一种教学用化学实验废液处理装置的制作方法

本发明涉及化学实验领域，更具体地说，涉及一种教学用化学实验废液处理装置。

背景技术：

化学是一门以实验为基础的自然科学。门捷列夫提出的化学元素周期表大大促进了化学的发展。如今很多人称化学为“中心科学”，因为化学为部分科学学科的核心，如材料科学、纳米科技、生物化学等。化学是在原子层次上研究物质的组成、结构、性质及变化规律的自然科学，这也是化学变化的核心基础。化学是重要的基础科学之一，是一门以实验为基础的学科，在与物理学、生物学、地理学、天文学等学科的相互渗透中，得到了迅速的发展，也推动了其他学科和技术的发展。例如，核酸化学的研究成果使今生物学从细胞水平提高到分子水平，建立了分子生物学。

化学试验能帮助学生正确认识物质及其变化规律。随着素质教育的不断深化，对试验教学的要求也越来越高。通过设置探索问题的情境，提倡学生质疑，鼓励学生创新。让学生在探究中体验的乐趣，激发学生对化学世界的求知欲。化学实验在教学过程中是不可替代的，实验教学的优劣，直接影响学生多化学的认知。因此，教师在实验教学过程中，要因势利导，不要因为追求教学环节的完整性，而忽视了学生的求知欲。

化学实验室是提供化学实验条件及进行科学探究的重要场所，一旦有实验展开就会产生废液，虽然与工业废液相比在数量上是很少的，但是其种类多，常见的有酸液、碱液和有机废液，而有机废液有挥发性且可燃，目前的处理池大多未采取防挥发措施，挥发的气体不仅留下残存造成处理不彻底，而且还会有安全隐患。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种教学用化学实验废液处理装置，它通过向处理池中投入投放球来覆盖住液面，利用投放球的遮盖作用来有效降低有机废液的挥发性，利用硝酸铵溶解于水中的吸热现象来给液面降温，从而进一步降低有机废液的挥发，并且投放球的下端磁吸附有包裹着有机物吸附树脂球的包裹壳，利用温度的降低使牵引件变形弯曲，使得包裹壳脱离牵引件的吸附而释放出有机物吸附树脂球，有效提高对废液中有机物质的吸附处理效果，它还另在浮杆的上端增设遮盖伞来提高遮盖效果，既能减少投放球的使用量降低成本，也能有效对液面进行保温，防止低温快速散失。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种教学用化学实验废液处理装置，包括处理池，所述处理池中注入有有机废液，所述有机废液中投入有适量的投放球，所述投放球包括遮盖球和浮杆，所述浮杆与遮盖球的上端中部固定连接，所述遮盖球包括上半球和下半球，所述上半球的上部开设有浮力腔，所述上半球的下部开设有通道，且通道中放置有硝酸铵颗粒，所述通道的两端均固定连接有水溶性膜，所述下半球的内部开设有空腔，所述空腔与通道之间镶嵌有导热块，且导热块贯穿至空腔中，所述导热块的下表面固定连接有多个牵引件，且牵引件的下端紧贴空腔的下端内壁，所述下半球位于空腔下方的外侧壁连接有多个与牵引件匹配的包裹壳，且包裹壳的内部包裹有有机物吸附树脂球。它通过向处理池中投入投放球来覆盖住液面，利用投放球的遮盖作用来有效降低有机废液的挥发性，利用硝酸铵溶解于水中的吸热现象来给液面降温，从而进一步降低有机废液的挥发，并且投放球的下端磁吸附有包裹着有机物吸附树脂球的包裹壳，利用温度的降低使牵引件变形弯曲，使得包裹壳脱离牵引件的吸附而释放出有机物吸附树脂球，有效提高对废液中有机物质的吸附处理效果，它还另在浮杆的上端增设遮盖伞来提高遮盖效果，既能减少投放球的使用量降低成本，也能有效对液面进行保温，防止低温快速散失。

进一步的，所述浮杆为轻质材料制成的中空结构，且轻质材料的密度低于有机废液的密度，这样是为了让浮杆保持竖直中立的状态，从而方便回收。

进一步的，所述浮杆分为上下两部分，所述浮杆的上半部分为轻质材料，且浮杆的下半部分为磁性材料，当回收浮杆时，在上方用磁铁可一次性吸附大量的浮杆，这样方便回收，比单个的捞取节省时间。

