一种化学实验用微型水电解实验设备

技术领域

本发明涉及化学实验教学教具技术领域，具体是一种化学实验用微型水电解实验设备。

背景技术

化学是一门以实验为基础的自然科学，做好实验不仅能使学生的基础知识更加扎实，更能有效提高学生思维能力和实践动手能力，但是现有技术中没有针对于水电解实验的专用设备，这样使得在实验时，所需准备的器具繁多，不利于实验的进行，在验证实验信息时，操作繁琐且具备安全隐患，因此具有改进的必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种化学实验用微型水电解实验设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明提出来一种技术方案是：一种化学实验用微型水电解实验设备，包括用于水电解的电解部，所述电解部上开设有电解槽，所述电解部上连接有电控部，所述电控部用于提供电能给所述电解部，所述电解部上还设置有用于收集实验信息的收集部，所述收集部设置在所述电解部的正上方，所述收集部与所述电解槽内的电极相连接，所述电解部上还设置有用验证实验信息的验证部，所述验证部设置在所述收集部的一侧。

作为本发明的优选方案，该设备还包括用于添加电解质的添加部，以及用于添加水源的注液部，所述添加部的一端位于所述电解槽内，所述注液部的一端位于所述电解槽内。

作为本发明的优选方案，所述电解部包括用于封堵所述电解槽的盖板，所述电解槽的底部设置有两个电极安装座，每个所述电极安装座上均设置有电极棒，两个所述电极棒分别与电控部内电源的正负极电性连接，所述收集部包括两个收集管，两个所述收集管的一端分别穿过所述盖板上的通孔位于所述电解槽内，且两个所述电极棒分别位于两个所述收集管的管口处。

作为本发明的优选方案，两个所述收集管位于电解槽外部的一端均设置有排出管，所述排出管的排出口正对于所述验证部，所述收集管与所述排出管的连接处设置有截止阀。

作为本发明的优选方案，所述注液部包括注液管，所述注液管的一端穿过所述盖板上的通孔位于所述电解槽内，所述注液管位于所述电解槽外部的一端固定设置有锥形漏斗。

作为本发明的优选方案，所述添加部包括基座，所述基座通过支撑座与所述盖板固定连接，所述基座的上端固定连接有存放部，所述基座的下端设置有排放部，所述排放部的一端穿过所述盖板上的通孔位于所述电解槽内，所述基座上还设置有用于导通所述存放部和所述排放部的导通部。

作为本发明的优选方案，所述添加部还包括用于搅拌电解质的搅拌组件，所述搅拌组件设置在所述电解槽内，且与所述排放部同轴设置。

作为本发明的优选方案，所述搅拌组件包括与所述电控部内驱动电机输出端固定连接的输出轴，所述输出轴与所述电解槽底部的连接处设置有密封组件，所述输出轴上同轴固定套设有搅拌轮，所述输出轴靠近所述排放部的一端固定设置有驱动柱，所述驱动柱位于所述排放部内，且与所述排放部同轴设置，所述驱动柱的圆周侧壁上沿其轴线方向开设有螺旋槽，所述驱动柱的圆周侧壁上还设置有研磨板，所述研磨板与所述排放部的内侧壁之间具有一研磨间隙。

作为本发明的优选方案，所述导通部包括开设在所述基座上的方形孔以及铰接在所述方形孔侧壁上的封堵板；所述排放部的内侧壁上固定设置有导向柱，所述导向柱与所述螺旋槽相卡接，所述排放部上还设置有抵接柱，所述抵接柱位于所述封堵板的下侧。

作为本发明的优选方案，所述输出轴上设置有螺旋搅拌叶片。

本发明通过改进在此提供一种化学实验用微型水电解实验设备，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

通过设置电控部，并且在电控部上设置有可调节电流大小的调节开关，从而能对实验时的电流大小进行调节，避免了现有技术中实验室电解实验过程中，需要拆卸电池的情况，提高操作实验的便捷性；

通过设置验证部，可以对实验信息进行验证，具体的而言，该实验为电解水制取氢气和氧气，则两个验证部上分别放置有自动点火器以及带火星的小木材，从而对依据氢气和氧气的特性对实验信息进行验证。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:

