模拟演示实验用组合电解池制造技术

本实用新型专利技术公开了模拟演示实验用组合电解池，包括位于中间的“十”字形电解槽Ⅱ及分置电解槽Ⅱ两侧的“┣”形电解槽Ⅰ、电解槽Ⅲ，所述电解槽Ⅰ、电解槽Ⅱ和电解槽Ⅲ为透明玻璃器皿，电解槽Ⅰ的A横臂管、电解槽Ⅲ的B横臂管分别与电解槽Ⅱ两侧的C横臂管、D横臂管连接形成双电解池，电解槽Ⅰ的A横臂管和电解槽Ⅲ的B横臂管连接形成单电解池。本实用新型专利技术可灵活组合成单盐桥电解池、双盐桥电解池、单膜电解池、双膜电解池，运用于学生学习中的电解池模拟演示实验，帮助学生理解、学习化学，具有很好的教学意义。

【技术实现步骤摘要】
模拟演示实验用组合电解池
本技术涉及实验室器具领域，具体涉及模拟演示实验用组合电解池。
技术介绍
膜技术早在上个世纪70、80年代已经在我国氯碱工业等化学工业领域开始应用，而今更是广泛使用于我们的日常生活（如净水器中的反渗透膜）和工业生产（电池、电解池、环境保护等领域中膜的应用）。因此，我们认为非常有必要在此处引入实验，让学生在理解原理的基础上了解双液电解池的工作原理，展示膜的功能，引领学生学习真实的化学。而目前在《电解池的工作原理及应用》的相关教学设计中，凡是涉及氯碱工业的介绍时大部分都是用动画或图片来展示其原理或者重复必修1教材中电解食盐水的实验；而对于其中膜技术的使用缺乏实验表征。同时各地高考试卷、高考模拟试卷中却频繁出现单膜或双膜电解池的相关试题，这也就导致在教学中学生对膜的功能的认识变成了死记硬背，纸上谈兵，缺乏真实感。新近修订的高中化学课程标准的课程内容中也涉及了离子交换膜等基于膜技术的STSE综合实验，同时在选修4《化学反应原理》中“化学能与电能相互转化”部分引入“盐桥”一直是学生学习的一个难点。由单液原电池到双液原电池，盐桥起到了重要作用，使得正、负极反应得以在相对独立又彼此联通的体系中完成，提高了能量转化率和反应的可控性；从盐桥到膜是技术的升华，因此认为也需设计实验来向学生展示盐桥与膜的区别，引领学生从实证的视角来体验与感悟技术的魅力和拓展技术视野。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种模拟演示实验用组合电解池，可灵活组装成膜/盐桥的单液电解池和双液电解池，展示盐桥与膜电解的区别，直观生动地进行教学。本技术通过以下技术方案实现：模拟演示实验用膜组合电解池，包括位于中间的“十”字形电解槽Ⅱ及分置电解槽Ⅱ两侧的“┣”形电解槽Ⅰ、电解槽Ⅲ，所述电解槽Ⅰ、电解槽Ⅱ和电解槽Ⅲ为透明玻璃器皿，电解槽Ⅰ的A横臂管、电解槽Ⅲ的B横臂管及电解槽Ⅱ两侧的C横臂管、D横臂管末端分别设有法兰凸台，A横臂管的法兰凸台与C横臂管的法兰凸台对接，两者间夹有阳离子交换膜，试验夹卡夹在法兰凸台外侧壁上，使电解槽Ⅰ的A横臂管与电解槽Ⅱ的C横臂管密封对接，B横臂管的法兰凸台与D横臂管的法兰凸台对接，两者间夹有阴离子交换膜，试验夹卡夹在法兰凸台上，使电解槽Ⅲ的B横臂管与电解槽Ⅱ的D横臂管密封对接，形成双膜电解池。本技术进一步改进方案是，所述试验夹是由两“Y”形夹臂的中部铰接而成，夹臂的夹尾部设有锁紧结构。锁紧结构使得实验夹能将电解槽紧密连接不发生液体渗漏现象。本技术更进一步改进方案是，所述锁紧结构为在其中一个夹臂的夹尾部内壁连接丝杆，丝杆上旋装套接抵臂，抵臂末端顶靠另一夹臂的夹尾部内壁。或者所述锁紧结构为在其中一个夹臂的夹尾部内壁连接丝杆，丝杆贯穿另一夹臂的夹尾部后，丝杆上旋装螺母。本技术更进一步改进方案是，所述电解槽Ⅰ的A横臂管法兰凸台、电解槽Ⅲ的B横臂管法兰凸台对接，两者间夹有交换膜，试验夹卡夹在法兰凸台外侧壁上，使电解槽Ⅰ的A横臂管与电解槽Ⅲ的B横臂管密封对接，形成单膜电解池。