旋转电场调控化学反应扩散体系的可控温实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种可控温实验装置，具体涉及一种旋转电场调控化学反应扩散体系的可控温实验装置，属于非平衡实验装置技术领域。
【背景技术】
[0002]开放式凝胶反应器是在实验研究中实现反应扩散体系条件的关键部件。主要利用凝胶或其他多孔介质的载流特性提供反应与扩散耦合的条件，同时避免对流因素的干扰。这类反应器为实验中观测和研究化学反应扩散体系中出现的时空自组织现象的机制和调控提供了简易、有效的实验装置，是斑图动力学研究中的主要反应装置。
[0003]目前已有的实验装置可以解决该类实验的基本条件与观测的实现，并可以完成化学、光、热等因素对系统的调控，并可以通过抽象旋转电场构建思路下对关键设备组分的改造设计实现旋转电场对反应扩散体系的调控。但电场作用下热效应明显，化学反应体系受影响严重，导致反应扩散现象异常。而实现旋转电场的装置需要在本来体积就很有限的装置上添加大量电极和盐桥管路，致使再外接其他装置实现体系控温难度很大，从而导致相关实验仍然难以进行。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，本实用新型提供了一种旋转电场调控化学反应扩散体系的可控温实验装置，能够实现对反应扩散体系施加旋转电场并实施控温，有效降低了实验难度。
[0005]旋转电场调控化学反应扩散体系的可控温实验装置，包括恒温水槽、夹片1、夹片I1、多孔玻璃和两个连续搅拌釜式反应器；
[0006]所述恒温水槽上设置有矩形的容纳腔，容纳腔的相对侧壁上留有圆形的观测孔；
[0007]所述连续搅拌釜式反应器为具有中心孔的矩形装置，中心孔的一侧使用高透光玻璃封闭，另一侧开放，其上表面设有三个管路接口通过内埋管路与中心孔相通；
[0008]所述多孔玻璃为圆形结构；
[0009]所述夹片I和夹片II为相似的结构，由立板和两个侧板组成，两个侧板垂直固定在立板的两个相对边上，两个侧板之间形成容纳连续搅拌釜式反应器的空间；立板上加工有一个中心通孔，夹片I上的中心通孔大于夹片II上的中心通孔，立板上的外侧表面上加工有四个以中心通孔为圆心的内凹的弧形槽，弧形槽的内缘与中心通孔之间的区域也为内凹结构，该内凹结构的深度小于弧形槽的深度；
[0010]所述夹片I和夹片II将多孔玻璃夹持在立板的内凹结构之中后粘接在一起，夹片I和夹片II上的四个弧形槽形成四个独立的月形腔室，多孔玻璃的外缘位于四个月形腔室中，夹片I和夹片II上的每个弧形槽还设有两个独立的通路与之相通，一个通道连接管路接头，另一个通道连接具有导线的金属接头，月形腔室内埋设电极并通过银漆包线连接至金属接头，镜相对应的月形腔室内电极的金属接头之间通过导线相连；
[0011]所述两个连续搅拌釜式反应器分别置于夹片I和夹片II上的两个侧板之间并与其固定成一体，连续搅拌釜式反应器的中心孔直径大于与夹片I和夹片II上的中心孔，无高透光玻璃的一侧对向夹片I和夹片II上的中心孔并与之同心，高透光玻璃和夹片之间围成圆柱形舱室，该圆柱形舱室在进行试验时灌满反应液；上述组件整体置于恒温水槽上设置的容纳腔内，恒温水槽上的观测孔与连续搅拌釜式反应器的中心孔相对应，观测孔用于观察多孔玻璃中的时空有序现象。
[0012]进一步地，所述夹片I和夹片II由亚克力材质的工型板粘合而成，粘和剂为硅乳胶。
[0013]进一步地，所述多孔玻璃作为反应介质部分伸入月形舱中，由此造成的多孔玻璃与月形腔室连通的缝隙通过硅乳胶密封。
[0014]有益效果:
