阅读说明：本技术 一种实验用氢氧化钠生产方法 (Production method of sodium hydroxide for experiment ) 是由 程正宇 李涵 于 2020-07-21 设计创作，主要内容包括：本发明涉及氢氧化钠生产领域,具体的说是一种实验用氢氧化钠生产方法,该方法中使用的生产装置包括反应槽、装置盒、料斗、添加结构、第二齿轮、第一转轴、添加孔、第二转轴、压辊、排出孔、刮板、调节结构和槽盖。本发明通过第二齿轮的转动,使得第二齿轮上开设的添加孔可以周期性的与料斗进行连通,从而使料斗内的氯化钠固体进入装置盒,使得氯化钠的添加具有更高的准确性,压辊在装置盒的内侧壁上进行滚动,从而将添加的氯化钠固体进行碾碎,使得氯化钠固体在进入水溶液中后溶解速度更快,保证制取的效率,被碾碎的氯化钠固体会被压辊后方的刮板刮动,并通过装置盒内设置的排出孔落入反应槽内进行溶解,以补充因电解而消耗的氯化钠。(The invention relates to the field of sodium hydroxide production, in particular to a method for producing sodium hydroxide for experiments. According to the invention, through the rotation of the second gear, the adding holes formed in the second gear can be periodically communicated with the hopper, so that sodium chloride solids in the hopper enter the device box, the sodium chloride is added with higher accuracy, the pressing roller rolls on the inner side wall of the device box, and the added sodium chloride solids are crushed, so that the dissolving speed of the sodium chloride solids after entering the aqueous solution is higher, the preparation efficiency is ensured, and the crushed sodium chloride solids can be scraped by the scraping plate behind the pressing roller and fall into the reaction tank through the discharge hole formed in the device box to be dissolved, so that the sodium chloride consumed by electrolysis is supplemented.)

一种实验用氢氧化钠生产方法

技术领域

本发明涉及氢氧化钠生产领域，具体说是一种实验用氢氧化钠生产方法。

背景技术

氢氧化钠，化学式为NaOH，俗称烧碱、火碱、苛性钠，为一种具有强腐蚀性的强碱，一般为片状或块状形态，易溶于水(溶于水时放热)并形成碱性溶液，另有潮解性，易吸取空气中的水蒸气(潮解)和二氧化碳(变质)，可加入盐酸检验是否变质。NaOH是化学实验室其中一种必备的化学品，亦为常见的化工品之一。纯品是无色透明的晶体。

然而，在通过电解氯化钠方式制取氢氧化钠时，随着电解的进行，溶液中的氯化钠会被逐渐消耗，需要保证氯化钠溶液的浓度以保持氢氧化钠的制取效率，同时在添加氯化钠时若氯化钠固体在水中溶解较慢也会降低制取效率。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种实验用氢氧化钠生产方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种实验用氢氧化钠生产方法，包括以下步骤：

S1：将生产装置的反应槽内放置足量的水，使得液面可以没过槽盖底侧设置的隔板，将电解用的两根碳棒依次穿过槽盖两侧的密封圈，转动一侧的螺杆则可以对碳棒的浸入长度进行调节，同时在弹簧的作用下，第三齿轮侧面的橡胶垫圈与碳棒侧面紧密抵触，进一步对碳棒电极的位置进行固定，将集气用的导气管通过排气孔连接收集装置，最后于料斗内添加一定的氯化钠固体；

S2：转动摇杆，使得第二齿轮开始转动，由于第二齿轮上开设有添加孔，添加孔会周期性的与料斗的出料口相连通，使得料斗内氯化钠固体缓缓流进装置盒内，对于流入装置盒内的氯化钠固体，第二转轴侧面设置的压辊在滚动的同时会将流入装置盒内的氯化钠固体压碎，并被压辊一侧的刮板刮动，随着第二转轴的转动，最终由排出孔流入反应槽内；

S3：通过转动螺杆改变碳棒浸入溶液的长度进而改变反应速率，当溶质氯化钠持续被消耗时，还可以继续通过转动摇杆进行添加，保证反应的持续进行，提升氢氧化钠的制取效率；

其中，S1中的生产装置包括反应槽，所述反应槽的一侧设有槽盖，所述槽盖上固定连接有装置盒，所述装置盒的一侧设有料斗，所述装置盒内设有添加结构，所述添加结构包括第二齿轮、第一转轴、添加孔、第二转轴、压辊、排出孔和刮板，所述第一转轴与所述装置盒转动连接，所述第一转轴上固定连接有所述第二齿轮，所述第二齿轮一侧开设有所述添加孔，所述第一转轴侧面固定连接有所述第二转轴，所述第二转轴的另一端与所述装置盒内侧滑动连接，所述第二转轴上转动连接有所述压辊，所述压辊与所述装置盒的内侧滚动连接，所述刮板的一端与所述第二转轴垂直固定连接，所述刮板的一侧与所述装置盒的内侧滑动连接，所述装置盒与所述第二齿轮相离的一侧开设有所述排出孔，所述槽盖的两侧设有调节结构。

