1 主题内容与适用范围 本标准规定了铜的电化当量实验器(以下简称铜电量器)的产品分类、技术要求、试验方法和检验规则等内容。 本标准适用于供中等学校分组物理实验用的铜电量器,也适用于供高等学校普通物理实验用的铜电量器。 2 引用标准 GB 5120.1 粗铜化学分析方法碘化钾一硫代硫酸盐容量法测定铜量 JY 0001 教学仪器产品一般质量要求 JY 0002 教学仪器产品的检验规则 3 产品分类 3.1 产品按铜电极板(以下简称极板)的固定方式分插入式和悬挂式两种型式。 3.2 产品按极板单面面积的大小分为下列六个规格:25,35,45,60,80,100cm2。 注:35cm2及45cm2两种规格的铜电量器适用于中等学校物理实验,实验条件及方法见附录A(参考件)。 4 技术要求 4.1 铜电量器由极板和电解槽组成。电解槽应带溢液盘,极板不少于三块。 4.2 极板 4.2.1 极板由铜含量不低于99%的铜板制成。 4.2.2 极板的厚度为20-0.50mm,宽度及高度符合表1规定的要求。 4.2.3 极板表面应光滑、清洁、不应有分层、裂缝、起皮、气泡、压折、夹杂、氧化铜和绿锈。 4.2.4 极板上应有连接电路的连接柄或连接架,连接柄或连接架上有内径为4mm的电插孔或M5的连接螺钉。极板固定后,电插孔或连接螺钉位于电解槽槽口之上,其中心距槽口不小于15mm。
表1
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产品规格 |
25 |
35 |
45 |
60 |
80 |
100 |
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极板宽度mm |
55±0.60 |
5±0.60 |
5±0.60 |
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极板高度mm |
45±1.25 |
63±1.50 |
60±1.50 |
80±1.50 |
85±1.75 |
105±1.75 | 4.3 电解槽 4.3.1 电解槽及溢液盘用耐酸透明材料制成,最薄处壁厚不小于2.0mm。 4.3.2 插入式铜电量器的电解槽,有插放极板的定位槽。定位槽的要求如图1所示,定位槽不小于5对,槽宽壁为2.50±0.30mm,相邻的两条槽之间的距离s相等,且距离s不小于17.5mm。相对的两条槽间的距离S1与极板宽度的配合尺寸应符合表2的要求。
表2
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极板宽度 |
55 |
75 |
95 |
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相对两条定位槽
之间的距离S1 |
56.00 |
76.00 |
96.00 |
4.3.3 悬挂式铜电量器的极板固定后,极板之间的距离应相等,且不小于15mm。 4.3.4 极板固定在电解槽后,极板上沿位于电解槽槽口之下,与槽口的距离不小于10mm,极板下沿与电解槽底应有不小于2mm的缝隙。 4.3.5 极板插入电解槽中,应取放方便,定位可靠。 4.3.6 电解槽和溢液盘不庆有裂缝和渗漏现象。 4.3.7 电解槽和溢液盘的表面质量应符合JY 0001标准中6.9条要求。 4.4 低温试验:产品经-40℃保持8h后而变形、裂缝和渗漏现象。 5 试验方法 5.1 按GH 5120.1规定的方法检验极板的铜含量。 5.2 用分度值不低于0.05mm的游标尺检查4.2.2、4.2.4、4.3.1、4.3.2、4.3.3、4.3.4条规定的尺寸。 5.3 在电解槽及溢液盘内盛水,检查有无渗漏现象。 5.4 产品的表面质量凭感官检验。 5.5 低温试验方法:试验在非包装状态下进行,温度-40±2℃,保持时间8h。低温贮存试验后,检验本标准技术要求4.3.5、4.3.6、4.4条的规定。 6 检验规则 6.1 检验分类、抽样方法、判定规则执行JY 0002标准中第3.2、3.3、3.4条的规定。 6.2 交收检验时,必须检验的产品主要技术指标为本标准的4.1、4.2.1、4.2.2、4.2.3、4.3.5、4.3.6、4.3.7条。 如有铜板原材料生产厂质量检验部门的质量保证书,或有生产厂铜板入库时的铜含量化验合格报告,4.2.1条可免检。 6.3 例行试验项目及试验条件 检验本标准技术要求的全部内容。 6.4 监督检验项目为例行试验规定的部分或全部内容。 6.5 受检的单台样品不符合本标准4.1、4.2.1、4.3.5、4.3.6条规定的要求,则该样品为不合格。 7 标志、说明书、包装、运输和贮存 应符合JY 0001标准中第9章有关规定。
附录A 测定铜的电化当量的实验条件及实验方法(参考件) 铜电量器与中学所配备的其它仪器配套使用,测定铜的电化当量,最大相对误差不大于9%。下列实验条件及实验方法供参考。 A1 实验条件 A1.1 实验装置及实验仪器 实验装置示意图如图A1所示,图中B为铜电量器,E为J1202系列学生电源,A为J0407系列直流安培表,R为10Ω×2A或5Ω×3A滑动变阻器。 极板质量用J0401型学生天平测量,电解时间用秒表测定。 A1.2 电解液配方:每100mL蒸馏水中溶解20g化学纯硫酸铜(CuSO4·5H2O),待硫酸铜全部溶解后加入6mL密度为1.84g/cm3的浓硫酸。为使铜在负极上沉积的均匀、紧密,可再加3g葡萄糖做添加剂。 A1.3 实验时电解液最适宜的温度为20~40℃,室温低于10℃时,可将电解液加热。 A1.4 电源输出电压置14V档,用极板面积为35的铜电量器,电解电流为2A,电解时间为30min;用极板面积为45的铜电量器,电解电流为3A,电解时间为20min。 A2 实验方法 A2.1 清洗极板:在100ml的蒸馏水中加入含量为65%~68%的硝酸40ml,配制成硝酸浸蚀液,极板去掉毛刺,在硝酸浸蚀液中浸蚀约30s,取出后用水冲洗干净。 A2.2 测量极板质量时,应先把极板烘干,待冷却至室温后再用天平测量。 A2.3 电解时应保持电解电流不变。 附加说明: 本标准由全国教学仪器标准化技术委员会提出并归口 本标准由江苏省教育委员会教育技术装备处负责起草 本标准起草人:陈湘华 高 翔 李伯明
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