旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)調(diào)控化學(xué)反應(yīng)擴(kuò)散體系的可控溫實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種可控溫實(shí)驗(yàn)裝置，具體涉及一種旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)調(diào)控化學(xué)反應(yīng)擴(kuò)散體系的可控溫實(shí)驗(yàn)裝置，屬于非平衡實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]開(kāi)放式凝膠反應(yīng)器是在實(shí)驗(yàn)研究中實(shí)現(xiàn)反應(yīng)擴(kuò)散體系條件的關(guān)鍵部件。主要利用凝膠或其他多孔介質(zhì)的載流特性提供反應(yīng)與擴(kuò)散耦合的條件，同時(shí)避免對(duì)流因素的干擾。這類反應(yīng)器為實(shí)驗(yàn)中觀測(cè)和研究化學(xué)反應(yīng)擴(kuò)散體系中出現(xiàn)的時(shí)空自組織現(xiàn)象的機(jī)制和調(diào)控提供了簡(jiǎn)易、有效的實(shí)驗(yàn)裝置，是斑圖動(dòng)力學(xué)研究中的主要反應(yīng)裝置。
[0003]目前已有的實(shí)驗(yàn)裝置可以解決該類實(shí)驗(yàn)的基本條件與觀測(cè)的實(shí)現(xiàn)，并可以完成化學(xué)、光、熱等因素對(duì)系統(tǒng)的調(diào)控，并可以通過(guò)抽象旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)構(gòu)建思路下對(duì)關(guān)鍵設(shè)備組分的改造設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)反應(yīng)擴(kuò)散體系的調(diào)控。但電場(chǎng)作用下熱效應(yīng)明顯，化學(xué)反應(yīng)體系受影響嚴(yán)重，導(dǎo)致反應(yīng)擴(kuò)散現(xiàn)象異常。而實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)的裝置需要在本來(lái)體積就很有限的裝置上添加大量電極和鹽橋管路，致使再外接其他裝置實(shí)現(xiàn)體系控溫難度很大，從而導(dǎo)致相關(guān)實(shí)驗(yàn)仍然難以進(jìn)行。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)調(diào)控化學(xué)反應(yīng)擴(kuò)散體系的可控溫實(shí)驗(yàn)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)反應(yīng)擴(kuò)散體系施加旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)并實(shí)施控溫，有效降低了實(shí)驗(yàn)難度。
[0005]旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)調(diào)控化學(xué)反應(yīng)擴(kuò)散體系的可控溫實(shí)驗(yàn)裝置，包括恒溫水槽、夾片1、夾片I1、多孔玻璃和兩個(gè)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器；
[0006]所述恒溫水槽上設(shè)置有矩形的容納腔，容納腔的相對(duì)側(cè)壁上留有圓形的觀測(cè)孔；
[0007]所述連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器為具有中心孔的矩形裝置，中心孔的一側(cè)使用高透光玻璃封閉，另一側(cè)開(kāi)放，其上表面設(shè)有三個(gè)管路接口通過(guò)內(nèi)埋管路與中心孔相通；
[0008]所述多孔玻璃為圓形結(jié)構(gòu)；
[0009]所述夾片I和夾片II為相似的結(jié)構(gòu)，由立板和兩個(gè)側(cè)板組成，兩個(gè)側(cè)板垂直固定在立板的兩個(gè)相對(duì)邊上，兩個(gè)側(cè)板之間形成容納連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器的空間；立板上加工有一個(gè)中心通孔，夾片I上的中心通孔大于夾片II上的中心通孔，立板上的外側(cè)表面上加工有四個(gè)以中心通孔為圓心的內(nèi)凹的弧形槽，弧形槽的內(nèi)緣與中心通孔之間的區(qū)域也為內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，該內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的深度小于弧形槽的深度；
