学生用水电解器
2010-12-29凌受仁
中国科技教育 2010年2期
一、项目背景
长期来,中学化学教学中一直沿用霍夫曼水电解器。该水电解器存在如下不足:电压高于14V、电解时间长达5-10分钟、氢氧体积比误差大、试液用量多、易损难维修、清洗不便、现象不鲜明等。而专为学生用的水电解器,至今尚无。为此,笔者设计制作出学生用的水电解器,此水电解器具有低压、快速、准确、两用、简单、方便、耐用、易制、有趣和富有启发性等优点。
二、科学原理
1.使电解提速所应用的原理:电解速度与电极面积和电解质溶液的浓度成正比,与极距成反比。为安全起见,不采用升高电压,设定在5~9V、2A的条件下电解。
2.使氢氧体积比准确所应用的原理:气体(氧气)的溶解度在一定的温度下与气体的压强成正比。采用不参加电极反应且耐酸碱的金属钛作电极、采用不参加电解反应的氢氧化钠作电解溶的溶质。
三、创新点
改针状电极为长方条形电极。改长极距为短极距,改电解气压增大为常压电解,改电压高为低压5~9V,改易锈蚀的接线柱为不锈钢线柱。改—器—用为—器两用(水电解和氢氧点火爆鸣),省去易损的玻璃活塞或易牿结内塞玻璃珠的乳胶管,选用不参加电极反应又耐酸碱的镀钛不锈钢片作电极。
四、完普设想
已交付学生使用,师生反映很好。今后,若成批生产,材质选用无色透明的有机玻璃制作,将更完