进一步的，所述水溶性膜为水溶性材料制成，优选为淀粉材料，加水稀释后的有机废液将水溶性膜溶解掉后，水分进入到通道中，使硝酸铵颗粒溶解水中吸收周围的热量而降低温度，从而降低有机物质的挥发。

进一步的，所述牵引件包括与导热块固定连接的可变形杆，所述可变形杆的下端固定连接有吸铁石，利用吸铁石对包裹壳的吸附使得有机物吸附树脂球暂时不释放出来，而当可变形杆弯曲后，吸铁石与包裹壳的距离增大，彼此的吸附力减弱，包裹壳在重力的作用打开，从而释放出有机物吸附树脂球以提高有机废液的吸附处理效果。

进一步的，所述可变形杆为形状记忆材料制成，且可变形杆自然状态下为伸直态，在温度降低前可变形杆为伸直状态，此时的吸铁石紧贴着空腔的下端内壁，而且此时吸铁石与包裹壳的距离最近，依靠彼此的吸附力使得包裹壳处于关闭状态。

进一步的，所述包裹壳为半球壳形状，所述包裹壳的一端与下半球的外表面固定连接，且包裹壳的另一端内部镶嵌有与牵引件匹配的磁铁片，是为了与吸铁石彼此产生吸附力。

进一步的，所述浮力腔的内部填充有氦气，可增加投放球的浮力，确保不会沉入废液底部，且氦气的填充量为％-％，由于氦气容易热胀冷缩，因此为了保证降温前和降温后投放球的形状不发生大的变化，因此氦气的填充量在此范围内比较适宜。

进一步的，所述投放球还包括与浮杆的上端固定连接的遮盖伞，所述遮盖伞包括多个连接呈伞状的伞翼，相对的两个所述伞翼的内部镶嵌有弹性嵌入杆，所述遮盖伞包括与伞翼固定连接的伞裙，所述伞裙与浮杆外表面之间固定连接有多个水溶性连接带，废液中水将水溶性连接带溶解掉后，弹性嵌入杆失去了束缚力而恢复原形，从而让伞翼打开成伞形，既能减少投放球的使用量降低成本，也能有效对液面进行保温，防止低温快速散失。

进一步的，所述伞裙为光滑材质，当一个遮盖伞堆叠在另一个遮盖伞上时，光滑的伞裙可让遮盖伞顺利滑下，防止出现堆叠的情况，且伞裙向外延伸出伞翼外表面的覆盖范围，是为了相邻的两个遮盖伞之间能相互靠近贴在一起，以免出现堆叠的情况。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过向处理池中投入投放球来覆盖住液面，利用投放球的遮盖作用来有效降低有机废液的挥发性，利用硝酸铵溶解于水中的吸热现象来给液面降温，从而进一步降低有机废液的挥发，并且投放球的下端磁吸附有包裹着有机物吸附树脂球的包裹壳，利用温度的降低使牵引件变形弯曲，使得包裹壳脱离牵引件的吸附而释放出有机物吸附树脂球，有效提高对废液中有机物质的吸附处理效果，它还另在浮杆的上端增设遮盖伞来提高遮盖效果，既能减少投放球的使用量降低成本，也能有效对液面进行保温，防止低温快速散失。

(2)浮杆为轻质材料制成的中空结构，且轻质材料的密度低于有机废液的密度，这样是为了让浮杆保持竖直中立的状态，从而方便回收。

(3)浮杆分为上下两部分，浮杆的上半部分为轻质材料，且浮杆的下半部分为磁性材料，当回收浮杆时，在上方用磁铁可一次性吸附大量的浮杆，这样方便回收，比单个的捞取节省时间。

(4)水溶性膜为水溶性材料制成，优选为淀粉材料，加水稀释后的有机废液将水溶性膜溶解掉后，水分进入到通道中，使硝酸铵颗粒溶解水中吸收周围的热量而降低温度，从而降低有机物质的挥发。

(5)牵引件包括与导热块固定连接的可变形杆，可变形杆的下端固定连接有吸铁石，利用吸铁石对包裹壳的吸附使得有机物吸附树脂球暂时不释放出来，而当可变形杆弯曲后，吸铁石与包裹壳的距离增大，彼此的吸附力减弱，包裹壳在重力的作用打开，从而释放出有机物吸附树脂球以提高有机废液的吸附处理效果。

(6)可变形杆为形状记忆材料制成，且可变形杆自然状态下为伸直态，在温度降低前可变形杆为伸直状态，此时的吸铁石紧贴着空腔的下端内壁，而且此时吸铁石与包裹壳的距离最近，依靠彼此的吸附力使得包裹壳处于关闭状态。