图1为本发明一个实施例的等轴测结构示意图；

图2为本发明一个实施例的第一等轴测局部剖视结构示意图；

图3为本发明一个实施例的第二等轴测局部剖视结构示意图；

图4为本发明一个实施例中添加部的等轴测剖视结构示意图；

图5为本发明一个实施例中添加部的等轴测结构示意图；

图6为图2中A处放大图。

图中，电解部1，电解槽11，电控部2，收集部5，验证部6，添加部4，注液部3，盖板12，电极安装座13，电极棒14，收集管51，排出管52，截止阀53，注液管31，锥形漏斗32，基座41，支撑座42，存放部43，排放部44，导通部45，输出轴47，密封组件46，搅拌轮48，驱动柱49，螺旋槽491，研磨板492，封堵板451，导向柱442，抵接柱441。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种化学实验用微型水电解实验设备，用以提高教学实验操作的便捷性，同时通过设置验证部，能对实验结果进行验证，提高教学质量。

下面将结合附图1至图6对本发明进行详细说明，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。

需要说明的是，本发明实施例中所使用的“第一”“第二”等描述仅用于描述目的，不应当理解为其指示或隐含指示所限定的技术特征的数量，由此，本说明书各实施例中限定有“第一”“第二”的特征可以表明包括至少一个该被限定的技术特征。

本说明书中所记载的本发明的各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为该技术方案的结合不存在。

如图1-6所示，本发明为一种化学实验用微型水电解实验设备，包括用于水电解的电解部1，所述电解部1上开设有电解槽11，所述电解部1上连接有电控部2，所述电控部2用于提供电能给所述电解部1，所述电解部1上还设置有用于收集实验信息的收集部5，所述收集部5设置在所述电解部1的正上方，所述收集部5与所述电解槽11内的电极相连接，所述电解部1上还设置有用验证实验信息的验证部6，所述验证部6设置在所述收集部5的一侧。

需要说明的是，本发明所指的水电解实验，并不仅仅局限于电解水，而是指代对液体的电解实验，具体的而言，可以根据教学对液体的组分进行改变，本发明所提供的设备可以用于实验室电解水制取氢气和氧气，并且也可以用于实验室电解饱和食盐水制取氯气，从而能提高本发明的实用性。

进一步的，通过设置电控部2，并且在电控部2上设置有可调节电流大小的调节开关，从而能对实验时的电流大小进行调节，避免了现有技术中实验室电解实验过程中，需要拆卸电池的情况，提高操作实验的便捷性。

进一步的，通过设置验证部6，可以对实验信息进行验证，具体的而言，在本发明的一个实施例中，该实验为电解水制取氢气和氧气，则两个验证部6上分别放置有自动点火器以及带火星的小木材，从而对依据氢气和氧气的特性对实验信息进行验证。

当该实验为电解饱和食盐水制取氯气时，该验证部6上可以设置湿润的淀粉KI试纸，对氯气进行验证。通过设置验证部6，从而使得在验证实验信息时，不需要人工进行拿持，从而能降低实验风险，不会对人体的健康造成损害，提高本发明的实用性。

在本发明的一个实施例中，该设备还包括用于添加电解质的添加部4，以及用于添加水源的注液部3，所述添加部4的一端位于所述电解槽11内，所述注液部3的一端位于所述电解槽11内。需要说明的时，当在进行电解水制取氢气和氧气的实验时，该电解质为不会产生其他气体的电解质，可以是氢氧化钠等。通过设置添加部4，方便对电解质的添加，同时能对影响实验反应速率的因素进行验证，提高本发明的实用性。通过设置注液部3，能方便对水源的添加。

在本发明的一个实施例中，所述电解部1包括用于封堵所述电解槽11的盖板12，所述电解槽11的底部设置有两个电极安装座13，每个所述电极安装座13上均设置有电极棒14，两个所述电极棒14分别与电控部2内电源的正负极电性连接，所述收集部5包括两个收集管51，两个所述收集管51的一端分别穿过所述盖板12上的通孔位于所述电解槽11内，且两个所述电极棒14分别位于两个所述收集管51的管口处。

通过设置电极安装座13，并且将电极棒14固定设置在电极安装座13上，并且与电控部2内的电源电性连接，与现有技术相比，将实验所需器材集成一体设计，使得电连接更加稳定，进而使得实验能稳定的进行，防止外界因素对实验造成干扰，具体而言，不会因为电连接处的夹持松动和/或脱落而对实验造成干扰。

