一种改进的工业制备盐酸演示装置制造方法及图纸

一种改进的工业制备盐酸演示装置，包括电解单元和合成炉模拟单元，电解单元包括平底三口烧瓶、连接管、电源及石墨碳棒，平底三口烧瓶的两侧接口分别连接一连接管，平底三口烧瓶及连接管内均装满饱和食盐水，每个连接管顶端分别固定一密封塞，每个连接管内设有石墨碳棒，两个石墨碳棒分别与电源的正负极对应连接，合成炉模拟单元包括燃烧管、氯气导管、杯形容器及广口瓶，燃烧管中下部通过氢气导管与产生氢气的连接管相通连接，氯气导管设于燃烧管内，氯气导管的下端与产生氯气的连接管相通连接，杯形容器设于燃烧管外侧壁，广口瓶倒扣在杯形容器上将燃烧管管口罩住。该实用新型专利技术无需采用专用底座固定，可防止氢气和氯气混合接触，确保实验安全。

An improved demonstration device for industrial preparation of hydrochloric acid

【技术实现步骤摘要】
一种改进的工业制备盐酸演示装置
本技术涉及一种化学实验演示装置，更为具体地说是指一种改进的工业制备盐酸演示装置。
技术介绍
公开号为105654826A的中国专利技术专利是本专利技术人专利技术的一套工业制备盐酸的演示实验，包括电解单元、合成炉模拟单元以及尾气处理单元，其中，所述电解单元包括U型管、电源、石墨碳棒以及密封塞，U型管内装满饱和食盐水，U型管的两端分别设一个所述密封塞，该U型管两端还分别设有一穿过密封塞与饱和食盐水接触的所述石墨碳棒，两个石墨碳棒分别与电源的正极、负极对应连接，连接电源正极的石墨碳棒周边产生氯气，连接电源负极的石墨碳棒周边产生氢气；所述合成炉模拟单元包括燃烧管、杯形容器以及管口密封的三角漏斗，所述燃烧管包括内管及外管，外管中下部通过导管一与U型管产生氢气的一端相通连接，该导管一上设有活塞开关一，内管下端插设于U型管产生氯气的一端，内管下端部设有活塞开关二，内管上端口位于外管上端口内部，所述杯形容器设于外管中上部外侧壁上，该杯形容器中装有蒸馏水，管口密封的三角漏斗倒扣在所述杯形容器上并将所述外管管口罩住。但是，该套演示装置在实际课堂演示过程中，由于U型管较大，无法独立支撑，必须制作专用的底座才能固定住，使得整套装置较为复杂，不方便课堂演示时的搬运和组装；而且U型管两端管长有限，在容纳两根较长碳棒后，两根碳棒底端之间的U型管长度较小，使电解产生的氢气与氯气可能混合一起，点燃后导致爆炸事故的发生。另外，该套演示装置还存在以下不足：（1）氯气在氢气中燃烧时间较短，体验不够充分；（2）氢气进入的管道经常出现在压力作用下液体也同时进入该管道造成堵塞的现象，导致氢气难以顺畅进入，燃烧无法继续进行；（3）氢气的验纯爆鸣声不是很剧烈，效果不够明显；（4）反应后多余的氢气、氯气处理较为繁杂，处理效果不好；（5）只能演示氯化氢的生成，无法收集氯化氢溶于水后得到的盐酸；（6）电解时间较长，课堂上因此浪费的时间较多；配制热的饱和食盐水需要现场烧开水，所需时间较长。
技术实现思路
本技术提供一种改进的工业制备盐酸演示装置，以解决现有演示装置的U型管较大，必须使用专用底座固定；U型管两端管长有限，容纳较长碳棒后，可能使电解产生的氢气与氯气混合，存在爆炸安全隐患等缺点。本技术采用如下技术方案：一种改进的工业制备盐酸演示装置，包括电解单元和合成炉模拟单元，所述电解单元包括平底三口烧瓶、连接管、电源及石墨碳棒，所述平底三口烧瓶的两侧接口分别连接一个所述连接管，中间接口用橡皮塞塞住，所述平底三口烧瓶及两个所述连接管内均装满饱和食盐水，每个所述连接管的顶端分别固定一个密封塞，每个连接管内还分别设有一穿过所述密封塞与饱和食盐水接触的所述石墨碳棒，两个石墨碳棒分别与电源的正极、负极对应连接，连接电源正极的石墨碳棒周边产生氯气，连接电源负极的石墨碳棒周边产生氢气；所述合成炉模拟单元包括燃烧管、氯气导管、杯形容器以及广口瓶，所述燃烧管中下部通过氢气导管与产生氢气的连接管相通连接，该氢气导管上设有活塞开关一，所述氯气导管设于所述燃烧管内，该氯气导管的下端从所述燃烧管底部穿出并与产生氯气的连接管相通连接，该氯气导管的下端部设有活塞开关二，所述氯气导管的上端口位于所述燃烧管上端口内部，所述杯形容器设于所述燃烧管中上部的外侧壁上，所述广口瓶倒扣在所述杯形容器上并将所述燃烧管管口罩住。进一步地，产生氢气的所述连接管还插有一个三角漏斗，用于暂存被氯气及氢气压出的溶液。优选地，所述连接管上下管口之间的间距为20cm。进一步地，产生氢气的所述连接管上的密封塞装设有一个单向阀一，所述氢气导管与所述单向阀一连接，产生氯气的所述连接管上的密封塞装设有一个单向阀二，所述氯气导管的底端与所述单向阀二连接。进一步地，所述杯形容器的底部旁侧相通连接一个支管，该支管上设有活塞开关三。进一步地，所述电源采用直流电源，电压控制在48～60V。由上述对本技术结构的描述可知，和现有技术相比，本技术具有如下优点：1、本技术采用平底三口烧瓶代替U型管，可直接平放在实验台上，无需采用专用底座进行固定。平底三口烧瓶两侧接口插入两个连接管，连接管内可以容纳长度较长的碳棒，且使电解产生的气体严格贮存在两个连接管中，防止氢气和氯气混合接触，避免氢气和氯气的混合气体被点燃而导致爆炸事故的发生。平底三口烧瓶中间接口上设有一个橡皮塞，可在平底三口烧瓶内部压力较大时自动跳出减小压力，确保实验安全。2、本技术采用48-60V的直接电源，即便是使用常温下的饱和食盐水，也可使电解速率得到明显提升，解决了因电解速度慢及热的饱和食盐水配制而导致课堂时间浪费的问题。由于电解速率得到提升，氢气与氯气的产量也增加，因此，燃烧时间也得到相应延长。3、本技术在产生氢气的连接管上的密封塞设置一个单向阀，使氢气导管与单向阀连接，可防止氢气导出时液体倒灌进入燃烧管中而导致燃烧熄灭，还可省去燃烧管下部设置排液导管，防止因排液而导致的部分氢气流出浪费以及安全隐患。同理在产生氯气的连接管上的密封塞也设置单向阀，使氯气导管与单向阀连接，组织液体随氯气进入燃烧管，使燃烧可以更加顺利地进行。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。一种改进的工业制备盐酸演示装置，参照图1，包括电解单元和合成炉模拟单元，其中，电解单元包括平底三口烧瓶11、连接管12、电源13及石墨碳棒14。平底三口烧瓶11的两侧接口分别连接一个连接管12，中间接口用橡皮塞15塞住，平底三口烧瓶11与连接管12组装后可代替U型管平放在实验台上。其中，为了能够插入长的石墨碳棒及三角漏斗下管，连接管12下口设计为外磨24/29标准接口与平底三口烧瓶11对接，上口设计为内磨40/38，大口径是为了方便使用大号密封塞，留有足够位置插入石墨碳棒、三角漏斗下管及导管等。选用平底三口烧瓶而不用双口烧瓶，还基于万一出现因气压较大时，平底三口烧瓶11的中间接口塞着的橡皮塞15可以及时跳出减小压力，确保实验安全。参照图1，上述平底三口烧瓶11及两个连接管12内均装满饱和食盐水，每个连接管12的顶端分别固定一个密封塞121，每个连接管12内还分别设有一穿过所述密封塞121与饱和食盐水接触的石墨碳棒14，两个石墨碳棒14分别与电源13的正极、负极对应连接，连接电源13正极的石墨碳棒14周边产生氯气，连接电源13负极的石墨碳棒14周边产生氢气。上述两个连接管12的上下管间距设计为20cm，目的是可以容纳长度为16cm的石墨碳棒14，且将电解产生的气体严格贮存在两个连接管12中，不让氢气氯气有混合接触的机会，避免氢气和氯气混合气体点燃导致爆炸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改进的工业制备盐酸演示装置，包括电解单元和合成炉模拟单元，其特征在于：所述电解单元包括平底三口烧瓶、连接管、电源及石墨碳棒，所述平底三口烧瓶的两侧接口分别连接一个所述连接管，中间接口用橡皮塞塞住，所述平底三口烧瓶及两个所述连接管内均装满饱和食盐水，每个所述连接管的顶端分别固定一个密封塞，每个连接管内还分别设有一穿过所述密封塞与饱和食盐水接触的所述石墨碳棒，两个石墨碳棒分别与电源的正极、负极对应连接，连接电源正极的石墨碳棒周边产生氯气，连接电源负极的石墨碳棒周边产生氢气；所述合成炉模拟单元包括燃烧管、氯气导管、杯形容器以及广口瓶，所述燃烧管中下部通过氢气导管与产生氢气的连接管相通连接，该氢气导管上设有活塞开关一，所述氯气导管设于所述燃烧管内，该氯气导管的下端从所述燃烧管底部穿出并与产生氯气的连接管相通连接，该氯气导管的下端部设有活塞开关二，所述氯气导管的上端口位于所述燃烧管上端口内部，所述杯形容器设于所述燃烧管中上部的外侧壁上，所述广口瓶倒扣在所述杯形容器上并将所述燃烧管管口罩住。/n

【技术特征摘要】
1.一种改进的工业制备盐酸演示装置，包括电解单元和合成炉模拟单元，其特征在于：所述电解单元包括平底三口烧瓶、连接管、电源及石墨碳棒，所述平底三口烧瓶的两侧接口分别连接一个所述连接管，中间接口用橡皮塞塞住，所述平底三口烧瓶及两个所述连接管内均装满饱和食盐水，每个所述连接管的顶端分别固定一个密封塞，每个连接管内还分别设有一穿过所述密封塞与饱和食盐水接触的所述石墨碳棒，两个石墨碳棒分别与电源的正极、负极对应连接，连接电源正极的石墨碳棒周边产生氯气，连接电源负极的石墨碳棒周边产生氢气；所述合成炉模拟单元包括燃烧管、氯气导管、杯形容器以及广口瓶，所述燃烧管中下部通过氢气导管与产生氢气的连接管相通连接，该氢气导管上设有活塞开关一，所述氯气导管设于所述燃烧管内，该氯气导管的下端从所述燃烧管底部穿出并与产生氯气的连接管相通连接，该氯气导管的下端部设有活塞开关二，所述氯气导管的上端口位于所述燃烧管上端口内部，所述杯形容器设于所述燃烧管中上部的外侧壁上，所述广口瓶倒扣在所述杯形...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶永谦，
申请(专利权)人：叶永谦，
类型：新型
国别省市：福建;35