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摘要：
化学是一门以实验为主的学科，实验是提高学生的动手操作能力，更好的熟练掌握实验中的方法和要点的主要途径。化学实验台作为实验化学的基本设备，在实验过程中其操作体验，安全系数都至关重要。本文旨在研究设计一种新型多用化学实验台，这种新型化学实验台结构简单，使用方便，在进行化学实验时安全可靠，操作起来简便、省时省力，极大地减轻了学生的操作难度。
关键词：
化学实验台；新型；多功能
化学实验台是用于教学、科研等工作的实验载体，是实验室的基本设施，不仅可以用于实验操作，也能用来储存试剂等[1]。其主是由框架、台面、箱体、抽屉、地脚、拉手等部分组成，依据使用场合的不同，对每个部分的设计和材料选择都有着不同的要求。多存在于学校，研究所，化工厂等场所，是进行化学实验不可或缺的设备。市场上现存的化学实验台主要有全钢结构实验台、钢木结构实验台、铝木结构实验台、全木结构实验台、PP结构实验台等种类[2]。本文针对用于教学演示的实验台进行研究和设计，结合市场上现有的实验台的优缺点，研究设计适合高中教学演示工作的多功能实验台，以更方便、更全面的展示化学实验。
1常用化学实验台的弊端
市场上现存的化学实验台能满足大多数化学实验的需求，但是在教育器具领域，专为高中化学实验设计的实验台却很少见到，大多数的实验台往往功能强大但结构复杂，维护困难，对缺乏化学实验操作经验的学生群体来说，既无法物尽其用也存在一定的安全隐患。本文对化学实验台现存的一些问题进行了简单的研究分析[3]。
2空间利用
化学实验台因类型不同有着不同的尺寸，但高中化学实验涉及加热萃取，分解合成等各种不同反应，需要用的仪器也同样数量种类繁多，包括铁架台，玻璃仪器，酒精灯、坩埚等等。且台面整洁干净是安全实验的保障，常用试剂的保存也对实验台的空间利用提出了更高的要求。如何合理利用有限的空间，最大限度的存放教学演示所需仪器和试剂就对实验台的设计提出了较高的要求。现存的化学实验台抽屉和柜体设计难以满足高中化学实验用仪器和试剂的摆放，空间设计不合理，加大了学生操作的难度。
2.1功能欠缺
普通的实验设备功能单一，操作复杂，例如缺乏摆放天平的位置，操作区域混乱，不具备进行多种实验的功能，不方便学生的操作和学习。这一缺陷带来的结果就是，在教学过程中，很多实验无法让学生动手参与甚至无法演示，“纸上得来终觉浅”，从而学生无法掌握实验中的方法和要点。实验台的材料选择同样限制着所进行的化学实验的范围，如酚醛树脂的台面其耐受温度较低[4]，进行加热实验时需要额外注意隔热，在做设计强酸强碱类具有腐蚀性的试剂的实验时，要注意台面的抗腐蚀性能。同样，缺乏某些功能甚至会给实验带来安全隐患。
2.2能源供给短缺
在进行化学实验时，很多实验需要加热回流，或者加设电场，这就要求化学实验台能够提供这些能源，或者留有提供能源的管道或线路。现有的化学实验台一般都会配备有插座，但很难满足既有燃气配给又有回流用水流配给[5]，所以，多功能的化学实验台需要能够满足大部分能源的配给，并为能源的通进通出设计合理的管道和线路，保证能源的充足配给和安全。
2.3使用寿命和设备维护
化学实验台使用寿命的长短受很多因素的影响，试剂残留会对实验台面产生腐蚀；水渍长时间的在台面或柜体的表面，会导致实验台潮湿，从而使实验台的边缘受到影响；实验室的湿度会使实验台的连接零部件生锈，腐坏。实验台的轨道维护也是非常重要的，如果实验台抽屉中的轨道一旦出现问题，就会导致轨道损坏，无法继续使用等问题，如何保证实验台的使用寿命得到有效提升，一开始的设计和材料的选择就非常重要，日常实验过程中的维护也应该多加注意。
3改进方法
