一种固、液试剂反应实验方法
【专利摘要】本发明提供了一种固、液试剂反应实验方法，该方法采用了专门设计的固态试剂夹持反应器，通过捏握、松开两个支撑臂的简单操作，就能够控制固态试剂夹持反应器对固态试剂的取样，并稳定地保持对固态试剂的夹持状态，从而结合其特定的操作流程，通过借助支撑臂上铰接的弹性夹将固态试剂夹持反应器夹持挂设在盛装有液态试剂的烧杯口上，使得固、液试剂相接处而进行反应，并且随时可以操作固态试剂夹持反应器绕支撑臂与弹性夹的铰接处转动而将固、液试剂分离，不会引入其它杂质，也不易对操作人员造成伤害，减少了操作安全隐患，很好地解决了现有技术中针对固、液试剂化学反应实验中固、液分离操作麻烦，容易引入杂质，存在操作安全隐患等问题。
【专利说明】一种固、液试剂反应实验方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化学实验操作方法领域，具体涉及一种固、液试剂反应实验方法。
【背景技术】
[0002]化学试剂是化学实验室和化学教学过程中常用到的物品。在化学实验和化学教学过程中，经常会遇到需要采用固态试剂与液态试剂进行化学反应的操作步骤，很多时候甚至需要在固、液试剂发生反应的不同阶段将固、液试剂分离，暂停反应过程，以便于观察固态试剂或/和液态试剂在各个反应阶段的不同状态，或者对试剂加以取样等操作，从而对化学反应过程加以学习和分析。然而，应对这样的情况，由于缺乏专用的实验操作工具，因此在目前的化学实验和化学教学过程中，通常都直接将固态试剂与液态试剂加入至烧杯或烧瓶中，待反应至一定阶段再将液态试剂倒出以中止反应进行，经过观察、分析后，再将液态试剂重新加入烧杯或烧瓶中继续反应，如此往复。这样不仅操作麻烦，而且试剂的反复倒出、加入可能会引入新的杂质，影响对固、液试剂反应过程的学习和分析；并且，由于在很多固、液试剂的化学反应过程中会伴随产生高热，或者有腐蚀性气体生成，如果在这样的反应过程中操作不当，还容易在反复倒出、加入液态试剂时出现试剂喷洒现象，造成实验操作者被烫伤或腐蚀灼伤，存在操作安全隐患。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种固、液试剂反应实验方法，该方法中采用了专门设计的固态试剂夹持反应器，结合其特定的操作流程，使得固、液试剂反应实验的操作简单方便，不会引入其它杂质，同时能够减少操作安全隐患，用于解决现有技术中针对固、液试剂化学反应实验中固、液分离操作麻烦，容易引入杂质，存在操作安全隐患等问题。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案:
一种固、液试剂反应实验方法，包括如下步骤:
I)准备好需要参与反应的固态试剂和液态试剂，以及一个烧杯和一个固态试剂夹持反应器；
所述固态试剂夹持反应器具有两个呈长条状且长度相同的支撑臂，两个支撑臂的一端可转动地连接在一起，两个支撑臂的中部抵接有压缩弹簧，两个支撑臂另一端的端部各自固定连接有一垂直延伸臂，其中一个支撑臂的中部背向另一支撑臂一侧的侧面上铰接有一弹性夹；所述弹性夹为一体成型的U型不锈钢片，且其U型弯折部铰接在支撑臂的侧面上；所述两个垂直延伸臂分别垂直地连接于两个支撑臂的同侧且长度相同，两垂直延伸臂远离支撑臂一端各自可转动连接有一个透明钾玻璃材质制成的夹持勺；每个夹持勺包括勺柄和勺体，所述勺体上分布有若干个漏孔，所述勺柄的一端固定连接在勺体的边缘，且勺柄远离勺体的一端朝向勺体凹陷的一侧倾斜；两个夹持勺的勺柄远离勺体的一端分别可转动地连接在两个垂直延伸臂远离支撑臂的一端，两个夹持勺的勺柄与勺体的连接部可转动地连接在一起形成连接转动支点，两个夹持勺的勺体相对设置且能够绕着连接转动支点转动而相互闭合在一起；
2)将液态试剂盛装入水平放置的烧杯中，要求烧杯中液态试剂的添加量至少能够浸没固态试剂夹持反应器的夹持勺；
