专利名称：液、气自动调压式水电解器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种中学化学实验用的教学仪器，特别是一种能做电解水和直接重复演示氢氧混合气的爆鸣或制NaOH等实验的教学仪器。
现在中学化学课作水电解实验时，广泛采用的是霍夫曼水电解器。这种水电解器由电解管、三通管、电极、高位液槽、胶管等组成，采取液压充液和排气的方式进行操作，其不足之处是(一)整个仪器均由玻璃制作成H形连体结构，容易一损俱废；(二)附件高位液槽必须用专用铁架台支撑，安装和拆卸较麻烦；(三)电解水和制碱液速度较慢，浪费课堂教学时间，而且实验的演示效果不理想；(四)由于电极选用的是铂电极，因而成本较高。在CN2037738U中公开了一种气压式水电解器(申请号88207530·6)它由电解管、电解槽、电极、帽罩、注液口盖导气管和气压球等部件组成，由于采用专用气压球因而结构复杂，也不能直接进行氢、氧爆鸣等实验。
本实用新型的目的就是设计一种结构更简单、演示实验范围更广、重复性、可靠性更好的液、气自动调压式水电解器。
本实用新型的目的是通过以下结构实现的液、气自动调压式水电解器包括有集气管、密闭空气室、电极等，集气管下端是由密封橡胶圈卡垫固定插入密闭空气室，其内插的电极是Ti合金电极，集气管上端套有一橡胶塞，橡胶塞内有一能插入毛细玻管的小孔，毛细玻管下端插入橡胶塞和集气管内，毛细玻管上端接有一段有球阀的橡胶软管，橡胶软管上端分别插接有演示氧气助燃的小漏斗和演示氢气燃烧的尖嘴玻管，为了方便地倒出实验完毕后的电解液，在密闭空气室顶面有一出液孔和密封塞，为了保证在连续放气点爆氢氧混合气体时的安全，在橡胶软管内毛细玻管上方放置有一橡胶安全片；密闭空气室可选用无色透明塑料，以提高本仪器的结构强度和保久性。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点1.采用气压室、液压室、支架三位一体的结构，因而结构简单、使用方便、不易损坏。
2.选用Ti合金电极代替昂贵的Pt合金电极，因而大大降低了造价；3.在该仪器的所有实验范围内，均能限量验气，安全可靠、操作简便、演示的重复性极好。
本实用新型的
如下图1为本实用新型结构示意图；图2为图1的局部放大图；图中1.橡胶塞2.橡胶塞3.电极4.电极5.密闭空气室6.密封胶圈卡垫7.密封胶圈卡垫8.出液塞9.集气管10.集气管11.橡胶塞12.毛细玻管 13.橡胶安全片14.球阀15.橡皮管16.小漏斗 17.橡胶塞18.毛细玻管19.橡胶安全片20.球阀 21.橡皮管22.尖嘴玻管23.隔液凸边。
以下结合附图和实施例对本实用新型的结构作进一步的描述如图1所示液、气自动调压式水电解器包括有与底座支架连成一体的密闭空气室5，两根集气管9、10，电极3、4，集气管下端由密封胶圈卡垫6、7固定插在密闭空气室内，集气管上端分别套有一橡胶塞11、17，橡胶塞上有一小孔，毛细玻管12、18下端分别插入橡胶塞内的集气管中，毛字玻管上端分别接有上有球阀14、20的橡胶软管15、21、橡胶软管上分别接有小漏斗16和尖嘴玻管22，如图2所示；为了倒出实验完毕后的废液，在密闭空气室顶面有一出液塞8封闭的出液孔；在橡胶软管内毛细玻管上方放置有一橡胶安全片13、19，以保证在连续放气点爆氢氧混合气体时的安全，为了降低成本，提高本仪器的结构强度，电极3、4选用Ti电极，密闭空气室5可选用无色透明塑料。为了防止在向密闭空气室内注入电解液时，电解液外溢，在密闭空气室顶面设有一隔液凸边23。
