Stormglass - predictores de cristales

Una vez, en la revista UT para manos hábiles, N ° 1, 1989, me encontré con un artículo titulado "Mysterious Ampoule", que cuenta sobre un antiguo dispositivo meteorológico inusual: un vidrio de tormenta (vidrio de tormenta, vidrio de alcanfor, vidrio de clima, frasco de Fitzroy, matraz de tormenta), hecho Con el dispositivo de acuerdo con la receta propuesta, comencé a estudiar más, con cierta información y mi experiencia, principalmente de un plan práctico, luego lo compartiré.

Hay información de que el vidrio de tormenta ya se usó en el siglo XVIII, pero la mención más famosa está relacionada con Robert Fitzroy , el capitán del barco Beagle , en el que viajó Charles Darwin, y a él (R. Fitzroy) a menudo se le atribuye erróneamente la invención del dispositivo. El clásico cristal de tormenta es un recipiente de vidrio alargado sellado que se llena casi hasta arriba con un líquido transparente con cristales incoloros de varias formas. Al cambiar la apariencia, la posición y la altura de estos cristales, se supone que debe juzgar el clima durante las próximas horas y días. En un momento se usó junto con un barómetro, y ahora el cristal de tormenta se considera más como una decoración inusual para interiores, muchos investigadores modernos han llegado a la conclusión de que el dispositivo no cumple su función principal, pero la investigación y el debate en torno a él todavía están en marcha. Incluso si el cristal de tormenta no reacciona a otra cosa que no sea la temperatura, sigue siendo algo interesante y hermoso, que bien puede cumplir el papel de la decoración. Por supuesto, puede comprar una lista para usar, hay bastantes ofertas en la red (especialmente en eBay y AliExpress), pero en este caso no hay información sobre cómo y de qué fue hecho el dispositivo, así como el placer de hacer las cosas usted mismo.


Aquí hay un ejemplo de cambios de decodificación en la clase de tormenta:

El líquido transparente presagia un clima despejado, nublado - lluvia.
Líquido turbio con pequeñas estrellas: una tormenta eléctrica.
Pequeños puntos: niebla, clima húmedo.
Grandes copos, para invierno - nieve, en verano - cielo cubierto, aire pesado.
Los hilos en la parte superior del líquido son viento.
Los cristales en el fondo son aire espeso, escarcha.
Pequeñas estrellas, en invierno con tiempo despejado, nievan en otro o tercer día.
Cuanto más se eleven los cristales en invierno, más fuerte será el frío.

Además, el dispositivo generalmente se encuentra en la sala de estar o en la cabina del barco y es absolutamente hermético, sin embargo, también hay evidencia de la necesidad de instalarlo fuera de la ventana o en el mástil del barco, así como la necesidad de un pequeño orificio en el corcho. Pero dada la alta sensibilidad del dispositivo a los cambios de temperatura y la extrema volatilidad del barrido de alcohol y alcanfor, esto parece dudoso. Por lo tanto, la mezcla no debe verse afectada por un cambio en la presión atmosférica, las fluctuaciones de temperatura son bastante suaves y están en un rango estrecho de temperatura ambiente, y su amplitud es pequeña, y su naturaleza puede diferir de lo que sucede fuera de la ventana. Además, según algunos informes, incluso el termostato no priva al dispositivo de operabilidad. Existen hipótesis de que, además de la temperatura, la clase de tormenta se ve afectada por los campos eléctricos y magnéticos de la Tierra, descargas de rayos, actividad solar y lunar, vibraciones infrasónicas y, en el caso de la temperatura, la dinámica no son los factores decisivos, sino la dinámica de su cambio. Estas hipótesis son probadas periódicamente por algunos autores y refutadas por otros, varios ejemplos de trabajos sobre este tema:
Correlación con eventos sísmicos.
Correlación con la actividad solar.
Correlación con las fases de la luna.
Se puede encontrar mucha información útil en el foro .
Parece que puede ser más simple, solo necesita hacer su propio vaso de tormenta y hacer una investigación simple, pero hay una gran cantidad de recetas, y aparentemente diferentes recetas funcionarán bien para algunas condiciones climáticas y no funcionarán completamente en otras.