(7)包裹壳为半球壳形状，包裹壳的一端与下半球的外表面固定连接，且包裹壳的另一端内部镶嵌有与牵引件匹配的磁铁片，是为了与吸铁石彼此产生吸附力。

(8)浮力腔的内部填充有氦气，可增加投放球的浮力，确保不会沉入废液底部，且氦气的填充量为％-％，由于氦气容易热胀冷缩，因此为了保证降温前和降温后投放球的形状不发生大的变化，因此氦气的填充量在此范围内比较适宜。

(9)投放球还包括与浮杆的上端固定连接的遮盖伞，遮盖伞包括多个连接呈伞状的伞翼，相对的两个伞翼的内部镶嵌有弹性嵌入杆，遮盖伞包括与伞翼固定连接的伞裙，伞裙与浮杆外表面之间固定连接有多个水溶性连接带，废液中水将水溶性连接带溶解掉后，弹性嵌入杆失去了束缚力而恢复原形，从而让伞翼打开成伞形，既能减少投放球的使用量降低成本，也能有效对液面进行保温，防止低温快速散失。

(10)伞裙为光滑材质，当一个遮盖伞堆叠在另一个遮盖伞上时，光滑的伞裙可让遮盖伞顺利滑下，防止出现堆叠的情况，且伞裙向外延伸出伞翼外表面的覆盖范围，是为了相邻的两个遮盖伞之间能相互靠近贴在一起，以免出现堆叠的情况。

附图说明

图1为本发明的第一种实施方式示意图；

图2为本发明的投放球主视结构示意图；

图3为本发明的投放球剖面结构示意图；

图4为本发明的投放球释放结构示意图；

图5为本发明第二种实施方式投放状态示意图；

图6为本发明第二种实施方式工作状态示意图；

图7为本发明的第二种实施方式主视结构示意图；

图8为本发明的第二种实施方式工作状态结构示意图；

图9为本发明的遮盖伞剖面结构示意图。

图中附图标记说明：

1遮盖球、101上半球、1011浮力腔、102下半球、2浮杆、3遮盖伞、301伞翼、302水溶性连接带、303弹性嵌入杆、304伞裙、4硝酸铵颗粒、5水溶性膜、6空腔、7导热块、8牵引件、9包裹壳、10有机物吸附树脂球。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

第一实施例：

请参阅图1-9，一种教学用化学实验废液处理装置，包括处理池，请参阅图1-2，处理池中注入有有机废液，有机废液经过加水稀释，有机废液中投入有适量的投放球，投放球包括遮盖球1和浮杆2，浮杆2与遮盖球1的上端中部固定连接，浮杆2为轻质材料制成的中空结构，且轻质材料的密度低于有机废液的密度，这样是为了让浮杆2保持竖直中立的状态，从而方便回收，浮杆2分为上下两部分，浮杆2的上半部分为轻质材料，且浮杆2的下半部分为磁性材料，当回收浮杆2时，在上方用磁铁可一次性吸附大量的浮杆2，这样方便回收，比单个的捞取节省时间；

请参阅图3-4，遮盖球1包括上半球101和下半球102，上半球101的上部开设有浮力腔1011，也是为了减轻遮盖球1上部的重量让重心下移，从而使浮杆2能处于树立状态，浮力腔1011的内部填充有氦气，可增加投放球的浮力，确保不会沉入废液底部，且氦气的填充量为70％-80％，由于氦气容易热胀冷缩，因此为了保证降温前和降温后投放球的形状不发生大的变化，因此氦气的填充量在此范围内比较适宜，上半球101的下部开设有通道，且通道中放置有硝酸铵颗粒4，通道的两端均固定连接有水溶性膜5，水溶性膜5为水溶性材料制成，优选为淀粉材料，加水稀释后的有机废液将水溶性膜5溶解掉后，水分进入到通道中，使硝酸铵颗粒4溶解水中吸收周围的热量而降低温度，从而降低有机物质的挥发，下半球102的内部开设有空腔6，空腔6与通道之间镶嵌有导热块7，且导热块7贯穿至空腔6中，硝酸铵颗粒4溶解水后产生的低温传递给导热块7，进而导热块7传递给牵引件8使其变形弯曲，导热块7采用导热材料，导热材料能导热，同样也可以导冷；

