一種便攜式電解池實驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種應(yīng)用于研討式教學(xué)中用于測量電極極化曲線的便攜式電解池實驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在自然環(huán)境中材料的腐蝕大多數(shù)都是由于電化學(xué)腐蝕造成的。然而，金屬腐蝕是一種去極化的過程。因此，金屬的極化行為越嚴(yán)重，金屬越耐蝕。故充分理解電極的極化行為與研究電極的極化曲線對于材料防腐學(xué)生來說相當(dāng)重要。然而，在教學(xué)過程中，教師僅僅通過敘述理論很難讓學(xué)生準(zhǔn)確理解電極的極化行為與極化曲線的測量，只有配合一定的實驗教學(xué)才能讓學(xué)生更好地理解與掌握該方面的知識。在以往的原電池實驗教學(xué)課堂上，教師需要耗費一定的時間準(zhǔn)備多種實驗器材，例如電極材料、導(dǎo)線、燒瓶、廣口瓶、溶液、恒電位儀等，然后才能使用恒電位儀來測得極化曲線。該方法不僅費時而且費力，而且有時操作不當(dāng)還容易引起安全事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決【背景技術(shù)】中所提到的技術(shù)問題，本實用新型提供一種便攜式電解池實驗裝置，該種實驗裝置不僅省去了教師攜帶眾多的實驗器材的煩惱，也節(jié)省了學(xué)生在課堂上搭建電解池的時間。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是:該種便攜式電解池實驗裝置，具有一個空心長方體狀的殼體和上蓋板，所述殼體的底端封閉，底端通過緊固螺栓與所述上蓋板密封連接，其獨特之處在于:所述殼體采用透明的有機玻璃制成，其內(nèi)部空間被防腐蝕隔板分隔成三個獨立的溶液存儲區(qū)、電極反應(yīng)區(qū)和極化測試電路固定區(qū);所述上蓋板上固定有把手；
[0005]其中，所述極化測試電路固定區(qū)內(nèi)固定有極化曲線測試電路板，所述極化曲線測試電路板采用常規(guī)恒電位儀上的極化曲線測試電路;與所述極化曲線測試電路板相配合連接的顯示屏、過載指示燈、電位手動調(diào)節(jié)按鈕、量程、顯示選擇按鈕、極化開關(guān)以及供電開關(guān)分別固定在所述殼體的面板上；與所述極化曲線測試電路板相配合連接的工作電極、參比電極和輔助電極懸掛于電極反應(yīng)區(qū)內(nèi)；與所述極化曲線測試電路板相配合連接的電源插頭引出所述殼體外；
[0006]防腐蝕隔板的上部開有一個通液孔以實現(xiàn)將本實驗裝置倒置傾斜時，所述溶液存儲區(qū)內(nèi)的溶液可以通過該孔流入所述電極反應(yīng)區(qū)內(nèi)。
[0007]本實用新型具有如下有益效果:該種實驗裝置雖然構(gòu)思簡單，但是輕巧易攜帶解決了教學(xué)中的實際問題，不僅省去了教師攜帶眾多的實驗器材的煩惱，也節(jié)省了學(xué)生在課堂上搭建電解池的時間。不僅可以通過觀察直接記錄極化電流隨電位的變化情況并繪制出相應(yīng)的電極極化的極化曲線，還可以引出并講解腐蝕動力學(xué)基本的概念與理論。提高了教師與學(xué)生之間對教學(xué)時間的利用效率。
[0008]【附圖說明】:
[0009]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是本實用新型的原理圖，即運用恒電位儀測量電極極化曲線的電解池原理圖。
[0011]圖3是本實用新型所述極化曲線測試電路中測量極化曲線部分的電路圖。
[0012]【具體實施方式】:
