【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于分子或微粒運(yùn)動(dòng)，尤其涉及一種多維定量探究分子運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置及方法。
技術(shù)介紹
1、現(xiàn)階段很多探究分子運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)大多僅從定性的角度研究分子(或微粒)運(yùn)動(dòng)，沒有從定量的角度研究溫度、介質(zhì)、濃度及分子(或微粒)種類等因素對(duì)微粒運(yùn)動(dòng)速率的影響；例如，從定性的角度探究分子(或微粒)運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，通過將兩只分別裝有濃氨水和酚酞稀溶液的開口容器放在倒扣的大燒杯下，一段時(shí)間后酚酞稀溶液由無色變紅色的方法來進(jìn)行演示，該方法試劑用量大、逸出的氨氣會(huì)污染環(huán)境。
2、而定量實(shí)驗(yàn)又是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要組成部分，定量實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛏钊肓私馕镔|(zhì)及其變化的量的特征，揭露各因素之間的數(shù)量關(guān)系，確定某些因素的數(shù)值，從量的角度來研究了解物質(zhì)的性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)及其變化規(guī)律；因此，將化學(xué)定性實(shí)驗(yàn)定量化處理，就顯得尤為重要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種多維定量探究分子運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置及方法。
2、這種多維定量探究分子運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，包括：分子檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)軌跡顯示桿、時(shí)間顯示部件、可恒溫玻璃管、檢測(cè)控制電路和進(jìn)樣部件；檢測(cè)控制電路包括多組運(yùn)算放大比較器和單片機(jī)；單片機(jī)電連接時(shí)間顯示部件和運(yùn)算放大比較器；
3、進(jìn)樣部件的一端部伸入可恒溫玻璃管且伸入部分設(shè)有樣品池，沿進(jìn)樣部件的軸向在樣品池底部和上部位置均打設(shè)有孔道a和孔道b，孔道a和孔道b未與樣品池連通的端部分別連接開關(guān)閥a和開關(guān)閥b；進(jìn)樣部件在可恒溫玻璃管內(nèi)可來回拉動(dòng)；開關(guān)閥a連接裝有純凈水或樣品的注射器，
4、分子檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)軌跡顯示桿設(shè)于可恒溫玻璃管內(nèi)，分子檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)軌跡顯示桿的兩端由密封裝置固定于可恒溫玻璃管內(nèi)壁；分子檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)軌跡顯示桿上側(cè)安裝有多組探針，分子檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)軌跡顯示桿下側(cè)對(duì)應(yīng)位置處安裝有l(wèi)ed燈；每組探針由兩只探針組成，這兩只探針用吸有水的無紡布連接；分子檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)軌跡顯示桿上的多組探針均通過信號(hào)線連接檢測(cè)控制電路中的多組運(yùn)算放大比較器的負(fù)輸入端，各組運(yùn)算放大比較器的正輸入端均連接設(shè)定電壓值的電源，各組運(yùn)算放大比較器的輸出端均通過控制線連接與該組探針相對(duì)應(yīng)的led燈；各組運(yùn)算放大比較器的輸出端還電連接單片機(jī)；
5、檢測(cè)控制電路，用于控制每組探針對(duì)應(yīng)位置的led燈亮滅,用于控制時(shí)間顯示部件進(jìn)行計(jì)時(shí)并顯示時(shí)間；
6、可恒溫玻璃管上設(shè)有氣體或液體入口a、循環(huán)水入口c、氣體或液體出口b以及循環(huán)水出口d。
7、作為優(yōu)選：探針的數(shù)量為8組，每組探針由兩只探針組成，led燈的數(shù)量為8只。
8、作為優(yōu)選：探針為表面鍍金的銅探針。
9、作為優(yōu)選：還設(shè)有蜂鳴器，單片機(jī)電連接蜂鳴器，單片機(jī)用于控制蜂鳴器鳴叫。
10、作為優(yōu)選：?jiǎn)纹瑱C(jī)采用stc89c51芯片。
11、作為優(yōu)選：密封裝置為數(shù)個(gè)密封圈。
12、作為優(yōu)選：
13、進(jìn)樣部件包括進(jìn)樣活塞套和進(jìn)樣活塞桿，進(jìn)樣活塞桿一端部設(shè)有多個(gè)密封圈，進(jìn)樣活塞桿帶有密封圈的端部插入進(jìn)樣活塞套，位于可恒溫玻璃管內(nèi)的進(jìn)樣活塞桿一端部的其中兩個(gè)密封圈之間徑向鉆設(shè)有孔穴作為樣品池；