优选的，为了方便对第二齿轮进行驱动，使其发挥正常功能，对氯化钠固体进行添加，所述添加结构还包括摇杆和第一齿轮，所述摇杆与所述装置盒转动连接，所述摇杆的一端固定连接有所述第一齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合。

优选的，为了进一步加快氯化钠固体在进入水溶液后的溶解速度，并保证溶液内溶质的均匀度，提升制取效率，所述添加结构还包括搅拌器，所述第一转轴远离所述第二齿轮的一端固定连接有所述搅拌器。

优选的，为了防止两端电极产生的氢气和氯气发生混合，造成危险，所述调节结构包括隔板，所述隔板设有两个，两个所述隔板分别垂直固定连接于所述槽盖的底侧，且所述槽盖于两个所述隔板与所述槽盖的侧壁之间开设有排气孔。

优选的，为了方便对用作电极的碳棒浸入溶液的长度进行调节，以对反应速度进行调节，所述调节结构还包括第三齿轮、橡胶垫圈和第三转轴，所述第三转轴与所述槽盖滑动连接，所述第三转轴上固定连接有所述第三齿轮，所述第三齿轮的侧面固定连接有所述橡胶垫圈。

优选的，为了对碳棒的一端进行夹紧固定，所述调节结构还包括螺杆和弹簧，所述螺杆与所述第三齿轮的侧面螺纹连接，所述螺杆与所述槽盖滑动连接，所述螺杆的两端固定连接有所述弹簧，两个所述弹簧的另一端固定连接于所述槽盖，为了避免反应槽内的气体发生逸出，方便对气体进行收集，所述调节结构还包括密封圈，所述密封圈为弹性结构，且所述密封圈的中部厚度小于边缘厚度，所述密封圈的外侧与所述槽盖固定连接。

本发明的有益效果是：

(1)本发明提供了一种实验用氢氧化钠生产方法，通过第二齿轮的转动，使得第二齿轮上开设的添加孔可以周期性的与料斗进行连通，从而使料斗内的氯化钠固体进入装置盒，使得氯化钠的添加具有更高的准确性，另一方面，第二转轴的转动会使得侧面设置的压辊在装置盒的内侧壁上进行滚动，从而将添加的氯化钠固体进行碾碎，使得氯化钠固体在进入水溶液中后溶解速度更快，从而保证制取的效率，被碾碎的氯化钠固体最后会被压辊后方的刮板进行刮动，并通过装置盒内设置的排出孔落入反应槽内进行溶解，以补充因电解而消耗的氯化钠，保证制取的持续稳定进行。

(2)本发明提供了一种实验用氢氧化钠生产方法，通过搅拌器对溶液进行搅拌，使氯化钠固体充分溶解，将固定的两只石墨电极接通外部电源开始电解，产生的氢气和氯气不会发生混合，并可以由排气孔进行收集，在反应过程中可以通过转动螺杆改变碳棒浸入溶液的长度进而改变反应速率。

附图说明

图1为本发明的方法流程图；

图2为本发明中使用的生产装置的整体结构示意图；

图3为图2所示的反应槽与添加结构的连接结构示意图；

图4为图2所示的装置盒与添加结构的连接结构示意图；

图5为图2所示的调节结构与槽盖的连接结构示意图。

图中：1、反应槽，2、装置盒，3、料斗，4、添加结构，41、摇杆，42、第一齿轮，43、第二齿轮，44、第一转轴，45、添加孔，46、第二转轴，47、压辊，48、排出孔，49、搅拌器，49a、刮板，5、调节结构，51、螺杆，52、第三齿轮，53、隔板，54、橡胶垫圈，55、第三转轴，56、密封圈，57、弹簧，6、槽盖，7、排气孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5所示，一种实验用氢氧化钠生产方法，包括以下步骤：

S1：将生产装置的反应槽1内放置足量的水，使得液面可以没过槽盖6底侧设置的隔板53，将电解用的两根碳棒依次穿过槽盖6两侧的密封圈56，转动一侧的螺杆51则可以对碳棒的浸入长度进行调节，同时在弹簧57的作用下，第三齿轮52侧面的橡胶垫圈54与碳棒侧面紧密抵触，进一步对碳棒电极的位置进行固定，将集气用的导气管通过排气孔连接收集装置，最后于料斗3内添加一定的氯化钠固体；

S2：转动摇杆41，使得第二齿轮43开始转动，由于第二齿轮43上开设有添加孔45，添加孔45会周期性的与料斗3的出料口相连通，使得料斗3内氯化钠固体缓缓流进装置盒2内，对于流入装置盒2内的氯化钠固体，第二转轴46侧面设置的压辊47在滚动的同时会将流入装置盒2内的氯化钠固体压碎，并被压辊47一侧的刮板49a刮动，随着第二转轴46的转动，最终由排出孔48流入反应槽1内；

S3：通过转动螺杆51改变碳棒浸入溶液的长度进而改变反应速率，当溶质氯化钠持续被消耗时，还可以继续通过转动摇杆41进行添加，保证反应的持续进行，提升氢氧化钠的制取效率；