模拟演示实验用盐桥组合电解池，包括位于中间的“十”字形电解槽Ⅱ及分置电解槽Ⅱ两侧的“┣”形电解槽Ⅰ、电解槽Ⅲ，所述电解槽Ⅰ、电解槽Ⅱ和电解槽Ⅲ为透明玻璃器皿，电解槽Ⅰ的A横臂管、电解槽Ⅲ的B横臂管内置盐桥，电解槽Ⅱ两侧的C横臂管、D横臂管分别插接在电解槽Ⅰ的A横臂管、电解槽Ⅲ的B横壁管上，形成双盐桥电解池。本技术进一步改进方案是，所述电解槽Ⅱ两侧的C横臂管和D横臂管为逐渐向末端缩小的锥形管，电解槽Ⅰ的A横臂管、电解槽Ⅲ的B横臂管与之配合套接的逐渐向末端增大的锥形管。本技术更进一步改进方案是，所述A横臂管、C横臂管上对设弯勾，B横臂管、D横臂管上对设弯勾，用皮筋绕在对设的弯勾上稳固电解槽Ⅱ与电解槽Ⅰ、电解槽Ⅲ的连接。本技术更进一步改进方案是，所述电解槽Ⅰ的A横臂管内置盐桥，电解槽Ⅲ的B横臂管插接在电解槽Ⅰ的A横臂管上，形成单盐桥电解池。本技术与现有技术相比，具有以下明显优点：本技术的各单体电解槽相互组合形成多种实验需求的电解池，可灵活组合成单盐桥电解池、双盐桥电解池、单膜电解池、双膜电解池，运用于学生学习中的电解池模拟演示实验，帮助学生理解、学习化学，具有很好的教学意义。附图说明图1为本技术双盐桥电解池结构示意图。图2为本技术单盐桥电解池结构示意图。图3为本技术双膜电解池结构示意图。图4为本技术单膜电解池结构示意图。具体实施方式如图1所示，本技术包括位于中间的“十”字形电解槽Ⅱ2及分置电解槽Ⅱ两侧的“┣”形电解槽Ⅰ1、电解槽Ⅲ3，所述电解槽Ⅰ1、电解槽Ⅱ2和电解槽Ⅲ3为透明玻璃器皿，电解槽Ⅰ的A横臂管11、电解槽Ⅲ的B横臂管31内置盐桥10，电解槽Ⅱ两侧的C横臂管21、D横臂管22分别插接在电解槽Ⅰ的A横臂管11、电解槽Ⅲ的B横壁管31上，形成双盐桥电解池。为了使电解槽相互间连接更加紧密，杜绝渗漏现象，所述电解槽Ⅱ两侧的C横臂管21和D横臂管22为逐渐向末端缩小的锥形管，电解槽Ⅰ的A横臂管11、电解槽Ⅲ的B横臂管31与之配合套接的逐渐向末端增大的锥形管。所述A横臂管11、C横臂管21上对设弯勾8，B横臂管31、D横臂管22上对设弯勾8，用皮筋9绕在对设的弯勾8上稳固电解槽Ⅱ与电解槽Ⅰ、电解槽Ⅲ的连接。如图2所示，本技术选用其中电解槽Ⅰ1、和电解槽Ⅲ3，所述电解槽Ⅰ的A横臂管11内置盐桥10，电解槽Ⅲ的B横臂管31插接在电解槽Ⅰ的A横臂管11上，形成单盐桥电解池。如图3所示，本技术包括位于中间的“十”字形电解槽Ⅱ2及分置电解槽Ⅱ两侧的“┣”形电解槽Ⅰ1、电解槽Ⅲ3，所述电解槽Ⅰ1、电解槽Ⅱ2和电解槽Ⅲ3为透明玻璃器皿，电解槽Ⅰ的A横臂管11、电解槽Ⅲ的B横臂管31及电解槽Ⅱ两侧的C横臂管21、D横臂管22末端分别设有法兰凸台4，A横臂管11的法兰凸台与C横臂管21的法兰凸台对接，两者间夹有阳离子交换膜5，试验夹7卡夹在法兰凸台外侧壁上，使电解槽Ⅰ的A横臂管11与电解槽Ⅱ的C横臂管21密封对接，B横臂管31的法兰凸台与D横臂管22的法兰凸台对接，两者间夹有阴离子交换膜6，试验夹7卡夹在法兰凸台外侧壁上，使电解槽Ⅲ的B横臂管31与电解槽Ⅱ的D横臂管22密封对接，形成双膜电解池。所述试验夹7是由两“Y”形夹臂71的中部铰接而成，夹臂的夹尾部设有锁紧结构72。所述锁紧结构为在其中一个夹臂的夹尾部内壁连接丝杆，丝杆上旋装套接抵臂，抵臂末端顶靠另一夹臂的夹尾部内壁。如图4所示，本技术所述电解槽Ⅰ的A横臂管11法兰凸台、电解槽Ⅲ的B横臂管31法兰凸台对接，两者间夹有交换膜，试验夹7卡夹在法兰凸台外侧壁上，使电解槽Ⅰ的A横臂管11与电解槽Ⅲ的B横臂管31密封对接，形成单膜电解池。本文档来自技高网...

