CN208805975U - 一种实验用固体升华装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种实验用固体升华装置，包括样品容器、冷凝接收器和数显控温装置，所述样品容器为圆柱形腔体，所述样品容器位于数显控温装置中，冷凝接收器位于样品容器正上方，所述冷凝接收器与样品容器密闭结合；所述冷凝接收器上端设有晶体收集口，所述晶体收集口处设有相适配的橡胶塞，所述橡胶塞上设有内外贯通的玻璃管，所述玻璃管的一端穿过橡胶塞并伸入冷凝接收器中。本实用新型采用无明火加热，能精确控制并直观分析升华试剂的升华温度，结晶现象容易观察，结晶产物容易收集，而且拆装清洗方便，利于学生教学实验中的操作。

Description

一种实验用固体升华装置

技术领域

本实用新型属于实验装置技术领域，更具体地，涉及一种实验用固体升华装置。

背景技术

固体升华实验是一类比较重要的教学实验，尤其是在高中化学实验中，能帮助学生直观理解升华的概念，观察升华中的实验试剂相变过程。

目前我国教科书上所列出的升华装置仍采用明火加热，将可升华的化学固体试剂置于烧杯底部，加热烧杯底部后，固体状态反应物升华为气体状态物质，蒸发到烧杯口上的圆底烧瓶后遇冷凝结为固体。

但是，这种结构的升华装置存在多处不足：明火加热危险性较大，学生在实验操作中易被烫伤；温度不易控制，不能精确地控制升温速率和保持所需温度；烧杯与圆底烧瓶构成的装置密封性差，升华所产生的气体若没有及时遇冷凝结，会直接进入空气，造成原料损失降低洁净率之外，还可能会给实验操作者带来伤害。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有实验用固体升华装置存在危险性大、控温不够直接和结晶效率低的缺陷，提供一种安全性足够、温度易控制、结晶收集率高的实验用固体升华装置，其设计结构合理、装卸方便、使用简单。

本实用新型的目的是提供一种实验用固体升华装置。

本实用新型上述目的通过以下技术方案实现：

一种实验用固体升华装置，包括样品容器、冷凝接收器和数显控温装置；所述样品容器为上端开口的容器，且位于数显控温装置上；所述冷凝接收器位于样品容器正上方且两者密闭结合；所述冷凝接收器上端设有晶体收集口，所述晶体收集口处设有相适配的橡胶塞，并设有穿过橡胶塞并伸入冷凝接收器中的玻璃管。

该样品容器可以是烧杯，也可以是其他适用于升华反应的容器。

本实用新型用数显控温装置进行加热，使温度更容易控制，且避免了明火操作；玻璃管内外贯通，避免造成装置的完全密闭，安全性高；该装置中气体遇冷凝结在冷凝接收器内壁上后，可以将冷凝接收器倒置过来从晶体收集口收集结晶产物，方便收集结晶产物及清洗，提高了结晶收集率。

进一步地，所述冷凝接收器呈半球形状，以便增大升华气体与冷凝接收器的接触面积；而且由于冷凝接收器为球面设计，通入冷凝液后，由于折射率改变，可以放大内壁上的晶体，更利于学生观察实验现象。

进一步地，所述冷凝接收器为双层结构，所述冷凝接收器的外层和内层之间的间隙形成容纳冷却介质的空腔。冷却介质会加快升华气体凝结为固体，提高结晶速率及产率。

进一步地，所述冷凝接收器的外层顶端设有向外突出的冷凝液出液管，其外层下端设有向外突出的冷凝液进液管。所述冷凝液出液管、冷凝液进液管与冷凝接收器的腔体相连通，冷凝液可以从下端冷凝液进液管进入，流经冷凝接收器外层和内层之间的空腔后，从顶端晶体收集口处的冷凝液出液管流出。