Recetas

Con una búsqueda lo suficientemente larga en Internet, se encontrará una gran cantidad de composiciones de mezclas diferentes que son bastante diferentes entre sí, y a menudo usan unidades arcaicas o ambiguas de sistemas de medición, y también surgen problemas en el proceso de convertir estas unidades en más familiares para el investigador moderno. No olvide el volumen y el porcentaje de masa, y el cambio de volumen cuando se mezcla con agua cuando se trata con alcohol etílico.

Traeré mi colección de recetas básicas con la conversión de unidades y la adaptación a las realidades modernas. Además, se le agrega un bono en forma de una aplicación para calcular los volúmenes y masas de componentes requeridos dependiendo del volumen requerido de la mezcla, también esta calculadora tiene varias otras características útiles para los investigadores. Según esto, se aceptan deseos y correcciones. Solo la composición cualitativa no cambia (con raras excepciones) en diferentes formulaciones, estas son: alcanfor , el componente principal, son sus cristales los que se observan en el vidrio de tormenta, es muy volátil y tiene un olor específico pronunciado; cloruro de amonio (amoníaco, ¡no debe confundirse con amoníaco!); nitrato de potasio (nitrato de potasio); alcohol etílico (etanol); agua

No 1. Receta de la enciclopedia inglesa "Cooley's Cyclopaedia of Practical Receipts". Esta receta es más popular en RuNet gracias a las revistas Chemistry and Life y UT for Skillful Hands.

2 dracmas de alcanfor, 1,5 dracmas de nitrato de potasio, 1 dracma de cloruro de amonio, 2.25 fl oz de alcohol "a prueba". La mezcla se vierte en un tubo de 12 pulgadas de largo y 3/4 de pulgada de diámetro.
En términos de unidades métricas de medida, si tomamos el dracma de la farmacia y tenemos en cuenta el cambio en el volumen de la mezcla de alcohol y agua (de acuerdo con las tablas alcoholométricas), resulta:

7,78 g de alcanfor;
5,83 g de nitrato de potasio;
3,89 g de cloruro de amonio;
37,54 ml de alcohol etílico rectificado al 96%;
28,35 ml de agua.

La longitud del vidrio de tormenta es 30.50 cm, diámetro 1.90 cm.

No 2. Una receta relativamente rara de Runet, la fuente es desconocida.

4,40 g de alcanfor;
2,30 g de nitrato de potasio;
2,30 g de cloruro de amonio;
19,50 ml de alcohol;
16.00 ml de agua.

Número 3. Esta receta se encontró en un sitio extranjero, y se publicó originalmente en junio de 1997 en School Science Review, esta es la receta más común en el segmento extranjero de Internet, y también recomendada por la mayoría de los investigadores.

10,00 g de alcanfor;
2,50 g de nitrato de potasio;
2,50 g de cloruro de amonio;
40,00 ml de alcohol;
33.00 ml de agua.

Numero 4. Receta del Libro de recibos generales del farmacéutico, de Henry Beasley, 1886:

2.5 drs. alcanfor
38 grs. nitrato de potasio;
38 grs. cloruro de amonio;
9 drs. agua
6 drs. alcohol rectificado
Si los Dres. - dracma de farmacia, y grs. - Inglés gran, entonces obtenemos la siguiente receta:
9,72 g de alcanfor;
2,46 g de nitrato de potasio;
2,46 g de cloruro de amonio;
29,07 ml de alcohol rectificado;
35,00 ml de agua.

No. 5.1 La receta del libro "Fórmulas farmacéuticas de Peter MacEwan", 1908.

1/2 onza de alcanfor, 1/2 onza de cloruro de amonio, 1/2 onza de nitrato de potasio, 1 onza de alcohol rectificado, 2 onzas de agua destilada.
Que en términos de unidades métricas, si usa una onza de masa en todas partes:
14,17 g de alcanfor;
14,17 g de cloruro de amonio;
14,17 g de nitrato de potasio;
35,32 ml de alcohol rectificado;
56,70 ml de agua.

