專利名稱：連通式多功能氣體發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及各級各類學(xué)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)用具，特別是一種連通式多功能氣體發(fā)生器背景技術(shù)：
高等學(xué)校教材《無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》，由北京師范大學(xué)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室等編著，1991年4月第2版，在第二部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的第五個(gè)實(shí)驗(yàn)，47頁氣體的發(fā)生這一節(jié)中，詳細(xì)介紹了啟普氣體發(fā)生器的主要結(jié)構(gòu)和原理，啟普氣體發(fā)生器是一個(gè)葫蘆狀玻璃容器和球形漏斗組成的，葫蘆狀的容器(由球體和半球體組成)底部有一液體出口，平常用玻璃塞(有的用橡皮塞)塞緊，球體的上部有氣體出口，與帶有玻璃旋塞的導(dǎo)氣管相連。在葫蘆狀容器的球體下先放些玻璃棉(或橡皮墊圈)，然后由氣體出口加入固體藥品，再從球形漏斗加入適量稀酸，使用時(shí)打開旋塞，由于中間球體內(nèi)壓力降低，酸液即從底部通過狹縫進(jìn)入中間球體與固體接觸而產(chǎn)生氣體。停止使用時(shí)，關(guān)閉旋塞，由于中間球體內(nèi)產(chǎn)生的氣體增大壓力，就會將酸液壓回到球形漏斗中，使固體與酸液不再接觸而停止反應(yīng)。換酸液時(shí)，可先用塞子將球形漏斗上口塞緊，然后再把液體出口的塞子拔下，讓廢酸緩緩流出后，再塞緊塞子，向球形漏斗中加入酸液。需要更換或添加固體時(shí)，可先把導(dǎo)氣管旋塞關(guān)好，把酸液壓入半球體后，用塞子將球形漏斗上口塞緊，再把裝有玻璃旋塞的橡皮塞取下，更換或添加固體。啟普氣體發(fā)生器目前存在的主要技術(shù)問題是①裝置造價(jià)高，有部分農(nóng)村學(xué)校無能力購買；②制造工藝復(fù)雜，操作不方便，在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，由于考慮安全等因素，只能用于教師演示，不宜用于學(xué)生操作；③所用藥品多，一般最小的啟普發(fā)生器用酸液要100mL，較大的要用到300mL-400mL，這樣在短時(shí)期內(nèi)用不完，造成較大的浪費(fèi)，也不符合目前提出地“綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)”的基本要求；④中途更換藥品很不方便；⑤安全系數(shù)小，部分老師直接在氣體發(fā)生器上點(diǎn)火，而不用安全點(diǎn)火法，這樣易發(fā)生事故，給師生造成安全隱患和心理上的壓力；⑥產(chǎn)生氣體的流速難以控制，點(diǎn)火不方便。
(三)實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種造價(jià)成本低，制造工藝簡單，操作方便所用藥品少，安全系數(shù)大，中途更換藥品方便，可調(diào)節(jié)產(chǎn)生氣體的壓強(qiáng)，控制氣流速度的連通式多功能氣體發(fā)生器。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案為一種連通式多功能氣體發(fā)生器，包括容器、旋塞、連通管組成，其特征在于所述的容器設(shè)有兩個(gè)，其中一個(gè)為尖底筒狀容器1，另一個(gè)為平底筒狀容器2，容器1、2上各設(shè)一調(diào)升降旋柄，容器1、2下端由連通管連通，連通管上設(shè)一止水夾，容器2上端設(shè)一旋塞，三通管的下管插入旋塞與容器2連通，三通管中部水平連接一連通管，連通管的端頭連接一打火機(jī)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)材料易得，廉價(jià)，可用不同的注射器空筒代用。可節(jié)約大量教學(xué)經(jīng)費(fèi)，使一般普通農(nóng)村中學(xué)也有能力購置。
(2)藥品用量少，一個(gè)普通啟普發(fā)生器需酸液最少也得100mL，而此裝置最少可用10mL，使裝置趨于微型化。
(3)組裝簡單，易連接，便于操作，學(xué)生實(shí)驗(yàn)也可使用。
(4)固體和液體好分好合，且易控制，裝置便于洗滌。
(5)安全系數(shù)大。
(6)由于打火機(jī)的氣閥和金屬導(dǎo)管部分有防爆功能，因此，可燃性氣體不用驗(yàn)純便可直接點(diǎn)燃，使用十分方便。
(7)可調(diào)節(jié)裝置中氣體的壓強(qiáng)，控制氣體流速，有利于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，更有利于連結(jié)打火機(jī)直接點(diǎn)火。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
一種連通式多功能氣體發(fā)生器，包括容器、旋塞、連通管組成，所述的容器設(shè)有兩個(gè)，其中一個(gè)為尖底筒狀容器1，另一個(gè)為平底筒狀容器2，容器1、2上各設(shè)一調(diào)升降旋柄3、4，調(diào)升降旋柄3、4分別固定在鐵架臺12的支架桿18上。容器1和容器2下端由連通管5連通，連通管5上設(shè)一止水夾6，容器2上端設(shè)一單孔橡皮旋塞7，三通管8的下管插入旋塞7與容器2連通，三通管8中部水平連接一連通管10，連通管10的端頭連接一打火機(jī)11，打火機(jī)11上設(shè)有點(diǎn)火氣伐13，連通管10與點(diǎn)火氣伐13連接。三通管8上端連接一連通管16，連通管16上設(shè)一止水夾9。容器2底部裝有玻璃棉17。
將容器1固定在調(diào)升降旋柄3上，容器2固定在調(diào)升降旋柄4上，單孔橡皮旋塞7塞到容器2上口，連通管10和16的一端分別連在三通管8上，連通管10的另一端連結(jié)在特制或普通打火機(jī)的氣閥13上，容器1、容器2和連通管5組成一個(gè)連通器。
主要用途及操作方法
(1)用于實(shí)驗(yàn)室制取氫氣。
1)檢查裝置的氣密性。
如圖所示，將整套裝置連結(jié)好后，開啟止水夾6和9，在容器1中加水，當(dāng)容器1和2液面相平后，關(guān)閉止水夾9，然后升高容器1，看容器2中液面是否上升，若不上升則氣密性良好，若上升則證明某處漏氣。
2)加試劑。
在容器2底部放些玻璃棉，再裝5-7粒綠豆般的鋅粒，用旋塞7塞住筒口，在容器1內(nèi)加入10-20mL 6mol/L硫酸或鹽酸。注意液體和固體量要適當(dāng)，不宜過多。
3)氣體的發(fā)生。
使用時(shí)，打開止水夾6和9，調(diào)節(jié)容器1的高度，使酸液剛好浸沒鋅粒即可，當(dāng)氣體產(chǎn)生后，關(guān)閉止水夾9，使容器2內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，調(diào)節(jié)容器1，可調(diào)節(jié)容器2內(nèi)的壓強(qiáng)，這時(shí)打開點(diǎn)火氣閥13，可在加長金屬導(dǎo)氣管14的上端看到燃燒穩(wěn)定的的淡藍(lán)色火焰。關(guān)閉止水夾9，或者降低容器1的高度，使容器2內(nèi)液面降低，這樣兩種方法都可以使固體、液體分離，反應(yīng)停止。若再制氣時(shí)，升高容器1后打開止水夾9，使液體剛好浸沒鋅粒即可。
4)添加或更換試劑。
中途要更換酸液時(shí)，打開調(diào)升降旋柄3上的鐵夾取下容器1，倒掉廢液。更換固體時(shí)，先關(guān)閉止水夾9或降低容器1，當(dāng)液體都流到容器1內(nèi)時(shí)，再關(guān)閉止水夾6，拔掉旋塞7，倒掉殘?jiān)?，再加固體試劑。
5)容器1、2空筒的型號大小。
根據(jù)需要?dú)怏w量的多少，可用容積為5mL空筒，也可用100mL空筒，一般用塑料型比較安全，造價(jià)成本也比較低。但在條件允許的情況下，也可用玻璃型空筒。
(2)可用于中學(xué)化學(xué)教材中所有固—液混合不加熱的方法制取各種氣體。
若制非可燃性氣體，需將連通管10連同打火機(jī)取掉，將三通管8上的一個(gè)出氣口封掉，再進(jìn)行制氣。
如用石灰石或大理石和鹽酸制二氧化碳，用飽和食鹽水和電石制取乙炔；用稀硫酸和硫化亞鐵制硫化氫；用亞硫酸鈉和硫酸制二氧化硫；用少量高錳酸鉀和濃鹽酸制氯氣；用二氧化錳和過氧化氫制氧氣；用濃氨水和固體氫氧化鈉制氨；用銅與稀硝酸和濃硝酸制一氧化氮和二氧化氮，其它操作和要求跟制氫氣基本相同。
(3)此裝置可改進(jìn)高中化學(xué)中鈉分別與水和乙醇反應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)。
