专利名称：化学实验电解槽的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种实验装置，尤其涉及一种初高中化学实验中使用的电解槽装置。
背景技术：
现有的初中、高中化学实验中使用的电解槽都是将电解液电解后所产生的气体分别导出，通过排空方式收集到广口瓶、试剂瓶或者试管中，然后进行演示实验。在排空的过程中难以避免地回混入部分空气，影响实验效果；同时在电解氯化钠产生氯气的实验中，还容易导致少量氯气的溢出，影响实验者的健康。同时电解液和电解液电解后的产物会带有腐蚀性，如果采用排水法收集电解产生的气体，可能会导致对实验者皮肤的腐蚀。
发明内容为解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种化学实验电解槽，其主体为通过隔板分隔为上下两层的透明水槽，其特征在于电解槽下层容纳电解液，其底部设置有为电解反应供电的阳极和阴极；电解槽上层容纳起隔离作用的纯净水，其底部设置有阳极气体出口和阴极气体出口 ；所述阳极和阴极上方分别罩有漏斗形状的气体收集罩，气体收集罩分别通过阳极气体导管和阴极气体导管与所述阳极气体出口和阴极气体出口连接。在上述技术方案中，包括2组阳极气体出口和阴极气体出口。在上述技术方案中，其中一组阳极气体出口和阴极气体出口的距离设置在IOcm 以上；另一组阳极气体出口和阴极气体出口的距离设置在3cm以内。本实用新型取得了以下技术效果采用排水/水密的方式来收集阴阳电极产生的气体，提高了所收集气体的纯净度，保证了实验演示的效果和成功率。
图1为本实用新型分别收集阴阳电极的示意图；图2为本实用新型混合收集阴阳电极的示意图。图中标记10-实验电解槽；11-电解槽下层；12-电解槽上层；13-电路盒；14-电解液添加口 ； 15-电解液排出口 ；20-电解液；21-阳极；22-阴极；23-气体收集罩；24-阳极气体导管；25-阴极气体导管；30-水；31-阳极气体出口 ；32-阴极气体出口 ；40-隔板。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，
以下结合附图及具体实施方式
对本实用新型作进一步的详细描述。本实用新型提供的化学实验用电解槽采用排水/水密的方式来收集阴阳电极产生的气体，其具体结构如图1-2所示，该实验电解槽1通过在一个大的透明水槽中使用隔板40将其分为下层11和上层12，电解槽下层11容纳电解液20，电解槽上层12容纳其隔离作用的纯净的水30，以隔离操作人员和电解液的直接接触。通过透穿隔板40的电解液添加口 14可以向电解槽下层11中注入电解液20，该电解液添加口 14伸出电解槽上层12，与隔板 40 一起使得电解液20与纯净水30隔开。电解槽下层11的底部设置有用于为电解反应供电的阳极21 (正极)和阴极22(负极)，阳极21和阴极22电连接到电解槽下方的电路盒13中。阳极21和阴极22上方分别罩有气体收集罩23，气体收集罩23呈下宽上窄的漏斗形状，阳极21和阴极22上方的气体收集罩23分别通过阳极气体导管M和阴极气体导管25将在阳极21和阴极22上收集到的气体输送到阳极气体出口 31和阴极气体出口 32，阳极气体出口 31和阴极气体出口 32分别将阳极气体和阴极气体输出到收集器皿中。电解液注入时，可使用管塞(未示出)将阳极气体出口 31和阴极气体出口 32堵住，然后向电解液添加口 14中注入电解液20，使得电解液20在电解液添加口 14中超出隔板的高度，并尽量接近最终起隔离作用的水的预订高度。然后向电解槽上层12中倒入起隔离作用的纯净水30，并使得水30的高度略高于电解液添加口 14中电解液20的高度，然后拔掉管塞，此时电解槽上层12中的少量水30会通过阳极气体出口 31和阴极气体出口 32 流入电解槽下层11中，使得电解槽上层12中水30的液面高度与电解液添加口 14中电解液20的液面高度达到一致，从而实现起隔离作用的水和电解液的压力平衡。