Članci o proizvodnji i uporabi kućnih meteoroloških stanica redovito se objavljuju na Giktime. Odlučio sam pratiti trend i također napisati priču o meteorološkoj stanici koja visi izvan mog prozora - o olujnoj staklo.
Ukratko, oluja je tikvica s otopinom kamfora koja se koristila za nadgledanje vremena u 19. stoljeću. Mreža ima puno informacija o njemu - ali se opisi principa rada obično svode na ezoteriku "nije dobila potpuno znanstveno objašnjenje". Prije nekoliko godina čitao sam o olujama, zainteresirao se, napravio sam sebi, nekoliko dana eksperimentirao kod kuće, a zatim bocu objesio ispred prozora i već drugu godinu promatram njegovo ponašanje u stvarnim uvjetima.
Objašnjenje principa rada pokazalo se nevjerojatno jednostavno, a sam uređaj bio je dovoljno osjetljiv da sam, gledajući to, mogao razumjeti kako se treba odijevati kad napuštam kuću.
Stormglass je uglavnom poznat zahvaljujući kapetanu Fitzroyu, istom onom koji je poveo Darwina na put oko svijeta. Ukratko, oluja je otopina kamfora u razrijeđenom alkoholu, uz dodatak anorganskih soli. Rješenje je nestabilno, a kada se vremenski uvjeti promijene, iz njega ispadnu kristali kamfora, čija se količina i oblik mogu iskoristiti za prosudbu vremenskih prilika.
Na Internetu nisam našao jasna objašnjenja principa djelovanja olujnog stakla, ali, općenito, bilo je jasno da su glavni "operativni čimbenici" vremena temperatura, tlak, vlaga, insolacija, a također, možda i nešto poput elektromagnetskog polja. Poznato je da su na starim meteorološkim stanicama staklene naočale obično bile zatvorene boce, što znači da nisu mogle mjeriti pritisak i vlažnost. U vidljivom dijelu spektra otopina olujnog stakla prozirna je, a staklena žarulja ne prenosi dobro ultraljubičasto svjetlo, pa reakcija na sunčevu svjetlost također nije vjerojatna. Bilo je teže isključiti utjecaj elektromagnetskih polja ili čimbenika nepoznatih znanosti na rješenje - ali svejedno, činilo mi se najvjerojatnijim da vjetrobransko staklo reagira na temperaturne fluktuacije.
Moja oluja pokazuje da je sada hladno i postupno hladnije.
Razmišljao sam o svemu tome još prije proizvodnje svoje boce. Već prvi eksperimenti pokazali su da imam pravo. Činjenica je da topljivost kamfora u mješavini alkohola i vode snažno ovisi o temperaturi: dovoljno je malo zagrijati otopinu, a ona postaje prozirna, dovoljno je ohladiti - i cijela tikvica bit će ispunjena bijelim pahuljicama kamfora. Istodobno, postalo je jasno i načelo odabira sastava otopine: omjer količine alkohola i vode uzet je takav da se u toplom vremenu većina kamfora rastopi, a u hladnom vremenu taloži; tada će se, s promjenom temperature, količina kamfornih pahuljica najuočljivije promijeniti. Mineralne soli potrebne su kako bi se povećala gustoća otopine; zbog dodavanja ovih soli gustoća otopine je približno ista,kako gustoća odbačenih kristala kamfora - to jest, kristali koji rastu u debljini otopine neće potonuti i oni će se najbolje vidjeti.
To su bile uobičajene riječi. Evo nekoliko zapažanja:
Promotivni video:
- Najočitija činjenica: količina kristalnog kamfora na dnu boce ovisi o temperaturi. Što je hladnije, deblji je sloj. Istodobno, s vremenom naslagani sloj postaje gušći, stoga gusti sloj na dnu pokazuje približnu temperaturu posljednjih tjedana, a iz promjene debljine labavog svježeg sloja lako je procijeniti koliko je danas hladnije od ove prosječne razine.
- S polakim hlađenjem, kristali u obliku igala počinju rasti na dnu boce. Naprotiv, zagrijavanjem se igle kristala rastvaraju, a donji sloj izgleda poput labavog topljenog snijega.
Sporo hlađenje: bistra otopina i kamfor igle. Što su manje iglice i dulje su, temperatura je padala sporije. Sjećate se prve fotografije izrađene od olujnog stakla? Tamo su iglice vrlo duge i lijepe - očito se olujna stakla hladila vrlo sporo i pažljivo - možda čak i u termostatu.
