如果你用化學(xué)法DIY過co2,(生物發(fā)酵不在本貼討論范圍之內(nèi))你一定對(duì)如下幾個(gè)問題頭疼不已:
1:控制?如果不使用壓力控制裝置(一般都是啟普發(fā)生器原理),你就無法控制反應(yīng)的進(jìn)程。你若用閥關(guān)閉出氣,或減少出氣量,就會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)瓶中的壓力越來越大(反應(yīng)并沒有停止,你只是切斷CO2的通路而已)。這樣一來二氧化碳方案,一者不安全(雖說你可以強(qiáng)調(diào)你用的是可以抵抗多少PSI的可樂瓶)。二來呢,浪費(fèi)反應(yīng)物。增加成本。所以現(xiàn)在大家普遍采取本論壇金版的裝置來控制反應(yīng)。東西雖好,但有一個(gè)問題就是這套系統(tǒng)過于復(fù)雜氧氣報(bào)警器,節(jié)點(diǎn)較多。一個(gè)地方氣密性不夠就導(dǎo)致整體失效。
2:壓力?你在使用DIYCO2的時(shí)候有沒有為了讓成品細(xì)化器出氣而等待很長時(shí)間。(別說你用的是香煙過濾嘴,那東西在水里浸泡長時(shí)間后發(fā)硬導(dǎo)致細(xì)化效果大大減?。?。的確要達(dá)到成品細(xì)化器出氣的水平需要的氣壓較高(還要加上水深),萬一你的反應(yīng)瓶的出氣口抗壓性不是很好,在累積的過程中就有可能漏氣。裝置的氣密性是你在等待過程中一直考慮的問題。
3:反應(yīng)物。碳源的提供主要集中在兩種東西上:(1)顆粒狀或塊狀的大理石(石灰石,方解石等CaCO3),你非要去買分析純的碳酸鈣粉末也OK.(2)碳酸氫鈉粉末(小蘇打粉)。我傾向于使用前者。第一原料來源多,好找。成本低廉。第二因?yàn)槭菈K狀且不溶于水才能使用標(biāo)準(zhǔn)啟普發(fā)生器原理來制取CO2。而小蘇打因?yàn)槠錇榉勰?,表面積大,且溶解度也很大,與酸反應(yīng)的速度很難控制。
酸的提供:(1)稀鹽酸:雖說是稀的,在CO2氣泡的帶動(dòng)下也可以揮發(fā)不少。HCL可是毒氣二氧化碳方案,誰都不想把它帶進(jìn)魚缸。況且國家現(xiàn)在的規(guī)定也不允許隨意買賣鹽酸。(2)檸檬酸:基本不會(huì)揮發(fā)。且無毒。分析純的500g晶體大概也就10錢。但其有一個(gè)致命的缺陷就是只能與小蘇打反應(yīng)制CO2(若與碳酸鈣反應(yīng)會(huì)析出溶解度很小的檸檬酸鈣沉淀,它會(huì)附著在反應(yīng)物的表面,阻止反應(yīng)的進(jìn)行)。(3)醋酸(乙酸):我現(xiàn)在就用它。雖說有揮發(fā)性,但其無毒(醋的主要成分為10%的乙酸)。少量進(jìn)入魚缸對(duì)啥都不會(huì)產(chǎn)生影響。頂多降點(diǎn)點(diǎn)PH值。況且你可以在大的記泡器中加入飽和碳酸氫鈉溶液。這樣不但能吧醋酸除掉,而且還能補(bǔ)充溶于水而損失掉的CO2(雖說很微量)。
說了那么多二氧化硫檢測儀,請看看我的反應(yīng)裝置:
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2008-9-4 11:08
大塑料瓶中內(nèi)套一個(gè)注射器(最好是100ML的),注射器的出口接一根軟管與通過大塑料瓶的橡皮塞(硅膠塞更好)的玻璃管的相連。注射器的下端用原來的橡皮活塞塞住。(重要的是塞子上要打一些小孔)。在注射器里裝大理石石子兒。你去買顆粒狀的石灰石也很好。反正很便宜。外面大瓶子里裝醋酸。(大概10%的就好)。出氣軟管接上微調(diào)閥。這樣就可以了。開始固體與酸接觸就會(huì)反應(yīng)生成CO2.你覺得出氣量太大就用閥調(diào)低。此時(shí)針筒內(nèi)的壓強(qiáng)就會(huì)逐漸升高。其內(nèi)部的酸液就會(huì)下降。與石頭的接觸面減小。反應(yīng)速度自然降低了。壓力會(huì)重新平衡。當(dāng)你晚上想關(guān)掉CO2也沒問題。完全關(guān)閉閥門就可以了,針筒內(nèi)的壓力會(huì)將酸液完全壓出去到外瓶中。固液脫離。反應(yīng)終止。