进一步的，收集管51的材质为透明材质，并且在其表面还设置有刻度线，从而能便于人们对实验信息进行观测。

在本发明的一个实施例中，两个所述收集管51位于电解槽11外部的一端均设置有排出管52，所述排出管52的排出口正对于所述验证部6，所述收集管51与所述排出管52的连接处设置有截止阀53。

截止阀53优选为电磁阀，且在电控部2上设置有用于控制截止阀53启闭的控制开关，从而使得验证部6在对实验信息进行验证时，人们能远离验证部6，从而能提高本发明的安全性能，进一步降低人们身体健康受到伤害的可能性，由此提高本发明的实用性。

在本发明的一个实施例中，所述注液部3包括注液管31，所述注液管31的一端穿过所述盖板12上的通孔位于所述电解槽11内，所述注液管31位于所述电解槽11外部的一端固定设置有锥形漏斗32。

通过设置锥形漏斗32，从而方便对液体的添加，提高本发明操作的便捷性。

在本发明的一个实施例中，所述添加部4包括基座41，所述基座41通过支撑座42与所述盖板12固定连接，所述基座41的上端固定连接有存放部43，所述基座41的下端设置有排放部44，所述排放部44的一端穿过所述盖板12上的通孔位于所述电解槽11内，所述基座41上还设置有用于导通所述存放部43和所述排放部44的导通部45。

通过设置导通部45，使得在实验过程中，存放部43内的电解质能间隙性地从排放部44处排入到电解槽11中，从而使得电解槽11内的电解液更加均匀，进而提高实验的准确度。

进一步的，所述添加部44还包括用于搅拌电解质的搅拌组件，所述搅拌组件设置在所述电解槽11内，且与所述排放部44同轴设置。

通过设置搅拌组件，从而能对电解液进行搅拌，从而使得电解槽11内的电解液浓度更加均匀，尤其是两个电极棒14处的电解液浓度更均匀，进而提高实验的准确性。

在本发明的一个实施例中，所述搅拌组件包括与所述电控部2内驱动电机输出端固定连接的输出轴47，所述输出轴47与所述电解槽11底部的连接处设置有密封组件46，所述输出轴47上同轴固定套设有搅拌轮48，所述输出轴47靠近所述排放部44的一端固定设置有驱动柱49，所述驱动柱49位于所述排放部44内，且与所述排放部44同轴设置，所述驱动柱49的圆周侧壁上沿其轴线方向开设有螺旋槽491，所述驱动柱49的圆周侧壁上还设置有研磨板492，所述研磨板492与所述排放部44的内侧壁之间具有一研磨间隙。

通过设置驱动柱49以及在驱动柱49上设置研磨板492，这样使得电解质在进入电解槽11中能进行研磨，从而能加速电解质的溶解，需要说明的是，在电解饱和食盐水制取氯气实验时，在制备饱和食盐水时，将食盐进行研磨，能加速食盐的溶解，同时输出轴47以及搅拌轮48能对溶液进行搅拌，在加速食盐溶解的同时，还能使得电解槽11内各处的溶液浓度更加均匀，提高本发明的实用性。

在本发明的一个实施例中，所述导通部45包括开设在所述基座41上的方形孔以及铰接在所述方形孔侧壁上的封堵板451；所述排放部44的内侧壁上固定设置有导向柱442，所述导向柱442与所述螺旋槽491相卡接，所述排放部44上还设置有抵接柱441，所述抵接柱441位于所述封堵板451的下侧，并且排放部44与盖板12的连接处设置有滑动部和承托部，从而使得排放部44能沿轴线方向往复滑动，具体而言滑动部可以是连接孔，承托部包括设置在排放部44的承托环，连接孔的直径与排放部44的外径间隙配合，承托环的外径大于连接孔的直径，这样使得承托环能抵接在盖板12上，从而在自然状态下能对排放部44起到承托作用。

当驱动柱49在转动时，通过螺旋槽491与导向柱442的配合，能使得排放部44进行上下往复运动，从而使得抵接柱441能往复地将封堵板451顶起，从而能使得在加入电解质时，是间歇性加入的，并且是边加入边研磨边搅拌的状态，从而能提高本发明的实用性。

所述输出轴47上设置有螺旋搅拌叶片。在输出轴47上设置螺旋搅拌叶片，能提高搅拌效率，从而提高电解质的溶解。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。