其中，S1中的生产装置包括反应槽1，所述反应槽1的一侧设有槽盖6，所述槽盖6上固定连接有装置盒2，所述装置盒2的一侧设有料斗3，所述装置盒2内设有添加结构4，所述添加结构4包括第二齿轮43、第一转轴44、添加孔45、第二转轴46、压辊47、排出孔48和刮板49a，所述第一转轴44与所述装置盒2转动连接，所述第一转轴44上固定连接有所述第二齿轮43，所述第二齿轮43一侧开设有所述添加孔45，所述第一转轴44侧面固定连接有所述第二转轴46，所述第二转轴46的另一端与所述装置盒2内侧滑动连接，所述第二转轴46上转动连接有所述压辊47，所述压辊47与所述装置盒2的内侧滚动连接，所述刮板49a的一端与所述第二转轴46垂直固定连接，所述刮板49a的一侧与所述装置盒2的内侧滑动连接，所述装置盒2与所述第二齿轮43相离的一侧开设有所述排出孔48，所述槽盖6的两侧设有调节结构5。

作为本发明的一种技术优化方案，所述添加结构4还包括摇杆41和第一齿轮42，所述摇杆41与所述装置盒2转动连接，所述摇杆41的一端固定连接有所述第一齿轮42，所述第一齿轮42与所述第二齿轮43相啮合，为了方便对第二齿轮进行驱动，使其发挥正常功能，对氯化钠固体进行添加。

作为本发明的一种技术优化方案，所述添加结构4还包括搅拌器49，所述第一转轴44远离所述第二齿轮43的一端固定连接有所述搅拌器49，为了进一步加快氯化钠固体在进入水溶液后的溶解速度，并保证溶液内溶质的均匀度，提升制取效率。

作为本发明的一种技术优化方案，所述调节结构5包括隔板53，所述隔板53设有两个，两个所述隔板53分别垂直固定连接于所述槽盖6的底侧，且所述槽盖6于两个所述隔板53与所述槽盖6的侧壁之间开设有排气孔7，为了防止两端电极产生的氢气和氯气发生混合，造成危险。

作为本发明的一种技术优化方案，所述调节结构5还包括第三齿轮52、橡胶垫圈54和第三转轴55，所述第三转轴55与所述槽盖6滑动连接，所述第三转轴55上固定连接有所述第三齿轮52，所述第三齿轮52的侧面固定连接有所述橡胶垫圈54，为了方便对用作电极的碳棒浸入溶液的长度进行调节，以对反应速度进行调节。

作为本发明的一种技术优化方案，所述调节结构5还包括螺杆51和弹簧57，所述螺杆51与所述第三齿轮52的侧面螺纹连接，所述螺杆51与所述槽盖6滑动连接，所述螺杆51的两端固定连接有所述弹簧57，两个所述弹簧57的另一端固定连接于所述槽盖6，所述调节结构5还包括密封圈56，所述密封圈56为弹性结构，且所述密封圈56的中部厚度小于边缘厚度，所述密封圈56的外侧与所述槽盖6固定连接，为了避免反应槽1内的气体发生逸出，方便对气体进行收集。

本发明在使用时，首先，将反应槽1内放置足量的水，使得液面可以没过槽盖6底侧设置的隔板53，将电解用的两根碳棒依次穿过槽盖6两侧的密封圈56，由于密封圈56的弹性结构，使得碳棒在***后具有良好的密封性，而转动一侧的螺杆51则可以对碳棒的浸入长度进行调节，同时在弹簧57的作用下，第三齿轮52侧面的橡胶垫圈54与碳棒侧面紧密抵触，进一步对碳棒电极的位置进行固定，将集气用的导气管通过排气孔连接收集装置，最后于料斗3内添加一定的氯化钠固体，此时，使用者可以通过转动摇杆41，使得第二齿轮43开始转动，由于第二齿轮43上开设有添加孔45，添加孔45会周期性的与料斗3的出料口相连通，使得料斗3内氯化钠固体缓缓流进装置盒2内，对于流入装置盒2内的氯化钠固体，第二转轴46侧面设置的压辊47在滚动的同时会将流入装置盒2内的氯化钠固体压碎，并被压辊47一侧的刮板49a刮动，随着第二转轴46的转动，最终由排出孔48流入反应槽1内，由于氯化钠固体被碾压成粉末状，更易进行溶解，同时第二转轴46底端设有搅拌器49，在第二转轴46转动过程中，还会通过搅拌器49对溶液进行搅拌，使氯化钠固体充分溶解，将固定的两只石墨电极接通外部电源开始电解，由于隔板53的设置，产生的氢气和氯气不会发生混合，并可以由排气孔7进行收集，在反应过程中可以通过转动螺杆51改变碳棒浸入溶液的长度进而改变反应速率，当溶质氯化钠持续被消耗时，还可以继续通过转动摇杆41进行添加，保证反应的持续进行，提升氢氧化钠的制取效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。