【窝谷教程】改进版DIY CO2自制二氧化碳发生器的常见问题讨论

最近推出了改进版，之前发了个原理图到论坛上请大家帮忙提点意见，结果引来了一些争议，甚至一些朋友对这个改进版的反应原理提出了质疑，使得有些朋友跑来QQ问我问题。为了免得重复打字一个一个解释，所以专门又跑来发个帖子，统一解释。 还是先发个制作教程吧，有兴趣的朋友可以参考下。 DIY版全套包括“主体配件包”、“备用包”、“针筒”三部分 主体配件包内包括：4个金属穿板接头、1个微调阀、1个止逆阀、1个简易泄压、1根短PU管、1根长PU管、1根一米六的PU出气管。 此外，你还需要自备2个可乐瓶盖、1根5.5毫米的钻头(用钻头做出来的孔更圆，有利于密封，当然用剪刀钻、用烧红的螺丝刀烫也可以，但是需要注意密封)、2把"8个"的扳手。 先用钻头在瓶盖上各钻两个孔，用毛巾包着钻头，手拿着钻就可以了，无需电钻。 用两把扳手配合，将金属穿板接头装好，注意不用拧太紧了，合适就行。金属穿板接头的密封性很好，拧太紧了，反而容易使瓶盖塑料变形。 将“主体配件包”中的短PU管接在两个瓶盖上。 将“备用包”中的4mmPU管接在左边瓶盖的另一个接头上。 剪掉多余部分，只留大概0.5cm左右，剪剩下的管子别扔掉，后面会用到哦。 将“备用包”中的6mmPU管套在左边瓶盖刚才的4mmPU管外面，这样正好可以密封。 剪掉多余部分，只留大概2cm左右，剪剩下的管子留着以后备用。 把简易泄压管接在右边瓶盖的另一个接头上。 简易泄压管的另一边接微调阀，注意微调阀的连接方向，不要把进气和出气搞反了。 微调阀的另一头接一米六的出气管。 OK，发生器的上半部分已经连接好了，我们来看看下半部分。一共有4个接头，左边两个A1和A2，右边两个B1和B2。 A1接“主体配件包”中的长PU管，管子我们留了40cm长已经足够了。到时候你需要根据自己用的瓶子的大小，剪到合适的长度，保证管子能伸到瓶子底部吸取酸液。 A2接止逆阀。 B1接刚才剪剩下的一段4mmPU管，长度大概留个3-4cm就好了，而B2则什么也不用接。 OK，组装完毕，拧上瓶子就是一个成品了，很简单吧，呵呵：) 下面是一些常见问题我个人的观点，欢迎大家一起讨论，先发个改进版的原理图。 关于“改进版”反应发生原理 有些朋友质疑我这个改进版的反应原理，说结构有问题，存在bug，反应无法持续下去，或者是关闭微调反应会继续进行导致气压升高，最后爆炸。 对于以上观点，我简单的把改进版的发生原理描述一下，希望有疑问的朋友可以花几分钟时间认真的把我写的原理看一遍，应该就能找到答案了。 第一步是配置溶液。 根据我研究发现，对于改进版，柠檬酸配置成饱和溶液更合适，小苏打溶液也尽量减少水的用量，可按如下比例配置： 200克柠檬酸+300ML水 200克小苏打+400ML水 第二步是初始打气。 关闭微调阀后开始打气，将A瓶内的酸液压入B瓶里，这时候B瓶内酸碱反应产生大量CO2，部分CO2也会沿着导管反向进入A瓶，使得两个瓶子气压同时升高。重复上面的打气步骤，直至两个瓶子气压升高到1.5个大气压左右（没有配气压表的朋友可用手按瓶子上部，基本不太按得动就差不多1.5-2个大气压了），停止打气。 这里有个小技巧：打气的时候要慢慢的打，一次打一针管，等酸压入B瓶后，使劲摇晃B瓶，加速酸碱反应，让压过来的酸全部消耗完。注意，正常情况下一滴酸进入B瓶需要很长时间才会完全反应完，而摇晃B瓶可以加速酸碱反应。 第三步是打开微调开始正常工作。 从这开始需要仔细说说，很多朋友的反对观点就是从这里开始的。 假设初始打到1.5个气压，且所有进入B瓶的酸都已经充分反应，B瓶不再出气，反应处于静止状态，AB两个瓶子气压相等。 这个时候打开微调，B瓶开始放气，B瓶的气压会逐渐降低，然后A瓶的酸开始慢慢沿着导管进入B瓶，滴下去，当酸滴入B瓶后会跟小苏打反应产生CO2，这个时候有3种情况： 1 单位时间产生的CO2<B瓶单位时间排放的CO2，B瓶入不复出，B瓶气压会继续下降，导致越来越多的酸进入B瓶去反应。 2 单位时间产生的CO2=B瓶单位时间排放的CO2，B瓶气压保持不变。 3 单位时间产生的CO2>B瓶单位时间排放的CO2，B瓶气压慢慢升高，当大于A瓶气压的时候，B瓶多余的CO2就会沿着导管慢慢反向进入A瓶，去平衡两个瓶子的气压，直至两边气压相等。 