3)操作固态试剂夹持反应器夹取固态试剂；具体操作方式为:捏握固态试剂夹持反应器的两个支撑臂，克服压缩弹簧的伸张力，促使两个支撑臂逐渐靠拢，两个支撑臂端部的垂直延伸臂也随着相互靠拢，带动两个夹持勺的勺柄绕着连接转动支点朝向相互靠拢的方向转动，促使两个夹持勺的勺体张开；然后移动固态试剂夹持反应器，使得固态试剂位于两个夹持勺张开的勺体之间，松开对固态试剂夹持反应器两个支撑臂施加的捏握力，在压缩弹簧的作用下两个支撑臂逐渐张开，两个支撑臂端部的垂直延伸臂也随着相互远离，带动两个夹持勺的勺柄绕着连接转动支点朝向相互远离的方向转动，促使两个夹持勺的勺体相互靠拢，实现对固态试剂的夹取；
4)保持固态试剂夹持反应器夹持固态试剂的状态，将固态试剂夹持反应器支撑臂上的弹性夹夹设固定在烧杯口的侧壁上，让固态试剂夹持反应器的夹持勺所在一侧朝向烧杯内，并抬高两个支撑臂相连接的一端，使固态试剂夹持反应器绕支撑臂与弹性夹的铰接处转动并使得夹持勺所在一端下降，让夹持勺的勺体浸没入烧杯盛装的液态试剂中；
5)烧杯中的液态试剂从保持固态试剂夹持反应器的夹持勺上的漏孔勺体中，与固态试剂相接触而进行反应。
[0005]上述的固、液试剂反应实验方法中，作为进一步的改进方案，所述步骤5中，在固态试剂与液态试剂的反应过程中，如果需要中止固、液试剂反应过程，则按压固态试剂夹持反应器两个支撑臂相连接的一端，使固态试剂夹持反应器绕支撑臂与弹性夹的铰接处转动并使得夹持勺所在一端上升，让夹持勺的勺体脱离烧杯盛装的液态试剂；当需要继续进行固、液试剂反应时，则再次抬高两个支撑臂相连接的一端，使固态试剂夹持反应器绕支撑臂与弹性夹的铰接处转动并使得夹持勺所在一端下降，让夹持勺的勺体再次浸没入烧杯盛装的液态试剂中。
[0006]相比于现有技术，本发明具有如下有益效果:
1、本发明的固、液试剂反应实验方法，采用了专门设计的固态试剂夹持反应器，通过简单的捏握、松开两个支撑臂的简单操作，就能够控制固态试剂夹持反应器实施对固态试剂的取样，并且可以架设在盛装有液态试剂的烧杯口上而使固、液试剂进行反应，实验操作简单方便。
[0007]2、本发明的固、液试剂反应实验方法中，由于所使用的固态试剂夹持反应器的支撑臂与垂直延伸臂之间形成90°的垂直角度，在实施取样的过程中，操作者在只需握持固态试剂夹持反应器的支撑臂实施捏握、松开支撑臂的操作，就能够完成对固态试剂的取样，整个过程操作者都无需直接触碰固态试剂，既防止了固态试剂被人为触碰而污染，又保证了操作人员的操作安全。
[0008]3、本发明的固、液试剂反应实验方法，避免了实验操作者需要持续的握持固态试剂夹持反应器来保持固、液试剂化学反应的进行，不仅使得实验操作更方便，同时也让实验操作人员能够远离固、液试剂反应空间区域，即便固、液试剂反应剧烈而出现试剂喷洒现象，也不易对操作人员造成伤害，减少了操作安全隐患。
[0009]4、本发明的固、液试剂反应实验方法很好地解决了现有技术中针对固、液试剂化学反应实验中固、液分离操作麻烦，容易引入杂质，存在操作安全隐患等问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明固、液试剂反应实验方法中所采用的固态试剂夹持反应器的结构示意图。
[0011]图2为本发明固、液试剂反应实验方法中所采用的固态试剂夹持反应器在其支撑臂被捏压后夹持勺的勺体张开的状态示意图。
[0012]图3为本发明固、液试剂反应实验方法中将夹持有固态试剂的固态试剂夹持反应器架设在盛装有液态试剂的烧杯上且夹持勺浸没入液态试剂中的状态示意图。
[0013]图4为本发明固、液试剂反应实验方法中将夹持有固态试剂的固态试剂夹持反应器架设在盛装有液态试剂的烧杯上且夹持勺脱离液态试剂的状态示意图。
【具体实施方式】