14、沿進(jìn)樣部件的軸向在樣品池底部和和高約2/3處均打設(shè)有孔道a和孔道b，孔道a和孔道b未與樣品池連通的端部分別連接開關(guān)閥a和開關(guān)閥b。
15、作為優(yōu)選：樣品池的體積為1.5ml；孔道a和孔道b的直徑均為1mm。
16、一種多維定量探究分子運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置的工作方法，包括以下步驟：
17、步驟1、將開關(guān)閥b與廢液瓶相連接，將進(jìn)樣活塞桿向外拉至最里端的密封圈完全進(jìn)入進(jìn)樣活塞套內(nèi)；
18、步驟2、將裝有純凈水的注射器與開關(guān)閥a相連接，依次打開開關(guān)閥a和開關(guān)閥b，緩緩?fù)苿?dòng)注射器，清洗樣品池及孔道a和孔道b；
19、步驟3、將裝有純凈水的注射器與開關(guān)閥a斷開，將另一只裝有樣品的注射器與開關(guān)閥a連接，緩緩將樣品推入樣品池內(nèi)，關(guān)閉開關(guān)閥a和開關(guān)閥b；
20、步驟4、將可恒溫玻璃管上的氣體或液體入口a連接空氣泵，將可恒溫玻璃管上的氣體或液體出口b連接尾氣處理裝置，打開空氣泵電源，向可恒溫玻璃管內(nèi)通入數(shù)分鐘空氣，以凈化可恒溫玻璃管管內(nèi)空氣；關(guān)閉空氣泵電源；并且：將可恒溫玻璃管上的循環(huán)水入口c連接循環(huán)水管道，將可恒溫玻璃管上的循環(huán)水出口d連接出水管道，打開循環(huán)水管道上的開關(guān)，向可恒溫玻璃管內(nèi)通入數(shù)分鐘循環(huán)水，以控制可恒溫玻璃管管內(nèi)溫度，關(guān)閉循環(huán)水管道上的開關(guān)；
21、步驟5、將分子檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)軌跡顯示桿從可恒溫玻璃管中拉出，用純凈水充分沖洗分子檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)軌跡顯示桿上的各探針組及吸有水的無紡布后，再將分子檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)軌跡顯示桿裝回可恒溫玻璃管；
22、步驟6、打開檢測(cè)控制電路和時(shí)間顯示部件上的電源開關(guān)，將進(jìn)樣活塞桿向可恒溫玻璃管內(nèi)推進(jìn)，直至樣品池處于可恒溫玻璃管內(nèi)；led燈隨著樣品池內(nèi)樣品的分子運(yùn)動(dòng)依次被點(diǎn)亮，同時(shí)單片機(jī)控制蜂鳴器產(chǎn)生間斷鳴叫，生動(dòng)直觀呈現(xiàn)分子運(yùn)動(dòng)情況；
23、步驟7、將進(jìn)樣活塞桿向外拉至最里端的密封圈完全進(jìn)入進(jìn)樣活塞套內(nèi)，返回執(zhí)行步驟4和步驟5，重置時(shí)間顯示部件上的時(shí)間令其歸零。
24、另一種多維定量探究分子運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置的工作方法，包括以下步驟：
25、步驟1、將開關(guān)閥b與廢液瓶相連接，將進(jìn)樣活塞桿向外拉至最里端的密封圈完全進(jìn)入進(jìn)樣活塞套內(nèi)；
26、步驟2、將裝有純凈水的注射器與開關(guān)閥a相連接，依次打開開關(guān)閥a和開關(guān)閥b，緩緩?fù)苿?dòng)注射器，清洗樣品池及孔道a和孔道b；
27、步驟3、將裝有純凈水的注射器與開關(guān)閥a斷開，將另一只裝有樣品的注射器與開關(guān)閥a連接，緩緩將樣品推入樣品池內(nèi)，關(guān)閉開關(guān)閥a和開關(guān)閥b；
28、步驟4、將可恒溫玻璃管上的循環(huán)水入口c連接循環(huán)水管道，將可恒溫玻璃管上的循環(huán)水出口d連接出水管道，打開循環(huán)水管道上的開關(guān)，向可恒溫玻璃管內(nèi)通入數(shù)分鐘循環(huán)水，以控制可恒溫玻璃管管內(nèi)溫度；關(guān)閉循環(huán)水管道上的開關(guān)；或者：將可恒溫玻璃管上的循環(huán)水入口c連接循環(huán)水管道，將可恒溫玻璃管上的循環(huán)水出口d連接出水管道，打開循環(huán)水管道上的開關(guān)，向可恒溫玻璃管內(nèi)通入數(shù)分鐘循環(huán)水，以控制可恒溫玻璃管管內(nèi)溫度，關(guān)閉循環(huán)水管道上的開關(guān)；
29、步驟5、將分子檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)軌跡顯示桿從可恒溫玻璃管中拉出，用純凈水充分沖洗分子檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)軌跡顯示桿上的各探針組及吸有水的無紡布后，再將分子檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)軌跡顯示桿裝回可恒溫玻璃管；
30、步驟6、打開檢測(cè)控制電路和時(shí)間顯示部件上的電源開關(guān)，將進(jìn)樣活塞桿向可恒溫玻璃管內(nèi)推進(jìn)，直至樣品池處于可恒溫玻璃管內(nèi)；led燈隨著樣品池內(nèi)樣品的分子運(yùn)動(dòng)依次被點(diǎn)亮，同時(shí)單片機(jī)控制蜂鳴器產(chǎn)生間斷鳴叫，生動(dòng)直觀呈現(xiàn)分子運(yùn)動(dòng)情況；
31、步驟7、將進(jìn)樣活塞桿向外拉至最里端的密封圈完全進(jìn)入進(jìn)樣活塞套內(nèi)，返回執(zhí)行步驟4和步驟5，重置時(shí)間顯示部件上的時(shí)間令其歸零。
