专利名称：连通式多功能气体发生器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及各级各类学校化学实验教学用具，特别是一种连通式多功能气体发生器背景技术：
高等学校教材《无机化学实验》，由北京师范大学无机化学实验室等编著，1991年4月第2版，在第二部分实验内容的第五个实验，47页气体的发生这一节中，详细介绍了启普气体发生器的主要结构和原理，启普气体发生器是一个葫芦状玻璃容器和球形漏斗组成的，葫芦状的容器(由球体和半球体组成)底部有一液体出口，平常用玻璃塞(有的用橡皮塞)塞紧，球体的上部有气体出口，与带有玻璃旋塞的导气管相连。在葫芦状容器的球体下先放些玻璃棉(或橡皮垫圈)，然后由气体出口加入固体药品，再从球形漏斗加入适量稀酸，使用时打开旋塞，由于中间球体内压力降低，酸液即从底部通过狭缝进入中间球体与固体接触而产生气体。停止使用时，关闭旋塞，由于中间球体内产生的气体增大压力，就会将酸液压回到球形漏斗中，使固体与酸液不再接触而停止反应。换酸液时，可先用塞子将球形漏斗上口塞紧，然后再把液体出口的塞子拔下，让废酸缓缓流出后，再塞紧塞子，向球形漏斗中加入酸液。需要更换或添加固体时，可先把导气管旋塞关好，把酸液压入半球体后，用塞子将球形漏斗上口塞紧，再把装有玻璃旋塞的橡皮塞取下，更换或添加固体。启普气体发生器目前存在的主要技术问题是①装置造价高，有部分农村学校无能力购买；②制造工艺复杂，操作不方便，在中学化学实验中，由于考虑安全等因素，只能用于教师演示，不宜用于学生操作；③所用药品多，一般最小的启普发生器用酸液要100mL，较大的要用到300mL-400mL，这样在短时期内用不完，造成较大的浪费，也不符合目前提出地“绿色化学实验”的基本要求；④中途更换药品很不方便；⑤安全系数小，部分老师直接在气体发生器上点火，而不用安全点火法，这样易发生事故，给师生造成安全隐患和心理上的压力；⑥产生气体的流速难以控制，点火不方便。
(三)实用新型内容本实用新型的目的是提供一种造价成本低，制造工艺简单，操作方便所用药品少，安全系数大，中途更换药品方便，可调节产生气体的压强，控制气流速度的连通式多功能气体发生器。
实现本实用新型目的的技术方案为一种连通式多功能气体发生器，包括容器、旋塞、连通管组成，其特征在于所述的容器设有两个，其中一个为尖底筒状容器1，另一个为平底筒状容器2，容器1、2上各设一调升降旋柄，容器1、2下端由连通管连通，连通管上设一止水夹，容器2上端设一旋塞，三通管的下管插入旋塞与容器2连通，三通管中部水平连接一连通管，连通管的端头连接一打火机。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点(1)材料易得，廉价，可用不同的注射器空筒代用。可节约大量教学经费，使一般普通农村中学也有能力购置。
(2)药品用量少，一个普通启普发生器需酸液最少也得100mL，而此装置最少可用10mL，使装置趋于微型化。
(3)组装简单，易连接，便于操作，学生实验也可使用。
(4)固体和液体好分好合，且易控制，装置便于洗涤。
(5)安全系数大。
(6)由于打火机的气阀和金属导管部分有防爆功能，因此，可燃性气体不用验纯便可直接点燃，使用十分方便。
(7)可调节装置中气体的压强，控制气体流速，有利于进行实验操作，更有利于连结打火机直接点火。
图1为本实用新型结构示意图具体实施方式
一种连通式多功能气体发生器，包括容器、旋塞、连通管组成，所述的容器设有两个，其中一个为尖底筒状容器1，另一个为平底筒状容器2，容器1、2上各设一调升降旋柄3、4，调升降旋柄3、4分别固定在铁架台12的支架杆18上。容器1和容器2下端由连通管5连通，连通管5上设一止水夹6，容器2上端设一单孔橡皮旋塞7，三通管8的下管插入旋塞7与容器2连通，三通管8中部水平连接一连通管10，连通管10的端头连接一打火机11，打火机11上设有点火气伐13，连通管10与点火气伐13连接。三通管8上端连接一连通管16，连通管16上设一止水夹9。容器2底部装有玻璃棉17。
将容器1固定在调升降旋柄3上，容器2固定在调升降旋柄4上，单孔橡皮旋塞7塞到容器2上口，连通管10和16的一端分别连在三通管8上，连通管10的另一端连结在特制或普通打火机的气阀13上，容器1、容器2和连通管5组成一个连通器。
主要用途及操作方法
(1)用于实验室制取氢气。
1)检查装置的气密性。
如图所示，将整套装置连结好后，开启止水夹6和9，在容器1中加水，当容器1和2液面相平后，关闭止水夹9，然后升高容器1，看容器2中液面是否上升，若不上升则气密性良好，若上升则证明某处漏气。
2)加试剂。
在容器2底部放些玻璃棉，再装5-7粒绿豆般的锌粒，用旋塞7塞住筒口，在容器1内加入10-20mL 6mol/L硫酸或盐酸。注意液体和固体量要适当，不宜过多。