[0014]本发明提供了一种固、液试剂反应实验方法，该方法具体包括如下步骤:
I)准备好需要参与反应的固态试剂和液态试剂，以及一个烧杯和一个固态试剂夹持反应器。本发明方法中，采用了专用的固态试剂夹持反应器，如图1所示，该固态试剂夹持反应器具有两个呈长条状且长度相同的支撑臂10，两个支撑臂10的一端可转动地连接在一起，两个支撑臂10的中部抵接有压缩弹簧20，两个支撑臂10另一端的端部各自固定连接有一垂直延伸臂30，其中一个支撑臂的中部背向另一支撑臂一侧的侧面上铰接有一弹性夹50 ;该弹性夹50为一体成型的U型不锈钢片，且其U型弯折部铰接在支撑臂的侧面上；两个垂直延伸臂30分别垂直地连接于两个支撑臂的同侧且长度相同，两垂直延伸臂30远离支撑臂一端各自可转动连接有一个透明钾玻璃材质制成的夹持勺40。每个夹持勺包括勺柄41和勺体42，勺体42上分布有若干个漏孔43，勺柄41的一端固定连接在勺体42的边缘，且勺柄41远离勺体的一端朝向勺体42凹陷的一侧倾斜；两个夹持勺40的勺柄41远离勺体的一端分别可转动地连接在两个垂直延伸臂30远离支撑臂的一端，两个夹持勺40的勺柄41与勺体42的连接部可转动地连接在一起形成连接转动支点44，两个夹持勺40的勺体42相对设置且能够绕着连接转动支点44转动而相互闭合在一起。
[0015]在本发明的固、液试剂反应实验方法中，采用该专用的固态试剂夹持反应器的具体原因，可以通过后续的操作流程得以体现。
[0016]2)将液态试剂盛装入水平放置的烧杯中，要求烧杯中液态试剂的添加量至少能够浸没固态试剂夹持反应器的夹持勺。
[0017]3)操作固态试剂夹持反应器夹取固态试剂；具体操作方式为:捏握固态试剂夹持反应器的两个支撑臂，克服压缩弹簧的伸张力，促使两个支撑臂逐渐靠拢，两个支撑臂端部的垂直延伸臂也随着相互靠拢，带动两个夹持勺的勺柄绕着连接转动支点朝向相互靠拢的方向转动，促使两个夹持勺的勺体张开；然后移动固态试剂夹持反应器，使得固态试剂位于两个夹持勺张开的勺体之间，松开对固态试剂夹持反应器两个支撑臂施加的捏握力，在压缩弹簧的作用下两个支撑臂逐渐张开，两个支撑臂端部的垂直延伸臂也随着相互远离，带动两个夹持勺的勺柄绕着连接转动支点朝向相互远离的方向转动，促使两个夹持勺的勺体相互靠拢，实现对固态试剂的夹取。
[0018]4)保持固态试剂夹持反应器夹持固态试剂的状态，将固态试剂夹持反应器支撑臂上的弹性夹夹设固定在烧杯口的侧壁上，让固态试剂夹持反应器的夹持勺所在一侧朝向烧杯内，并抬高两个支撑臂相连接的一端，使固态试剂夹持反应器绕支撑臂与弹性夹的铰接处转动并使得夹持勺所在一端下降，让夹持勺的勺体浸没入烧杯盛装的液态试剂中。
[0019]5)烧杯中的液态试剂从保持固态试剂夹持反应器的夹持勺上的漏孔勺体中，与固态试剂相接触而进行反应。
[0020]通过上述流程可以看到，在本发明的固、液试剂反应实验方法中，使用了专门设计的固态试剂夹持反应器。该固态试剂夹持反应器，在未受到其它外力的情况下，由于两个支撑臂仅受到其中部压缩弹簧向两侧的伸张力而张开，两个支撑臂端部的垂直延伸臂也随着相互分离开，带动两个夹持勺的勺柄绕着连接转动支点朝向相互远离的方向转动，从而促使两个夹持勺的勺体相互靠拢直至闭合在一起，如图1所示；而如果对该固态试剂夹持反应器的两个支撑臂施加相向的外力，例如捏握固态试剂夹持反应器的两个支撑臂，以克服压缩弹簧的伸张力，促使两个支撑臂逐渐靠拢，两个支撑臂端部的垂直延伸臂也随着相互靠拢，带动两个夹持勺的勺柄绕着连接转动支点朝向相互靠拢的方向转动，从而促使两个夹持勺的勺体张开，如图2所示；如果再次松开对固态试剂夹持反应器两个支撑臂施加的外力，那么在压缩弹簧的作用下，两个夹持勺的勺体会再次相互靠拢而闭合在一起。由此以来，只需要通过捏握、松开两个支撑臂的简单操作，就能够控制固态试剂夹持反应器两个夹持勺的勺体进行张开、闭合的运动过程，从而能够方便地用于对固态试剂的取样。