本实用新型使用方法如下1.加液(1)塞紧气室上部的出液塞8，使容器封闭，往任一集气管顶端加入10％的NaOH溶液，当液位在气室中升高封闭集气管的下口以后，随气室中液位升高，气室压强逐渐增大，借此，溶液能在两支集气管中同时同步充液到管顶，然后塞紧管顶的两个橡胶塞11、17，注意验气塞与电源的十、-极相对应，有尖嘴管的塞在负极管顶上，有小球漏斗的塞在正极管顶上。(最好管顶液位只加到离管口1cm的高度以免塞入橡胶塞时，溶液被压出外逸)。
2.调整起始液位先电解10-20秒，控动每支集气管上的球阀外的橡皮管15、21放出气体，可使每支集气管液位的起始高度都保持在橡胶塞11、17的最下端。
3.电解水制H和O(用24-36V电压电解)电解2分钟左右，得H柱高约200mm，O柱高约100mm，随电解产气，溶液排入气室。气压、液压都进一步增大，即气压室气压＝液压＋产气压之和，产气越高，气室压强越大，验气效果越好，可灵活掌握产气量。
4.验气(1)控制尖嘴管下球阀外的橡皮管，放出H并点燃，H焰高4-5cm，持续3秒以上，清晰可见。
(2)用带火星的竹笺或木条在小球漏斗内验O，木条复燃次数在10次以上，重复性很好。
随(1)(2)验气完毕，每管液位都自动回升到两支集气管顶，为进一步实验作好了准备。
5.氢气氧气爆鸣气的制取和点爆(1)先后调换电极接线各电解2分钟，即得到两管体积相同的H和O混合组成的爆鸣气。
(2)在小球漏斗口控放一次气体，点爆一次注意只能控放停止以后，立即点爆)声音清脆响亮，安全适度，每支可点爆20次以上，这是霍氏式、小口式、气压式所不具备的重复性好又安全可靠的性能。尖嘴管不宜直接点爆，应换成小漏斗可再继续点爆。
6.电解NaCl饱和溶液制NaOH(换成石墨电极，电压调至10伏(1)HO中H在阴极得到电子被返原，可通过在阴极集气管放出II燃烧来验证；阴极区HO的电离平衡被破坏，可见到阴极的整个液柱变红，说明阴极区生成了NaOH。
(2)调换电极接线再电解a.阴极红色液柱的红色消褪，说明Cl与NaOH发生了反应
b.在小球漏斗口点爆H和Cl的混合气，可听见爆鸣声，可看见火光，HCl气体的酸雾，滴入石蕊显红色，用PH试纸试验则在7以下显示出明显的强酸性，即生成了盐酸。
权利要求1.一种液、气自动调压式水电点器，它包括有集气管9、10、密闭空气室5、电极3、4，其特征在于电极是采用Ti合金电极，集气管下端由密封橡胶圈卡垫6固定插入密闭空气室5，集气管上端分别套有一橡胶塞11、17，橡胶塞上有一小孔，毛细玻管下端插入橡胶塞和集气管内，毛细玻管上端接有一有球阀的橡皮管，橡皮管上分别接有小漏斗16和尖嘴玻管22，密闭空气室顶面有一出液塞8封闭的出液孔。
2.如权利要求1所述的液、气自动调压式水电解器，其特征在于在橡皮管内毛细玻管上方有一橡胶安全片13、19。
3.如权利要求1所述的液、气自动调压式水电解器，其特征在于密闭空气室采用无色透明塑料，在密闭空气室顶面有一隔液凸边23。
专利摘要本实用新型涉及一种能演示中学化学实验电解水产生氢气氧气；氢气可燃、氧气助燃；氢、氧混合爆鸣等的水电解器；它是由密闭气室，Ti电极；集气管等组成，在集气管上部有一插有毛细玻管的橡胶塞，在毛细玻管上端套有一橡胶管分别与小漏斗和尖嘴玻管相连接，橡胶管内有球阀14、20。本实用新型与现有技术相比具有结构简单，使用方便，不易损坏、实验范围广等优点，且因选用Ti电极取代Pt电极，故大大降低了它的造价。
文档编号G09B23/24GK2078912SQ9021517
公开日1991年6月12日 申请日期1990年12月9日 优先权日1990年12月9日
发明者张孝华, 王树绩 申请人:张孝华