新型水电解器制造技术

本实用新型专利技术是一种新型水电解器。其利用一只具有一定参数的整流电子元件按一定方式与电解器中以一种特殊合金制成的特殊形状的正、负电极之一相连组成一个单向半波整流装置，将两电极通过绝缘物分别安装在改进后的“山”字形玻璃管的两主管下端，注入滴加了一定浓度一定量的一定的电解质溶液的一定量的水直接接通２２０伏交流电源，便可快速、准确、理想、安全地完成水的电解这一实验。（*该技术在2000年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是关于水电解这一实验的一种新型装置。目前化学实验中水电解这一实验所用的装置较好的仅只一种，即由人民教育出版社中学化学编写室编写的，由人民教育出版社1982年2月出版的《初级中学课本、全一册、化学》第二章第一节介绍的由美国化学家霍夫曼(R Hoffmann)专利技术的霍夫曼水电解器，一些高等化学书籍中介绍的情况表明国内外水电解这一实验都是采用这一水电解器。它是由稳压电源或蓄电池与霍夫曼水电解器组成，而霍夫曼水电解器又是由长约400毫米，直径约15毫米上端分别带有玻璃活塞及尖嘴玻璃管和下端50毫米处接带有颈长约420毫米球形漏斗的连通管组成的“山”字形玻璃管，连通管长约60毫米，直径约为10毫米。该装置所选用的电极材料是石墨或铜等金属。另外象由汪成范教授著，由湖北教育出版社出版的《中学化学实验原理和技术》等等高等教科书中除介绍了霍夫曼水电解器外，还依照其原理介绍了由带支管的“U”形管制成的简易水电解装置。通过长期的教学实践证明水电解的装置不论是霍夫曼水电解器还是一些简易装置都表现出了下列不足之处一是电解速度极慢，每次实验至少需要10～15分钟，不利于节省课堂有限的时间，尤其不适合教师在课堂上做演示实验。二是电解后产生的氢气和氧气体积比误差较大。三是对氢气和氧气进行检验实验时现象不明显。四是实验时必须配以造价较高的稳压电源或蓄电池，不但造成装置的冗肿和操作的繁锁，而且造价较高。造成上述的主要原因有一、采用霍夫曼水电解器，必须配以稳压电源或蓄电池以提供低压直流电。二、选用的电极材料是石墨或铜等金属，这些材料均容易产生电极氧化。三、带球形漏斗的“山”字形玻璃管的两主管间的连通管连接的位置太高，在连通管管口处的电极上析出的气体部分会沿连通管进入球形漏斗散逸。四、两主管上端均是尖嘴管是造成检验氧气、氢气时现象不明显的主要原因。本技术的目的是提供一种操作简单、造价特低的新型的水电解器，它不但能克服电解速度慢、产生的氢气和氧气体积比误差较大之不足，而且能克服检验氢气、氧气时现象不明显之不足，还能省去现有装置中必须配用造价较高的稳压电源或蓄电池，简化了实验时的操作步骤，直接选用220伏交流电作电源。采用的第一个技术措施是由一个具有一定参数的整流电子元件按一定方式与电解器中的正、负两电极之一相连组成一个交直流变换装置。该电路由交流电源、整流电子元件，正、负电极及滴加了一定浓度的一定量的一定的电解质溶液的水作为负载的电解液组成。整流电子元件将正、负交变的电压变换成单向脉动的电压。单向流动的半波电流就有了直流的成分，这就将交流电变换成了直流电。此时在整个周期内电压的平均值为交流电源电压有效值的0.45倍，电流为交流电源电压有效值的0.45倍比作为负载的电解液的电阻。采用的第二个技术措施是选用一种由铅等不同的金属按一定的质量比组成的特殊合金为电极材料，做成两个一定的具有相同面积的具有一种特殊形状的电极，并将电极的有效部分固定在连通管管口以上的位置。采用的第三个技术措施是将霍夫曼电解器的“山”字形玻璃管中两主管间的连通管的位置降低至距主管下端管口10毫米左右的地方，从而相对的抬高了电极的高度，并在两主管的上端分别增装特定长度特定直径的玻璃管和带尖嘴的“Z”字形玻璃管。本技术与现有装置相比其新颖之处就在于一是省掉了用以提供直流电造价较高的稳压电源或蓄电池，用一个整流电子元件将使用霍夫曼水电解器必须的稳压电源或蓄电池和“山”字形玻璃管融为一体，二是将“山”字形玻璃管中的连通管位置下降了40毫米左右，三是在“山”字形玻管的两主管上端增装了一定长度一定直径的玻管和“Z”字形玻管。