同时，由于该固态试剂夹持反应器的支撑臂与垂直延伸臂之间形成90°的垂直角度，在实施取样的过程中，操作者在只需握持固态试剂夹持反应器的支撑臂，将夹持勺和垂直延伸臂部分伸入固态试剂存储容器，然后实施捏握、松开支撑臂的操作，就能够完成对固态试剂的取样，整个过程操作者都无需直接触碰固态试剂，既防止了固态试剂被人为触碰而污染，又保证了操作人员的操作安全(因为有些固态试剂，人体直接触碰后可能存在安全风险)。此外，由于在停止施加外力的情况下，固态试剂夹持反应器会因两个支撑臂中部压缩弹簧的作用力产生的联动关系而促使两个夹持勺的勺体闭合在一起，因此在该专门设计的固态试剂夹持反应器对固态试剂实施取样并松开施加力之后，固态试剂夹持反应器的夹持勺能够稳定地保持对固态试剂的夹持状态；不仅如此，在固态试剂夹持反应器中一个支撑臂的中部背向另一支撑臂一侧的侧面上还铰接有一弹性夹，在使用烧杯等开口较大的容器盛装液态试剂进行固、液试剂化学反应时，可以通过该弹性夹将固态试剂夹持反应器夹持挂设在容器开口上，如图3所示，让固态试剂夹持反应器夹持有固态试剂的夹持勺被悬挂地浸没入容器内的液态试剂中，使固、液试剂进行反应，避免实验操作者需要持续的握持固态试剂夹持反应器来保持固、液试剂化学反应的进行，不仅使得实验操作更方便，同时也让实验操作人员能够远离固、液试剂反应空间区域，即便固、液试剂反应剧烈而出现试剂喷洒现象，也不易对操作人员造成伤害，减少了操作安全隐患。此外，在上述步骤5固态试剂与液态试剂的反应过程中，如果因为分析、学习等要求，需要中止固、液试剂反应过程，则按压固态试剂夹持反应器两个支撑臂相连接的一端，使固态试剂夹持反应器绕支撑臂与弹性夹的铰接处转动并使得夹持勺所在一端上升，让夹持勺的勺体脱离烧杯盛装的液态试剂，如图4所示；当需要继续进行固、液试剂反应时，则再次抬高两个支撑臂相连接的一端，使固态试剂夹持反应器绕支撑臂与弹性夹的铰接处转动并使得夹持勺所在一端下降，让夹持勺的勺体再次浸没入烧杯盛装的液态试剂中。由此使得固、液分离和再接触的操作都非常方便，并且也避免了在需要终止反应进行时将固态试剂夹持反应器从液态试剂中取出放置于别处而导致固态试剂夹持反应器上夹持的固态试剂与其它物品接触而混入杂质的情况。
[0021]由此可见，本发明的固、液试剂反应实验方法很好地解决了现有技术中针对固、液试剂化学反应实验中固、液分离操作麻烦，容易引入杂质，存在操作安全隐患等问题。
[0022]由于固态试剂夹持反应器的夹持勺会同时与固态试剂和液态试剂接触，因此为了避免夹持勺所用材质成为固、液试剂反应的杂质，夹持勺需要采用透明钾玻璃材质制成；一方面钾玻璃材质的热膨胀系数较小，耐高温，并且化学性质较稳定，难以受到化学试剂的侵蚀，也是烧杯、烧瓶等化学实验器材中常用的材料，采用透明钾玻璃材质制成夹持勺，可以避免其参与固、液试剂反应或者在反应过程中因高温而损坏；另一方面，采用透明钾玻璃材质制成夹持勺，也便于实验操作者能够通过透明的夹持勺随时观察其中的固态试剂的变化过程，为固、液试剂化学反应过程的观测、研究提供便利。同时，为了控制成本，固态试剂夹持反应器中的弹性夹采用了一体成型的U型不锈钢片，并通过其U型弯折部铰接在支撑臂的侧面上，这样的弹性夹结构生产较为简单，不锈钢材质不易折断损坏，并且弹性夹用于夹设在盛装液态试剂的烧杯口位置处，不易与液态试剂接触而腐蚀，因此在正常使用的情况下，足以保证其具有较长的使用寿命。
[0023]综上所述，本发明的固、液试剂反应实验方法，采用了专门设计的固态试剂夹持反应器，只需要通过捏握、松开两个支撑臂的简单操作，就能够控制固态试剂夹持反应器对固态试剂的取样，并稳定地保持对固态试剂的夹持状态，从而结合其特定的操作流程，通过借助支撑臂上铰接的弹性夹将固态试剂夹持反应器夹持挂设在盛装有液态试剂的烧杯口上，使得固、液试剂相接处而进行反应，并且随时可以操作固态试剂夹持反应器绕支撑臂与弹性夹的铰接处转动而将固、液试剂分离，不会引入其它杂质，也不易对操作人员造成伤害，减少了操作安全隐患，很好地解决了现有技术中针对固、液试剂化学反应实验中固、液分离操作麻烦，容易引入杂质，存在操作安全隐患等问题。
