一、項目背景
長期來,中學化學教學中一直沿用霍夫曼水電解器。該水電解器存在如下不足:電壓高于14V、電解時間長達5-10分鐘、氫氧體積比誤差大、試液用量多、易損難維修、清洗不便、現象不鮮明等。而專為學生用的水電解器,至今尚無。為此,筆者設計制作出學生用的水電解器,此水電解器具有低壓、快速、準確、兩用、簡單、方便、耐用、易制、有趣和富有啟發性等優點。
二、科學原理
1.使電解提速所應用的原理:電解速度與電極面積和電解質溶液的濃度成正比,與極距成反比。為安全起見,不采用升高電壓,設定在5~9V、2A的條件下電解。
2.使氫氧體積比準確所應用的原理:氣體(氧氣)的溶解度在一定的溫度下與氣體的壓強成正比。采用不參加電極反應且耐酸堿的金屬鈦作電極、采用不參加電解反應的氫氧化鈉作電解溶的溶質。
三、創新點
改針狀電極為長方條形電極。改長極距為短極距,改電解氣壓增大為常壓電解,改電壓高為低壓5~9V,改易銹蝕的接線柱為不銹鋼線柱。改—器—用為—器兩用(水電解和氫氧點火爆鳴),省去易損的玻璃活塞或易牿結內塞玻璃珠的乳膠管,選用不參加電極反應又耐酸堿的鍍鈦不銹鋼片作電極。
四、完普設想
已交付學生使用,師生反映很好。今后,若成批生產,材質選用無色透明的有機玻璃制作,將更完