[实用新型]一种测定过氧化氢催化分解反应速率的装置

说明书

技术领域

本实用新型是一种根据皂泡量气法测定过氧化氢催化分解反应速率而设计的装置，属于测定过氧化氢催化分解反应速率的装置的创新技术。

背景技术

目前，物理化学实验室普遍使用的测定过氧化氢催化分解的反应速率及半衰期的装置，都是使用排水法量气法测量反应中产生的气体体积，即为反应产生气压和大气压相等的条件下，测定反应过程中生成气体体积随时间的变化，通过气体体积与反应物浓度的关系计算的出反应速率常数。如文献“物理化学实验，潘湛昌,化学工业出版社，2008年7月”中讲述到的，为了测出随时间变化的反应产生的氧气体积，则要求人用手上下举动水准瓶以平衡内外压力来测量生成的氧气的实验装置，装置要求测量时水准瓶的液面与量气管液面保持同一水平，而且要在生成等体积的氧气的时候读取反应时间。由于需要人手控制量气管液面与水准瓶液面保持一致，易出现内外不等压的情况，导致观察体积变化误差较大。另外，原水准瓶量气法由于是先加入一定量的过氧化氢和催化剂后再组装好装置，然后才开始测量气体体积，这个过程中其实过氧化氢已经发生催化分解反应，因此会导致对反应起始点的误判。

有部分文献通过改变测量的方法来提高准确性，如专利号CN 103499513  A说到的一种新型的过氧化氢催化分解的装置和方法，这种方法利用精密的数字压力计的简单组装来测定过氧化氢催化分解得出的氧气的压强，这种方法虽然能够提高测量的准确性，但是所用的器材较贵，不适宜推广和普及。

有文献也使用了生成皂泡的方法来测定过氧化氢分解反应的速率，在文献“‘不同催化剂对过氧化氢分解反应速率影响’实验装置设计与探究，沧州师范专科学校学报，2008年9月，第24卷第3期”中，讲述到利用玻璃量气管和皂泡上升的方法来测定过氧化氢的催化分解速率，这种装置无法准确地测定出过氧化氢催化分解反应的速率常数，只能得出过氧化氢的平均分解速度，对于实验的起点把握不准。在文献“基础化学实验教程，古凤才，肖衍繁，北京科学出版社,2000年”中说到的测定过氧化氢催化分解速率的装置，这种装置虽然也是使用了皂泡法来测定生成的氧气的体积，但是它使用了先加入催化剂再反应的测量方法，这样已经在测定第一个数据的时候，已经有了部分的氧气分解逸散掉了，必定会影响实验的准确性；另外这个装置使用了橡皮打气球，会使得皂泡的初始位置较高，还有使用了量程较小的皂泡流量计，这样的装置会使得能够被测定的数据减少，影响实验的准确性。

有部分文献通过改进装置来提高水准瓶量气法的准确性在文献“对H₂O₂催化分解反应实验的改进，杨敏，大学化学，2003年12月，第18卷，第6期”讲述的测定过氧化氢催化分解的新型实验装置，该装置虽然使用了注射法来把反应物注射到反应器中，但是所使用的量气方法仍是误差较大、难以简单操作的水准瓶量气法。在文献“过氧化氢催化分解实验的改进，赵二劳，甘肃联合大学学报(自然科学版)，2008年3月，第22卷 第2期”讲述到的测定过氧化氢催化分解的新型实验装置，使用了精密数字压力计来检验上下举动水准瓶的时候，反应器内外压力是否相等，这样的装置虽然提高了准确性，但是人为操作所产生的误差还是较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种设计合理，结构简单，且能提高测定准确性的测定过氧化氢催化分解反应速率的装置。本实用新型能够比较方便而且准确地测定出过氧化氢的反应速率常数和半衰期。

本实用新型的技术方案是：本实用新型的测定过氧化氢催化分解反应速率的装置，包括有搅拌器、反应器、进气阀、皂泡量气管，其中反应器中加入搅拌子，反应器置于搅拌器内，反应器的瓶口塞有一个橡胶塞，皂泡量气管通过进气阀与反应器相通。

上述搅拌器是磁力搅拌器。

上述进气阀是三通阀。

上述反应器包括有瓶体及塞在瓶口中的橡胶塞，其中橡胶塞中插有一个注射器针头和一截L型玻璃连接管，L型玻璃连接管的一端插入反应器的中空腔体内，L型玻璃连接管的另一端通过进气阀与皂泡量气管相通。

上述皂泡量气管包括有T型玻璃连接管及碱式滴定管，碱式滴定管与T型玻璃连接管之间用橡胶管连接。

上述反应器的瓶体为锥形瓶。