[实用新型]一种扩散反应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种扩散反应装置。 

背景技术

当前的化学反应，人们更多地关注于利用加热、搅拌、加催化剂以及其他的方法加快反应速度，较少关注在无扰动时反应界面上的反应现象，以及无扰动时产物的物理性质。当反应物为溶液时，即使向一反应物中滴加另一反应物，受重力和扰动的影响，反应物在瞬间相互混合，反应的界面不清晰，观察不到反应界面上的反应现象。当反应物存在浓度梯度时，可能产生多种产物。当产物为多价态物质时，反应现象应随浓度变化而不同。当产物的溶解度较小时，可能会随着浓度梯度而产生渐变的反应现象。基于以上的设想，需要反应在极慢的状态下进行，利用扩散反应装置造成浓度梯度，产生稳定的反应界面，详细观察反应现象及产物的属性。 

发明内容

为了消除反应物快速混合，解决反应过程中受扰动的影响，利用扩散产生反应物浓度梯度，观察反应物在稳定的反应界面上的反应现象，本发明提供一种扩散反应装置，使反应物通过微孔或者半透性材料进行扩散反应。本装置由底座、隔板、滑盖、夹片、立柱、限位柱、顶柱、螺母组成。底座连同两个反应腔、立柱做成一体。反应腔分I腔和II腔，分别添加两种反应物。在两个反应腔的外面有刻度，表明反应界面随时间变化而扩散的尺寸以及隔板的提升高度。隔板的提升高度与形成的微孔尺寸有对应关系。隔板由耐腐蚀不透性材料做成，提升隔板时，隔板与介于两个反应腔之间的凹槽形成扩散微孔，反应物通过微孔进行扩散。隔板提升到所需高度后，由夹片固定。必要时，隔板由半透性材料做成，反应物中的部分粒子通过半透性材料进行扩散。底座上表面、隔板的接触面、滑盖的内表面为磨砂面，密封时不渗漏反应物。夹片是弹簧片，固定提升隔板的高度。限位柱为六棱柱，防止夹片的转动。在底座的外面两侧有凹槽，滑盖沿凹槽滑动时可以从部分到全部分别密封I腔和II腔，独立控制I腔和II腔内挥发性物质的挥发速度。必要时，可密封整个装置。扩散反应装置均采用透明材料，方便观察反应现象。 

I腔和II腔内反应物在微孔处压强相等时，反应物扩散反应，反应界面稳定。当一个反应腔内有物质挥发时，产生压强差，反应物向该反应腔主动扩散，反应界面逐步外推。如果一个反应腔内为混合溶剂且产物因溶剂减少而产生结晶时，可以让一种溶剂挥发，观察产物在浓度梯度中的结晶现象。由半透性材料制成的隔板，控制一定尺寸的粒子通过半透性材料进行扩散，在极慢的速度下扩散，观察反应现象。通过扩散反应装置，在一反应腔内加磁力搅拌子，可控制该反应腔内反应物的浓度从零浓度连续升高，利用该装置根据需要控制反应条件，详细地观察反应现象。 

附图说明

图1是扩散反应装置底座的正视图。 

图2是扩散反应装置底座的侧视图。 

图3是扩散反应装置底座的俯视图。 

图4是扩散反应装置隔板的示意图。 

图5是扩散反应装置限位柱的示意图。 

图6是扩散反应装置顶柱的示意图(左右顶柱相同)。 

图7是扩散反应装置螺母的示意图(左右螺母相同)。 

图8是扩散反应装置滑盖的示意图(左右滑盖相同)。 

图9是扩散反应装置夹片的示意图(左右夹片对称)。 

说明书附图中编号依次为：1-底座  2-隔板  3-立柱  4-限位柱  5-顶柱  6-螺母  7-滑盖  8-夹片 

具体实施方式

扩散反应装置水平或者倾斜固定角度放置在稳定的台面上。先将隔板置于最底端，隔绝两个反应腔。分别向I腔和II腔内滴加反应物，待两反应腔反应物液面符合要求时，向内推动滑盖，调节两个反应腔的密闭程度，控制挥发性物质的挥发速度，微量提升隔板，形成扩散微孔，开始扩散反应，观察反应现象。 

由半透性材料制成的隔板，分别向两个反应腔添加反应物后，向内推动滑盖，不需提升隔板，观察反应现象。