Articole despre fabricarea și utilizarea stațiilor meteo la domiciliu sunt publicate regulat pe Giktime. Am decis să țin pasul cu trendul și să scriu și o poveste despre stația meteo care atârnă în afara ferestrei mele - despre sticla de furtună.
Pe scurt, o sticlă de furtună este un balon cu o soluție de camfor folosită pentru monitorizarea vremii în secolul al XIX-lea. Există o mulțime de informații în rețea despre el - dar descrierile principiului muncii sunt de obicei reduse la ezoterice „nu au primit o explicație științifică completă”. Cu câțiva ani în urmă am citit despre sticlă de furtună, m-am interesat, mi-am făcut unul singur, am experimentat acasă câteva zile, apoi am atârnat sticla în afara ferestrei și pentru al doilea an am observat comportamentul acesteia în condiții reale.
Explicația principiului funcționării s-a dovedit a fi incredibil de simplă, iar dispozitivul în sine era suficient de sensibil, astfel încât, privindu-l, puteam înțelege cum să mă îmbrac atunci când ieșesc din casă.
Stormglass este cunoscut în mare parte datorită căpitanului Fitzroy, același care l-a luat pe Darwin într-o călătorie în jurul lumii. Pe scurt, sticla de furtună este o soluție de camfor în alcool diluat, cu adăugarea de săruri anorganice. Soluția este instabilă, iar atunci când se schimbă condițiile meteorologice, cristale de camfor cad din ea, cantitatea și forma pot fi folosite pentru a judeca vremea.
Nu am găsit explicații clare despre principiul funcționării sticlei de furtună pe internet, dar, în general, era clar că principalii „factori de funcționare” ai vremii sunt temperatura, presiunea, umiditatea, insolarea și, de asemenea, posibil, ceva ca un câmp electromagnetic. Se știe că în stațiile meteo vechi, ochelarii de furtună erau de obicei baloane sigilate, ceea ce înseamnă că nu puteau măsura presiunea și umiditatea. În partea vizibilă a spectrului, soluția de sticlă este transparentă, iar becul de sticlă nu transmite bine lumina ultravioletă, astfel încât o reacție la lumina solară este, de asemenea, puțin probabilă. A fost mai dificil să excludem influența câmpurilor electromagnetice sau a factorilor necunoscuți de știință asupra soluției - dar, cu toate acestea, mi s-a părut cel mai probabil ca sticla de furtună să reacționeze la fluctuațiile de temperatură.
Sticla mea de furtună arată că acum este rece și treptat devine mai rece.
M-am gândit la toate acestea chiar înainte de fabricarea sticlei mele. Primele experimente au arătat că am dreptate. Cert este că solubilitatea camforului într-un amestec de alcool și apă depinde puternic de temperatură: este suficient să încălziți ușor soluția și devine transparentă, este suficient să o răciți, iar întregul balon va fi umplut cu fulgi albi de camfor. În același timp, principiul prin care a fost selectată compoziția soluției a devenit clar: raportul dintre cantitățile de alcool și apă a fost luat astfel încât pe vreme caldă cea mai mare parte a camforului să se dizolve, iar pe vreme rece să precipite; apoi, cu o schimbare a temperaturii, cantitatea de fulgi de camfor se va schimba cel mai vizibil. Sărurile minerale sunt necesare pentru a crește densitatea soluției; datorită adăugării acestor săruri, densitatea soluției este aproximativ aceeași,întrucât densitatea cristalelor de camfor abandonate - adică cristalele care cresc în grosimea soluției nu se vor scufunda și vor fi văzute cel mai bine.
Acestea erau cuvinte comune. Acum câteva observații:
Video promotional:
- Cel mai evident fapt: cantitatea de camfor cristalin din partea inferioară a sticlei depinde de temperatură. Cu cât este mai rece, cu cât stratul este mai gros. În același timp, în timp, stratul depus devine mai dens, prin urmare, stratul dens din partea de jos arată temperatura aproximativă a ultimelor săptămâni, iar din modificarea grosimii stratului proaspăt slab, este ușor de estimat cât de rece este astăzi decât acest nivel mediu.
- Cu o răcire lentă, cristalele în formă de ac încep să crească în partea de jos a sticlei. Dimpotrivă, odată cu încălzirea, acele de cristale se dizolvă, iar stratul de jos arată ca zăpada topită.
Răcire lentă: soluție limpede și ace de camfor. Cu cât ace sunt mai mici și mai lungi, cu atât temperatura scade. Îți aduci aminte de prima fotografie produsă din sticlă de furtună? Acele sunt foarte lungi și frumoase - se pare că sticla de furtună a fost răcită foarte încet și cu atenție - poate chiar într-un termostat.