每一滴酸滴下去，都有可能产生这三种情况，看似很复杂，其实换个角度来分析，我们不难把握住大方向。 由于小苏打的溶解度很低，B瓶液体中小苏打有效成分很少，所以酸的反应速度很慢，一滴酸可能需要1-2分钟才能完全的反应完。 所以一开始的时候会出现第一种情况，酸会连续滴入B瓶，等酸的量增大以后，单位时间产生的CO2开始增加，就会向第二，第三种情况发展，多余CO2会倒灌进入A瓶（这取决于酸的反应速度），使得两边气压同时升高，直至相等。 然后等B瓶CO2开始慢慢释放，气压降低，又开始新一轮的循环，酸被继续压入B瓶。 我再来给不爱动脑经的朋友简化归纳一下吧，在一个时间点，一瞬间，AB之间的气压就只有三种关系： 1 A>B，酸开始被压入B瓶去。 2 A=B，两边静止不动，酸不压向B，CO2也不压向A。 3 A<B，CO2被压向A去平衡两边的气压。 有些认为会爆炸的朋友就是在这里理解错误了，认为当A<B的时候，CO2会进入A去，使得A大于B。 这怎么可能呢，CO2慢慢进入A，当两边压力相同的时候就停止了，怎么会让A能大于B呢？别给我说是惯性哈，呵呵：） 整个反应原理就是这样，其实是跟老版本一样的，只是将酸和CO2两个单向的通道，变成了一个双向通用的通道而已，原理没有任何改变。 关于我为什么要推出“改进版”的问题 改进比跟之前的老版本比有三个好处： 1、使用的配件更少了，比老版本少用了3个止逆阀、1个四通，这样整个系统需要的接头就更少了，大大降低了接头部位PU管子老化或者是配件故障的概率。同时成本和价格相应都降低了，但使用效果反而更好，更实惠！ 2、反应原理跟老版本一样，没有发生变化，但是双管合一后却能避免因为内部止逆阀漏气(损坏或者是在压差小的时候失去止逆作用)而导致气压下降过快，反应不能持续下去的致命问题。 3、改进版酸液不再流经止逆阀，止逆阀内部的硅胶不耐酸，虽然是稀释的弱酸，但是长期浸泡也会被腐蚀导致失灵。采用新的结构，可以大大增加发生器的使用寿命。 其中最核心的是第二个问题，有些使用我老版本的朋友以及一些使用跟我们老版本结构相同的发生器的朋友，常会碰到一个很烦人的问题：明明检查过了发生器外部不漏气，但是偏偏就是会发生气压下降很快，1-2天甚至几个小时瓶子就没气了变软软的，使得反应无法持续下去。 一旦发生了上述现象，就可以断定是“双通道”中的“气体通道”出了问题。“双通道”和改进后的“单通道”，虽然在整个反应原理上是一样的，但如果不考虑性价比，不考虑配件的质量能否满足，单单从结构上比，“双通道”其实更合理。当然这是理论上的，一旦配件出现问题（内部使用的三个止逆阀），就会使得系统无法按照设计原理运行下去，出现上面的那个问题。而恰恰在整个系统所用的配件中，止逆阀是最弱的一环。市面上的杂牌止逆阀质量一般，都有一定的问题： 1 圆柱形鸭嘴止逆阀不耐高压，在高压下工作寿命短，不保险，易失灵。 2 扁形止逆阀耐高压没问题，但是物理结构上导致他需要有一定的复位压差，在压差小的情况下，可能会失灵，导致不止逆。 而老版本的结构中，对于由B到A的单向气体通道，一旦止逆阀失灵，就会导致两边瓶子直接双向连通，A瓶的酸就不会再经由从A到B的单向液体通道进入B瓶，而是气体直接从A到B（走以前的气体通道反向过去，因为这个通道阻力更小），使得反应无法持续，气压随着CO2的释放逐渐降低，而从外部检测又不漏气。 碰到这种问题是最烦人的，没有经验的朋友很难判断问题所在，而且有时候定位了问题，换了止逆阀，可能还是不行，又或者啥都不换，重新来操作一次又可以了，但是以后可能还会偶尔出现，没有一定的规律。 这是可能的，因为出现这种问题，不一定就表示止逆阀坏了，有可能是在特定的压差下“暂时失灵”，也许下一次又没有问题。所以建议准备使用老版本结构的朋友，最好是用品牌的优质止逆阀（雅柏、银声等价格贵的），以免以后出现问题烦恼。 而我们改进版则不会有这样的烦恼，如果止逆阀坏了，那外部打气口就会漏气，轻易可以检查出来。只要外部不漏气，初始打气到1.5个大气压左右，就绝对不会出现酸不能持续压入B瓶，反应无法进行下去的问题！ 关于反应过程中气压逐渐下降的问题 现在大家做的DIY CO2发生器不管结构怎么变，基本用的都是奇普原理，这就不可避免的存在一个问题：随着反应进行气压会逐渐下降。 