个化学小发明.docx

1个化学小发明东南大学材料学院李擎宇本文介绍了个化学小发明第个是外置药桶型泡沫灭火器它可以反复使用并可随关随停第个是新型启普发生器它适用液体和液体反应随用随制气体第个是冰雪天汽车上坡防滑橡胶履带它利用化学反应放热解决了雨天上坡路面湿滑的问题生活中一些看似难以解决的问题通过细致观察理智分析就会捕捉到一闪即逝的灵感找到巧妙的解决方法经历探究过程中无数次的失败或成功会感受到小发明的无穷魅力外置药桶型泡沫灭火器正常的泡沫灭火器内有两个内胆分别盛放两种液体它们是硫酸铝和碳酸氢钠溶液两种溶液互不接触不发生化学反应需要工作时把灭火器倒立两种溶液混合在一起就会产生大量的二氧化碳气体如图所示其化学反应方程式为传统的泡沫灭火器平时不能碰倒否则就会发生化学反应直至泡沫灭火器内部材料用尽笔者的改进就是在桶盖上安装外置药液瓶内部改进为个室上面一个为盛液室另一个为盛液室最下部为反应室模型如图所示使用前封闭输液开关安装两个外置药桶一个装满碳酸氢钠溶液2另一个装满硫酸铝溶液根据化学反应条件碳酸氢钠药桶的体积大约是硫酸铝药桶体积的倍使用时打开输液开关液体进入各自的盛液室拨动单向门联动开关液体进入反应室开始剧烈反应通过导管喷出气体单向门可以利用反应室气压控制液体流入速度防止压强过大引起爆炸需要停止时封闭气体出口单向门开关封闭液体药液不进入反应室反应停止长期不用时关闭联动开关及输液开关即可新型启普发生器实验室常见的启普发生器要求是块状固体与液体反应制备气体利用气压升高使固液分离从而使反应中止以达到随用随制随关随停的效果其原理如图所示笔者设计的启普发生器结构如图所示容器分上下两室上室盛液体下室可放置固体或液体上下室通过一根倒型管连通通过虹吸现象可以使室液体滴入室当化学反应产生的气体越来越多时气压使液体不再滴入反应停止达到控制反应的效果短管下安装一个浮沉子防止气体进入室逃逸浮尘子上部为锥形容器上部封闭一些气体下端开有小孔下部为镂空小球中间由细线相连当加装液体时浮沉子上浮液体透过镂空小球进入型管滴入室开始化学反应制备气体当关闭气体出口时室气压高于锥形瓶内气压液体通过小孔进入锥形瓶浮尘子由于重力增3大下沉封闭型管防止气体进入上层容器这种新型启普发生器不但可以完成传统启普发生器液体与固体反应制取氢气二氧化碳硫化氢等气体实验也可以完成液体与液体反应制取二氧化硫二氧化氮一氧化氮氨气等气体实验冰雪天汽车上坡防滑橡胶履带一场冰雪过后高架桥上坡路面摩擦力迅速变小部分汽车开不上去造成道路拥堵传统解决办法是撒盐化雪或铺设草垫不但污染环境而且腐蚀桥梁笔者设计的防滑橡胶履带可由工程车铺到引桥上防滑履带下安装遇空气自发热的化学药品融冰后可以紧贴路面天气转暖后由工程车收回装上发热材料反复使用其模型如图所示履带中空安装真空包装的发热材料铁粉水木粉活性炭食盐和沸石等其化学反应方式同暖手宝炭热宝等类似当汽车碾压履带真空袋破裂发热材料与空气接触发生化学反应并放热从而融化积雪保障道路通畅加装氯化的作用是使整个发热材料内形成原电池加快反应速率收稿日期