[0015]1、本实用新型利用电场叠加的原理，在反应介质夹片上建立容纳电极和液接盐桥的微结构盐桥腔，实现双对电极耦合最终得到施加在反应扩散空间介质上的旋转电场。
[0016]2、本实用新型实现盐桥液路和电极外接通路在原有反应装置上的合理集成，便于附加恒温装置，控制附加电场产生的反应热对化学反应扩散体系的影响，有利于实验的实施。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的整体结构示意图；
[0018]图2为本实用新型中连续搅拌釜式反应器与夹片的组装关系示意图；
[0019]图3为本实用新型夹板的立板上弧形槽、中心孔以及内凹结构的示意图；
[0020]图4为本实用新型的工作原理示意图。
[0021]其中，1-恒温水槽，2-连续搅拌釜式反应器、3-夹片1、4-夹片I1、5-多孔玻璃。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。
[0023]如附图1所示，本实用新型提供了一种旋转电场调控化学反应扩散体系的可控温实验装置，装置包括恒温水槽1、夹片I 3、夹片II 4、多孔玻璃5和两个连续搅拌釜式反应器2 ；
[0024]所述恒温水槽I上设置有矩形的容纳腔，容纳腔的相对侧壁上留有圆形的观测孔；
[0025]如附图2所示，所述连续搅拌釜式反应器2为具有中心孔的矩形装置，其上表面设有三个管路接口通过内埋管路与中心孔相通；其中心孔对向夹片一侧保持开放，另一侧使用高透光玻璃封闭。与夹片固定成一体并注入反应液后形成浸泡多孔玻璃的反应环境，同时可从侧面透过高透光玻璃观察现象。
[0026]所述多孔玻璃为圆形结构；
[0027]如附图3所示，所述夹片I 3和夹片II 4为相似的结构，由立板和两个侧板组成，两个侧板垂直固定在立板的两个相对边上，两个侧板之间形成容纳连续搅拌釜式反应器的空间；立板上加工有一个中心通孔，夹片I 3上的中心通孔大于夹片II 4上的中心通孔，立板上的外侧表面上加工有四个以中心通孔为圆心的内凹的弧形槽，弧形槽的内缘与中心通孔之间的区域也为内凹结构，该内凹结构的深度小于弧形槽的深度；
[0028]所述夹片I 3和夹片II 4将多孔玻璃夹持在立板的内凹结构之中后粘接在一起，夹片I 3和夹片II 4上的四个弧形槽形成四个独立的月形腔室，多孔玻璃的外缘位于四个月形腔室中，夹片I 3和夹片II 4上的每个弧形槽还设有两个独立的通路与之相通，一个通道连接管路接头，另一个通道连接具有导线的金属接头，月形腔室内埋设电极并通过银漆包线连接至金属接头，镜相对应的月形腔室内电极的金属接头之间通过导线相连；
[0029]所述两个连续搅拌釜式反应器2分别置于夹片I 3和夹片II 4上的两个侧板之间并与其固定成一体，连续搅拌釜式反应器的中心孔与夹片I 3和夹片II 4上的中心孔大小一致且同心；上述组件整体置于恒温水槽I上设置的容纳腔内，恒温水槽I上的观测孔与连续搅拌釜式反应器2的中心孔相对应，观测孔用于观察多孔玻璃中的时空有序现象。
[0030]工作原理:旋转电场的实现通过两个相互垂直的时变电场通过矢量加和的方式实现；单个时变电场通过在反应介质两侧对应放置的，由盐桥液路介导的一对电极实现。电极埋设于反应区周围的四个月形腔室中。月形腔室相互独立，具有独立的液路系统，多孔玻璃的边缘部分伸入月形腔室中，由此造成的反应器与月形腔室连通的缝隙通过硅乳胶密封；
[0031]工作时，启动恒温水槽I的恒温循环水。向月形腔室栗入饱和盐溶液。斜向相对的电极组成回路，连接至可编程电源。同时连续搅拌釜式反应器2内也加注反应液。在月形腔室的盐液、反应液分别充满月形腔室和连续搅拌釜式反应器2与夹片I 3和夹片II 4形成的腔室后。通过恒温水槽的观测孔开始观测，适时启动电源进行动力学调控实验。