请参阅图3-4，导热块7的下表面固定连接有多个牵引件8，且牵引件8的下端紧贴空腔6的下端内壁，牵引件8包括与导热块7固定连接的可变形杆，可变形杆为形状记忆材料制成，且可变形杆自然状态下为伸直态，在温度降低前可变形杆为伸直状态，此时的吸铁石紧贴着空腔6的下端内壁，而且此时吸铁石与包裹壳9的距离最近，依靠彼此的吸附力使得包裹壳9处于关闭状态，可变形杆的下端固定连接有吸铁石，利用吸铁石对包裹壳9的吸附使得有机物吸附树脂球10暂时不释放出来，而当可变形杆弯曲后，吸铁石与包裹壳9的距离增大，彼此的吸附力减弱，包裹壳9在重力的作用打开，从而释放出有机物吸附树脂球10以提高有机废液的吸附处理效果，下半球102位于空腔6下方的外侧壁连接有多个与牵引件8匹配的包裹壳9，包裹壳9为半球壳形状，包裹壳9的一端与下半球102的外表面固定连接，且包裹壳9的另一端内部镶嵌有与牵引件8匹配的磁铁片，是为了与吸铁石彼此产生吸附力(此部分经过本领域技术人员多次试验，吸铁石可以吸住包裹壳9且包裹壳9能顺利释放出有机物吸附树脂球10)，且包裹壳9的内部包裹有有机物吸附树脂球10。

其工作原理为：按照处理池面积投入适量的投放球，投放球漂浮于液面上并相互挤靠在一起，以把液面遮盖住降低有机废液挥发出气体，有机废液中的水将水溶性膜5溶解掉，硝酸铵颗粒4溶解水后吸收周围的热量而使得液面温度降低，从而进一步降低有机物质的挥发，硝酸铵颗粒4溶解水产生的低温通过导热块7传递给牵引件8，使得牵引件8变形弯曲，进而让牵引件8下端的吸铁石远离包裹壳9，由于距离的增加使得牵引件8与包裹壳9之间的吸附力减弱，包裹壳9在重力的作用掉落，从而释放出有机物吸附树脂球10，有机物吸附树脂球10沉到有机废液的底部吸收有机物质，有效提高处理效果。

第二实施例：

请参阅图5-9，投放球还包括与浮杆2的上端固定连接的遮盖伞3，遮盖伞3包括多个连接呈伞状的伞翼301，相对的两个伞翼301的内部镶嵌有弹性嵌入杆303，相当于一个弹性嵌入杆303的跨度是两个伞翼301合起来的跨度，这样在水溶性连接带302被水溶解断后弹性嵌入杆303才能恢复原形而打开遮盖伞3，遮盖伞3包括与伞翼301固定连接的伞裙304，伞裙304与浮杆2外表面之间固定连接有多个水溶性连接带302，废液中水将水溶性连接带302溶解掉后，弹性嵌入杆303失去了束缚力而恢复原形，从而让伞翼301打开成伞形，既能减少投放球的使用量降低成本，也能有效对液面进行保温，防止低温快速散失，伞裙304为光滑材质，当一个遮盖伞3堆叠在另一个遮盖伞3上时，光滑的伞裙304可让遮盖伞3顺利滑下，防止出现堆叠的情况，且伞裙304向外延伸出伞翼301外表面的覆盖范围，是为了相邻的两个遮盖伞3之间能相互靠近贴在一起，以免出现堆叠的情况。

其工作原理为：在第一实施例的基础上当把投放球投入到有机废液中后，水溶解掉水溶性连接带302，弹性嵌入杆303失去束缚后恢复原形使得多个伞翼301打开成伞状，遮盖伞3之间相互挤靠在一起以把液面遮盖住，既能减少投放球的使用量降低成本，也能有效对液面进行保温，防止低温快速散失。

本方案通过向处理池中投入投放球来覆盖住液面，利用投放球的遮盖作用来有效降低有机废液的挥发性，利用硝酸铵溶解于水中的吸热现象来给液面降温，从而进一步降低有机废液的挥发，并且投放球的下端磁吸附有包裹着有机物吸附树脂球10的包裹壳9，利用温度的降低使牵引件8变形弯曲，使得包裹壳9脱离牵引件8的吸附而释放出有机物吸附树脂球10，有效提高对废液中有机物质的吸附处理效果，它还另在浮杆2的上端增设遮盖伞3来提高遮盖效果，既能减少投放球的使用量降低成本，也能有效对液面进行保温，防止低温快速散失。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。