一种酸碱中和滴定实验操作仪的制作方法

本实用新型涉及一种中学化学实验仪器，具体涉及一种酸碱中和滴定实验操作仪。

背景技术：

中和滴定实验是用已知浓度的酸（或碱）溶液滴定一定体积未知浓度的碱（或酸）溶液，测出已知浓度酸（或碱）溶液的体积，可以算出待测碱（或酸）溶液的浓度。

然而，现有技术中的中和滴定实验装置主要采用人工读取已知浓度酸（或碱）溶液的体积，在滴定的过程中，需要人工晃动滴定烧杯，使已知浓度酸（或碱）溶液与待测碱（或酸）溶液充分混合，这样会导致测量结果误差较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种酸碱中和滴定实验操作仪。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种酸碱中和滴定实验操作仪，包括操作台、支撑立柱、夹具、滴定管和滴定桶，所述操作台的右端安装有支撑立柱，所述支撑立柱的上端安装有夹具，所述滴定管通过夹具夹持，所述滴定桶设在支撑立柱的左侧，其上端设有桶盖，所述滴定管的顶部设有扩口进液斗，其底部通过桶盖伸入到滴定桶内；

所述滴定桶外壁底部左右两端分别设有颜色识别传感器和光源，所述颜色识别传感器和光源位于同一水平线上，所述桶盖内部右下角设有低速电机，所述低速电机的左侧设有传动盒，所述传动盒内部底端设有横向齿轮，其内部右端设有与横向齿轮相啮合的纵向齿轮，所述传动盒外部右侧设有纵向轴承座，其外部底侧设有横向轴承座，所述低速电机的左端设有电机轴，所述电机轴通过纵向轴承座稳定其转动方向，其前端与纵向齿轮安装在一起，所述横向齿轮的底部安装有纵向传动轴，所述纵向传动轴通过横向轴承座稳定其转动方向，所述纵向传动轴的底部安装有搅拌叶；

所述滴定管的外壁上设有刻度线，所述位于滴定管底部无刻度线的位置安装有电磁阀，所述电磁阀通过导线连接在位于滴定桶左侧的控制器上，所述颜色识别传感器也通过导线与控制器连接在一起。

作为优选的技术方案，所述纵向传动轴与搅拌叶由耐强酸碱腐蚀的材料制成。

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型通过传感器与电磁阀的相互配合，可做到自动确定滴定完成的时间，无需用肉眼分辨滴定完成时的颜色变化，不用时刻读取滴定管上的刻度，而且也不用人工晃动滴定桶，最大限度的减少实验误差，保证测量结果的准确。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中：1、操作台，2、支撑立柱，3、夹具，4、滴定管，5、滴定桶，6、桶盖，7、扩口进液斗，8、颜色识别传感器，9、光源，10、低速电机，11、传动盒，12、横向齿轮，13、纵向齿轮，14、纵向轴承座，15、横向轴承座，16、电机轴，17、纵向传动轴，18、搅拌叶，19、刻度线，20、电磁阀，21、导线，22、控制器。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型采用的技术方案为：一种酸碱中和滴定实验操作仪，包括操作台1、支撑立柱2、夹具3、滴定管4和滴定桶5，所述操作台1的右端安装有支撑立柱2，所述支撑立柱2的上端安装有夹具3，所述滴定管4通过夹具3夹持，所述滴定桶5设在支撑立柱2的左侧，其上端设有桶盖6，所述滴定管4的顶部设有扩口进液斗7，其底部通过桶盖6伸入到滴定桶5内；

所述滴定桶5外壁底部左右两端分别设有颜色识别传感器8和光源9，所述颜色识别传感器8和光源9位于同一水平线上，所述桶盖6内部右下角设有低速电机10，所述低速电机10的左侧设有传动盒11，所述传动盒11内部底端设有横向齿轮12，其内部右端设有与横向齿轮12相啮合的纵向齿轮13，所述传动盒11外部右侧设有纵向轴承座14，其外部底侧设有横向轴承座15，所述低速电机10的左端设有电机轴16，所述电机轴16通过纵向轴承座14稳定其转动方向，其前端与纵向齿轮13安装在一起，所述横向齿轮12的底部安装有纵向传动轴17，所述纵向传动轴17通过横向轴承座15稳定其转动方向，所述纵向传动轴17的底部安装有搅拌叶18；

所述滴定管4的外壁上设有刻度线19，所述位于滴定管4底部无刻度线19的位置安装有电磁阀20，所述电磁阀20通过导线21连接在位于滴定桶5左侧的控制器22上，所述颜色识别传感器8也通过导线21与控制器22连接在一起。

所述纵向传动轴17与搅拌叶18由耐强酸碱腐蚀的材料制成。

通过以上设置，本实用新型的工作原理如下：通过控制器22设置颜色识别传感器8的工作流程为有色-无色，即有色时不反应，当滴定桶5内的溶液由有色变为无色的瞬间，颜色识别传感器8立即将信号传输给控制器22，控制器22同时通过导线21使电磁阀20关闭，停止液体的滴入。

以已知浓度的盐酸溶液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液为例：

将一定体积未知浓度的氢氧化钠溶液缓缓倒入滴定桶5内，加入适量酚酞指示剂使混合溶液变为红色，通过控制器22开启电磁阀20，将未知浓度的盐酸溶液从扩口进液斗7缓缓倒入滴定管4内，当液面到达刻度线19“0”以下时，通过控制器22关闭电磁阀20，并记录下此时刻度线19的初始位置，启动低速电机10，通过纵向齿轮13与横向齿轮12之间的配合，使纵向传动轴17带动搅拌叶18对滴定桶5内的混合溶液进行搅拌，然后开启光源9，使混合溶液的颜色更容易被颜色识别传感器8识别，此时，再通过控制器22开启电磁阀20，使盐酸溶液滴入氢氧化钠与酚酞的混合溶液内，当混合溶液的颜色由红色瞬间变为无色时，颜色识别传感器8将信息通过导线21传递给控制器22，然后再由控制器22控制电磁阀20关闭，并记录下此时滴定管4上刻度线19的位置，完成滴定；

通过刻度线19初始位置和滴定实验完成时的位置可计算出已知浓度的盐酸的体积，进而通过已知体积的氢氧化钠，即可计算出氢氧化钠溶液的浓度，参考以下化学式进行计算：

NaOH + HCl = NaCl + H₂O 。

同理，在以已知浓度的氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸溶液时，滴定桶5内的混合溶液的颜色变化为：无色浅红色，滴定管4内的溶液为未知浓度的氢氧化钠溶液，其他操作流程同上。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型所提交的权利要求书确定的专利保护范围。