[0013]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0014]由圖1所示，該種便攜式電解池實驗裝置，具有一個空心長方體狀的殼體和上蓋板，所述殼體的底端封閉，底端通過緊固螺栓1與所述上蓋板密封連接，其獨特之處在于:所述殼體采用透明的有機玻璃制成，其內(nèi)部空間被防腐蝕隔板4分隔成三個獨立的溶液存儲區(qū)12、電極反應(yīng)區(qū)13和極化測試電路固定區(qū)；所述上蓋板上固定有把手3;
[0015]其中，所述極化測試電路固定區(qū)內(nèi)固定有極化曲線測試電路板，所述極化曲線測試電路板采用常規(guī)恒電位儀上的極化曲線測試電路;與所述極化曲線測試電路板相配合連接的顯示屏2、過載指示燈6、電位手動調(diào)節(jié)按鈕7、量程8、顯示選擇按鈕9、極化開關(guān)10以及供電開關(guān)11分別固定在所述殼體的面板上;與所述極化曲線測試電路板相配合連接的工作電極17、參比電極16和輔助電極14懸掛于電極反應(yīng)區(qū)13內(nèi)；與所述極化曲線測試電路板相配合連接的電源插頭19引出所述殼體外。
[0016]防腐蝕隔板4的上部開有一個通液孔5以實現(xiàn)將本實驗裝置倒置傾斜時，所述溶液存儲區(qū)內(nèi)的溶液可以通過該孔流入所述電極反應(yīng)區(qū)內(nèi)。在本部分中，各組件的功能如下:螺栓用于固定裝置上表面與裝置的把手；顯示屏，用來顯示極化電流還是工作電極與輔助電極之間的電壓;把手，用來方便攜帶的提手;隔板，用于隔開溶液存儲區(qū)與電極反應(yīng)區(qū);通液孔，用來實現(xiàn)當(dāng)該裝置倒置傾斜時，將溶液存儲區(qū)的溶液通過該孔流入原電池電極反應(yīng)區(qū)內(nèi)；過載指示燈，用來實現(xiàn)該燈亮?xí)r，表明電極極化過程中電流或電極電位過載；電位手動調(diào)節(jié)按鈕，用來實現(xiàn)調(diào)節(jié)加在工作電極與輔助電極之間的電壓;量程，用來調(diào)整極化電流的量程;顯示選擇按鈕，當(dāng)推動該按鈕，選擇顯示屏內(nèi)顯示的是極化電流還是工作電極與輔助電極之間的電壓;極化開關(guān)，該開關(guān)接通時，極化回路接通;供電開關(guān)，為整個裝置與攪拌器供電；溶液存儲區(qū)，用來存儲溶液;電極反應(yīng)區(qū)，用來進行原電池電極反應(yīng)的區(qū)域。
[0017]在以上方案的基礎(chǔ)上，可以得到如下優(yōu)化實施例，即在電極反應(yīng)區(qū)13內(nèi)的底部固定有一個底部坡臺20，在所述底部坡臺的最低處，穿透所述殼體，開有一個放流口，通過放液塑料螺栓18旋入后實現(xiàn)封閉。放液塑料螺栓，當(dāng)此螺栓打開時，把溶液底部渾濁的溶液放出去;底部坡臺，便于溶液底部渾濁的溶液順利流出。
[0018]另外，還可以進一步優(yōu)化，即在電極反應(yīng)區(qū)13內(nèi)的底部固定有一個螺旋槳狀的攪拌器15，所述攪拌器的供電電機通過供電開關(guān)11提供工作電源。這樣就可以利用攪拌器來攪拌電極反應(yīng)區(qū)的溶液，減弱電極濃差極化的作用。
[0019]使用時，只需要將溶液存儲區(qū)的一側(cè)抬起，使反應(yīng)溶液通過通液孔流到電極反應(yīng)區(qū)。工作電極、輔助電極與參比電極分別連接該裝置的內(nèi)部的三個按鈕。具體操作步驟如下:打開開關(guān)，裝置通電，攪拌器工作;撥動顯示選擇按鈕到參比一端，顯示屏上顯示的是工作電極的腐蝕電位;打開開關(guān)，極化回路通電；調(diào)節(jié)量程按鈕，選擇合適的電流量程范圍；測試陽極極化曲線時，撥動顯示選擇按鈕到給定一端，旋轉(zhuǎn)電位手動調(diào)節(jié)按鈕，則在工作電極腐蝕電位的基礎(chǔ)上加一恒定值并調(diào)節(jié)到該值(測試陰極極化曲線時，則旋轉(zhuǎn)電位手動調(diào)節(jié)按鈕到工作電極腐蝕電位的基礎(chǔ)上減去一恒定值);然后撥動顯示選擇按鈕到電流一端，記錄顯示屏上顯示的工作電極在該電位下極化回路中的極化電流;重復(fù)做相關(guān)步驟直到選擇測試的極化電位;整理記錄極化電流隨工作電極電位之間的變化關(guān)系，繪制極化曲線。
