小型电解水实验装置的制作方法

本实用新型涉及高中生实验设备技术领域，具体为小型电解水实验装置。

背景技术：

水(H₂O)被直流电电解生成氢气和氧气的过程被称为电解水，电流通过水(H₂O)时，在阴极通过还原水形成氢气(H₂)，在阳极则通过氧化水形成氧气(O₂)，氢气生成量大约是氧气的两倍，电解水是取代蒸汽重整制氢的下一代制备氢燃料方法；高中生的实验过程中仅仅只能将水点解，不能很好的分离氧气与氢气，并且不能研究电流、电压对电解水反应的影响，所以我们需要设计一种新型的高中生电解水实验设备，来满足我们的要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供小型电解水实验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：小型电解水实验装置，包括外壳、集气管；所述外壳的内部两侧分别设有矩形反应池与控制腔；所述外壳顶面在所述反应池正对的位置连接有集气顶盖；所述外壳顶面在所述控制腔正对的位置连接有密封顶盖；所述密封顶盖为平板，其中部设有控制面板；所述集气顶盖顶端安装有三个均匀成排分布且顶端密封的集气管；所述集气管的侧面设有三个与集气管内部相通支管；所述外壳正面中间下部设有与反应池相连通的导管；所述反应池内部底面中间位置两侧分别设有阴极柱、阳极柱；所述控制腔内部安装有变阻器、交-直逆变器、变压器。

优选的，所述密封顶盖顶面四个角位置分别安装有一个将密封顶盖与护壳固定连接的螺栓；所述集气顶盖为顶端密封的方形漏斗，其底端焊接在外壳顶面。

优选的，所述集气管与集气顶盖的交接位置设有套在集气管外侧且安装在集气顶盖顶面的集气阀；所述集气阀为电控阀；所述支管的另一端设有密封橡胶塞；所述集气管与集气顶盖内部相通。

优选的，所述交-直逆变器安装在所述控制腔底面中心，所述变阻器设在交-直逆变器靠近反应池的一侧；所述变压器设在交-直逆变器的另一侧；所述交-直逆变器的下侧设有继电器控制电路板；所述继电器控制电路板、变压器、变阻器与控制面板电路相关联。

优选的，所述导管的另一端连接有液位显示管，并且与所述液位显示管底面中心相连接，所述导管与液位显示管内部相通。

所述的，所述液位显示管的顶面设有密封端盖；所述密封端盖的顶端中心设有与液位显示管内部相通的注水管；所述注水管与密封端盖的交接处设有注水阀，所述注水阀为单项阀。

所述的，所述外壳一侧面在与交-直逆变器相对位置设有与交-直逆变器连通的电源线；所述电源线上设有两孔插头。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本新型能够收集电解水的产物，并且可以将氢气与氧气初步分离，在实验过程中可以研究实验电压、电流对电解水实验的影响，充分理解电解水实验，提高学生学习求知兴趣；使用时，将水管接在注水管上，可以对反应池内部进行注水，由于注水阀为单向阀，可以防止反应池内部水晃动而洒出，并且液位显示管为玻璃管，其液面与反应池内部相同，方便观察反应池内部水量；将电源线普通交流电，交流电通过交-直逆变器可以将交流点变为直流电，直流电通过变阻器、变压器可以明显改变电路中的电流或电压，由此阴极柱与阳极柱的电压或电流改变，控制面板可以调整电压与电流，方便研究其对电解水的影响；在电解水实验完成时，控制面板控制集气阀打开，气体进入集气管，集气管为柱状管，不同分子质量的气体分子会分层，由此可以与支管相对，实验人员可以用注射器的针头穿过支管的密封橡胶塞，进行气体的采集，方便气体成分的验证。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型护壳内部示意图。

图中：1、外壳；2、集气顶盖；3、控制面板；4、密封顶盖；5、导管；6、液位显示管；7、注水阀；8、注水管；9、集气管；10、集气阀；11、支管；12、密封端盖；13、电源线；14、反应池；15、控制腔；16、变压器；17、交-直逆变器；18、变阻器；19、继电器控制电路板；20、阴极柱；21、阳极柱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：包括外壳1、集气管9；所述外壳1的内部两侧分别设有矩形反应池14与控制腔15；所述外壳1顶面在所述反应池14正对的位置连接有集气顶盖2；所述外壳1顶面在所述控制腔15正对的位置连接有密封顶盖4；所述密封顶盖4为平板，其中部设有控制面板3；所述集气顶盖2顶端安装有三个均匀成排分布且顶端密封的集气管9；所述集气管9的侧面设有三个与集气管9内部相通支管11；所述外壳1正面中间下部设有与反应池14相连通的导管5；所述反应池14内部底面中间位置两侧分别设有阴极柱20、阳极柱21；所述控制腔15内部安装有变阻器18、交-直逆变器17、变压器16；所述密封顶盖4顶面四个角位置分别安装有一个将密封顶盖4与护壳固定连接的螺栓；所述集气顶盖2为顶端密封的方形漏斗，其底端焊接在外壳1顶面；所述集气管9与集气顶盖2的交接位置设有套在集气管9外侧且安装在集气顶盖2顶面的集气阀10；所述集气阀10为电控阀；所述支管11的另一端设有密封橡胶塞；所述集气管9与集气顶盖2内部相通；所述交-直逆变器17安装在所述控制腔15底面中心，所述变阻器18设在交-直逆变器17靠近反应池14的一侧；所述变压器16设在交-直逆变器17的另一侧；所述交-直逆变器17的下侧设有继电器控制电路板19；所述继电器控制电路板19、变压器16、变阻器18与控制面板3电路相关联；所述导管5的另一端连接有液位显示管6，并且与所述液位显示管6底面中心相连接，所述导管5与液位显示管6内部相通；所述液位显示管6的顶面设有密封端盖12；所述密封端盖12的顶端中心设有与液位显示管6内部相通的注水管8；所述注水管8与密封端盖12的交接处设有注水阀7，所述注水阀7为单项阀；所述外壳1一侧面在与交-直逆变器17相对位置设有与交-直逆变器17连通的电源线13；所述电源线13上设有两孔插头。

本实用新型在具体实施时，将水管接在注水管8上，可以对反应池14内部进行注水，由于注水阀7为单向阀，可以防止反应池14内部水晃动而洒出，并且液位显示管6为玻璃管，其液面与反应池14内部相同，方便观察反应池14内部水量；将电源线13普通交流电，交流电通过交-直逆变器17可以将交流点变为直流电，直流电通过变阻器18、变压器16可以明显改变电路中的电流或电压，由此阴极柱20与阳极柱21的电压或电流改变，控制面板3可以调整电压与电流，方便研究其对电解水的影响；在电解水实验完成时，控制面板3控制集气阀10打开，气体进入集气管9，集气管9为柱状管，不同分子质量的气体分子会分层，由此可以与支管11相对，实验人员可以用注射器的针头穿过支管11的密封橡胶塞，进行气体的采集，方便气体成分的验证；本新型能够收集电解水的产物，并且可以将氢气与氧气初步分离，在实验过程中可以研究实验电压、电流对电解水实验的影响，充分理解电解水实验，提高学生学习求知兴趣。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。