No. 5.2 La receta del libro "Fórmulas farmacéuticas de Peter MacEwan", 1908.

2 dracmas de alcanfor, 1/2 dracmas de nitrato de potasio, 1/2 dracmas de cloruro de amonio, 2 onzas de alcohol absoluto, 2 onzas de agua. La mezcla se vierte en un tubo de vidrio con una longitud de 10 pulg. Y un diámetro de 3/4 pulg.
En términos de unidades métricas, si usa una onza de masa en todas partes:
7,78 g de alcanfor;
1,94 g de cloruro de amonio;
1,94 g de nitrato de potasio;
73,93 ml de alcohol rectificado;
53,85 ml de agua.
La longitud del vidrio de tormenta es de 25.40 cm, el diámetro es de 1.90 cm.

No. 5.3 La receta, según el autor, funciona bien para el clima de Australia Occidental :

4,20 g de alcanfor;
1,20 g de nitrato de potasio;
0,80 g de cloruro de amonio;
23,50 ml de agua destilada;
23,50 ml de alcohol etílico metilado (alcohol aparentemente desnaturalizado).

No. 6 Receta del artículo "Almirante Fitzroys legendäres Sturmglas":

14,5 g de Campher;
2,0 g de Kaliumnitrat;
4,0 g de cloruro de amonio;
9,7 g de Wasser;
9,7 g de etanol.
Si aceptamos que la masa de etanol puro se da en la receta:
14,50 g de alcanfor;
2,00 g de nitrato de potasio;
4.00 cloruro de amonio;
12,65 ml de alcohol rectificado;
9,25 g de agua.

Existe la opinión de que el isómero D del alcanfor funciona mejor en la clase de tormenta, el alcanfor natural consiste en él, mientras que la farmacia es una mezcla racémica (isómeros D y L en proporciones iguales). El alcanfor es el componente más difícil de alcanzar, puede buscarlo en compañías que venden componentes para cosméticos, productos químicos, en farmacias con departamentos de recetas, bastantes ofertas para vender alcanfor en eBay (a menudo declarado natural, lo cual es bueno), en casos extremos puede ser aislar del alcohol de alcanfor de la farmacia agregándole agua de acuerdo con el método al final del artículo. El alcohol de alcanfor en sí de una farmacia es adecuado solo cuando se agrega alcanfor seco además del que ya está en la solución; además, su composición no se conoce exactamente.

El cloruro de amonio se vende en tiendas de productos químicos y en tiendas de radio. El nitrato de potasio también en las tiendas de productos químicos o en forma de nitrato de potasio, en este último caso debe limpiarse por recristalización (esto se encuentra al final del artículo). El agua destilada a menudo se encuentra en los concesionarios de automóviles. El alcohol etílico puede usarse como 96% rectificado y 70%, preferiblemente sin diversos aditivos.

Fabricación

Para hacer un vaso de tormenta, es necesario pesar con precisión las sales y el alcanfor, medir el volumen de alcohol y agua. Para pesar, puede usar balanzas de joyería chinas con una precisión de 0.01 G. Puede medir volúmenes con un cilindro graduado o un tubo de medición, así como pesar líquidos teniendo en cuenta su densidad.



Puede agregar inmediatamente alcanfor al recipiente preparado para el dispositivo y agregar alcohol, también puede disolverlo en 2/3 del volumen calculado de alcohol, transferir la solución al recipiente para el vaso de tormenta y enjuagar con el alcohol restante. Luego disuelva las sales en agua y agregue la solución salina resultante a la solución de alcanfor y mezcle bien (puede cerrar el corcho y darle la vuelta o agitarlo varias veces), debe quedar un poco de aire entre la solución y el fondo del corcho. En este caso, el alcanfor se caerá en forma de un precipitado blanco, lo que indica la corrección de la acción.

Luego cierre el dispositivo con un tapón, permita que floten todas las burbujas, ábralas por un momento para igualar la presión, cierre y aplique sellador, retírelo al frío.



El vidrio de tormenta terminado debe fijarse en posición vertical sobre un fondo negro mate y colocarse no lejos de la ventana, sino lejos de los sistemas de calefacción y otros aparatos de calefacción. Después de aproximadamente una semana, el precipitado de alcanfor se condensará y aparecerán cristales separados.



