[实用新型]一种用于中学化学教学的净化实验装置

说明书

本申请涉及教学用反应装置领域，公开了一种用于中学化学教学的净化实验装置，用于展示对混有杂质的水溶液净化得到洁净的水，包括用于容纳液体的容器和用于固定容器的铁架台，还包括用于溶液中杂质按照粒径从大到小依次过滤的过滤吸附装置，所述过滤吸附装置透光，可展示内部设有的至少一层独立的过滤介质；所述过滤吸附装置与变压装置连接，所述变压装置增减过滤吸附装置中用于容纳液体的空间的气压。本申请通过变压装置改变过滤吸附装置中的气压使得过滤过程加速，有利于教师进行连贯的实验，使学生具有更直观的教学体验，且缩短实验占用的课堂时间。

技术领域

本申请涉及教学用反应装置领域，具体涉及一种用于中学化学教学的净化实验装置。

背景技术

中学化学课堂在演示水的净化时，会对混有可溶物和不溶物的溶液进行过滤、吸附和蒸馏三种方法的净化，三个实验演示零散、分散，不便于学生对水净化方法的整体理解和思维建构。在过滤不溶物时，现有实验采用以下几种方法：1、利用明矾等絮凝剂使水中的杂质絮凝后通过滤纸过滤；2、直接利用滤纸过滤水中的难溶杂质。此方法会随着过滤过程中滤纸中的杂质逐渐增多而导致过滤速度减慢，且滤纸容易破损，不适合用于液体数量较多的实验；3、用砂石、活性炭和纱布等构建多层过滤介质来过滤吸附液体中的难溶杂质和可被吸附性溶解物。上述三种方法中的溶液在最终过滤使固液分离的时候都依赖于重力的作用，经过过滤介质后渗析出去，过程较为缓慢，不仅占用较多课堂时间，且缓慢的过滤过程不利于对学生造成直观的感受。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的演示零散、分散现状，难以进行连贯的实验步骤；以及在进行溶液的净化过滤实验时，由于过滤过程缓慢占用课堂时间长，难以进行连贯的实验步骤等问题，本申请提供能过滤大量液体且加快过滤速度的整合性一种用于中学化学教学的净化实验装置。

为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：

一种用于中学化学教学的净化实验装置，用于展示对混合有杂质的水溶液净化得到洁净的水，包括用于容纳液体的容器和用于固定容器的铁架台，还包括用于对溶液中杂质按照粒径从大到小依次过滤的过滤吸附装置，所述过滤吸附装置透光，可展示内部设有的至少一层独立的过滤介质；所述过滤吸附装置与变压装置连接，所述变压装置增减过滤吸附装置中用于容纳液体的空间的气压。

由于过滤的实质是过滤介质之间的缝隙和孔径大于溶液中杂质的直径，从而将无法通过和能通过过滤介质的物质区分开。因此，中学课堂中为了展示这一过程，常用容易获取的材料如泥沙石块来构建用于拦截直径较大杂质的缝隙，利用小孔径纱布进一步拦截直径较小但大于纱布孔径的杂质，用具有输送多孔结构且更小孔径的活性炭吸附拦截直径小的分子态杂质。在演示过程中，往往利用重力作用使液体经过过滤介质向下渗漏过滤，过程较为缓慢，需要占用课堂中的大量时间，且由于过滤后的液体缓慢滴下，难以使学生更直观的感受实验效果。

本方案通过将过滤吸附装置与变压装置连接，通过变压装置来增减过滤吸附装置中的气压来达到加速液体流入和流出过滤吸附装置的过程，从而加速实验过程，减少课堂占用时间，且有利于学生更直观的感受到经过过滤吸附装置后液体的变化。具体的，过滤吸附装置中容纳液体的空腔中含有空气，当溶液进入过滤吸附装置时，利用变压装置减小空腔中的气压，则外部的大气压将溶液加速压进过滤吸附装置中。当溶液流出过滤吸附装置时，利用变压装置增大空腔中的气压，由于外部气压小于过滤吸附装置中的气压，则溶液加速经过过滤介质流出。

进一步的，所述过滤吸附装置中设置有至少两层独立且不同的过滤介质，对溶液中的不溶物和非离子态溶质进行过滤；所述非离子态溶质具有颜色特征。采用有颜色的溶质便于在进行展示实验时展示每一个实验步骤中被净化除掉的溶质。