一种可视化化学反应焓变测定实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及化学实验教学设备领域，具体涉及一种可视化化学反应焓变测定 实验装置。
【背景技术】
[0002] 《无机与分析化学实验》和《工科化学实验》分别是专业和非专业化学类学生的必 修课程，而"化学反应摩尔焓变的测定"作为验证热力学第一定律的经典实验，是这两门课 程的必做实验项目。全校化学类工科学生每年平均2000人次都要在化学教学示范中心基 础化学实验室完成此实验，实验目的是让学生学习利用量热计测定反应摩尔焓变的原理和 方法。实验室现有装置利用保温瓶代替绝热量热计配合水银温度计和秒表来完成本实验， 但由于老式保温杯盖子保温效果差、不透明而且易碎，再加上搅拌和温度计要在盖子上打 孔，增加了体系的热量损耗，不仅导致系统误差偏大，而且基础化学实验学生全部是大一新 生，动手能力不强，在操作过程中很容易打碎保温杯和水银温度计，存在很多安全隐患。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型目的是提供一种可视化化学反应焓变测定实验装置，它能有效地解决
【背景技术】中所存在的问题。
[0004] 为了解决【背景技术】中所存在的问题，它包含放置在磁力搅拌器3上的真空容器1 和与真空容器1密封盖扣配合的真空盖2以及相应的电子测温仪4,所述的真空容器1和 真空盖2均为双层中空透明有机玻璃加工制作而成，所述真空容器1的顶部设有一圈密封 圈5,所述真空容器1内部的上方设有药品池6,该药品池6整体为上顶面设有开口的勺片 状结构，其两端分别向外延伸出药品池支架7,所述药品池支架7的一端穿过密封圈5延伸 出真空容器1与控制旋钮8相连，其另一端顶在密封圈5的内侧并与密封圈5转动配合，所 述真空容器1的内部设有与磁力搅拌器3对应的搅拌磁子9和热电偶10,所述的热电偶10 通过导线穿过密封圈5与电子测温仪4相连。
[0005] 所述的真空盖2的顶部设有配重块11。
[0006] 由于采用了以上技术方案，本实用新型具有以下有益效果：可适用于大部分化学 反应热的测定实验，可大大提高实验效率，有效降低安全事故的发生，该实验仪器装置结构 设计独特，使用操作方便且造价便宜，可适用于本专业和非专业基础化学实验教学，也可在 科研实验中进行推广应用，意义重大。
【附图说明】
[0007] 为了更清楚地说明本实用新型，下面将结合附图对实施例作简单的介绍。
[0008] 图1是本实用新型的结构示意图；
[0009] 图2是【具体实施方式】中实施例2的示意图；
[0010] 图3是【具体实施方式】中实施例3的示意图。
【具体实施方式】
[0011] 为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，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。
[0012] 实施例1
[0013] 参看图1，一种可视化化学反应焓变测定实验装置，包含放置在磁力搅拌器3上的 真空容器1和与真空容器1密封盖扣配合的真空盖2以及相应的电子测温仪4,所述的真空 容器1和真空盖2均为双层中空透明有机玻璃加工制作而成，所述真空容器1的顶部设有 一圈密封圈5,所述真空容器1内部的上方设有药品池6,该药品池6整体为上顶面设有开 口的勺片状结构，其两端分别向外延伸出药品池支架7,所述药品池支架7的一端穿过密封 圈5延伸出真空容器1与控制旋钮8相连，其另一端顶在密封圈5的内侧并与密封圈5转 动配合，所述真空容器1的内部设有与磁力搅拌器3对应的搅拌磁子9和热电偶10,所述的 热电偶10通过导线穿过密封圈5与电子测温仪4相连。
[0014] 所述的真空盖2的顶部设有配重块11。
[0015] 本实施例可适用于大部分化学反应热的测定实验，可大大提高实验效率，有效降 低安全事故的发生，该实验仪器装置结构设计独特，使用操作方便且造价便宜，可适用于本 专业和非专业基础化学实验教学，也可在科研实验中进行推广应用，意义重大。
[0016] 实施例2