对于我们的改进版，反应结束时气压会下降多少，这个是完全可以“计算”出来的，因而可以通过一些手段减少气压下降的幅度。 从改进版原理图我们不难看出AB两个瓶子（A瓶酸，B瓶碱）气压变化的原理，我们以A瓶为例作分析（因为整个反应过程中，在同一时刻，两个瓶子气压相差很小，我们基本可以看成是两边气压一致，而A瓶气压变化原理最简单，所以我们只分析A瓶）。 假设初始A瓶初始有1.5个大气压，A瓶体积2L，上部分气体占1.8L，下部分酸液占0.2L（气体跟酸液的体积比为9:1）。 而A瓶气压下降的唯一因素是什么呢，是由于A瓶中的酸慢慢的不断的滴入B瓶，使得气体体积不断增大，酸液体积不断减小，气体被稀释，密度减小，导致气压逐渐降低。所以按如上的假设条件，当酸被全部压入B瓶时，A瓶气压会降到多少呢，这个很容易计算出来： 1.5X1.8/2=1.35个大气压 这个1.35是保底的最低气压，有可能会比这个大，如果酸的浓度足够高，酸滴入B瓶后反应速度足够快，那B瓶单位时间产生的CO2就足够多，如果微调阀又开的足够小，单位时间释放的CO2远小于产生的CO2，那就可能会导致B瓶气压升高，如果升高到比A瓶还高的时候，多余的CO2沿着导管被反向压入A瓶，使得A瓶气压得到补充，这样A瓶气压最终下降的幅度就会更小，甚至理论上有可能会保持不变乃至比初始气压还要高。当然这个理论上的现象很难发生，因为正常情况下酸碱反应的时间会拖得很长（不去摇晃B瓶的情况下），单位时间产生的CO2不会很多（大概跟1秒1泡的释放速度持平），所以不用担心气压会不断升高的恶性循环，能尽量减少气压降低幅度就不错了，呵呵。 通过以上说明，您应该不难发现减少气压下降幅度的关键因素有两个： 1 减少酸液的体积，做法就是把柠檬酸配置成饱和溶液。 2 使用体积更大的瓶子（当然瓶子越大，反应结束时浪费的CO2也越多，这是一个小小的矛盾，呵呵）。 具体你可以参考这个公式来计算反应结束时的最小气压：最小气压=初始气压 X 初始A瓶气体体积 / A瓶体积

	关于积酸的问题 关于积酸的形成，有说法是：因为小苏打溶解度很低，当酸滴入B瓶后首先是跟溶解在水里的小苏打反应，当溶解的小苏打被消耗光之后，酸就只有跟沉淀在瓶子底部的小苏打接触才能反应了（如果不去摇晃瓶子，就算水里的小苏打不饱和了，沉淀的小苏打溶解的速度也相当的慢），而随着反应的进行，酸碱反应的产物会在沉淀的小苏打表面沉积下来，阻碍它和酸接触。这样酸碱反应速度就会减慢，大量的酸就会沉积下来，形成“积酸”。 按照这种理论，越到反应的后期，“积酸”越多，如果去摇晃B瓶，就会导致大量的酸跟小苏打剧烈反应，短时间产生大量的CO2，使得气压急剧升高，发生危险。 当然这个仅仅是理论，“积酸”肯定会有，但是量究竟有多少不好衡量（量大了才有危险）。我个人使用过程中也多次试验过在不同的阶段去摇晃B瓶，气压肯定是会升高，但是幅度不大，完全在安全范围内。 所以我的观点是：大家不用把积酸的危害妖魔化，平时使用不要去“使劲”摇晃B瓶就没有任何危险，仅仅是不小心碰了一下，或者是轻微摇晃也是没有关系的，这个不是地雷，碰一下不会死的：） 如果你再自己做一个简易泄压装置，气压高了自动开始泄压，相信这样你就用得更放心了。

关于简易泄压装置的制作方法 现在大家用的简易泄压装置，一般都是在PU管上打孔，然后在外面套上一层硅胶管，硅胶管的内径要稍小于PU管的外径。到多少个大气压的时候会自动泄压，取决于下面两点： 1 硅胶管内径跟PU管外径的差值。 2 硅胶管“管壁”的厚度以及硬度。 而泄压的速度取决于打的孔的大小。 由于发现打孔的方式比较难把硅胶管套上去，所以我改进了一下，换成用两根PU管，中间用硅胶管连起来。原理是一样的，而且由于“孔”很大，所以泄压速度也很快。 大家自己做的泄压装置，由于用的材料不同，所以泄压点压力也不同，使用前最好自己先测试一下，心里才有数。 这里给大家一个我的参考值：我用的外径4mm的PU管，硅胶管用的是内径3mm，外径5mm（管壁厚1mm）的，测试下来基本都是在3.5个大气压左右开始泄压。 最后上个图吧，我做的简易泄压。两根PU管，一段硅胶管，成本2分钱搞定{:soso_e120:}