專利名稱：水的電解及合成實驗儀電解槽的改進結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是關(guān)于一種水的電解及合成實驗儀電解槽的改進結(jié)構(gòu)，尤其是關(guān)于一種可在教室內(nèi)當(dāng)場加水電解與合成的簡易的教學(xué)儀 器。
一般學(xué)校教學(xué)使用的電解水的電解槽有開放式和密閉式兩種。開放式為兩個獨立的電解收集槽，電解后所得的氫氣和氧氣各自存留在獨立的電解槽內(nèi)，只能顯示出其氣體體積比例，或者取出氫氣或氧氣做化學(xué)性質(zhì)試驗，而無法進行化合還原實驗；而密閉式雖可進行水的電解及化合還原實驗，但因其屬密閉空間，故無法單獨進行氫氣和氧氣的化學(xué)性質(zhì)實驗。由此可明顯看出開放式和密閉電解槽的缺點。
有鑒于此，本實用新型特創(chuàng)作出一種兼具開放式與密閉式雙重性質(zhì)的電解槽，使學(xué)生在實驗中可得到齊全的實驗結(jié)果，以提高教學(xué)效果。
本實用新型的主要目的在于提供一種水的電解及合成實驗儀電解槽的改進結(jié)構(gòu)，使其兼有開放式和密閉式電解槽的優(yōu)點。
本實用新型的另一目的在于提供一種絕對安全的簡易實驗裝置，可利用最易取得的常用電源及一般清水做實驗。
本實用新型的又一目的在于提供一種使用透明材料制造的電解槽，可清晰看見水在槽中分解及合成的過程。
本實用新型的再一目的在于提供一種在短時間內(nèi)即可完成水的電解及合成實驗過程以節(jié)省教學(xué)時間又可增加知識及提高教學(xué)效果的電解 槽。
為了進一步了解本實用新型的特征及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本實用新型的詳細說明和附圖。然而所附圖例僅供參考說明，并非用來對本實用新型作任何限制。有關(guān)附圖為


圖1為本實用新型的立體視圖；圖2為本實用新型未電解前的縱剖視圖；圖3為電解后左、右電解室內(nèi)氣體體積比的縱剖視圖；圖4為將氣體集中于右電解室內(nèi)的縱剖視圖；以及圖5為本實用新型的簡易電路圖。
請參閱
圖1及圖2所示。一種水的電解及合成實驗儀電解槽的改進結(jié)構(gòu)1被固定于一基板19上，使其可十分穩(wěn)固地放置。這種電解槽可用透明材料制成。其內(nèi)設(shè)有由中隔板7相隔的左電解室5和右電解室6。左、右電解室內(nèi)各設(shè)有一等高度置放的電解極2和3。在右電解室6的電解極3上端設(shè)有一點火極4。在形成混合儲氣室10的弧形檔板9與隔水板12間為一水室11。弧形擋板的尾端與電解槽底部形成一孔道。在隔水板12上設(shè)有一平衡孔121，可使隔水板12兩邊壓力相等，并維持內(nèi)、外水平面處于同一高度。在平衡孔121上方電解槽側(cè)壁上設(shè)有一阻水板13，可阻止當(dāng)水氣化合時產(chǎn)生劇烈震動的水滴沖出設(shè)于阻水板上方的電解槽頂端的注水口15。在該隔水板12上方設(shè)有一均壓室14，可使化合時氣體體積膨脹和收縮迅速變化時儀器內(nèi)部壓力趨于溫和改變，以保護儀器及使用者的安全。
為了進一步了解本實用新型的技術(shù)內(nèi)容，將實驗步驟敘述如下一、加注水份用水不拘，可使用隨處取得的清潔水。再加入千分之三左右的電解質(zhì)(如硫酸、氫氧化鈉等)，然后用軟塞16將注入口15塞緊即可。
二、清除電解室中氣體電解時左電解室5和右電解室6中必須無氣體存在才能確實證明電解生成的氣體是由水分子分解而成，故必須清除電解室中的氣體。除氣時須把該電解槽1逆時針方向旋轉(zhuǎn)，由于弧形擋板9的作用可使氣體集中于混合儲氣室10內(nèi)，再繼續(xù)旋轉(zhuǎn)到約160°，位于混合儲氣室10內(nèi)的氣體會沿著弧形擋板9的尖端由孔道9′進入水室11，由于該水室11位于弧形擋板9和隔水板12之間，且該隔水板12上設(shè)有一平衡孔121，當(dāng)旋轉(zhuǎn)該電解槽1時，由于隔水板12的作用，可保持水位將孔道9′蓋住，使氣體不能退回電解室中；轉(zhuǎn)正后，又由于該平衡孔121的作用，使隔水板12兩邊壓力相等，以維持內(nèi)、外相同高度的水平面，達到除氣之目的。
三、電解將接于電解極2和3的三段開關(guān)17撥向接通端(左、右皆可)，使交流電經(jīng)整流二極管20成為直流電后流至二電解極2和3(如圖5所示)。不論電流方向如何，在正極都可產(chǎn)生氧、在負極產(chǎn)生氫，此為永不改變的法則，因此左右電解室產(chǎn)生氣體的量必為1與2之比。待氫量到達電解極3時即會停止電解(如圖3所示)。
四、混合將電解槽1旋轉(zhuǎn)約105°，兩種氣體即并合于混合儲氣室10內(nèi)，再回復(fù)正位時混合氣便進入右電解室6內(nèi)，以便點火化合成水。
