本實(shí)用新型涉及一種中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器,具體涉及一種酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)操作儀。
背景技術(shù):
中和滴定實(shí)驗(yàn)是用已知濃度的酸(或堿)溶液滴定一定體積未知濃度的堿(或酸)溶液,測(cè)出已知濃度酸(或堿)溶液的體積,可以算出待測(cè)堿(或酸)溶液的濃度。
然而,現(xiàn)有技術(shù)中的中和滴定實(shí)驗(yàn)裝置主要采用人工讀取已知濃度酸(或堿)溶液的體積,在滴定的過(guò)程中,需要人工晃動(dòng)滴定燒杯,使已知濃度酸(或堿)溶液與待測(cè)堿(或酸)溶液充分混合,這樣會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果誤差較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)操作儀。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)操作儀,包括操作臺(tái)、支撐立柱、夾具、滴定管和滴定桶,所述操作臺(tái)的右端安裝有支撐立柱,所述支撐立柱的上端安裝有夾具,所述滴定管通過(guò)夾具夾持,所述滴定桶設(shè)在支撐立柱的左側(cè),其上端設(shè)有桶蓋,所述滴定管的頂部設(shè)有擴(kuò)口進(jìn)液斗,其底部通過(guò)桶蓋伸入到滴定桶內(nèi);
所述滴定桶外壁底部左右兩端分別設(shè)有顏色識(shí)別傳感器和光源,所述顏色識(shí)別傳感器和光源位于同一水平線上,所述桶蓋內(nèi)部右下角設(shè)有低速電機(jī),所述低速電機(jī)的左側(cè)設(shè)有傳動(dòng)盒,所述傳動(dòng)盒內(nèi)部底端設(shè)有橫向齒輪,其內(nèi)部右端設(shè)有與橫向齒輪相嚙合的縱向齒輪,所述傳動(dòng)盒外部右側(cè)設(shè)有縱向軸承座,其外部底側(cè)設(shè)有橫向軸承座,所述低速電機(jī)的左端設(shè)有電機(jī)軸,所述電機(jī)軸通過(guò)縱向軸承座穩(wěn)定其轉(zhuǎn)動(dòng)方向,其前端與縱向齒輪安裝在一起,所述橫向齒輪的底部安裝有縱向傳動(dòng)軸,所述縱向傳動(dòng)軸通過(guò)橫向軸承座穩(wěn)定其轉(zhuǎn)動(dòng)方向,所述縱向傳動(dòng)軸的底部安裝有攪拌葉;
所述滴定管的外壁上設(shè)有刻度線,所述位于滴定管底部無(wú)刻度線的位置安裝有電磁閥,所述電磁閥通過(guò)導(dǎo)線連接在位于滴定桶左側(cè)的控制器上,所述顏色識(shí)別傳感器也通過(guò)導(dǎo)線與控制器連接在一起。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案,所述縱向傳動(dòng)軸與攪拌葉由耐強(qiáng)酸堿腐蝕的材料制成。
由于采用了上述技術(shù)方案,本實(shí)用新型具有以下有益效果:本實(shí)用新型通過(guò)傳感器與電磁閥的相互配合,可做到自動(dòng)確定滴定完成的時(shí)間,無(wú)需用肉眼分辨滴定完成時(shí)的顏色變化,不用時(shí)刻讀取滴定管上的刻度,而且也不用人工晃動(dòng)滴定桶,最大限度的減少實(shí)驗(yàn)誤差,保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1、操作臺(tái),2、支撐立柱,3、夾具,4、滴定管,5、滴定桶,6、桶蓋,7、擴(kuò)口進(jìn)液斗,8、顏色識(shí)別傳感器,9、光源,10、低速電機(jī),11、傳動(dòng)盒,12、橫向齒輪,13、縱向齒輪,14、縱向軸承座,15、橫向軸承座,16、電機(jī)軸,17、縱向傳動(dòng)軸,18、攪拌葉,19、刻度線,20、電磁閥,21、導(dǎo)線,22、控制器。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)操作儀,包括操作臺(tái)1、支撐立柱2、夾具3、滴定管4和滴定桶5,所述操作臺(tái)1的右端安裝有支撐立柱2,所述支撐立柱2的上端安裝有夾具3,所述滴定管4通過(guò)夾具3夾持,所述滴定桶5設(shè)在支撐立柱2的左側(cè),其上端設(shè)有桶蓋6,所述滴定管4的頂部設(shè)有擴(kuò)口進(jìn)液斗7,其底部通過(guò)桶蓋6伸入到滴定桶5內(nèi);
