[實(shí)用新型]一種測(cè)量室溫下溶液化學(xué)反應(yīng)即時(shí)溫度的實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520859028.0
• 申請(qǐng)日: 2015-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN205138662U
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳振華;應(yīng)國(guó)兵;駱鴻;田寶娜;李程;王英杰;王鑫;胡俊強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號(hào): G01K7/04
• 分類號(hào): G01K7/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 鄭立發(fā)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量室溫下溶液化學(xué)反應(yīng)即時(shí)溫度的實(shí)驗(yàn)裝置，屬于科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

化學(xué)反應(yīng)中的中和反應(yīng)通常采用滴定法確定反應(yīng)進(jìn)行完全的時(shí)間點(diǎn)，同時(shí)使用酒精溫度計(jì)測(cè)定反應(yīng)前后的溫度差，因此實(shí)驗(yàn)存在著較大的誤差。同時(shí)強(qiáng)酸(如鹽酸，硝酸等)和強(qiáng)堿(如氫氧化鈉等)還會(huì)腐蝕反應(yīng)容器，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)裝置使用壽命不暢，穩(wěn)定性差。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于一種測(cè)量室溫下溶液之間進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的即時(shí)溫度變化的實(shí)驗(yàn)裝置。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供的一種測(cè)量室溫下溶液化學(xué)反應(yīng)即時(shí)溫度的實(shí)驗(yàn)裝置，包括加料裝置、反應(yīng)裝置、溫度測(cè)量裝置；所述反應(yīng)裝置包括不銹鋼容器、與不銹鋼容器配合的多孔陶瓷隔熱板、Ta₂AlC坩堝，所述不銹鋼容器和Ta₂AlC坩堝之間填充有氣凝膠；所述溫度測(cè)量裝置包括互相連接的帶有Ta₂AlC保護(hù)套的熱電偶和靈敏溫度顯示器；所述加料裝置和熱電偶穿過多孔陶瓷隔熱板并固定于Ta₂AlC坩堝內(nèi)。

作為改進(jìn)，所述加料裝置為帶有刻度的注射器。

作為另一種改進(jìn)，所述多孔陶瓷隔熱板為莫來石纖維材質(zhì)的隔熱板。

有益效果：本發(fā)明提供的實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度和可靠度相比于普通溫度計(jì)卻大大提高。

具體而言，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下突出的優(yōu)勢(shì)：

(1)本實(shí)用新型選用了具有優(yōu)異導(dǎo)熱性能的Ta₂AlC作為溫度傳感器保護(hù)套，不會(huì)影響熱電偶的靈敏度卻增加了耐腐蝕性能，Ta₂AlC相比于其他普通熱電偶保護(hù)套(SiO₂熱電偶保護(hù)套不耐氫氟酸，Al₂O₃熱電偶保護(hù)套不耐酸堿)具有優(yōu)異導(dǎo)熱性能，對(duì)溫度的變化十分靈敏，與普通熱電偶相比，以Ta₂AlC為保護(hù)套的熱電偶具有耐強(qiáng)酸(如鹽酸，硝酸等)和強(qiáng)堿(如氫氧化鈉等)腐蝕的性能，可以保證本實(shí)用新型在十分苛刻的環(huán)境下長(zhǎng)期工作的穩(wěn)定性和可靠性，使得所測(cè)得的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確可信；

(2)本實(shí)用新型采用的溫度測(cè)量裝置包括互相連接的帶有Ta₂AlC保護(hù)套的熱電偶和靈敏溫度顯示器，靈敏溫度顯示器會(huì)記錄該反應(yīng)溫度的變化，同時(shí)由于設(shè)定了數(shù)據(jù)記錄的時(shí)間間隔，還可以一目了然的知道反應(yīng)進(jìn)行完全所需時(shí)間，亦可以推測(cè)反應(yīng)進(jìn)行的劇烈程度；

(3)本發(fā)明裝置可以讓科研工作者或教學(xué)中學(xué)生更好地理解中和反應(yīng)熱的實(shí)質(zhì)以及更加準(zhǔn)確的確定反應(yīng)完全時(shí)反應(yīng)液的用量，適合在科研實(shí)驗(yàn)室、普通高校教學(xué)、中學(xué)教學(xué)等領(lǐng)域進(jìn)行推廣。

附圖說明

圖1為本發(fā)明測(cè)量室溫下溶液化學(xué)反應(yīng)即時(shí)溫度的實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做出進(jìn)一步說明。

測(cè)量室溫下溶液化學(xué)反應(yīng)即時(shí)溫度的實(shí)驗(yàn)裝置，見圖1，包括加料裝置1、反應(yīng)裝置2、溫度測(cè)量裝置3；反應(yīng)裝置2包括不銹鋼容器4、與不銹鋼容器4配合的多孔陶瓷隔熱板5、Ta₂AlC坩堝6，不銹鋼容器4和Ta₂AlC坩堝6之間填充有氣凝膠7；溫度測(cè)量裝置3包括互相連接的帶有Ta₂AlC保護(hù)套的熱電偶8和靈敏溫度顯示器9；加料裝置1和熱電偶4穿過多孔陶瓷隔熱板5并固定于Ta₂AlC坩堝6內(nèi)。加料裝置1為帶有刻度的注射器。多孔陶瓷隔熱板5為莫來石纖維材質(zhì)的隔熱板。

工作原理：將本發(fā)明裝置放入到實(shí)驗(yàn)所需的恒定的溫度條件下；打開靈敏溫度計(jì)開關(guān)并設(shè)定好記錄溫度的時(shí)間間隔，例如以10^-3秒、10^-2秒、10^-1秒、1秒、10秒為時(shí)間間隔記錄并且存儲(chǔ)溫度數(shù)據(jù)，并可以以此數(shù)據(jù)后期繪制“溫度——時(shí)間”變化曲線；待注射器內(nèi)溶液溫度與環(huán)境一致后再將注射器內(nèi)溶液注入反應(yīng)容器中即可獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

具體的，在測(cè)定中和反應(yīng)熱和滴定法測(cè)定反應(yīng)進(jìn)行完全程度時(shí)，加料裝置為兩個(gè)。

在測(cè)定中和反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)時(shí)：加料裝置中分別裝著強(qiáng)酸溶液和強(qiáng)堿溶液，同時(shí)打開分液漏斗旋鈕讓溶液順利流下即可；靈敏溫度計(jì)會(huì)記錄該混合反應(yīng)溫度的變化，同時(shí)由于設(shè)定了數(shù)據(jù)記錄的時(shí)間間隔，還可以一目了然的知道反應(yīng)進(jìn)行完全所需時(shí)間，即可以推測(cè)反應(yīng)進(jìn)行的劇烈程度。

用滴定法測(cè)定反應(yīng)進(jìn)行完全程度確定時(shí)：兩支加料裝置分別裝有兩種反應(yīng)溶液，現(xiàn)將一支加料裝置打開，使其中溶液順利流下，再微調(diào)另一只加料裝置開關(guān)使溶液逐滴滴下，由于本實(shí)用新型的靈敏度極高，可以根據(jù)除了反應(yīng)自身所具有的顏色變化或者沉淀產(chǎn)生外，還可以根據(jù)反應(yīng)溫度的變化情況確定反應(yīng)的終了點(diǎn)。