En fuentes populares, a menudo se encuentran recomendaciones erróneas e incluso dañinas o se pierden puntos importantes, enumeraré algunos de ellos:

Es imposible cubrir el vidrio de tormenta con un tapón de goma, esto inevitablemente conducirá a un color amarillento de la mezcla, y cuanto más tiempo pase, más saturado será el color. Es ideal sellar el recipiente con la mezcla, si es imposible sellarlo, puede usar un tapón de vidrio esmerilado sin lubricación, o un tapón de fluoroplástico / polietileno (un poco peor), el tapón debe garantizar la estanqueidad absoluta del recipiente, es conveniente fijarlo finalmente con resina epoxi, aplicándolo en la etapa de espesamiento en la parte superior del tapón .

Las sales deben disolverse en agua y el alcanfor en alcohol, no necesita calentar las soluciones, esto solo creará problemas innecesarios con el sellado posterior y los componentes volátiles de la mezcla. Es importante que el contacto entre el corcho y la superficie del recipiente esté seco, de lo contrario, bajo la influencia de la presión de vapor interna del alcohol y el alcanfor, el líquido se escapará y evitará que el sellador se adhiera a la superficie. Después de aplicar el sellador, el vaso de tormenta se coloca bien durante varias horas en frío, en el refrigerador o se saca al balcón en la estación fría.

Después de mezclar una solución acuosa de sales y una solución alcohólica de alcanfor, los gases disueltos en agua se liberan durante un tiempo, vale la pena cerrar el dispositivo con un tapón hermético, permitir que floten todas las burbujas y, antes del sellado final, igualar la presión con la presión atmosférica.



El recipiente debe estar hecho de vidrio delgado y transparente, la mejor forma es alargada (como un tubo ancho), esto crea condiciones óptimas para la observación y la formación de una variedad de cristales.

Alguna información sobre las recetas que probé

De izquierda a derecha: recetas 1, 2, 3, 4.

La primera vez que hice un vaso de tormenta de acuerdo con la receta No. 1, y en ella, al principio solo en el verano (aparentemente bajo la influencia de temperaturas elevadas), y luego hay una estratificación líquida durante todo el año, que está en los instrumentos y otras personas hicieron el vaso de tormenta de acuerdo con esta receta cuando se observa una capa de líquido aceitoso en la parte superior de la solución. Cuando se agita, se disuelve y después de un tiempo aparece nuevamente.
Posteriormente, se realizaron varias clases de tormentas experimentales con las formulaciones No. 2, 3, 4, 5.1. En el número 5.1, precipitó una gran cantidad de alcanfor, que flotó en la superficie de la solución y no se hundió hasta el fondo, se excluyó de las observaciones, esto puede explicarse por la alta densidad de la solución (la calculadora le permite calcularla aproximadamente). Aparentemente, la densidad de la solución debe estar muy cerca de la densidad del alcanfor (0,99 g / ml), pero en ningún caso es significativamente más alta. En el curso de otras observaciones, el No. 1 no reaccionó en absoluto a los cambios climáticos, el No. 2 reaccionó al deterioro y la mejora de manera notable, el No. 3 reaccionó de manera más activa y el No. 4 ligeramente. Aquí puede ver una de las razones por las que algunos investigadores creen que el dispositivo no reacciona a otra cosa que no sea un cambio de temperatura, porque el más popular es la receta número 1, no creo que esté completamente equivocado, lo más probable es que la concentración de alcohol se haya determinado incorrectamente o La composición no es adecuada para nuestro clima o para uso en interiores.

En mi opinión, el stormglass es un dispositivo muy interesante, y lo que es importante, es bastante simple de fabricar y se ve de manera efectiva. Casi un objeto ideal para el estudio de escolares y estudiantes, pero hay algo que estudiar, la influencia de los factores (especialmente cuando es posible el termostato y el registro automático), el estudio y la búsqueda de recetas óptimas, el efecto de los isómeros de alcanfor, la posibilidad de reemplazar los componentes de la mezcla con otros, etc.