【主權(quán)項】
1.一種便攜式電解池實驗裝置，具有一個空心長方體狀的殼體和上蓋板，所述殼體的底端封閉，底端通過緊固螺栓(1)與所述上蓋板密封連接，其特征在于:所述殼體采用透明的有機玻璃制成，其內(nèi)部空間被防腐蝕隔板(4)分隔成三個獨立的溶液存儲區(qū)(12)、電極反應(yīng)區(qū)(13)和極化測試電路固定區(qū)；所述上蓋板上固定有把手(3); 其中，所述極化測試電路固定區(qū)內(nèi)固定有極化曲線測試電路板，所述極化曲線測試電路板采用常規(guī)恒電位儀上的極化曲線測試電路;與所述極化曲線測試電路板相配合連接的顯示屏(2)、過載指示燈(6)、電位手動調(diào)節(jié)按鈕(7)、量程(8)、顯示選擇按鈕(9)、極化開關(guān)(10)以及供電開關(guān)(11)分別固定在所述殼體的面板上;與所述極化曲線測試電路板相配合連接的工作電極(17)、參比電極(16)和輔助電極(14)懸掛于電極反應(yīng)區(qū)(13)內(nèi)；與所述極化曲線測試電路板相配合連接的電源插頭(19)引出所述殼體外； 防腐蝕隔板(4)的上部開有一個通液孔(5)以實現(xiàn)將本實驗裝置倒置傾斜時，所述溶液存儲區(qū)內(nèi)的溶液可以通過該孔流入所述電極反應(yīng)區(qū)內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式電解池實驗裝置，其特征在于:電極反應(yīng)區(qū)(13)內(nèi)的底部固定有一個底部坡臺(20)，在所述底部坡臺的最低處，穿透所述殼體，開有一個放流口，通過放液塑料螺栓(18)旋入后實現(xiàn)封閉。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種便攜式電解池實驗裝置，其特征在于:電極反應(yīng)區(qū)(13)內(nèi)的底部固定有一個螺旋槳狀的攪拌器(15)，所述攪拌器的供電電機通過供電開關(guān)(11)提供工作電源。
【專利摘要】一種便攜式電解池實驗裝置。主要目的在于提供一種攜帶方便、安全可靠的用于研討式教學(xué)中的測量電極極化曲線的實驗裝置。其特征在于：殼體為有機玻璃制成，其內(nèi)部由隔板分隔成溶液存儲區(qū)、電極反應(yīng)區(qū)和極化測試電路固定區(qū)；上蓋板上固定有把手，極化測試電路固定區(qū)內(nèi)固定有極化曲線測試電路板；與所述極化曲線測試電路板相配合連接的顯示屏、過載指示燈、電位手動調(diào)節(jié)按鈕、量程、顯示選擇按鈕、極化開關(guān)以及供電開關(guān)分別固定在殼體的面板上；與極化曲線測試電路板相配合連接的工作、參比和輔助電極懸掛于電極反應(yīng)區(qū)內(nèi)；防腐蝕隔板上部開有一個通液孔以實現(xiàn)將本實驗裝置倒置傾斜時，溶液存儲區(qū)內(nèi)的溶液可以通過該孔流入所述電極反應(yīng)區(qū)內(nèi)。
【IPC分類】G09B23/24
【公開號】CN205122061
【申請?zhí)枴緾N201520948783
【發(fā)明人】方華, 李曄, 鄭永亮, 郭方松
【申請人】東北石油大學(xué)
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月24日