在上述裝置圖的旋塞7上插一根小號縫衣針，露在橡皮塞外約1.5cm，三通管8上連的連通管16取掉，將出氣口密封，容器2改成容積為40mL-50mL的玻璃空筒，容器1的容積要比容器2的大。在容器1內(nèi)加滴有酚酞試劑的水，打開氣閥13，容器2內(nèi)液面上升，關(guān)閉氣閥13，容器2內(nèi)液面停止上升，這樣證明裝置的氣密性良好。容器2內(nèi)液面距離針尖3-4cm時(shí)，調(diào)節(jié)容器1的高度，使容器1和2內(nèi)液面相平。取黃豆大小的鈉，用濾紙將煤油或石蠟吸干，將旋塞7拔下，用插在其上的縫衣針插住鈉，小心將旋塞7塞到容器2上。這時(shí)將容器1升高，打開氣閥13，容器2中液面上升，當(dāng)水跟鈉剛接觸反應(yīng)時(shí)，立即關(guān)閉氣閥13。此時(shí)鈉熔化成白色小球在液面上浮動(dòng)，并有大量氣泡冒出。水溶液從上至下逐漸由無色變?yōu)榧t色。容器2內(nèi)液面逐漸下降，容器1內(nèi)液面逐漸上升。當(dāng)鈉塊過大，液面下降到容器2下端頭時(shí)，應(yīng)立刻打開氣閥13，使液面回升。等反應(yīng)完畢，可把打火機(jī)打著，可觀察到氫氣燃燒有淡藍(lán)色火焰。若火焰不明顯，可將容器1繼續(xù)上高，使系統(tǒng)內(nèi)壓強(qiáng)適當(dāng)增大。這時(shí)打著打火機(jī)，現(xiàn)象十分明顯。
若演示乙醇與鈉反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，則把水換成乙醇就可以，其它實(shí)驗(yàn)操作方法跟上述實(shí)驗(yàn)操作方法完全一樣。
(4)此裝置可作為一種簡易貯氣裝置使用。
按圖所示，容器1用容積為150mL空筒，容器2用容積為100mL空筒或者更大容積空筒，將旋塞7塞到容器2上，打開止水夾9，在容器1內(nèi)加水，調(diào)節(jié)容器1和2的高度，使容器2內(nèi)液面上升到三通管8的導(dǎo)氣管出口為止。貯氣時(shí)，將連通管16跟氣體發(fā)生器連接，氣體進(jìn)入容器2內(nèi)將水排到容器1內(nèi)，容器2內(nèi)液面下降到端頭時(shí)停止進(jìn)氣，關(guān)閉止水夾9備用。
權(quán)利要求1.一種連通式多功能氣體發(fā)生器，包括容器、旋塞、連通管組成，其特征在于所述的容器設(shè)有兩個(gè)，其中一個(gè)為尖底筒狀容器(1)，另一個(gè)為平底筒狀容器(2)，容器(1)、(2)上各設(shè)一調(diào)升降旋柄(3)、(4)，容器(1)和(2)下端由連通管(5)連通，連通管(5)上設(shè)一止水夾(6)，容器(2)上端設(shè)一旋塞(7)，三通管(8)的下管插入旋塞(7)與容器(2)連通，三通管(8)中部水平連接一連通管(10)，連通管(10)的端頭連接一打火機(jī)(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連通式多功能氣體發(fā)生器，其特征在于所述的調(diào)升降旋柄(3)、(4)分別固定在鐵架臺(12)的支架桿(18)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連通式多功能氣體發(fā)生器，其特征在于所述的打火機(jī)(11)上設(shè)有點(diǎn)火氣伐(13)，連通管(10)與點(diǎn)火氣伐(13)連接。
專利摘要一種連通式多功能氣體發(fā)生器，包括容器、旋塞、連通管組成，其特征在于所述的容器設(shè)有兩個(gè)，其中一個(gè)為尖底筒狀容器1，另一個(gè)為平底筒狀容器2，容器1、2上各設(shè)一調(diào)升降旋柄，容器1、2下端由連通管連通，連通管上設(shè)一止水夾，容器2上端設(shè)一旋塞，三通管的下管插入旋塞與容器2連通，三通管中部水平連接一連通管，連通管的端頭連接一打火機(jī)。本實(shí)用新型造價(jià)成本低，制造工藝簡單，操作方便，所用藥品少，安全系數(shù)大，中途更換藥品方便，可調(diào)節(jié)產(chǎn)生氣體的壓強(qiáng)，控制氣流速度。
文檔編號B01J7/02GK2611027SQ03241750
公開日2004年4月14日 申請日期2003年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月18日
發(fā)明者張學(xué)洲 申請人:張學(xué)洲