3)气体的发生。
使用时，打开止水夹6和9，调节容器1的高度，使酸液刚好浸没锌粒即可，当气体产生后，关闭止水夹9，使容器2内气体压强增大，调节容器1，可调节容器2内的压强，这时打开点火气阀13，可在加长金属导气管14的上端看到燃烧稳定的的淡蓝色火焰。关闭止水夹9，或者降低容器1的高度，使容器2内液面降低，这样两种方法都可以使固体、液体分离，反应停止。若再制气时，升高容器1后打开止水夹9，使液体刚好浸没锌粒即可。
4)添加或更换试剂。
中途要更换酸液时，打开调升降旋柄3上的铁夹取下容器1，倒掉废液。更换固体时，先关闭止水夹9或降低容器1，当液体都流到容器1内时，再关闭止水夹6，拔掉旋塞7，倒掉残渣，再加固体试剂。
5)容器1、2空筒的型号大小。
根据需要气体量的多少，可用容积为5mL空筒，也可用100mL空筒，一般用塑料型比较安全，造价成本也比较低。但在条件允许的情况下，也可用玻璃型空筒。
(2)可用于中学化学教材中所有固—液混合不加热的方法制取各种气体。
若制非可燃性气体，需将连通管10连同打火机取掉，将三通管8上的一个出气口封掉，再进行制气。
如用石灰石或大理石和盐酸制二氧化碳，用饱和食盐水和电石制取乙炔；用稀硫酸和硫化亚铁制硫化氢；用亚硫酸钠和硫酸制二氧化硫；用少量高锰酸钾和浓盐酸制氯气；用二氧化锰和过氧化氢制氧气；用浓氨水和固体氢氧化钠制氨；用铜与稀硝酸和浓硝酸制一氧化氮和二氧化氮，其它操作和要求跟制氢气基本相同。
(3)此装置可改进高中化学中钠分别与水和乙醇反应的演示实验。
在上述装置图的旋塞7上插一根小号缝衣针，露在橡皮塞外约1.5cm，三通管8上连的连通管16取掉，将出气口密封，容器2改成容积为40mL-50mL的玻璃空筒，容器1的容积要比容器2的大。在容器1内加滴有酚酞试剂的水，打开气阀13，容器2内液面上升，关闭气阀13，容器2内液面停止上升，这样证明装置的气密性良好。容器2内液面距离针尖3-4cm时，调节容器1的高度，使容器1和2内液面相平。取黄豆大小的钠，用滤纸将煤油或石蜡吸干，将旋塞7拔下，用插在其上的缝衣针插住钠，小心将旋塞7塞到容器2上。这时将容器1升高，打开气阀13，容器2中液面上升，当水跟钠刚接触反应时，立即关闭气阀13。此时钠熔化成白色小球在液面上浮动，并有大量气泡冒出。水溶液从上至下逐渐由无色变为红色。容器2内液面逐渐下降，容器1内液面逐渐上升。当钠块过大，液面下降到容器2下端头时，应立刻打开气阀13，使液面回升。等反应完毕，可把打火机打着，可观察到氢气燃烧有淡蓝色火焰。若火焰不明显，可将容器1继续上高，使系统内压强适当增大。这时打着打火机，现象十分明显。
若演示乙醇与钠反应的实验时，则把水换成乙醇就可以，其它实验操作方法跟上述实验操作方法完全一样。
(4)此装置可作为一种简易贮气装置使用。
按图所示，容器1用容积为150mL空筒，容器2用容积为100mL空筒或者更大容积空筒，将旋塞7塞到容器2上，打开止水夹9，在容器1内加水，调节容器1和2的高度，使容器2内液面上升到三通管8的导气管出口为止。贮气时，将连通管16跟气体发生器连接，气体进入容器2内将水排到容器1内，容器2内液面下降到端头时停止进气，关闭止水夹9备用。
权利要求1.一种连通式多功能气体发生器，包括容器、旋塞、连通管组成，其特征在于所述的容器设有两个，其中一个为尖底筒状容器(1)，另一个为平底筒状容器(2)，容器(1)、(2)上各设一调升降旋柄(3)、(4)，容器(1)和(2)下端由连通管(5)连通，连通管(5)上设一止水夹(6)，容器(2)上端设一旋塞(7)，三通管(8)的下管插入旋塞(7)与容器(2)连通，三通管(8)中部水平连接一连通管(10)，连通管(10)的端头连接一打火机(11)。
2.根据权利要求1所述的一种连通式多功能气体发生器，其特征在于所述的调升降旋柄(3)、(4)分别固定在铁架台(12)的支架杆(18)上。
3.根据权利要求1所述的一种连通式多功能气体发生器，其特征在于所述的打火机(11)上设有点火气伐(13)，连通管(10)与点火气伐(13)连接。
专利摘要一种连通式多功能气体发生器，包括容器、旋塞、连通管组成，其特征在于所述的容器设有两个，其中一个为尖底筒状容器1，另一个为平底筒状容器2，容器1、2上各设一调升降旋柄，容器1、2下端由连通管连通，连通管上设一止水夹，容器2上端设一旋塞，三通管的下管插入旋塞与容器2连通，三通管中部水平连接一连通管，连通管的端头连接一打火机。本实用新型造价成本低，制造工艺简单，操作方便，所用药品少，安全系数大，中途更换药品方便，可调节产生气体的压强，控制气流速度。
文档编号B01J7/02GK2611027SQ03241750
公开日2004年4月14日 申请日期2003年3月18日 优先权日2003年3月18日
发明者张学洲 申请人:张学洲