[实用新型]一种光化学反应装置

说明书

技术领域

本实用新型属于化学领域，涉及光化学反应装置。

背景技术

光化学反应装置工作原理

光化学反应是指光敏剂分子在光的照射下，吸收一定波长的光能而由基态跃迁至激发态，由于激发态的不稳定性，处于激发态的光敏剂要返回原始的基态，在这一过程中发生的反应。本装置选择高压汞灯作为紫外光源，对反应物进行紫外光照，紫外光的激发作用促使反应物发生光化学反应。选择石英玻璃材质比色皿作为反应器，对所需波长范围的紫外光有良好的透过作用，保证反应的顺利进行。紫外灯发光时，有大部分电能转化为热能，导致光源周围温度较高，容易引发副反应，溶剂挥发严重。因此，实验中需要应用分液漏斗、保温箱和氮气罐进行规避。根据分液漏斗旋开程度的增大，可补充比色皿中溶剂挥发的减少；保温箱的冰浴可减少溶剂受热挥发的损失；通入氮气，有助于排除溶液中的氧气，提高光解反应的产率，防止副反应发生。

发明内容

本实用新型的任务是提供一种光化学反应装置，使其具有装置组装简便、安全，光源易获得且成本低，缩短了光化学反应时间，节约成本，提高产率，减少副产物生成等特点。

本实用新型提供的这种光化学反应装置，由提供紫外光源的高压汞12、分液漏斗3、石英比色皿4、冰浴保温箱6、氮气罐9组成，冰浴保温箱6的一个侧面设置有一个冰浴保温箱侧面小孔7，石英比色皿4位于冰浴保温箱6的箱体内并且紧贴冰浴保温箱6的冰浴保温箱侧面小孔7，氮气罐9通过管道8接通到石英比色皿4中，提供紫外光源的高压汞12与冰浴保温箱侧面小孔7相对应，高压汞12与石英比色皿4紧贴在保温箱侧面小孔7一面的外侧之间的距离为10cm，分液漏斗3位于石英比色皿4的上方0.5cm处。

冰浴保温箱6可以为方槽形结构，在冰浴保温箱6的一个侧面的底部可设置有排水管5；冰浴保温箱侧面小孔7可以是55x50mm的方形小孔。

本实用新型的一个实施例中石英比色皿4的容量为14ml，高压汞灯12通过电线与电源稳压器14和电子触发器13及电源插头11连接。

高压汞灯12发出的紫外光15通过冰浴保温箱的侧面小孔7照射比色皿4，使其内部反应物发生光反应化学。

光化学反应装置操作步骤：

1、将石英比色皿置于紧贴保温箱的小孔处，调整紫外光源与比色皿外侧石英面之间的距离，为10cm。

2、用电子天平精密称取反应物，用移液管吸取反应溶剂，依次加入石英比色皿中。在分液漏斗中加入一定量的反应溶剂。

3、打开氮气罐，反应过程中持续通入氮气，在通入氮气鼓泡30min时，在保温箱中加入碎冰，旋开比色皿上方的分液漏斗，使分液漏斗中的反应溶剂缓慢地滴下。

4、打开紫外光源开始光照，随着反应温度的升高，反应进行1h时，将分液漏斗的旋开程度增大，以补充比色皿中溶剂挥发的减少。同时根据冰融程度，更换碎冰以降低反应器中的温度，减少溶剂的挥发。

5、反应过程中每30min~60min取样检测一次，光照时间3h后，关闭光源和氮气罐，反应结束。