在电解开始前，将气体收集器皿(未示出)注满水，然后倒扣在阳极气体出口 31 或阴极气体出口 32上，由于大气压力的作用，气体收集器皿中的水并不会流出。气体收集器皿可以是广口瓶、试剂瓶或者试管等。然后打开电解槽的电源开关，阳极21和阴极22上产生的气体则会顺着气体收集罩23、阳极气体导管对和阴极气体导管25、阳极气体出口 31 和阴极气体出口 32输入到气体收集器皿中，并随之将气体收集器皿中的水排出，在气体收集器皿得到纯净的目标气体。例如，当演示电解水试验时，在阳极得到氧气O2，在阴极得到氢气H2 ；当演示氯化钠NaCl溶液试验时，在阳极得到氯气Cl2，在阴极得到氢气H2。当气体收集器皿收集满气体后即可将电解槽电源开关关闭，使用玻璃片或瓶塞等将气体收集器皿封闭后，从电解槽上层取出即可，此时即使是进行氯化钠NaCl溶液试验，所产生的NaOH在电解槽上层的起隔离作用的水中的含量也非常少，不会对操作人员的皮肤产生腐蚀等刺激作用。在图2所示实施例中，在电解槽上层至少设置有2组阳极气体出口 31和阴极气体出口 32，其中一组阳极气体出口 31和阴极气体出口 32距离较远，在IOcm以上，同图1中所示，用于分别收集阳极气体和阴极气体，例如电解水试验中的氧气和氢气；而另一组阳极气体出口 31和阴极气体出口 32距离较近，在2cm以内，用于混合收集阳极气体和阴极气体， 例如电解氯化钠溶液试验中的氯气和氢气，以方便演示氯气和氢气混合后强光照射爆炸的实验。以这种方式收集氯气和氢气，保证了实验中两种气体的纯度和比例，可以显著提高实验的成功率，保证教学效果。当设置有多组阳极气体出口 31和阴极气体出口 32时，既可以多组气体出口同时使用，也可以仅使用其中1组，而将其他的出口用管塞堵住或者直接排出到空气中(例如无危害氧气)。电解槽的整体采用透明材质，例如玻璃或有机玻璃制成，使得学生可以直观的看到电解实验过程和现象。阳极21和阴极22采用可更换的电解设置方式，以方便选用不同电极进行不同电解实验，电极的材质可以选择为石墨、钼等。电路盒13包括变压器以实现交流供电方式，还包括电池组以实现直流供电方式。 以上实施例仅为本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。其具体结构和尺寸可根据实际需要进行相应的调整。应当指出的是，对于本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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种化学实验电解槽，其主体为通过隔板分隔为上下两层的透明水槽，其特征在于 电解槽下层容纳电解液，其底部设置有为电解反应供电的阳极和阴极；电解槽上层容纳起隔离作用的纯净水，其底部设置有阳极气体出口和阴极气体出口 ；所述阳极和阴极上方分别罩有漏斗形状的气体收集罩，气体收集罩分别通过阳极气体导管和阴极气体导管与所述阳极气体出口和阴极气体出口连接。
2.根据权利要求1所述的化学实验电解槽，其特征在于包括2组阳极气体出口和阴极气体出口。
3.根据权利要求2所述的化学实验电解槽，其特征在于其中一组阳极气体出口和阴极气体出口的距离设置在IOcm以上；另一组阳极气体出口和阴极气体出口的距离设置在 3cm以内。
专利摘要本实用新型涉及一种化学实验电解槽，其主体为通过隔板分隔为上下两层的透明水槽，电解槽下层容纳电解液，其底部设置有为电解反应供电的阳极和阴极；电解槽上层容纳起隔离作用的纯净水，其底部设置有阳极气体出口和阴极气体出口；所述阳极和阴极上方分别罩有漏斗形状的气体收集罩，气体收集罩分别通过阳极气体导管和阴极气体导管与所述阳极气体出口和阴极气体出口连接。该电解槽采用排水方式来收集阴阳电极产生的气体，提高了所收集气体的纯净度，保证了实验演示的效果和成功率。
文档编号B01L5/02GK202297799SQ20112041479
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月27日 优先权日2011年10月27日
发明者李慧 申请人:李慧