Bržim hlađenjem kristali kamfora talože se ne samo na dnu, već po cijelom volumenu tikvice - izgledaju poput pahuljica koje se zgusnu u debljini
- Umjereno brzo hlađenje - snijeg.
- A kad se vrlo brzo ohladi, čak ni snježne pahulje nemaju vremena za rast, cijelo rješenje odjednom postane zamućeno i postaje slično Schweppesu.
Schweppes. Rješenje u olujnom staklu je zamućeno - tako to izgleda tijekom oštrog hladnog pucanja; na dnu leži žućkasti sloj pogačanog kamfora; Ovaj sloj je tanak, to jest, sada je dovoljno topao.
Postavljalo se pitanje: "Kako je veličina kristala povezana s brzinom promjene temperature?"
Naravno, za potpuno predviđanje vremenskih prilika nije dovoljno promatranje temperaturne dinamike - u stvari, čak ni moderni meteorolozi, koji imaju moćna računala i mrežu meteoroloških stanica koje su oplemenile čitav planet, nisu baš dobre u ovom zadatku. Ali u uvjetima početka 19. stoljeća, kada se čak i najdobanalniji termograf činio visokotehnološkim uređajem - i u morskim uvjetima, kada je termograf morao biti nekako zaštićen od prevrtanja brodova - funkcije olujnog stakla pokazale su se traženima.
Sada malo o izradi staklenih stakala:
Kalijev nitrat i amonijak su kalijev nitrat i amonijev klorid, i mogu se kupiti u prodavaonici hardvera. U ljekarni se prodaje 10% -tna otopina kamfora.
Koncentracija kamfora nije previše temeljna - čitala sam o olujnom staklu napravljenom izravno iz 10% -tne otopine u ljekarni. Ali, ako vi (poput mene) ne želite odstupiti predaleko od recepta, dodajte vodu u ljekarničku otopinu kamfora - kamfor će se odmah taložiti u obliku velikih gustih pahuljica koje se lako filtriraju (na primjer, s netkanoj krpom), osušite (imajte na umu da kamfor isparava tijekom sušenja, a trebate ga uzeti s marginom) i ponovo otopiti u alkoholu, do željene koncentracije.
Ako ste dobili soli iz prodavaonice hardvera, one su najvjerojatnije prljave i treba ih rekristalizirati. Ovo je također jednostavno: uzmite kipuću vodu (po mogućnosti destiliranu vodu iz trgovine auto dijelova), ulijte toliko soli da se ona ne prestane otapati, obranite otopinu (ili je radije filtrirajte kroz istu netkanu krpu), ohladite na sobnu temperaturu, skupite dno taloga soli i također ga osuši.
Sada miješate komponente u pravom omjeru i dobit ćete uvjetno radnu oluju.
Još jedna oluja sa prekrasnim kristalima. Ako vaš stoji u sobi, a ne visi izvan prozora, onda u njemu može rasti nešto slično.
"Uvjetno" - jer ga također treba kalibrirati za vaše vrijeme. Malo je dosadno, ali i jednostavno: uzmite dobivenu smjesu, polako je zagrijavajte na temperaturu na kojoj želite postići maksimalnu radnu temperaturu - na primjer, na temperaturu koju termometar visi izvan vašeg prozora pokazuje umjereno vrućeg ljetnog dana. Sada pripazite da na dnu posude sa smjesom ostane vrlo malo kamfora: ako se sav kamfor otopio, dodajte kap po kap otopini vode uz stalno miješanje - dok se na dnu ne pojavi malo taloga; imajte na umu da će talog ispasti sa svakom kapljicom, ali se do određenog trenutka otapa uz miješanje. Ako ima previše taloga, naprotiv, dodajte alkohol.
Vjerojatno možete rješenje kalibrirati i u smislu gustoće, ali mali odstupanje gustoće od zahtijevanog ima malo utjecaja na rad olujnog stakla, pa sam to učinio bez ove faze.
Svi! Rješenje je spremno! Ulijte je u bocu sa mljevenim čepom (ostavite malo zraka u boci da se otopina može proširiti kada se zagrijava), zatvorite je brtvilom (preporučujem uzimanje silikonske otopine - otopina je prilično aktivna. Na primjer, vakuumska mast je, na primjer, na mom mjestu otopljena za godinu dana, također je požutela, rezultat), objesite ga ispred prozora kraj termometra - i promatrajte rastuće i otapajuće se kristale.
Autor: APLe