【技术保护点】
模拟演示实验用组合电解池，其特征在于：包括位于中间的“十”字形电解槽Ⅱ（2）及分置电解槽Ⅱ两侧的“┣”形电解槽Ⅰ（1）、电解槽Ⅲ（3），所述电解槽Ⅰ（1）、电解槽Ⅱ（2）和电解槽Ⅲ（3）为透明玻璃器皿，电解槽Ⅰ的A横臂管（11）、电解槽Ⅲ的B横臂管（31）及电解槽Ⅱ两侧的C横臂管（21）、D横臂管（22）末端分别设有法兰凸台（4），A横臂管（11）的法兰凸台与C横臂管（21）的法兰凸台对接，两者间夹有阳离子交换膜（5），试验夹（7）卡夹在法兰凸台外侧壁上，使电解槽Ⅰ的A横臂管（11）与电解槽Ⅱ的C横臂管（21）密封对接，B横臂管（31）的法兰凸台与D横臂管（22）的法兰凸台对接，两者间夹有阴离子交换膜（6），试验夹（7）卡夹在法兰凸台外侧壁上，使电解槽Ⅲ的B横臂管（31）与电解槽Ⅱ的D横臂管（22）密封对接，形成双膜电解池。

【技术特征摘要】
1.模拟演示实验用组合电解池，其特征在于：包括位于中间的“十”字形电解槽Ⅱ（2）及分置电解槽Ⅱ两侧的“┣”形电解槽Ⅰ（1）、电解槽Ⅲ（3），所述电解槽Ⅰ（1）、电解槽Ⅱ（2）和电解槽Ⅲ（3）为透明玻璃器皿，电解槽Ⅰ的A横臂管（11）、电解槽Ⅲ的B横臂管（31）及电解槽Ⅱ两侧的C横臂管（21）、D横臂管（22）末端分别设有法兰凸台（4），A横臂管（11）的法兰凸台与C横臂管（21）的法兰凸台对接，两者间夹有阳离子交换膜（5），试验夹（7）卡夹在法兰凸台外侧壁上，使电解槽Ⅰ的A横臂管（11）与电解槽Ⅱ的C横臂管（21）密封对接，B横臂管（31）的法兰凸台与D横臂管（22）的法兰凸台对接，两者间夹有阴离子交换膜（6），试验夹（7）卡夹在法兰凸台外侧壁上，使电解槽Ⅲ的B横臂管（31）与电解槽Ⅱ的D横臂管（22）密封对接，形成双膜电解池。2.根据权利要求1所述的模拟演示实验用组合电解池，其特征在于：所述试验夹（7）是由两“Y”形夹臂（71）的中部铰接而成，夹臂的夹尾部设有锁紧结构（72）。3.根据权利要求2所述的模拟演示实验用组合电解池，其特征在于：所述锁紧结构为在其中一个夹臂的夹尾部内壁连接丝杆，丝杆上旋装套接抵臂，抵臂末端顶靠另一夹臂的夹尾部内壁。4.根据权利要求2所述的模拟演示实验用组合电解池，其特征在于：所述锁紧结构为在其中一个夹臂的夹尾部内壁连接丝杆，丝杆贯穿另一夹臂的夹尾部后，丝杆上旋装螺母。5.根据权利要求1所述的模拟演示实验用组合电解池，其特征在于：所述电解槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪娟，戴乐，
申请(专利权)人：江苏省教育科学研究院，
类型：新型
国别省市：江苏,32