32、本專利技術(shù)的有益效果是：
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1.一種多維定量探究分子運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括：分子檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)軌跡顯示桿（4）、時(shí)間顯示部件（3）、可恒溫玻璃管（5）、檢測(cè)控制電路和進(jìn)樣部件；檢測(cè)控制電路包括多組運(yùn)算放大比較器和單片機(jī)；單片機(jī)電連接時(shí)間顯示部件（3）和運(yùn)算放大比較器；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述多維定量探究分子運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：探針（12）的數(shù)量為8組，每組探針（12）由兩只探針組成，LED燈（13）的數(shù)量為8只。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述多維定量探究分子運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：探針（12）為表面鍍金的銅探針。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述多維定量探究分子運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：還設(shè)有蜂鳴器，單片機(jī)電連接蜂鳴器，單片機(jī)用于控制蜂鳴器鳴叫。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述多維定量探究分子運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：?jiǎn)纹瑱C(jī)采用STC89C51芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述多維定量探究分子運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：密封裝置為數(shù)個(gè)密封圈（11）。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述多維定量探究分子運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：
8.根據(jù)權(quán)利
9.一種如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述多維定量探究分子運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置的工作方法，其特征在于，包括以下步驟：
10.一種如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述多維定量探究分子運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置的工作方法，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種多維定量探究分子運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括：分子檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)軌跡顯示桿（4）、時(shí)間顯示部件（3）、可恒溫玻璃管（5）、檢測(cè)控制電路和進(jìn)樣部件；檢測(cè)控制電路包括多組運(yùn)算放大比較器和單片機(jī)；單片機(jī)電連接時(shí)間顯示部件（3）和運(yùn)算放大比較器；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述多維定量探究分子運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：探針（12）的數(shù)量為8組，每組探針（12）由兩只探針組成，led燈（13）的數(shù)量為8只。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述多維定量探究分子運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：探針（12）為表面鍍金的銅探針。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述多維定量探究分子運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：還設(shè)有蜂鳴器，單片機(jī)電連接蜂鳴器，單片機(jī)用于控制蜂鳴器鳴叫。
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：邢蓓蓓，孟慶華，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇師范大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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