所述滴定桶5外壁底部左右兩端分別設(shè)有顏色識(shí)別傳感器8和光源9,所述顏色識(shí)別傳感器8和光源9位于同一水平線上,所述桶蓋6內(nèi)部右下角設(shè)有低速電機(jī)10,所述低速電機(jī)10的左側(cè)設(shè)有傳動(dòng)盒11,所述傳動(dòng)盒11內(nèi)部底端設(shè)有橫向齒輪12,其內(nèi)部右端設(shè)有與橫向齒輪12相嚙合的縱向齒輪13,所述傳動(dòng)盒11外部右側(cè)設(shè)有縱向軸承座14,其外部底側(cè)設(shè)有橫向軸承座15,所述低速電機(jī)10的左端設(shè)有電機(jī)軸16,所述電機(jī)軸16通過(guò)縱向軸承座14穩(wěn)定其轉(zhuǎn)動(dòng)方向,其前端與縱向齒輪13安裝在一起,所述橫向齒輪12的底部安裝有縱向傳動(dòng)軸17,所述縱向傳動(dòng)軸17通過(guò)橫向軸承座15穩(wěn)定其轉(zhuǎn)動(dòng)方向,所述縱向傳動(dòng)軸17的底部安裝有攪拌葉18;
所述滴定管4的外壁上設(shè)有刻度線19,所述位于滴定管4底部無(wú)刻度線19的位置安裝有電磁閥20,所述電磁閥20通過(guò)導(dǎo)線21連接在位于滴定桶5左側(cè)的控制器22上,所述顏色識(shí)別傳感器8也通過(guò)導(dǎo)線21與控制器22連接在一起。
所述縱向傳動(dòng)軸17與攪拌葉18由耐強(qiáng)酸堿腐蝕的材料制成。
通過(guò)以上設(shè)置,本實(shí)用新型的工作原理如下:通過(guò)控制器22設(shè)置顏色識(shí)別傳感器8的工作流程為有色-無(wú)色,即有色時(shí)不反應(yīng),當(dāng)?shù)味ㄍ?內(nèi)的溶液由有色變?yōu)闊o(wú)色的瞬間,顏色識(shí)別傳感器8立即將信號(hào)傳輸給控制器22,控制器22同時(shí)通過(guò)導(dǎo)線21使電磁閥20關(guān)閉,停止液體的滴入。
以已知濃度的鹽酸溶液滴定未知濃度的氫氧化鈉溶液為例:
將一定體積未知濃度的氫氧化鈉溶液緩緩倒入滴定桶5內(nèi),加入適量酚酞指示劑使混合溶液變?yōu)榧t色,通過(guò)控制器22開啟電磁閥20,將未知濃度的鹽酸溶液從擴(kuò)口進(jìn)液斗7緩緩倒入滴定管4內(nèi),當(dāng)液面到達(dá)刻度線19“0”以下時(shí),通過(guò)控制器22關(guān)閉電磁閥20,并記錄下此時(shí)刻度線19的初始位置,啟動(dòng)低速電機(jī)10,通過(guò)縱向齒輪13與橫向齒輪12之間的配合,使縱向傳動(dòng)軸17帶動(dòng)攪拌葉18對(duì)滴定桶5內(nèi)的混合溶液進(jìn)行攪拌,然后開啟光源9,使混合溶液的顏色更容易被顏色識(shí)別傳感器8識(shí)別,此時(shí),再通過(guò)控制器22開啟電磁閥20,使鹽酸溶液滴入氫氧化鈉與酚酞的混合溶液內(nèi),當(dāng)混合溶液的顏色由紅色瞬間變?yōu)闊o(wú)色時(shí),顏色識(shí)別傳感器8將信息通過(guò)導(dǎo)線21傳遞給控制器22,然后再由控制器22控制電磁閥20關(guān)閉,并記錄下此時(shí)滴定管4上刻度線19的位置,完成滴定;
通過(guò)刻度線19初始位置和滴定實(shí)驗(yàn)完成時(shí)的位置可計(jì)算出已知濃度的鹽酸的體積,進(jìn)而通過(guò)已知體積的氫氧化鈉,即可計(jì)算出氫氧化鈉溶液的濃度,參考以下化學(xué)式進(jìn)行計(jì)算:
NaOH + HCl = NaCl + H2O 。
同理,在以已知濃度的氫氧化鈉溶液滴定未知濃度的鹽酸溶液時(shí),滴定桶5內(nèi)的混合溶液的顏色變化為:無(wú)色淺紅色,滴定管4內(nèi)的溶液為未知濃度的氫氧化鈉溶液,其他操作流程同上。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的詳細(xì)說(shuō)明,不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換,都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。