本实用新型专利技术涉及实验装置技术领域，更具体地，涉及一种测量过氧化氢催化反应速率的实验装置，包括磁力搅拌器、装有过氧化氢溶液并放置于所述磁力搅拌器上的锥形瓶、架台、设置于所述架台上的量气管以及水准瓶，还包括可拆卸固定于所述架台上的升降杆，所述升降杆活动连接有支撑板，所述水准瓶设置于所述支撑板，所述支撑板连接有可粗调或精调支撑板位移的调节机构；所述锥形瓶与所述量气管之间连接有第一连接管，所述量气管与所述水准瓶之间连接有第二连接管。该技术方案操作简便，且可粗调或精调控制水准瓶的上下移动位移，可提高反应速率的测量效率和测量精度。率的测量效率和测量精度。率的测量效率和测量精度。
【技术实现步骤摘要】
一种测量过氧化氢催化反应速率的实验装置
[0001]本技术涉及实验装置
，更具体地，涉及一种测量过氧化氢催化反应速率的实验装置。
技术介绍
[0002]测定过氧化氢催化分解反应速率常数和半衰期历来是物理化学实验中关于反应动力学实验的重要组成部分，目前为了测定过氧化氢催化分解反应产生气体的体积随时间变化的关系，实验者需要在测量时用手托举水准瓶上下移动以平衡内外压力，由于测量一组数据通常需要几分钟甚至十几分钟，从而使手持水准瓶的方法增加了实验者的劳动量，且手持水准瓶的方法难以长期保持水准瓶的液面与量气管的液面平齐，导致读取数据的误差较大。
[0003]公告号为CN208766072U的专利文件公开了一种测量H2O2分解反应速率常数的实验装置，包括底座，底座的顶部从左到右依次固定安装有磁力搅拌器、支架和升降装置，磁力搅拌器内放置有锥形瓶，支架的侧面通过单臂夹固定安装有量气管，量气管的顶部设置有压力表，升降装置上设置有水准瓶，锥形瓶瓶口处设置有玻璃塞，且玻璃塞的顶部设置有与锥形瓶内部连通的第一连接管。该技术通过量气管内气体压力来控制电机的正反转以及转速，带动水准瓶升降，使水准瓶与量气管液位时刻保持水平状态，由此将量气管内压力变化控制在允许实验误差范围内；通过设置磁力搅拌器和磨口玻璃塞以及旋塞，保证温度的稳定性以及实验装置的气密性，提高实验精确度。然而，上述方案采用丝杆螺母的结构实现升降调节，只有一种调节精度，影响测量效率和测量精度。
技术实现思路
[0004]为了提高反应速率的测量效率和测量精度，本技术提供一种测量过氧化氢催化反应速率的实验装置。
[0005]为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：
[0006]一种测量过氧化氢催化反应速率的实验装置，包括磁力搅拌器、装有过氧化氢溶液并放置于所述磁力搅拌器上的锥形瓶、架台、设置于所述架台上的量气管以及水准瓶，还包括可拆卸固定于所述架台上的升降杆，所述升降杆活动连接有支撑板，所述水准瓶设置于所述支撑板，所述支撑板连接有可粗调或精调支撑板位移的调节机构；所述锥形瓶与所述量气管之间连接有第一连接管，所述量气管与所述水准瓶之间连接有第二连接管。
[0007]当使用者用上述实验装置测量过氧化氢催化反应速率时，先将锥形瓶通过第一连接管与量气管连接，再将量气管通过第二连接管与水准瓶连接，接着往量气瓶与水准瓶中加入含有明显色素的水，并通过调节机构控制水准瓶沿升降杆的长度方向上下移动，使得量气瓶中的液面停在50mL刻度处，记为初始刻度；接着将过氧化氢溶液加入锥形瓶中，并加入催化剂，此时，过氧化氢开始发生分解反应；过氧化氢分解产生的氢气和氧气经第一连接管进入量气管中，将量气管中的液体往下挤压，使得量气管的液面下降，量气管的液面每下