针对现存的化学实验台的优缺点以及教学适用环境需求，本人对现有的研究成果进行研究分析，结合所学知识和实践经验，研究设计了一种新型多功能化学实验台，此实验台包括集成式实验桌，其特征是在集成式实验桌前侧设置有抽屉柜，抽屉柜前侧设置有存放抽屉，存放抽屉前侧设置有抽屉把手，抽屉柜右侧设置有实验桌开启板，实验桌开启板下侧设置有转轴，实验桌开启板上侧设置有开启把手，集成式实验桌右侧设置有排水管，集成式实验桌左侧设置有电源线输出口，电源线输出口左侧设置有电源导线，电源导线上侧设置有电源插头。本实用新型结构简单，使用方便，在进行化学实验时安全可靠，操作起来简便、省时省力，极大地减轻了学生的操作难度。
3.1空间利用合理
这种新型多功能化学实验台在集成式实验桌前侧设置有抽屉柜，抽屉柜前侧设置有存放抽屉，存放抽屉前侧设置有抽屉把手，留存有较大的空间存放化学试剂和仪器。实验台框架材料能够防明火、防潮湿、防高温、避免了日光直射、干燥、通风良好，且两个抽屉分层可以杜绝药品存放过程中挥发反应的隐患。抽屉柜右侧设置有实验桌开启板，配备有高精度称量器，称量器的左侧设置有操作垫，这一设计确保了实验区和药品存放区的隔离，保障了实验区的空间又确保了实验的安全性，使得实验操作安全方便。
3.2功能齐全
通过对高中实验化学知识的学习，可以将现在高中化学实验主要分为物质的提纯和分离以及气体的制备，主要步骤有分离、萃取、反应、收集、除尾气等，需要用到铁架台、酒精灯、启普发生器、坩埚、滴管等实验设备和仪器。本实验台配备高精度的称量器，铁架台和加热圈等基础设备，操作台和足够的操作空间，且操作台面平整、不易碎裂、耐酸碱及溶剂腐蚀，耐热，不易碰碎玻璃器皿。实验台下侧设置有固定脚，有利于更好的固定设备，防止设备在进行实验使用时发生滑动影响操作。能够满足教学实验需求，且操作方便，简单安全。
3.3能源供给充沛
本实验台除了常规配备的电源设备和插座，还设计了较大的冲洗池，供水导管、冲洗水管和冲洗口，并在冲洗水管下侧设置有水管固定板，同时也可以满足实验需要回流装置时的水源问题，水流从冲洗口流出，回流到冲洗池，使用方便，在进行化学实验时安全可靠。实验过程中需要加热时可以使用配备的铁架台和加热铁圈，使用完之后可以直接冲洗水管进行冲洗和清洁，保证设备的洁净。确保实验过程中能源的持续供应和安全使用。
3.4维护方便
考虑到实验过程中试剂和水渍对实验台面的腐蚀作用，以及空间湿度对各连接零部件的锈化，本实验台在设计之初在原料的选择上就多方研究，参考比较。常用的台面有酚醛树脂复合贴面板，酚醛树脂实心板，环氧树脂以及陶瓷台面[6]，考虑其抗摩擦性能，耐冲击性和耐污染性，不弯曲，耐有机溶剂，绝缘，耐腐蚀和耐热，本实验台采用优质的环氧树脂做台面，方便清洗和日常维护。其他金属零部件都采用不锈材料以提高实验台的使用寿命。其次在使用的过程中，还可以定期在实验台的轨道上面涂抹一些润滑油，从而保证轨道运行的顺利性，防止轨道因为干燥而给使用带来影响。
4结语
参考了市场现存的多种化学实验台，本人结合自己所学知识和实验经验，从结构设计到原料选择，多方研究比较，研究设计了这款新型多用化学实验台。此实验台属于教育用具技术领域，结构简单，使用方便，空间设计合理，功能齐全，能源供给充足安全，使用寿命长，维护方便，在进行化学实验时安全可靠，操作起来简便、省时省力，极大地减轻了学生的操作难度，能充分满足教学过程中的实验需求，并以发表实用新型专利《新型多用化学实验台》。当然，此实验台还存在许多不足之处，需要在实际的实验过程中被发现并加以改进。在往后的教学实验中，随着所学知识难度和复杂性的增加，化学实验台必定发挥着越来越重要的作用，必须满足越来越多、越来越高难度的实验需求，除了需要提供更多基础工具，还需要满足多功能化的需求，这就需要更加科学的设计，更加齐全的功能以及较长的使用寿命和简单方便的维护，以满足学生群体实验操作简单方便，安全可靠。
作者：阮珺逸 单位：济宁市兖州区第一中学
参考文献：
[1]崔云鹏,基于实验台架的某机枪实验模态分析研究[J].机械设计与制造,2013,(3).
[2]左禹.小型固定床实验台条件下的聚乙烯热解[J].清华大学学报（自然科学版）,2005,45(11).
[3]王涛.燃气轮机化学回热实验台双燃料控制系统研究[D].哈尔滨工程大学,2010.