进一步地，所述玻璃管的外端可以与软管连接，所述软管的末端可以置于能吸收未凝华气体的液体中，可避免有害气体外溢危害学生健康，同时还避免造成装置的完全密闭。该软管可以是橡胶管，也可以是其他材质的软管。

进一步地，所述样品容器上端开口的外径与冷凝接收器下端开口的内径相适配；所述晶体收集口的内径与橡胶塞的外径相适配。

进一步地，所述样品容器上端口外壁和冷凝接收器下端内壁均为磨口设计，样品容器与冷凝接收器之间采用磨口密封连接，密封性好且容易拆卸清洗；所述样品容器除去磨口的高度与数显控温装置的深度相吻合，可以避免固态的反应物质在升华过程中由于样品容器侧壁温度较底而造成升华气体过早的凝结于样品容器侧壁上，这样可以收集到较多较长的晶体。

进一步地，所述数显控温装置为电热套加热装置，无明火加热更安全，而且温度采用数显的形式更利于精确控制和直观分析。

进一步地，所述样品容器、冷凝接收器和玻璃管均为石英玻璃材质，采用透明设计，更便于观察实验中反应的情况。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）本实用新型利用数显控温装置进行加热，避免明火操作，而且能更精确的控制升温速率和保持所需温度；

（2）本实用新型中气体遇冷凝结在冷凝接收器内壁上后，可以将冷凝接收器倒置过来从晶体收集口集结晶产物，方便收集结晶产物及清洗，提高了结晶收集率；

（3）玻璃管的另一端连接到能够吸收未凝华气体的液体中，可避免有害气体外溢危害学生健康，同时还避免造成装置的完全密闭，既能保证结晶产率又能避免未凝结的气体外泄；

（4）半球形冷凝接收器可以增大升华气体与冷凝接收器的接触面积，有利于收集结晶产物，而且由于冷凝接收器为球面设计，且通入冷凝液后，由于折射率改变，可以放大内壁上的晶体，更利于学生观察实验现象；

（5）本实用新型易拆卸清洗，便于教学实验。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

其中：1、玻璃管；2、橡胶塞；3、冷凝液出液管；4、晶体收集口；5、冷凝接收器；6、冷凝液进液管；7、样品容器；8、数显控温装置。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

实施例1

如图1所示，一种实验用固体升华装置，包括样品容器7、冷凝接收器5和数显控温装置8；该样品容器7为上端开口的容器，且位于数显控温装置8上；冷凝接收器5位于样品容器7正上方，样品容器7上端开口的外径与冷凝接收器5下端开口的内径相适配，样品容器7上端口外壁和冷凝接收器5下端内壁均为磨口设计，两者之间采用磨口密封连接；冷凝接收器5上端设有晶体收集口4，晶体收集口4处设有橡胶塞2，并设有穿过橡胶塞2伸入冷凝接收器5中的玻璃管1；晶体收集口4的内径与橡胶塞2的外径相适配。

本实施例中，样品容器7、冷凝接收器5和玻璃管1均为石英玻璃材质；样品容器7可以是烧杯，也可以是烧瓶或化学实验中其他常用的反应容器。

本实用新型用数显控温装置8进行加热，使温度更容易控制；玻璃管1的一端从橡胶塞2的中心位置穿过并伸入冷凝接收器5中，避免造成升华装置的完全密闭，安全性高；该装置中气体遇冷凝结在冷凝接收器5内壁上后，可以将冷凝接收器5倒置过来从晶体收集口4收集结晶产物，方便收集结晶产物及清洗，提高了结晶收集率。

该冷凝接收器5为双层结构，冷凝接收器5的外层和内层之间的间隙形成容纳冷却介质的空腔，冷凝接收器5的外层顶端设有冷凝液出液管3，其外层下端设有冷凝液进液管6。冷凝液出液管3、冷凝液进液管6与冷凝接收器5的腔体相连通，冷凝液可以从下端冷凝液进液管6进入，流经冷凝接收器5外层和内层之间的空腔，从顶端晶体收集口4处的冷凝液出液管6流出；冷凝液会加快升华气体凝结为固体，提高结晶速率及产率。

