[发明专利]一种制备蒸馏水的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及蒸馏水制备领域，具体地说是一种制备蒸馏水的装置及方法。

背景技术

蒸馏法是目前实验室中广泛采用的制备实验室用水的方法，将原料水加工蒸馏就能得到蒸馏水，由于绝大部分无机盐类不挥发，所以蒸馏水中除去了大部分无机盐类，适用于一般的实验室工作。在教育教学中，尤其是初高中化学学习中有关于蒸馏水制备的演示实验，现有的教学用蒸馏水制备演示实验装置大多采用在导气管外进行水冷循环，需要浪费大量的水。虽然能够完成蒸馏水的制备过程，但是现有的蒸馏水制备演示实验装置冷凝水时间长，全程观摩浪费学生的时间，有的老师在等待演示结果的同时会进行下一步的教学计划，又造成了学生不能全面的观察蒸馏水的制备过程的问题。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足，提供一种制备蒸馏水的装置及方法，来解决在蒸馏水制备过程中冷凝水用时长以及浪费水资源的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种制备蒸馏水的装置，包括铁架台、酒精灯、烧瓶和蒸馏水瓶，烧瓶通过铁架台设置在酒精灯的上方，还包括冷凝装置和导气管，冷凝装置包括冷凝管组件和设置在冷凝管组件处的风扇组件，冷凝管组件上开有进气口、出气口和出水口，出气口上设置有空气阀，出水口连通至蒸馏水瓶，进气口与导气管的一端连通，导气管的另一端贯穿烧瓶的瓶塞并插入烧瓶的内部。烧瓶内产生的水蒸气通过导气管流动到冷凝管组件内进行冷却，同时，风扇组件为冷凝组件外周的空气降温，加速冷凝组件内水蒸气的冷凝，可快速产生蒸馏水，同时克服了水冷方式为冷凝管组件降温产生的浪费水资源的问题。

进一步的，冷凝管组件为主要由两个竖向的冷凝管和多个横向的冷凝管组成的封闭的爬梯状冷凝管组件，进气口开于一个竖向的冷凝管的底端，出气口和出水口开于另一个竖向的冷凝管的两端，出水口上连通有出水管；上述冷凝管组件设置在铁架台上，出水管和位于其下方的蒸馏水瓶连通。冷凝管组件由竖向的冷凝管和横向的冷凝管组成，增加了冷却过程中水蒸气的流动路径，便于快速冷凝水蒸气。

进一步的，出气口位于出水口的上方，出气口上连通有倒U型的出气管，空气阀设置在出气管上。倒U型的出气管的设置可有效避免空气中的污染物进入到冷凝管组件中；出水管便于冷凝管组件中的蒸馏水顺利的流入蒸馏水瓶之间。

进一步的，空气阀为单向阀，用于禁止外界气体流入出气管。空气阀选用单向阀，更进一步防止空气中的污染物进入到冷凝组件中。

进一步的，铁架台包括底板和竖直的固定在底板的顶面上的支撑杆和托杆，托杆的顶端设置有用于夹持导气管的夹子，支撑杆上设置有能够沿其轴向升降的支撑件和固定件，支撑件用于放置烧瓶与蒸馏水瓶，固定件用于将冷凝管组件固定在支撑杆上。

进一步的，支撑件包括连接杆、连接件和支撑环，支撑环水平的固定在连接杆的一端，连接件固定在连接杆的另一端，连接杆能够通过连接件可拆卸的装配在支撑杆上；上述支撑件共两个。。

进一步的，固定件包括固定杆、固定件和固定夹，固定夹水平的固定在固定杆的一端，固定件固定在固定杆的另一端，固定杆能够通过固定件可拆卸的装配在固定杆上；上述固定件共两个，其中一个固定杆的长度和另一个固定杆的长度不相同，上述两个固定件配合能够将冷凝管组件倾斜的固定在支撑杆上。

进一步的，还包括可视的温度计，温度计的底端贯穿烧瓶的瓶塞并插入烧瓶的内部。通过温度计实时观察烧瓶内的温度，便于及时开关或关闭空气阀。

一种制备蒸馏水的方法，采用如上述任一项所述的一种制备蒸馏水的装置来制备蒸馏水的制备蒸馏水的方法，工作流程包括：

S1、预热：对原料水进行加热，产生水蒸气，水蒸气通过导气管流动到冷凝组件中，并通过开启的空气阀流出；

S2、制备蒸馏水：当烧瓶内产生的水蒸气达到预定量时，关闭空气阀，并开启风扇组件，冷凝组件内的水蒸气液化为蒸馏水，蒸馏水流入蒸馏水瓶内。

进一步的，在进行预热前，通过固定件将冷凝管组件倾斜地固定在支撑杆上，通过一个支撑件将蒸馏水瓶放置在冷凝管组件的下方，通过另一个支撑件将烧瓶放置在酒精灯的上方，并将导气管连通在烧瓶和蒸馏水瓶之间。