[发明专利]溶洞奇观模拟实验方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及自然现象的模拟实验，具体指一种溶洞奇观的模拟实验方法及装置。

背景技术

自然界中千姿百态的溶洞奇观是由钟乳石、石柱和石笋组成的，钟乳石和石笋的生长相当缓慢，地质形成时间相当漫长，人们无法短时间观察到钟乳石和石笋的生长过程。

在中小学教材中，如“科学”五年级下册(冀教版)里“溶洞里的钟乳石”科学探究活动，其实验费时一周且效果不佳；初高中化学教材中，只讲溶洞的形成原理，无法形象地模拟钟乳石、石柱和石笋生长过程。

发明内容

本发明的目的是：利用特制的实验装置，直观形象地观察晶体盐在生长液中的生长过程，宛如自然界中的溶洞奇观，以激发学生学习化学的兴趣，有利于全民普及化学知识。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在特制玻璃或透明塑料的反应容器(2)中加入生长液至预定刻度线(3)，将网状塑料支架(5)放在反应容器的止位环(4)上，晶体盐放在网状塑料支架的网架(8)上，晶体盐与一定浓度的生长液反应生成具有半透膜性质的难溶物，难溶物通过网孔(7)由上往下生长，形成倒挂的钟乳石，进而形成石柱。

使用方法：向玻璃或透明塑料的反应容器中加入一定浓度、一定体积的生长液，静置，将网状塑料支架放在反应容器的止位环上，晶体盐放在网状塑料支架的网架上，在灯光照射下，奇妙的实验现象清晰可见。

本发明的有益效果是：(1)由于晶体盐放在网状塑料支架的网架上，因此钟乳石的生长快速，瞬间生长成倒挂的钟乳石，部分钟乳石生长为石柱，还能观察到石笋的生长。(2)本发明结构简单、制作成本低、操作方便、美观实用，适用于中小学的实验教学、喀斯特地貌旅游景点介绍及科学知识的普及。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的外观图示和结构图示，用以说明其外观、形状和结构。

图2是反应容器的示意图。

图3是反应容器的另一种形式。

图4是网状塑料支架的示意图。

图5是网状塑料支架的另一种形式。

图6是网状塑料支架的俯视图。

图中，1.底座；2.反应容器；3.刻度线；4.止位环；5.网状塑料支架；6.手柄；7.网孔；8.网架。

具体实施方式

反应容器的制作：选玻璃或透明塑料材料制作多种规格的反应容器，如250mL、500mL、1000mL、2000mL等，其形状：圆形、方形或其它形状。

网状塑料支架的制作：采用优质透明塑料一次性热成型技术，加工成与反应容器匹配的网状塑料支架。

生长液的制备：按需配制，如5％磷酸三钠溶液。

晶体盐的选择与制备：选对环境污染小的晶体盐，如氯化铁晶体、氯化铜晶体、硫酸镁晶体，根据反应容器大小选择晶体盐用量，每次实验时可选一种晶体盐，也可选多种晶体盐。

使用方法：以1000mL玻璃反应容器和5％磷酸三钠溶液为例进行说明。将5％磷酸三钠溶液倒入1000mL玻璃反应容器中至预定刻度线，静置，将网状塑料支架放在反应容器的止位环上，再将适量的三氯化铁、氯化铜等块状晶体盐放在网状塑料支架的网架上，在灯光照射下，奇妙的实验现象清晰可见。

根据实验需要，可选用不同容积的反应容器和与之匹配的网状塑料支架，以及选用不同的晶体盐和不同浓度的生长液。