降5mL则记录一次时间和量气管的读数，直至量气管中的液面下降至100mL刻度处；在量气管中的液面下降的过程中，使用者同时通过调节机构粗调或精调控制水准瓶沿升降杆的长度方向往下移动，使得水准瓶的液面与量气管的液面保持在同一水平高度，保证测量的精确性。上述技术方案采用粗调和精调控制水准瓶的上下移动，可提高反应速率的测量效率和测量精度。
[0008]进一步地，所述调节机构包括套接于所述升降杆外围的升降盒，所述升降盒内部转动连接有粗调轴与精调轴，所述粗调轴的轴线与所述精调轴的轴线相互平行，所述粗调轴上同轴线固定有粗调齿轮，所述精调轴上同轴线固定有精调齿轮，所述粗调齿轮的直径大于所述精调齿轮的直径，所述粗调齿轮与所述精调齿轮相互分离；所述升降杆的外周面固定有沿所述升降杆的长度方向延伸设置的齿条，所述粗调齿轮与所述精调齿轮均与所述齿条紧密啮合；所述粗调轴的一端伸出所述升降盒并固定有粗调旋钮，所述精调轴的一端伸出所述升降盒并固定有精调旋钮。
[0009]在使用本技术中的实验装置测量过氧化氢催化分解反应速率的过程中，为了保证水准瓶的液面与量气管的液面处于同一水平高度，使用者需随时转动粗调旋钮或者精调旋钮，从而使水准瓶的液面跟随量气管的液面移动；当过氧化氢刚开始发生催化分解反应时，由于过氧化氢的浓度较高，使过氧化氢的分解反应速率较快，从而使量气管的液面变化较快，此时使用者需转动粗调旋钮使水准瓶的液面跟量气管的液面平齐；当过氧化氢溶液中的过氧化氢的浓度较低时，过氧化氢的分解反应速率较慢，使量气管的液面变化较慢，此时使用者只需转动精调旋钮使得水准瓶的液面与量气管的液面平齐即可。由于粗调齿轮与精调齿轮均与齿条紧密啮合，使得粗调齿轮与精调齿轮不易在调节机构的重力作用下发生相对于齿条的转动，从而使调节机构不易在自身重力作用下往下移动，进而使得当粗调旋钮与精调旋钮均未受到外界作用力时，调节机构与升降杆保持相对静止。
[0010]进一步地，所述调节机构包括套接于所述升降杆外围的升降盒，所述升降盒内部转动连接有粗调轴与精调轴，所述粗调轴的轴线与所述精调轴的轴线相互平行，所述粗调轴上固定有粗调齿轮，所述精调轴上固定有精调齿轮，所述粗调齿轮的直径大于所述精调齿轮的直径，所述粗调齿轮与所述精调齿轮相互啮合；所述精调轴上还同轴线固定有第一锥齿轮，所述升降盒内部还转动连接有蜗杆，所述蜗杆的轴线与所述精调轴的轴线垂直，所述蜗杆的顶部同轴线固定有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮啮合；所述升降盒内部还转动连接有轴线与所述精调轴的轴线平行的输出轴，所述输出轴的同轴线固定有蜗轮以及输出齿轮，所述蜗轮与所述蜗杆啮合，所述升降杆的外周面固定有沿所述升降杆的长度方向延伸设置的齿条，所述输出齿轮与所述齿条啮合；所述粗调轴的一端伸出所述升降盒并固定有粗调旋钮，所述精调轴的一端伸出所述升降盒并固定有精调旋钮。
[0011]在上述技术方案中，由于蜗轮蜗杆具有自锁的效应，蜗杆能带动蜗轮转动，但蜗轮无法带动蜗杆转动，使得当使用者通过转动粗调旋钮或精调旋钮来控制蜗杆转动时，蜗杆带动蜗轮和输出齿轮转动，由于输出齿轮与齿条啮合，使得输出齿轮相对于齿条移动；但是当粗调旋钮与精调旋钮均未受到外界作用力时，蜗轮与蜗杆之间自动锁死，使得调节机构与升降杆保持相对静止。
[0012]进一步地，所述锥形瓶的瓶口部分封堵有第一活塞，所述第一活塞插接有与所述锥形瓶的内部连通的注射器。