[0010]所述夾片I和夾片II將多孔玻璃夾持在立板的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)之中后粘接在一起，夾片I和夾片II上的四個(gè)弧形槽形成四個(gè)獨(dú)立的月形腔室，多孔玻璃的外緣位于四個(gè)月形腔室中，夾片I和夾片II上的每個(gè)弧形槽還設(shè)有兩個(gè)獨(dú)立的通路與之相通，一個(gè)通道連接管路接頭，另一個(gè)通道連接具有導(dǎo)線的金屬接頭，月形腔室內(nèi)埋設(shè)電極并通過(guò)銀漆包線連接至金屬接頭，鏡相對(duì)應(yīng)的月形腔室內(nèi)電極的金屬接頭之間通過(guò)導(dǎo)線相連；
[0011]所述兩個(gè)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器分別置于夾片I和夾片II上的兩個(gè)側(cè)板之間并與其固定成一體，連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器的中心孔直徑大于與夾片I和夾片II上的中心孔，無(wú)高透光玻璃的一側(cè)對(duì)向夾片I和夾片II上的中心孔并與之同心，高透光玻璃和夾片之間圍成圓柱形艙室，該圓柱形艙室在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)灌滿反應(yīng)液；上述組件整體置于恒溫水槽上設(shè)置的容納腔內(nèi)，恒溫水槽上的觀測(cè)孔與連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器的中心孔相對(duì)應(yīng)，觀測(cè)孔用于觀察多孔玻璃中的時(shí)空有序現(xiàn)象。
[0012]進(jìn)一步地，所述夾片I和夾片II由亞克力材質(zhì)的工型板粘合而成，粘和劑為硅乳膠。
[0013]進(jìn)一步地，所述多孔玻璃作為反應(yīng)介質(zhì)部分伸入月形艙中，由此造成的多孔玻璃與月形腔室連通的縫隙通過(guò)硅乳膠密封。
[0014]有益效果:
[0015]1、本實(shí)用新型利用電場(chǎng)疊加的原理，在反應(yīng)介質(zhì)夾片上建立容納電極和液接鹽橋的微結(jié)構(gòu)鹽橋腔，實(shí)現(xiàn)雙對(duì)電極耦合最終得到施加在反應(yīng)擴(kuò)散空間介質(zhì)上的旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)。
[0016]2、本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)鹽橋液路和電極外接通路在原有反應(yīng)裝置上的合理集成，便于附加恒溫裝置，控制附加電場(chǎng)產(chǎn)生的反應(yīng)熱對(duì)化學(xué)反應(yīng)擴(kuò)散體系的影響，有利于實(shí)驗(yàn)的實(shí)施。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型中連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器與夾片的組裝關(guān)系示意圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型夾板的立板上弧形槽、中心孔以及內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0020]圖4為本實(shí)用新型的工作原理示意圖。
[0021]其中，1-恒溫水槽，2-連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器、3-夾片1、4-夾片I1、5-多孔玻璃。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0023]如附圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)調(diào)控化學(xué)反應(yīng)擴(kuò)散體系的可控溫實(shí)驗(yàn)裝置，裝置包括恒溫水槽1、夾片I 3、夾片II 4、多孔玻璃5和兩個(gè)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器2 ；
[0024]所述恒溫水槽I上設(shè)置有矩形的容納腔，容納腔的相對(duì)側(cè)壁上留有圓形的觀測(cè)孔；
[0025]如附圖2所示，所述連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器2為具有中心孔的矩形裝置，其上表面設(shè)有三個(gè)管路接口通過(guò)內(nèi)埋管路與中心孔相通；其中心孔對(duì)向夾片一側(cè)保持開(kāi)放，另一側(cè)使用高透光玻璃封閉。與夾片固定成一體并注入反應(yīng)液后形成浸泡多孔玻璃的反應(yīng)環(huán)境，同時(shí)可從側(cè)面透過(guò)高透光玻璃觀察現(xiàn)象。
[0026]所述多孔玻璃為圓形結(jié)構(gòu)；
