图2-7 浮子流量计
2。2。5 电解槽的选用
一开始我们做实验所用的电解槽是上一届的学长学姐设计的,长度大概450mm,宽度300mm,高度200mm,是一个黄色的电解槽(见图2-8(a)),但是在做实验的过程中,电解槽底部与管子连接的地方经常会出现漏液的现象,同时电解槽中会有硫酸铜晶体会残留在里面很难被溶液顺带冲出,这就给我们的实验造成了不便。
图2-8(a) 黄色旧电解槽
于是我们向范老师反映这个问题,一开始我们通过各种途径修补漏水的问题,不过效果都很差,用几次又会出现原来的漏水现象。经过讨论我们决定重新定制一个电解槽,范老师说实验设备对于实验结果的准确性至关重要,节约资源和资金是正确的,但不要为了资金而将就使用不合适的实验设备。
根据自己的需要跑了不少的商场,最后定制了一个很适合实验室设备的电解槽(见图2-8(b))。
图2-8(6) 白色新电解槽
电解槽呈现全白色,相比于之前的黄色,白色电解槽更有利于观察实验现象,在尺寸方面我们也进行了改变,这样一来,我们解决了电解槽在安装方面的问题。接下来我们配置好了硫酸铜溶液,打开了电源和泵的开关后,调试了各段程序,发现从喷嘴中喷出的电解液十分均匀的落在了工件的表面,未出现之前电解液经常溅出的现象,电解槽中的硫酸铜溶液很有利于观察,生成的金属薄膜也很均匀。由此看来,在这方面的改变是非常正确的。
2。2。6 电解液回收瓶的选用
实验室中现有的可以用来做电解液回收瓶的设备不多:两个一大一小的玻璃烧杯,一个3L的塑料桶。一开始我们怕太小的玻璃烧杯放不下足量的电解溶液,所以就把目标定在了3L的玻璃烧杯和3L的耐酸性塑料桶上。
这时有的同学认为使用烧杯,因为烧杯上面有读数,而且烧杯的透明性也比塑料桶要好,更重要的是玻璃烧杯要比耐酸性塑料桶的抗腐蚀性好多了;还有部分同学不认同,他们认为虽然玻璃烧杯在透明性和抗腐蚀性方面要比塑料桶好,但是耐酸性塑料桶的透明性和抗腐蚀性也不差,重要的是玻璃烧杯容易摔碎且不利于拿和放,塑料桶边上自带把手,不会被摔碎。最后,我们本着抓事情的主要矛盾的原则选择了3L的玻璃烧杯,只要在使用过程中注意,烧杯应该是不会被摔的,至于取放问题我们也可以解决,但是在抗腐蚀性和观察方面显然不能马虎。接下来我们就开始了实验步骤: 文献综述
(1)在烧杯中装入适量的纯净水,打开电源开关和泵的开关,使整个回路流动起来,并 保持回路基本稳定;
(2)调节流量计,使回路中的纯净水调到大致所需要的范围;
(3)再进行细微的调整,使回路的进出水量基本达到相等,记下此时流量计的流速,留作具体实验时的参考;
(4)当液体换成硫酸铜电解液后,一般情况下,当电解液的量越大,回路循环系统越容易实现,但是当硫酸铜溶液的量过大时,我们会发现泵吸取的溶液中含有大量的气泡,从而在喷嘴中喷出的硫酸铜与工件无法充分的接触,制备的金属薄膜表面质量极差。硫酸铜溶液是由无水硫酸铜和硫酸按一定的比列调制而成的。
为了调制4L的硫酸铜溶液,我们计算了硫酸和无水硫酸铜分别的质量,调制过程为: