Gli articoli sulla produzione e l'uso delle stazioni meteorologiche domestiche vengono pubblicati regolarmente su Giktime. Ho deciso di stare al passo con la tendenza e anche di scrivere una storia sulla stazione meteorologica che è appesa fuori dalla mia finestra - sul vetro tempesta.
In breve, uno stormglass è una fiaschetta con una soluzione di canfora utilizzata per monitorare il tempo nel 19 ° secolo. Ci sono molte informazioni sulla rete su di lui - ma le descrizioni del principio di lavoro sono generalmente ridotte all'esoterismo "non hanno ricevuto una spiegazione scientifica completa". Diversi anni fa ho letto di stormglass, mi sono interessato, ne ho fatto uno per me, ho sperimentato a casa per diversi giorni, poi ho appeso la bottiglia fuori dalla finestra e per il secondo anno ho osservato il suo comportamento in condizioni reali.
La spiegazione del principio di funzionamento si è rivelata incredibilmente semplice e il dispositivo stesso era abbastanza sensibile in modo che, guardandolo, potessi capire come vestirmi quando uscivo di casa.
Stormglass è conosciuto in gran parte grazie al Capitano Fitzroy, lo stesso che ha portato Darwin in un viaggio intorno al mondo. In poche parole, stormglass è una soluzione di canfora in alcool diluito, con l'aggiunta di sali inorganici. La soluzione è instabile e quando le condizioni meteorologiche cambiano, i cristalli di canfora cadono da essa, la cui quantità e forma possono essere utilizzate per giudicare il tempo.
Non ho trovato spiegazioni chiare del principio di funzionamento del vetro tempesta su Internet, ma, in generale, era chiaro che i principali "fattori operativi" del tempo erano temperatura, pressione, umidità, insolazione e anche, forse, qualcosa di simile a un campo elettromagnetico. È noto che nelle vecchie stazioni meteorologiche, i bicchieri da tempesta erano solitamente fiasche sigillate, il che significa che non potevano misurare la pressione e l'umidità. Nella parte visibile dello spettro, la soluzione stormglass è trasparente e il bulbo di vetro non trasmette bene la luce ultravioletta, quindi anche una reazione alla luce solare è improbabile. Era più difficile escludere l'influenza di campi elettromagnetici o fattori sconosciuti alla scienza sulla soluzione - ma, tuttavia, mi è sembrato il più probabile che il vetro tempesta reagisca alle fluttuazioni di temperatura.
Il mio stormglass mostra che ora fa freddo e diventa gradualmente più freddo.
Ho pensato a tutto questo ancor prima della fabbricazione della mia bottiglia. I primissimi esperimenti hanno dimostrato che avevo ragione. Il fatto è che la solubilità della canfora in una miscela di alcol e acqua dipende fortemente dalla temperatura: è sufficiente riscaldare leggermente la soluzione, e diventa trasparente, basta raffreddarla - e l'intero pallone sarà riempito con scaglie bianche di canfora. Allo stesso tempo, divenne chiaro il principio in base al quale veniva scelta la composizione della soluzione: il rapporto tra le quantità di alcol e acqua era preso in modo tale che nella stagione calda la maggior parte della canfora si dissolveva e nella stagione fredda precipitava; quindi, con un cambiamento di temperatura, la quantità di fiocchi di canfora cambierà in modo più evidente. I sali minerali sono necessari per aumentare la densità della soluzione; a causa dell'aggiunta di questi sali, la densità della soluzione è approssimativamente la stessa,poiché la densità dei cristalli di canfora eliminati, cioè, i cristalli che crescono nello spessore della soluzione non affonderanno e saranno visti meglio.
Queste erano parole comuni. Ora alcune osservazioni:
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- Il fatto più ovvio: la quantità di canfora cristallina sul fondo della bottiglia dipende dalla temperatura. Più freddo, più spesso è lo strato. Allo stesso tempo, nel tempo, lo strato depositato diventa più denso, quindi lo strato denso sul fondo mostra la temperatura approssimativa delle ultime settimane, e dal cambiamento dello spessore dello strato fresco sciolto, è facile stimare quanto sia più freddo oggi rispetto a questo livello medio.
- Con un lento raffreddamento, i cristalli a forma di ago iniziano a crescere sul fondo della bottiglia. Al contrario, con il riscaldamento, gli aghi dei cristalli si dissolvono e lo strato inferiore sembra neve sciolta.
Raffreddamento lento: soluzione limpida e aghi di canfora. Più piccoli sono gli aghi e più lunghi sono, più lentamente la temperatura scende. Ricordi la prima foto stormglass prodotta in serie? Là gli aghi sono molto lunghi e belli - a quanto pare, il bicchiere è stato raffreddato molto lentamente e con attenzione - forse anche in un termostato.
Con un raffreddamento più rapido, i cristalli di canfora precipitano non solo sul fondo, ma su tutto il volume del pallone: sembrano fiocchi di neve che si librano nello spessore
- Raffreddamento moderatamente veloce - nevica.
- E quando diventa più freddo molto rapidamente, anche i fiocchi di neve non hanno il tempo di crescere, l'intera soluzione diventa immediatamente torbida e diventa simile a Schweppes.
Schweppes. La soluzione in stormglass è torbida: ecco come appare durante una forte ondata di freddo; in fondo si trova uno strato giallastro di canfora incrostata; Questo strato è sottile, cioè ora è abbastanza caldo.
Sorse la domanda: "In che modo la dimensione del cristallo è correlata alla velocità di variazione della temperatura?"
Naturalmente, per una previsione meteorologica a tutti gli effetti, un'osservazione della dinamica della temperatura non è sufficiente - infatti, anche i moderni meteorologi, che hanno computer potenti e una rete di stazioni meteorologiche che avvolgono l'intero pianeta, non sono molto bravi in questo compito. Ma nelle condizioni dell'inizio del XIX secolo, quando anche il termografo più banale sembrava essere un dispositivo high-tech - e in condizioni di mare, quando il termografo doveva essere in qualche modo protetto dal rotolamento della nave - le funzioni del bicchiere da tempesta si rivelarono richieste.
Ora un po 'sulla produzione di stormglass:
Il nitrato di potassio e l'ammoniaca sono rispettivamente nitrato di potassio e cloruro di ammonio e possono essere acquistati in un negozio di ferramenta. Una soluzione di canfora al 10% viene venduta in farmacia.
La concentrazione di canfora non è troppo fondamentale - ho letto di stormglass realizzato direttamente da una soluzione al 10% di farmacia. Ma se tu (come me) non vuoi deviare troppo dalla ricetta, aggiungi acqua alla soluzione di canfora della farmacia: la canfora precipiterà immediatamente sotto forma di grandi fiocchi densi che sono facili da filtrare (ad esempio, con un panno non tessuto), asciutta (nota che la canfora evapora durante l'essiccazione, e devi prenderla con un margine) e scioglierla nuovamente in alcool, alla concentrazione desiderata.
Se hai preso i sali dal negozio di ferramenta, molto probabilmente sono sporchi e dovrebbero essere ricristallizzati. Anche questo è semplice: prendi acqua bollente (preferibilmente acqua distillata da un negozio di ricambi auto), versaci tanto sale in modo che smetta di dissolversi, difendi la soluzione (o meglio filtrala attraverso lo stesso tessuto non tessuto), raffreddala a temperatura ambiente, raccogli il fondo sedimento di sali e anche asciugarlo.
Ora mescoli i componenti nella giusta proporzione e ottieni un bicchiere da tempesta che funziona in modo condizionale.
Un altro bicchiere tempestoso con bellissimi cristalli. Se il tuo è in piedi nella stanza e non è appeso fuori dalla finestra, potrebbe crescere qualcosa di simile.
"Condizionale" - perché deve anche essere calibrato per il tuo tempo. È un po 'noioso, ma anche facile: prendi la miscela risultante, riscaldala lentamente alla temperatura che desideri per ottenere la massima temperatura di lavoro, ad esempio alla temperatura che il termometro appeso fuori dalla tua finestra mostra in una giornata estiva moderatamente calda. Ora assicurati che rimanga pochissima canfora sul fondo del contenitore con la miscela: se tutta la canfora si è sciolta, aggiungi acqua a gocce alla soluzione mescolando costantemente - finché non appare un po 'di sedimento sul fondo; tieni presente che il precipitato cadrà ad ogni goccia, ma fino a un certo momento si dissolverà agitando. Se c'è troppo sedimento, al contrario, aggiungi alcol.
Probabilmente puoi anche calibrare la soluzione in termini di densità, ma una leggera deviazione della densità da quella richiesta ha poco effetto sul funzionamento del vetro tempesta, quindi ho fatto a meno di questa fase.
Tutti! La soluzione è pronta! Versalo in una bottiglia con un tappo macinato (lascia un po 'd'aria nella bottiglia in modo che la soluzione possa espandersi quando riscaldata), sigillala con un sigillante (consiglio di prendere una soluzione di silicone - la soluzione è abbastanza attiva e, ad esempio, il grasso per vuoto, ad esempio, sciolto al mio posto in un anno, è diventato anche giallo, in risultato), appendilo fuori dalla finestra vicino al termometro e osserva i cristalli che crescono e si dissolvono.
Autore: APLe