[0032]综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.旋转电场调控化学反应扩散体系的可控温实验装置，其特征在于，包括恒温水槽(I)、夹片I (3)、夹片II (4)、多孔玻璃(5)和两个连续搅拌釜式反应器(2); 所述恒温水槽(I)上设置有矩形的容纳腔，容纳腔的相对侧壁上留有圆形的观测孔； 所述连续搅拌釜式反应器(2)具有中心孔的矩形装置，中心孔的一侧使用高透光玻璃封闭，另一侧开放，其上表面设有三个管路接口通过内埋管路与中心孔相通； 所述多孔玻璃为圆形结构； 所述夹片I⑶和夹片II⑷为相似的结构，由立板和两个侧板组成，两个侧板垂直固定在立板的两个相对边上，两个侧板之间形成容纳连续搅拌釜式反应器的空间；立板上加工有一个中心通孔，夹片I (3)上的中心通孔大于夹片II (4)上的中心通孔，立板上的外侧表面上加工有四个以中心通孔为圆心的内凹的弧形槽，弧形槽的内缘与中心通孔之间的区域也为内凹结构，该内凹结构的深度小于弧形槽的深度； 所述夹片I (3)和夹片II (4)将多孔玻璃夹持在立板的内凹结构之中后粘接在一起，夹片I (3)和夹片II (4)上的四个弧形槽形成四个独立的月形腔室，多孔玻璃的外缘位于四个月形腔室中，夹片I (3)和夹片II (4)上的每个弧形槽还设有两个独立的通路与之相通，一个通道连接管路接头，另一个通道连接具有导线的金属接头，月形腔室内埋设电极并通过银漆包线连接至金属接头，镜相对应的月形腔室内电极的金属接头之间通过导线相连； 所述两个连续搅拌釜式反应器(2)分别置于夹片I (3)和夹片II (4)上的两个侧板之间并与其固定成一体，连续搅拌釜式反应器的中心孔大于夹片I (3)和夹片II (4)上的中心孔，无高透光玻璃的一侧对向夹片I (3)和夹片II (4)上的中心孔且与之同心，高透光玻璃和夹片I (3)和夹片II (4)之间围成圆柱形舱室；上述组件整体置于恒温水槽(I)上设置的容纳腔内，恒温水槽(I)上的观测孔与连续搅拌釜式反应器(2)的中心孔相对应，观测孔用于观察多孔玻璃(5)中的时空有序现象。2.如权利要求1所述的旋转电场调控化学反应扩散体系的可控温实验装置，其特征在于，所述夹片I (3)和夹片II (4)由亚克力材质的工型板粘合而成，粘和剂为硅乳胶。3.如权利要求1或2所述的旋转电场调控化学反应扩散体系的可控温实验装置，其特征在于，所述多孔玻璃(5)作为反应介质部分伸入月形舱中，由此造成的多孔玻璃(5)与月形腔室连通的缝隙通过硅乳胶密封。
【专利摘要】本实用新型公开了一种旋转电场调控化学反应扩散体系的可控温实验装置，属于非平衡实验装置技术领域。装置包括恒温水槽、两个夹片、多孔玻璃和两个反应器；两个夹片将多孔玻璃夹持在立板的内凹结构之中后粘接在一起，两夹片上的四个弧形槽形成四个独立的月形腔室，多孔玻璃的外缘位于四个月形腔室中；两个反应器分别置于两个夹片上的两个侧板之间并与其固定成一体，反应器的中心孔与大于夹片上的中心孔且与之同心；上述组件整体置于恒温水槽上设置的容纳腔内，恒温水槽上的观测孔与反应器的中心孔相对应，观测孔用于观察多孔玻璃的工作情况。本实用新型能够实现对反应扩散体系施加旋转电场并实施控温，有效降低了试验难度。
【IPC分类】B01J19/08
【公开号】CN204816483
【申请号】CN201520433363
【发明人】吉琳, 周逸
【申请人】首都师范大学
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年6月23日