五、化合儀器放回正位，打開軟塞16，以便化合時儀器內(nèi)外壓力隨時達到平衡。在電解極3和點火極4之間接有一壓電器18，利用該壓電器18之作用可使電解極3和點火極4之間通電產(chǎn)生火花，使氣體立即燃燒化合成水。此時氣體體積會先膨脹，然后停止膨脹。由于電解槽1中壓力產(chǎn)生瞬間的增減，迫使水流洶涌沖擊和氣體壓力的驟變。均壓室14的設(shè)置，目的就是為了平衡壓力和吸收震動。另外，阻水板13亦可防止水滴沖出注水口15，以保護電解槽1及使用者的安全。
另外，在左電解室5和右電解室6上方各設(shè)有一空格，并填塞具柔韌性的膠塊8和8′，該空格上下鉆有一相對的通孔81及81′。當(dāng)電解完成后，可使用細號注射針從通孔81或81′插入，經(jīng)由膠塊8或8′抽取電解生成的氣體，用以做化學(xué)性質(zhì)實驗，了解何種氣體具有助燃性，何種氣體具有可燃性。且因該具柔韌性的膠塊8和8′極富彈性，當(dāng)注射針拔出后即自動緊密封閉，使左電解室5和右電解室6處于與外界隔絕狀況而無漏氣之慮。
完成每次實驗，僅需用時約3－5分鐘，并可重復(fù)再使用。由于電解槽1的注水口15在轉(zhuǎn)動或移動時應(yīng)用軟塞16封住，電解、化合與注水、倒水時均可移去軟塞16，所以電解槽1內(nèi)部的空間對外仍是整個開放的。
本實用新型的主要特點是集電解槽密閉和開放兩種功能，使實驗中電解、化合、取樣三項效果能全部達到。另一個主要特點是能以最簡易的操作手續(xù)，在極短的數(shù)分鐘內(nèi)順利完成實驗；在移動或做實驗時均無須顧慮水分的濺潑和散失，因而具有良好的安全防護性。
如圖5所示，本實用新型采用110V交流電源，經(jīng)整流二極管20整流成直流電源，再接于電解極2和3。待電解完畢后，將氣體集中于右電解室6，利用壓電器18賴撞擊產(chǎn)生電壓的特性使點火極4和電解極3間放電產(chǎn)生火花點火(此原理與煤氣爐點火或電子打火機所用的相同)造成化合作用，如此更能簡化裝置和節(jié)省時間。
綜上所述，本實用新型是一創(chuàng)新，具有顯著的功效。以上所述的圖例說明，僅為本實用新型的較佳實施例，并非用以限制本實用新型。凡精于此類技術(shù)的專業(yè)人士，在本實用新型所述的形狀、構(gòu)造、特征及其精神范疇內(nèi)，所作的簡單修飾的等效實施，均應(yīng)包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種水的電解及合成實驗儀電解槽的改進結(jié)構(gòu)，其特征在于包括-基板，用以固定所述電解槽；-由中隔板隔開的左電解室及右電解室，所述左電解室和右電解室內(nèi)各設(shè)有一等高位置的電解極，并連接于一開關(guān)，以控制是否進行電解；在所述右電解室的電解極上方設(shè)有一點火極，它與該電解極連接于一壓電器，以決定是否進行化合；-弧形擋板，其內(nèi)形成一混合儲氣室，其尾端與該電解槽底部并形成一孔道；-隔水板，使電解槽旋轉(zhuǎn)時保持水位蓋住所述孔道，使氣體不能退回電解室；其上并設(shè)有一平衡孔，使該隔水板兩邊壓力相等和維持內(nèi)、外相等高度的水平面；-阻水板，設(shè)置于該電解槽側(cè)壁上，且在該平衡孔上方，可阻止化合時的水氣劇烈震動和水滴沖出；-均壓室，介于所述隔水板與電解槽頂端之間，當(dāng)化合時氣體體積膨脹和收縮迅速變化時，可使電解槽內(nèi)部壓力趨于緩和；-注水口，設(shè)于電解槽頂端及所述阻水板的上方，并配合一軟塞以決定該電解槽處于開放或密閉狀態(tài)；以及二膠塊，各設(shè)于左、右電解室上方之空格中，該空格上下有一相對的通孔，以為抽取氣體之用。
2.如權(quán)利要求1所述的水的電解及合成實驗儀電解槽的改進結(jié)構(gòu)，其特征在于同時兼有開放式和密閉式電解槽的雙重性能。
3.如權(quán)利要求1所述的水的電解及合成實驗儀電解槽的改進結(jié)構(gòu)，其特征在于所述電解室內(nèi)電解生成的氫氣與氧氣，可借助注射針筒及針尖自該相對的通孔穿刺該柔韌性的膠塊抽取，拔出時該膠塊借助其柔韌性自動封閉細孔，從而達到密閉效果。
4.如權(quán)利要求1所述的水的電解及合成實驗儀電解槽的改進結(jié)構(gòu)，其特征在于，分離及阻隔水氣回流或潑濺，是利用所述隔水板、阻水板、平衡孔、均壓室等組合方法而達到的。
專利摘要一種水的電解及合成實驗儀電解槽的改進結(jié)構(gòu)，由基板19，中隔板7，左、右電解室組成，其特征在于電解槽內(nèi)設(shè)有中隔板7，左電解室5和右電解室6。是供教師進行教學(xué)示范實驗和供學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)電解原理、水的電解與合成的簡易教學(xué)實驗儀器?？梢詭椭鷮W(xué)生了解水的電解與合成過程。
文檔編號G09B23/24GK2061723SQ9020127
公開日1990年9月5日 申請日期1990年2月3日 優(yōu)先權(quán)日1990年2月3日
發(fā)明者張依德 申請人:張依德