[0024]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种固、液试剂反应实验方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)准备好需要参与反应的固态试剂和液态试剂，以及一个烧杯和一个固态试剂夹持反应器； 所述固态试剂夹持反应器具有两个呈长条状且长度相同的支撑臂，两个支撑臂的一端可转动地连接在一起，两个支撑臂的中部抵接有压缩弹簧，两个支撑臂另一端的端部各自固定连接有一垂直延伸臂，其中一个支撑臂的中部背向另一支撑臂一侧的侧面上铰接有一弹性夹；所述弹性夹为一体成型的U型不锈钢片，且其U型弯折部铰接在支撑臂的侧面上；所述两个垂直延伸臂分别垂直地连接于两个支撑臂的同侧且长度相同，两垂直延伸臂远离支撑臂一端各自可转动连接有一个透明钾玻璃材质制成的夹持勺；每个夹持勺包括勺柄和勺体，所述勺体上分布有若干个漏孔，所述勺柄的一端固定连接在勺体的边缘，且勺柄远离勺体的一端朝向勺体凹陷的一侧倾斜；两个夹持勺的勺柄远离勺体的一端分别可转动地连接在两个垂直延伸臂远离支撑臂的一端，两个夹持勺的勺柄与勺体的连接部可转动地连接在一起形成连接转动支点，两个夹持勺的勺体相对设置且能够绕着连接转动支点转动而相互闭合在一起； 2)将液态试剂盛装入水平放置的烧杯中，要求烧杯中液态试剂的添加量至少能够浸没固态试剂夹持反应器的夹持勺； 3)操作固态试剂夹持反应器夹取固态试剂；具体操作方式为:捏握固态试剂夹持反应器的两个支撑臂，克服压缩弹簧的伸张力，促使两个支撑臂逐渐靠拢，两个支撑臂端部的垂直延伸臂也随着相互靠拢，带动两个夹持勺的勺柄绕着连接转动支点朝向相互靠拢的方向转动，促使两个夹持勺的勺体张开；然后移动固态试剂夹持反应器，使得固态试剂位于两个夹持勺张开的勺体之间，松开对固态试剂夹持反应器两个支撑臂施加的捏握力，在压缩弹簧的作用下两个支撑臂逐渐张开，两个支撑臂端部的垂直延伸臂也随着相互远离，带动两个夹持勺的勺柄绕着连接转动支点朝向相互远离的方向转动，促使两个夹持勺的勺体相互靠拢，实现对固态试剂的夹取； 4)保持固态试剂夹持反应器夹持固态试剂的状态，将固态试剂夹持反应器支撑臂上的弹性夹夹设固定在烧杯口的侧壁上，让固态试剂夹持反应器的夹持勺所在一侧朝向烧杯内，并抬高两个支撑臂相连接的一端，使固态试剂夹持反应器绕支撑臂与弹性夹的铰接处转动并使得夹持勺所在一端下降，让夹持勺的勺体浸没入烧杯盛装的液态试剂中； 5)烧杯中的液态试剂从保持固态试剂夹持反应器的夹持勺上的漏孔勺体中，与固态试剂相接触而进行反应。
2.根据权利要求1所述的固、液试剂反应实验方法，其特征在于，所述步骤5中，在固态试剂与液态试剂的反应过程中，如果需要中止固、液试剂反应过程，则按压固态试剂夹持反应器两个支撑臂相连接的一端，使固态试剂夹持反应器绕支撑臂与弹性夹的铰接处转动并使得夹持勺所在一端上升，让夹持勺的勺体脱离烧杯盛装的液态试剂；当需要继续进行固、液试剂反应时，则再次抬高两个支撑臂相连接的一端，使固态试剂夹持反应器绕支撑臂与弹性夹的铰接处转动并使得夹持勺所在一端下降，让夹持勺的勺体再次浸没入烧杯盛装的液态试剂中。
【文档编号】B01L3/00GK104383856SQ201410774810
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年12月16日 优先权日:2014年12月16日
【发明者】向从华, 张毅 申请人:重庆跃发日用品有限公司