[0027]如附圖3所示，所述夾片I 3和夾片II 4為相似的結(jié)構(gòu)，由立板和兩個(gè)側(cè)板組成，兩個(gè)側(cè)板垂直固定在立板的兩個(gè)相對(duì)邊上，兩個(gè)側(cè)板之間形成容納連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器的空間；立板上加工有一個(gè)中心通孔，夾片I 3上的中心通孔大于夾片II 4上的中心通孔，立板上的外側(cè)表面上加工有四個(gè)以中心通孔為圓心的內(nèi)凹的弧形槽，弧形槽的內(nèi)緣與中心通孔之間的區(qū)域也為內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，該內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的深度小于弧形槽的深度；
[0028]所述夾片I 3和夾片II 4將多孔玻璃夾持在立板的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)之中后粘接在一起，夾片I 3和夾片II 4上的四個(gè)弧形槽形成四個(gè)獨(dú)立的月形腔室，多孔玻璃的外緣位于四個(gè)月形腔室中，夾片I 3和夾片II 4上的每個(gè)弧形槽還設(shè)有兩個(gè)獨(dú)立的通路與之相通，一個(gè)通道連接管路接頭，另一個(gè)通道連接具有導(dǎo)線的金屬接頭，月形腔室內(nèi)埋設(shè)電極并通過(guò)銀漆包線連接至金屬接頭，鏡相對(duì)應(yīng)的月形腔室內(nèi)電極的金屬接頭之間通過(guò)導(dǎo)線相連；
[0029]所述兩個(gè)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器2分別置于夾片I 3和夾片II 4上的兩個(gè)側(cè)板之間并與其固定成一體，連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器的中心孔與夾片I 3和夾片II 4上的中心孔大小一致且同心；上述組件整體置于恒溫水槽I上設(shè)置的容納腔內(nèi)，恒溫水槽I上的觀測(cè)孔與連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器2的中心孔相對(duì)應(yīng)，觀測(cè)孔用于觀察多孔玻璃中的時(shí)空有序現(xiàn)象。
[0030]工作原理:旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)的實(shí)現(xiàn)通過(guò)兩個(gè)相互垂直的時(shí)變電場(chǎng)通過(guò)矢量加和的方式實(shí)現(xiàn)；單個(gè)時(shí)變電場(chǎng)通過(guò)在反應(yīng)介質(zhì)兩側(cè)對(duì)應(yīng)放置的，由鹽橋液路介導(dǎo)的一對(duì)電極實(shí)現(xiàn)。電極埋設(shè)于反應(yīng)區(qū)周?chē)乃膫€(gè)月形腔室中。月形腔室相互獨(dú)立，具有獨(dú)立的液路系統(tǒng)，多孔玻璃的邊緣部分伸入月形腔室中，由此造成的反應(yīng)器與月形腔室連通的縫隙通過(guò)硅乳膠密封；
[0031]工作時(shí)，啟動(dòng)恒溫水槽I的恒溫循環(huán)水。向月形腔室栗入飽和鹽溶液。斜向相對(duì)的電極組成回路，連接至可編程電源。同時(shí)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器2內(nèi)也加注反應(yīng)液。在月形腔室的鹽液、反應(yīng)液分別充滿月形腔室和連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器2與夾片I 3和夾片II 4形成的腔室后。通過(guò)恒溫水槽的觀測(cè)孔開(kāi)始觀測(cè)，適時(shí)啟動(dòng)電源進(jìn)行動(dòng)力學(xué)調(diào)控實(shí)驗(yàn)。
[0032]綜上所述，以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)調(diào)控化學(xué)反應(yīng)擴(kuò)散體系的可控溫實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括恒溫水槽(I)、夾片I (3)、夾片II (4)、多孔玻璃(5)和兩個(gè)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器(2); 所述恒溫水槽(I)上設(shè)置有矩形的容納腔，容納腔的相對(duì)側(cè)壁上留有圓形的觀測(cè)孔； 所述連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器(2)具有中心孔的矩形裝置，中心孔的一側(cè)使用高透光玻璃封閉，另一側(cè)開(kāi)放，其上表面設(shè)有三個(gè)管路接口通過(guò)內(nèi)埋管路與中心孔相通； 所述多孔玻璃為圓形結(jié)構(gòu)； 所述夾片I⑶和夾片II⑷為相似的結(jié)構(gòu)，由立板和兩個(gè)側(cè)板組成，兩個(gè)側(cè)板垂直固定在立板的兩個(gè)相對(duì)邊上，兩個(gè)側(cè)板之間形成容納連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器的空間；立板上加工有一個(gè)中心通孔，夾片I (3)上的中心通孔大于夾片II (4)上的中心通孔，立板上的外側(cè)表面上加工有四個(gè)以中心通孔為圓心的內(nèi)凹的弧形槽，弧形槽的內(nèi)緣與中心通孔之間的區(qū)域也為內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，該內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的深度小于弧形槽的深度； 所述夾片I (3)和夾片II (4)將多孔玻璃夾持在立板的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)之中后粘接在一起，夾片I (3)和夾片II (4)上的四個(gè)弧形槽形成四個(gè)獨(dú)立的月形腔室，多孔玻璃的外緣位于四個(gè)月形腔室中，夾片I (3)和夾片II (4)上的每個(gè)弧形槽還設(shè)有兩個(gè)獨(dú)立的通路與之相通，一個(gè)通道連接管路接頭，另一個(gè)通道連接具有導(dǎo)線的金屬接頭，月形腔室內(nèi)埋設(shè)電極并通過(guò)銀漆包線連接至金屬接頭，鏡相對(duì)應(yīng)的月形腔室內(nèi)電極的金屬接頭之間通過(guò)導(dǎo)線相連； 所述兩個(gè)連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器(2)分別置于夾片I (3)和夾片II (4)上的兩個(gè)側(cè)板之間并與其固定成一體，連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器的中心孔大于夾片I (3)和夾片II (4)上的中心孔，無(wú)高透光玻璃的一側(cè)對(duì)向夾片I (3)和夾片II (4)上的中心孔且與之同心，高透光玻璃和夾片I (3)和夾片II (4)之間圍成圓柱形艙室；上述組件整體置于恒溫水槽(I)上設(shè)置的容納腔內(nèi)，恒溫水槽(I)上的觀測(cè)孔與連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器(2)的中心孔相對(duì)應(yīng)，觀測(cè)孔用于觀察多孔玻璃(5)中的時(shí)空有序現(xiàn)象。2.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)調(diào)控化學(xué)反應(yīng)擴(kuò)散體系的可控溫實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述夾片I (3)和夾片II (4)由亞克力材質(zhì)的工型板粘合而成，粘和劑為硅乳膠。3.如權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)調(diào)控化學(xué)反應(yīng)擴(kuò)散體系的可控溫實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述多孔玻璃(5)作為反應(yīng)介質(zhì)部分伸入月形艙中，由此造成的多孔玻璃(5)與月形腔室連通的縫隙通過(guò)硅乳膠密封。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)調(diào)控化學(xué)反應(yīng)擴(kuò)散體系的可控溫實(shí)驗(yàn)裝置，屬于非平衡實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域。裝置包括恒溫水槽、兩個(gè)夾片、多孔玻璃和兩個(gè)反應(yīng)器；兩個(gè)夾片將多孔玻璃夾持在立板的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)之中后粘接在一起，兩夾片上的四個(gè)弧形槽形成四個(gè)獨(dú)立的月形腔室，多孔玻璃的外緣位于四個(gè)月形腔室中；兩個(gè)反應(yīng)器分別置于兩個(gè)夾片上的兩個(gè)側(cè)板之間并與其固定成一體，反應(yīng)器的中心孔與大于夾片上的中心孔且與之同心；上述組件整體置于恒溫水槽上設(shè)置的容納腔內(nèi)，恒溫水槽上的觀測(cè)孔與反應(yīng)器的中心孔相對(duì)應(yīng)，觀測(cè)孔用于觀察多孔玻璃的工作情況。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)反應(yīng)擴(kuò)散體系施加旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)并實(shí)施控溫，有效降低了試驗(yàn)難度。
【IPC分類】B01J19/08
【公開(kāi)號(hào)】CN204816483
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520433363
【發(fā)明人】吉琳, 周逸
【申請(qǐng)人】首都師范大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年6月23日