Cu o răcire mai rapidă, cristalele de camfor precipită nu numai în partea de jos, ci pe întregul volum al balonului - arată ca niște fulgi de zăpadă care cresc în grosime
- Răcire moderat rapidă - ninge.
- Și atunci când devine mai rapid frigul, chiar și fulgii de zăpadă nu au timp să crească, întreaga soluție devine tulbure deodată și devine similară cu Schweppes.
Schweppes. Soluția în sticlă de furtună este tulbure - așa arată în timpul unei accese puternice de frig; în partea de jos se întinde un strat gălbui de camfor; Acest strat este subțire, adică acum este suficient de cald.
A apărut întrebarea: „Cum este legată dimensiunea cristalului cu viteza de schimbare a temperaturii?”
Desigur, pentru o predicție meteorologică deplină, o observație a dinamicii temperaturii nu este suficientă - de fapt, chiar și meteorologii moderni, care au computere puternice și o rețea de stații meteorologice care înglobează întreaga planetă, nu sunt prea buni la această sarcină. Dar în condițiile de la începutul secolului al XIX-lea, când chiar și cea mai banală termografie părea a fi un dispozitiv de înaltă tehnologie - și în condiții de mare, când termograful trebuia protejat cumva de rularea navelor - funcțiile sticlei de furtună s-au dovedit a fi la cerere.
Acum un pic despre fabricarea sticlei de furtună:
Nitratul de potasiu și amoniacul sunt nitratul de potasiu și respectiv clorura de amoniu și pot fi achiziționate la un magazin de feronerie. O soluție de 10% camfor este vândută la farmacie.
Concentrația de camfor nu este prea fundamentală - am citit despre sticlă de furtună fabricată direct dintr-o soluție de 10% din farmacie. Dar, dacă nu (ca mine) nu doriți să vă abateți prea departe de rețetă, adăugați apă în soluția de camforă din farmacie - camforul va precipita imediat sub formă de fulgi densi mari, ușor de filtrat (de exemplu, cu o cârpă nețesută), uscat (rețineți că camforul se evaporă în timpul uscării și trebuie să o luați cu o marjă) și să se dizolve din nou în alcool, până la concentrația dorită.
Dacă ați primit sărurile din feronerie, acestea sunt foarte probabil murdare și ar trebui recristalizate. Acest lucru este, de asemenea, simplu: luați apă clocotită (de preferință apă distilată dintr-un magazin de piese auto), turnați atâta sare în ea, încât să nu se mai dizolve, să apăreți soluția (sau mai degrabă filtrați-o prin aceeași cârpă nețesută), să o răciți la temperatura camerei, să colectați sedimentul de jos de săruri și, de asemenea, uscați-l.
Acum amestecați componentele în proporția potrivită și obțineți o sticlă de furtună funcțională.
O altă sticlă de furtună cu cristale frumoase. Dacă al tău stă în cameră și nu atârnă în afara ferestrei, atunci ceva similar poate crește în ea.
„Condiționat” - pentru că trebuie să fie calibrat și pentru vremea ta. Este un pic plictisitor, dar și ușor: luați amestecul rezultat, încălziți-l încet la temperatura pe care doriți să o faceți la temperatura maximă de lucru - de exemplu, la temperatura pe care o arată termometrul agățat în afara ferestrei dvs. într-o zi de vară moderată. Acum asigurați-vă că rămâne foarte puțină camforă în partea de jos a recipientului cu amestecul: dacă toată camforul s-a dizolvat, adăugați apă în picătură la soluție cu agitare constantă - până când apare un mic sediment în partea de jos; rețineți că precipitatul va cădea cu fiecare picătură, dar până la un anumit moment se va dizolva cu agitare. Dacă există prea mult sediment, dimpotrivă, adăugați alcool.
Probabil, puteți calibra soluția și din punct de vedere al densității, dar o ușoară abatere a densității de la cea necesară are un efect mic asupra funcționării sticlei de furtună, așa că nu am reușit fără această etapă.
Toate! Soluția este gata! Turnați-l într-o sticlă cu un dop la sol (lăsați puțin aer în sticlă, astfel încât soluția să se poată extinde când este încălzită), sigilați-o cu un material de etanșare (recomand să luați o soluție de silicon - soluția este destul de activă și, de exemplu, unsoarea vidată, de exemplu, a fost dizolvată în locul meu într-un an, a devenit de asemenea galbenă, în rezultat), agățați-l în afara ferestrei de lângă termometru - și urmăriți creșterea și dizolvarea cristalelor.
Autor: APLe