[0013]在上述技术方案中，注射器便于使用者在任何时刻往锥形瓶中加入催化剂，从而使用者可以控制反应的时间；注射器还便于使用者控制往锥形瓶中加入催化剂的量，从而使用者可以控制反应的速度。
[0014]进一步地，所述架台包括底座及垂直固定于所述底座顶部的支撑杆，所述支撑杆设置有用于夹持所述量气管的固定夹。
[0015]进一步地，所述量气管的管口部分封堵有第二活塞，所述第二活塞插接有与所述量气管的内部连通的三通管；所述三通管包括三个接头，其中一个接头与所述第二活塞插接并伸入量气管中，其中一个接头与所述第一连接管的一端连通，另一个接头安装有安全活塞。
[0016]在上述技术方案中，相比于传统的三通活塞，三通管与安全活塞既提高了实验装置的气密性，又提高本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种测量过氧化氢催化反应速率的实验装置，包括磁力搅拌器(1)、装有过氧化氢溶液并放置于所述磁力搅拌器(1)上的锥形瓶(12)、架台、设置于所述架台上的量气管(23)以及水准瓶(28)，其特征在于：还包括可拆卸固定于所述架台上的升降杆(3)，所述升降杆(3)活动连接有支撑板(52)，所述水准瓶(28)设置于所述支撑板(52)，所述支撑板(52)连接有可粗调或精调支撑板(52)位移的调节机构(5)；所述锥形瓶(12)与所述量气管(23)之间连接有第一连接管(15)，所述量气管(23)与所述水准瓶(28)之间连接有第二连接管(27)。2.根据权利要求1所述的测量过氧化氢催化反应速率的实验装置，其特征在于：所述调节机构(5)包括套接于所述升降杆(3)外围的升降盒(51)，所述升降盒(51)内部转动连接有粗调轴与精调轴，所述粗调轴的轴线与所述精调轴的轴线相互平行，所述粗调轴上同轴线固定有粗调齿轮(511)，所述精调轴上同轴线固定有精调齿轮(513)，所述粗调齿轮(511)的直径大于所述精调齿轮(513)的直径，所述粗调齿轮(511)与所述精调齿轮(513)相互分离；所述升降杆(3)的外周面固定有沿所述升降杆(3)的长度方向延伸设置的齿条(31)，所述粗调齿轮(511)与所述精调齿轮(513)均与所述齿条(31)紧密啮合；所述粗调轴的一端伸出所述升降盒(51)并固定有粗调旋钮(512)，所述精调轴的一端伸出所述升降盒(51)并固定有精调旋钮(514)。3.根据权利要求1所述的测量过氧化氢催化反应速率的实验装置，其特征在于：所述调节机构(5)包括套接于所述升降杆(3)外围的升降盒(51)，所述升降盒(51)内部转动连接有粗调轴与精调轴，所述粗调轴的轴线与所述精调轴的轴线相互平行，所述粗调轴上固定有粗调齿轮(511)，所述精调轴上固定有精调齿轮(513)，所述粗调齿轮(511)的直径大于所述精调齿轮(513)的直径，所述粗调齿轮(511)与所述精调齿轮(513)相互啮合；所述精调轴上还同轴线固定有第一锥齿轮(515)，所述升降盒(51)内部还转动连接有蜗杆(517)，所述蜗杆(517)的轴线与所述精调轴的轴线垂直，所述蜗杆(517)的顶部同轴线固定有第二锥齿轮(516)，所述第一锥齿轮(515)与所述第二锥齿轮(516)啮合；所述升降盒(51)内部还转动连接有轴线与所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李天恩，潘湛昌，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：
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