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2008-9-4 11:08
下面在上效果圖:這是一秒一泡的狀態(tài):
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2008-9-4 11:08
2秒一泡:
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2008-9-4 11:08
補(bǔ)上簡易原理圖:
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2008-9-4 17:31
開始時(shí)裝置內(nèi)管與外瓶中的壓力相等,酸液面相平。固體與酸液就會(huì)開始生成CO2。你若關(guān)小閥門,減少出氣量。內(nèi)管中的壓強(qiáng)就會(huì)增大。顯而易見,此時(shí)內(nèi)管中的酸液就會(huì)從下端的小孔中被擠到外瓶中,外瓶酸液液面升高,其上部的空氣會(huì)受到壓縮,壓強(qiáng)增大。從而達(dá)到新的平衡。你完全關(guān)斷閥門,則內(nèi)管中的壓強(qiáng)會(huì)持續(xù)增加,直到把其中的酸液全部都擠到外瓶中。此時(shí)固體與酸液分離。反應(yīng)自然停止。當(dāng)你重新打開閥門時(shí),外瓶上部被壓縮的空氣會(huì)立刻膨脹,將酸液壓回內(nèi)管中。固液又重新結(jié)合,CO2開始產(chǎn)生。
重要補(bǔ)充:在計(jì)泡器里添加飽和碳酸鈉(純堿)溶液(不是碳酸氫鈉,碳酸氫鈉的溶解度只有9.6g,純堿可達(dá)其5倍)可以幾乎洗掉所有的揮發(fā)出來的微量醋酸。(不用添加專門的洗氣裝置)。剛進(jìn)行了一個(gè)簡單的計(jì)算。我的記泡器裝有3\4的水90ml,可以溶解碳酸鈉約44克。理論上可以吸收45ml左右的純醋酸(實(shí)際上達(dá)不到,這里需要特別解釋一下,請看后面的注解),意味著基本上你可以不用經(jīng)常換里面的水了。制出的CO2非常純(本身此反應(yīng)的附加產(chǎn)物就幾乎沒有),絕對(duì)比你用鋼瓶充的純。
注解:大家都知道碳酸鈉可以和CO2反應(yīng)生成碳酸氫鈉,這樣的話不是在吸收微量醋酸的同時(shí)也會(huì)將co2除掉嗎?非也!兩方面的解釋:1醋酸的酸性比CO2(碳酸)強(qiáng)二氧化碳方案,會(huì)優(yōu)先與碳酸鈉反應(yīng)。2氣泡狀的CO2與碳酸鈉溶液的接觸面很小,損失量可以忽略。大家可以在里面多加碳酸鈉。飽和以后繼續(xù)加一些。這樣碳酸鈉只要消耗,就會(huì)有補(bǔ)充。
我的特別建議:1增大內(nèi)管的直徑,最少有5CM。只要外瓶能放進(jìn)去,越大越好。
2外瓶中添加酸液的高度決定著此裝置能提供的最大壓力。魚缸越深,細(xì)化器陶瓷片的孔隙越小,你需要的壓力就越大。(成品細(xì)化器也是有差別的)
3在內(nèi)管下部的塞子上打洞時(shí)候,多打一些,洞不要大。塞子與內(nèi)管之間不需要什么氣密。它的作用無非是在上面放石頭子而已?;蛘咧苯硬挥檬裁慈樱脗€(gè)紗布之類的網(wǎng)狀物套在下面用皮筋一繃就行
此貼在CO2發(fā)生器的制作細(xì)節(jié)上沒有冗述(我所制作的那個(gè)也不過是一個(gè)驗(yàn)證想法的粗糙之作),只是提出一個(gè)新的思考問題的方法。我覺得只要有正確的理論做指引,技術(shù)細(xì)節(jié)上的東西就不是問題,總能想到好的辦法去克服。希望以此貼拋磚引玉,大家共同來完善我們的co2DIY解決方案。有任何好的意見與想法請與我聯(lián)系。
最后我要對(duì)北化研究生院實(shí)驗(yàn)化學(xué)專業(yè)的陳躍同學(xué)表示由衷的感謝。他對(duì)洗氣過程的專業(yè)分析令人信服。
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