这三点是现有装置中没有的。正因如此本实用新与现有装置相比具有以下优点其一是在实验效果变好的情况下，省掉了现有装置中的稳压电源或蓄电池，避免了实验装置的冗肿，降低了装置的造价，简化了实验操作步骤。同时本装置采用的是通用元件，有较大的适应范围，造价是现有装置的六分之一。其二是电解速度明显加快，每次实验由现有装置需时10～15分钟缩短到3～5分钟，从而节省了时间，有效地提高了课堂有限时间的利用率，同时学生在3～5分钟时间内又完全可以全面、准确地观察到应观察到的实验现象。其三是产生氢气、氧气体积比准确，电极不易氧化。现有装置所用电极除了由于氢气、氧气在相同条件下在水中的溶解度不同而造成的难以避免的误差外，同时还由于电极的氧化而耗氧，连通管位置太高部分气体从球形漏斗散逸而造成的较大的误差。本技术通过改变电极材料及电极的位置及连管的位置避免了由此而造成的误差，同时还克服了由电极氧化而导致电解速度逐渐减慢之不足。其四是在“山”字形玻璃管的两主管上端增装玻管及带尖嘴的“Z”字形玻管后，检验氢气、氧气时现象特别明显。现有装置在尖嘴管上直接检验氧气，一方面由于气流急，另一方面由于与带余烬的木条接触的氧气较少致使带余烬的木条难以复燃或复燃现象不明显，本技术采用一定长度，一定直径的玻管能很明显地使带余烬的木条复燃；现有装置直接在较短较粗的类嘴玻管口点燃氢气，由于气流急，学生难以观察到氢气燃烧的火焰及火焰颜色而本技术增装带尖嘴的“Z”字形玻管后一方面由于气流出来后有一迂回过程，另一方面由于尖嘴较长较细，点燃氢气后火焰能持续一段时间学生便能清楚地观察到火焰及火焰的颜色。这些都充分体现了该技术造价与现有装置造价有明显降低实验结果有明显提高，是较为实用的。说明书附图是本技术的结构示意图，图中1是球形漏斗，2是带尖嘴的“Z”字形玻管，3是固定支架，4是“山”字形玻管的主管(2件)，5是连通管，6是电极(二件)，7是底座，8是导线，9是开关(二件)，10是玻管。本制作的一种新型水电解器是用一只2安／400伏的整流二极管与直径为3毫米的螺旋状的特殊合金电极相连组成交直流变换装置；用二支长300毫米直径为15毫米的玻管作“山”字形玻管的主管，用长60毫米直径为10毫米的玻管为连通管，与一颈长350毫米的球形漏斗组成“山”字形玻管，在“山”字形玻管上端分别装上长70毫米直径为12毫米的玻管和带较长尖嘴的“Z”字形玻管，将电极用绝缘物固定在两主管下端即成。本新型水电解器在正常使用时，最大功率136瓦，部分必要的地方通过绝缘处理，使用时安全可靠。权利要求1.一种电解水的装置，其特征是该装置采用了一种改进后的由球形漏斗(1)、主管(4)、连通管(5)、电极(6)组成的“山”字形玻璃管。2.根据权利要求1所述的装置，其特征是“山”字形玻璃管的两主管下端的连通管(5)连接在主管(4)下端距管口10毫米处，两主管(4)上端分别增加了有较长尖嘴的“Z”形玻璃管(2)和直径为10到15毫米的玻璃管(10)。3.根据权利要求1所述的装置，其特征是“山”字形玻璃管下端配有两个由铅、镉、锡组成的一种特殊合金制成的电极(6)。专利摘要本技术是一种新型水电解器。其利用一只具有一定参数的整流电子元件按一定方式与电解器中以一种特殊合金制成的特殊形状的正、负电极之一相连组成一个单向半波整流装置，将两电极通过绝缘物分别安装在改进后的“山”字形玻璃管的两主管下端，注入滴加了一定浓度一定量的一定的电解质溶液的一定量的水直接接通220伏交流电源，便可快速、准确、理想、安全地完成水的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解水的装置，其特征是该装置采用了一种改进后的由球形漏斗（１）、主管（４）、连通管（５）、电极（６）组成的“山”字形玻璃管。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏泽清，
申请(专利权)人：夏泽清，
类型：实用新型
国别省市：42[中国|湖北]