[0017] 化学反应过程中，除了发生物质的变化外，还有能量的变化，这种能量变化表现为 反应热效应，而化学反应通常是在恒压的条件下进行的，此反应热效应叫做等压热效应。化 学反应的等压热效应％等于化学反应的摩尔反应焓变A (放热反应为负值，吸热反应为 正值）。在标准状态下化学反应的焓变称为化学反应的标准焓变，用表示。反应热 效应的测量方法很多，实验采用图1所示装置来测量。假设反应物在腔中进行的化学反应 是在绝热条件下进行的，即反应体系与环境不发生热量传递。这样，从反应体系前后的温度 变化和量热器的热容及有关物质的质量和比热容等，就可以计算出反应的热效应。本研制 装置的操作原理和步骤为：①先将真空容器1放在磁力搅拌器3上，将磁子9放入真空容器 1内，再往真空容器1内注入定量蓝色硫酸铜标准溶液；②加装密封圈5、药品池6和热电偶 10,确保热电偶10插入液面以下，将定量锌粉装入药品池6后轻轻盖上真空盖2,并加上配 重11 ;③接通电源，打开磁力搅拌器3让磁子9匀速搅拌，再打开电子测温仪4待体系温度 稳定后记录反应前温度；④调好秒表，慢慢转动药品池6当锌粉匀速洒落的同时按下秒表， 每隔30秒记录一次温度，注意观察反应液颜色，当蓝色完全消失后停止加锌粉，待温度不 再上升后，再记录3分钟的数据；⑤数据记录完毕后，先关闭所有电子设备，然后拆装，回收 锌粉和废液，清洗完真空容器1后倒置干燥，彻底清理实验台；⑥处理数据，完成实验报告。 [0018] 实施例2
[0019] 本【具体实施方式】所涉及的辅助设备及配件均可在市场购置和加工，比如台天平、 电子天平、磁力搅拌器以及容量瓶均属于实验室常用设备。以前此类实验装置大部分都属 于自行设计并组装，用保温瓶代替量热计和手动搅拌来进行实验，除了误差大和安全性能 欠外，基本可以满足教学需要。参看图2,假设反应物在量热计中进行的化学反应是在绝热 条件下进行的，即反应体系（量热计）与环境不发生热量传递。这样，从反应体系前后的温 度变化和量热器的热容及有关物质的质量和比热容等，就可以按（1)式计算出反应的热效 应。本实验是以锌粉和硫酸铜溶液发生置换反应，在298. 15K和标准状态下，Imol锌置换硫 酸铜溶液中的铜离子，放出218. 7kJ的热量。
[0020] 由溶液的比热和反应前后溶液的温度变化，可求得上述反应的焓变。计算公式如 下：
【主权项】
1. 一种可视化化学反应焓变测定实验装置，其特征在于它包含放置在磁力搅拌器（3) 上的真空容器（1)和与真空容器（1)密封盖扣配合的真空盖（2)以及相应的电子测温仪 (4)，所述的真空容器（1)和真空盖（2)均为双层中空透明有机玻璃加工制作而成，所述真 空容器（1)的顶部设有一圈密封圈（5)，所述真空容器（1)内部的上方设有药品池（6)，该 药品池（6)整体为上顶面设有开口的勺片状结构，其两端分别向外延伸出药品池支架（7)， 所述药品池支架（7)的一端穿过密封圈（5)延伸出真空容器（1)与控制旋钮（8)相连，其 另一端顶在密封圈（5)的内侧并与密封圈（5)转动配合，所述真空容器（1)的内部设有与 磁力搅拌器（3)对应的搅拌磁子（9)和热电偶（10)，所述的热电偶（10)通过导线穿过密封 圈（5)与电子测温仪⑷相连。
2. 根据权利要求1所述的一种可视化化学反应焓变测定实验装置，其特征在于所述的 真空盖（2)的顶部设有配重块（11)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种可视化化学反应焓变测定实验装置，它包含放置在磁力搅拌器(3)上的真空容器(1)和与真空容器(1)密封盖扣配合的真空盖(2)以及相应的电子测温仪(4)，所述的真空容器(1)和真空盖(2)均为双层中空透明有机玻璃加工制作而成，所述真空容器(1)的顶部设有一圈密封圈(5)，所述真空容器(1)内部的上方设有药品池(6)。本实用新型可适用于大部分化学反应热的测定实验，可大大提高实验效率，有效降低安全事故的发生，该实验仪器装置结构设计独特，使用操作方便且造价便宜，可适用于本专业和非专业基础化学实验教学，也可在科研实验中进行推广应用，意义重大。
【IPC分类】G01N25-20
【公开号】CN204495759
【申请号】CN201520223033
【发明人】陈创前, 于春侠, 康洁, 杨水兰, 朱雪丹
【申请人】西安科技大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月10日