该冷凝接收器5呈半球形，可以增大升华气体与冷凝接收器5的接触面积；而且由于冷凝接收器5为球面设计，且通入冷凝液后，由于折射率改变，可以放大冷凝接收器5内壁上的晶体，更利于学生观察实验现象。

玻璃管1的外端可以与软管连接，将软管的末端置于能吸收未凝华气体的液体中，可以避免有害气体外溢危害学生健康，同时还避免造成升华装置的完全密闭。

数显控温装置8为电热套加热装置，样品容器7除去磨口的高度（即样品容器上端磨口下边缘到样品容器底部的高度）与电热套加热装置的深度相吻合，可以避免固态的反应物质在升华过程中由于样品容器7侧壁温度较底而造成升华气体过早的凝结于样品容器7侧壁上，这样可以收集到较多较长的晶体。

本实用新型的工作原理如下：

将实验所用的固体药品放于样品容器7中，将样品容器7置于数显控温装置8中，在样品容器7的外侧磨口处涂上适量凡士林后，将冷凝接收器5加盖在样品容器7上方；玻璃管1穿过橡胶塞2通过晶体收集口4向内深入冷凝接收器5，在玻璃管1上端与橡胶管连接，将橡胶管的末端置于含有可以吸收实验药品的溶液烧杯中；冷凝接收器5的下端圆柱部分和顶端晶体收集口4部分的冷凝液进液管6、冷凝液出液管3分别接上橡胶管，遵循“下进上出”原则将冷凝液通入。打开数显控温装置8开关，按照实验要求设置目标温度及升温速率，实验药品受热发生升华现象，由固相转为气相，气相药品上升至冷凝接收器5后遇冷在其内壁重新凝华为固体；实验结束后，关闭加热电源，取下上方的橡胶塞2和玻璃管1，将冷凝接收器5取下倒置，从结晶收集口4收集结晶产物。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种实验用固体升华装置，其特征在于，包括样品容器（7）、冷凝接收器（5）和数显控温装置（8）；所述样品容器（7）为上端开口的容器，且位于数显控温装置（8）上；所述冷凝接收器（5）位于样品容器（7）正上方且两者密闭结合；所述冷凝接收器（5）上端设有晶体收集口（4），所述晶体收集口（4）处设有相适配的橡胶塞（2），并设有穿过橡胶塞（2）伸入冷凝接收器（5）中的玻璃管（1）。

2.根据权利要求1所述的实验用固体升华装置，其特征在于，所述冷凝接收器（5）呈半球形。

3.根据权利要求1所述的实验用固体升华装置，其特征在于，所述冷凝接收器（5）为双层结构，所述冷凝接收器（5）的外层和内层之间的间隙形成容纳冷却介质的空腔。

4.根据权利要求3所述的实验用固体升华装置，其特征在于，所述冷凝接收器（5）的外层顶端设有冷凝液出液管（3），其外层下端设有冷凝液进液管（6）。

5.根据权利要求1所述的实验用固体升华装置，其特征在于，所述玻璃管（1）的外端与软管连接。

6.根据权利要求1所述的实验用固体升华装置，其特征在于，所述样品容器（7）上端开口的外径与冷凝接收器（5）下端开口的内径相适配；所述晶体收集口（4）的内径与橡胶塞（2）的外径相适配。

7.根据权利要求1所述的实验用固体升华装置，其特征在于，所述样品容器（7）上端口外壁和冷凝接收器（5）下端内壁均为磨口设计；所述样品容器（7）除去磨口的高度与数显控温装置（8）的深度相吻合。

8.根据权利要求1所述的实验用固体升华装置，其特征在于，所述数显控温装置（8）为电热套加热装置。

9.根据权利要求1所述的实验用固体升华装置，其特征在于，所述样品容器（7）、冷凝接收器（5）和玻璃管（1）均为石英玻璃材质。