初代應(yīng)急制氧機(jī)

?↑初代應(yīng)急制氧機(jī)模型↑

這是根據(jù)教科書(shū)

常溫制氧裝置

和

洗氣裝置

加以改造后所制作的模型，它的優(yōu)點(diǎn)有：

⒈

原材料成本低

：材料僅需

兩根吸管

和

兩個(gè)塑料瓶

（貫徹

綠色化學(xué)

的理念）； ⒉

制作難度低

：兩

瓶蓋中央

打一孔，一

瓶身中下處

再打一孔，最后用

塑料吸管

拼接和

熱熔膠

封口即可； ⒊

反應(yīng)物種類(lèi)少

、

反應(yīng)條件簡(jiǎn)單

：使用二氧化錳催化

過(guò)氧化氫溶液

（固液不加熱） （反應(yīng)方程式：2H?O???MnO???2H?O+O?↑） ⒋

反應(yīng)速率適中

：使用

100g6%

過(guò)氧化氫溶液

時(shí)，產(chǎn)氣速率穩(wěn)定且產(chǎn)氣體積大『100g6%過(guò)氧化氫溶液的配置：20g30%

過(guò)氧化氫溶液

+80g

水』

（配置原理：m濃 · ω 濃=m稀 · ω ?。?⒌

操作簡(jiǎn)便

：?向左洗氣瓶中加入適量

純凈水

沒(méi)過(guò)瓶身吸管處，以保證能進(jìn)行洗氣作用； （洗氣目的：①濕潤(rùn)

氧氣

，防止干燥的

氧氣

造成

鼻腔黏膜干燥；②控制最終出氣速率，減少產(chǎn)氣的氣流波動(dòng)；③防止人體吸入被氣流帶動(dòng)的二氧化錳粉末對(duì)人體造成損害） ?向右反應(yīng)倉(cāng)加入0.5g二氧化錳粉末，再加入配置好的100g6%

過(guò)氧化氫溶液

，旋緊蓋子，待

洗氣管口

有連續(xù)、均勻氣泡冒出時(shí)，在

出氣管口

接上吸氧管即可使用（多次實(shí)驗(yàn)測(cè)試證明能正常使用十二分鐘左右） 6.

產(chǎn)物無(wú)污染

：生成

水

，濾去二氧化錳后即可排放。 補(bǔ)充說(shuō)明：

由于設(shè)計(jì)初衷為應(yīng)急使用，所以二氧化錳的回收是后話了。畢竟真到應(yīng)急使用時(shí)，誰(shuí)還在乎二氧化錳的回收。

反應(yīng)物

的缺點(diǎn)也很麻煩，

過(guò)氧化氫溶液

常溫下易分解，等到某一天使用時(shí)，大概率分解成

水

了。 為防止反應(yīng)物變質(zhì)，以達(dá)到長(zhǎng)期存放的目的，所以改為采用二氧化錳催化

過(guò)碳酸鈉

（2Na?CO?·3H?O?），但大量固體藥品不易加入礦泉水瓶（瓶口較細(xì)，如果是脈動(dòng)瓶就當(dāng)我沒(méi)說(shuō)），所以在此基礎(chǔ)上更新為二代制氧機(jī)。

??? 二代應(yīng)急制氧機(jī)

↑二代制氧機(jī)設(shè)計(jì)圖↑（畫(huà)渣）

↑二代制氧機(jī)模型↑

二代制氧機(jī)和初代制氧機(jī)最明顯的區(qū)別就是

體積方面

。雖然體積減小了近一半，

但其

功能

、

部件

方面和

初代制氧機(jī)沒(méi)啥區(qū)別，都由

反應(yīng)裝置

和

洗氣裝置

組成，制氧的速率并沒(méi)有被影響。 另外，由于二代制氧機(jī)的反應(yīng)倉(cāng)改為

廣口塑料瓶

，添加藥物會(huì)更方便。洗氣管也由初代的

外接式

變?yōu)?/p>

內(nèi)嵌式

，避免了洗氣管暴露在外造成彎折而導(dǎo)致漏氣；洗氣管延伸到洗氣瓶瓶底，也減少了洗氣裝置內(nèi)水的需求，進(jìn)一步減輕制氧機(jī)重量。 正因此，它的一個(gè)缺點(diǎn)也體現(xiàn)了出來(lái)：由于洗氣管長(zhǎng)度減少至原來(lái)三分之一，

進(jìn)氣端

和

反應(yīng)倉(cāng)的

液面十分接近，反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的

水霧

會(huì)沿洗氣管被帶入洗氣裝置。 反應(yīng)速率慢時(shí)，水霧會(huì)被洗氣裝置內(nèi)的水吸收，影響就不大；但反應(yīng)速率快時(shí)，產(chǎn)生

水霧

更多了，洗氣速率跟不上，

水霧

無(wú)法被完全吸收，殘留水霧就會(huì)在出氣管口冒出。但原來(lái)初代制氧機(jī)的長(zhǎng)洗氣管起到了

冷凝管

的作用，出氣口仍有

水霧

的情況相對(duì)會(huì)少。

↑出氣口有冒出的

水霧↑

采用二氧化錳催化

過(guò)碳酸鈉

制氧也遇到了一個(gè)問(wèn)題。反應(yīng)放熱較為明顯，容易使得塑料瓶軟化（熱塑性塑料），但反應(yīng)放熱是固有屬性，為防止反應(yīng)倉(cāng)因放熱而變形（慘痛教訓(xùn)），所以應(yīng)適量增加水的質(zhì)量。 原因很簡(jiǎn)單，一方面是因?yàn)樗?/p>

比熱容大

，吸收相同的熱量時(shí)升溫慢，另一方面

增加了

溶劑質(zhì)量

，相當(dāng)于增加了過(guò)碳酸鈉溶解的質(zhì)量，在二氧化錳的催化下產(chǎn)生氧氣更快更多。 為了找出合適的配比，所以進(jìn)行了「

水

質(zhì)量、

過(guò)碳酸鈉

質(zhì)量和二氧化錳質(zhì)量對(duì)氣體產(chǎn)生速率和時(shí)間的影響」的對(duì)照實(shí)驗(yàn)?

↑

過(guò)碳酸鈉

、

水

、二氧化錳質(zhì)量對(duì)產(chǎn)生氣體速率和時(shí)間的影響↑

如圖表可見(jiàn)，要保證產(chǎn)生氧氣體積充足，使用制氧機(jī)時(shí)應(yīng)采用50克

過(guò)碳酸鈉

和200ml水

； 向反應(yīng)倉(cāng)中加入一克二氧化錳時(shí)，產(chǎn)氣速率

快

，產(chǎn)氣量

大

，持續(xù)時(shí)間

短

，適用于

應(yīng)急吸氧

； 向反應(yīng)倉(cāng)中加入0.5克二氧化錳時(shí)，產(chǎn)氣速率

適中

，產(chǎn)氣量

大

，持續(xù)時(shí)間

較長(zhǎng)

，適用于

正常吸氧

。