にあるものとさ
れているが、このように第２容器体２の底部３を
側面端５より若干上部に設けることで、前記連通
孔４を介しての第１容器体１内部空間から第２容
器体２の内部空間への液体状試薬の流入をよりス
ムーズなものとする一方、第２容器体２内部で発
生する気体が、連通孔４より第１容器体１側へ漏
洩する虞れを少なくすることができる。

さらに前記第１容器体１の上端開口は、第１容
器体１の外周面に嵌合する凹状の第１蓋体６で覆
われており、また第１容器体１内に配された第２
容器体２の上端開口には、凸状の第２蓋体７が第
２容器体２の内周面に気密に嵌合している。な
お、１図に示す実施例においては、第１容器体１
の上端開口の外周面は、全周にわたり外方に膨出
していて、可撓性樹脂により構成される第１蓋体
６との嵌合性を高めている。

そして、第１蓋体６には、第１容器体１の内部
空間に連通するように、第２容器体２の配された
中央部からずれた位置に、液体注入口８および液
体排出口９が設けられている。さらにこの液体排
出口９には、下端部が第１容器体１の底面に近接
する位置で底面に対して傾斜して開口し、かつ上
端部は、第１容器体１の外方に突出して、漸次縮
径されて開口してなる液体排出管１０が挿通され
ている。なお、本発明の簡易気体発生装置におい
て、この実施例におけるような液体排出口９およ
び液体排出管１０は必ずしも設ける必要はなく、
第１容器体１から第１蓋体６をはずして排液する
ことも可能である。

一方、第２蓋体７には、該第２蓋体７により閉
塞された第２容器体２の内部空間に連通する気体
導出口１１が設けられているが、この気体導出口
１１には気体流路となる管体１２がシール材１３
を介して気密に接続されており、第１容器体１の
上端開口を覆う第１蓋体６に設けられた挿通孔１
４を通じて、第１容器体１外部へと導出されてい
る。従つて、この第２容器体２の内部空間は、前
記連通孔４の部分を除くと、第１容器体１の内部
空間とは気密に区画されている。

また、第１蓋体１の内面側には、このように上
端開口を第２蓋体７で覆われた第２容器体２を、
第１容器体１の所定の位置に保持するために、第
２容器体上端外周面ないしは第２蓋体７外周面に
嵌合する環状の突起部１５が設けられており、さ
らに気体導出口１１と管体１２の接続部に配され
た前記シール材１３の外周面と挿通孔１４の内周
面とが嵌合しており、保持性を高めている。

なお、本考案の簡易気体発生装置において、第
２容器体２の高さが、第１容器体１の高さとほぼ
同程度であり、第１蓋体６と第１容器体の底面と
の間に第２容器体が挟持されることで第２容器体
２が第１容器体１の所定位置に保持されることが
できる場合においては、このような保持機構を特
に設ける必要はなく、一方、このように、第２容
器体２を第１容器体１の所定位置に保持する機構
を設けた場合、第２容器体２の高さが第１容器体
１に比べて小さく、第２容器体２の下端部が第１
容器体１の底面に接していなくとも特に問題はな
い。

さらに、この実施例においては、第１容器体１
の上端開口を覆う第１蓋体６と第２容器体２の上
端開口２を覆う第２蓋体とは別体的に設けられて
いるが、第１容器体１の内部空間と第２容器体２
の内部空間を気密に区画し得るものである限りに
おいては、この両者が一体的に形成されたもので
あつてもよい。

また、第２蓋体７の気体導出口１１に接続され
たこの管体１２は、気体導出口１１との接続部分
１２ａにおいては、ガラス、硬質プラスチツク等
の硬質な部材により形成されているが、それより
先の延長部分１２ｂは、ゴムあるいは軟質プラス
チツク等の軟質な部材により形成されている。こ
のように第２容器体２の内部空間に連通する管体
１２の少なくとも一部を軟質な部材により構成す
ることによつて、管体１２をクランプ可能なもの
とする。

加えて、第１図に示す実施例の簡易気体発生装
置においては、この管体１２の第１容器体１外部
へと導出された先端部には、内部に植物繊維物質
を充填してなる別の管体１６が接続されている。

この植物繊維物質を充填してなる別の管体１６
は、液体試薬と固体試薬との反応により発生した
気体の特性を調べるために、この簡易気体発生装
置の発生気体供給口となる管体１２ないしは１６
の先端部で点火試験を行なう場合に、気体への点
火が連鎖的に起こり気体発生装置の内部にまで進
行して爆発することを防ぐための防爆部として機
能するものである。この植物繊維物質としては具
体的には、直径７〜８mm、長さ2.5〜3.0cm程度の
100％純粋パルプ等の繊維物質が好ましく、また
その充填度合は、嵩密度が0.05〜0.10g／cm³程度
となるのが適当である。なお、この実施例におい
ては、この植物繊維物質充填管体１６は、管体１
２の先端に１つ設けられているが、中空の管体を
介在させて２つないしはそれ以上用いることも可
能である。

次に、この簡易気体発生装置の操作方法を説明
すると、まず、第２容器体２内部に固体状試薬を
入れて、第２蓋体７を閉め、第１容器体１内部に
配し、第２蓋体７の気体導出口１１に接続された
管体１２を、第１蓋体６の挿通孔１４に挿通した
後、第１蓋体を閉める。さらに管体１２の軟質な
部材により構成された延長部分１２ｂにおいて、
適当なクランプ器具（図示せず）を用いてクラン
プを行ない、管体１２を閉塞する。この状態で、
第１蓋体６に設けられた液体注入口８から第１容
器体１内部へ液体試料を所定量入れる。第１容器
体１の内部空間と第２容器体２の内部空間は、第
２容器体２の底部３に設けられた連通孔４により
連通しているが、前記したように第２容器体２の
内部空間と外部との連通路である管体１２はクラ
ンプにより閉塞されており、第２容器体２の内部
空間に存在する空気が外部へと移動できないため
に、上記のように第１容器体１の内部空間に液体
状試料が注入されても、この時点では、第２容器
体２の内部空間へと液体状試料が入ることはな
い。次いで、管体１２のクランプを解くと、連通
孔４を通じて、第１容器体１の内部空間から第２
容器体２の内部空間へと液体状試料が流入し、液
体状試料と固体状試料が接触して反応が生じる。
この反応によつて第２容器体２の内部空間に発生
した気体は、第２蓋体７に設けられた気体導出口
１１から管体１２内、さらには植物繊維物質充填
管体１６内を通つて外部へと導出されるので、植
物繊維物質充填管体１６の先端において、発生気
体に対する点火実験、発生気体の集気等を行なう
ことができる。

所定の実験項目が終了した後には、液体排出管
１０の第１容器体１の外方に位置する上端開口に
吸引装置を接続するか、あるいはこの簡易気体発
生装置全体を傾けて、第１容器体１内および第２
容器体２内に存在する液体状試薬を該液体排出管
１０の上端開口より装置外部へと排出し、液体状
試薬と固体状試薬との反応を中断させる。このよ
うに、液体状試薬と固体状試薬との分離が容易に
なされるために、それぞれの試薬の未反応部分
は、次回の実験に再度使用することができ、試薬
の有効的活用がなされる。特に、固体状試薬が亜
鉛金属などの化学的に安定したものであれば、こ
の第２容器体２内に入れたまま次回の実験まで保
存しておくことも可能で、初回以降の実験の準備
はさらに容易なものとなる。

また、本考案の簡易気体発生装置においては、
第２容器体２内に装填する固体状試料と、第１容
器体１内へ注入する液体状試料との組合せを変え
ることにより複数種の気体の発生実験に対応する
ことができるものであり、例えばZnとHCとに
よるH₂ガス発生実験、CaCO₃とHCとによる
CO₂ガス発生実験、MnO₂とH₂O₂とによるO₂発
生実験などを行なうことが可能である。

（考案の効果） 以上述べたように、本考案は、有底筒状の第１
容器体と、 液体注入口を有し、前記第１容器体の上端開口
を覆う第１蓋体と 前記第１容器体内に配され、液体の流通が可能
な連通孔が設けられた底部を有する筒状の第２容
器体と、 前記第２容器体の上端開口を気密に閉塞する第
２蓋体と、 前記第２蓋部材に設けられた気体導出口に気密
に接続され、かつ前記第１蓋部材に設けられた挿
通孔を通じて、第１容器体外部へと導出された少
なくとも一部が軟質な部材により構成された管体
とからなる簡易気体発生装置であるから、化学反
応において発生する気体を採取ないしは観察しよ
うとする化学実験等において、容易な操作にてか
つ安全性高く発生気体を得ることができ、さらに
反応の制御および使用試薬の経済的に活用が可能
なものとなる。加えて、本考案の簡易気体発生装
置において、第１容器体外部へと導出された前記
管体の先端部には、内部に植物繊維物質を充填し
てなる別の管体が接続されているものであると、
発生気体に対する点火実験をより安全に行なうこ
とができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の簡易気体発生装置の一実施例
の構造を示す断面図である。 １……第１容器体、２……第２容器体、４……
連通孔、６……第１蓋体、７……第２蓋体、８…
…液体注入口、９……液体排出口、１０……液体
排出管、１１……気体導出口、１２……管体、１
４……挿通孔、１６……植物繊維物質充填管体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 有底筒状の第１容器体と、 液体注入口を有し、前記第１容器体の上端開
   口を覆う第１蓋体と 前記第１容器体内に配され、液体の流通が可
   能な連通孔が設けられた底部を有する筒状の第
   ２容器体と、 前記第２容器体の上端開口を気密に閉塞する
   第２蓋体と、 前記第２蓋部材に設けられた気体導出口に気
   密に接続され、かつ前記第１蓋部材に設けられ
   た挿通孔を通じて、第１容器体外部へと導出さ
   れた少なくとも一部が軟質な部材により構成さ
   れた管体とからなる簡易気体発生装置。 (2) 第１容器体外部へと導出された前記管体の先
   端部には、内部に植物繊維物質を充填してなる
   別の管体が接続されていることを特徴とする請
   求項１に記載の簡易気体発生装置。