Stormglass - تنبؤات البلورات

ذات مرة ، في مجلة UT للأيدي الماهرة ، رقم 1 ، 1989 ، صادفت مقالًا بعنوان "أمبول غامض" ، يروي جهازًا قديمًا غير عادي للأرصاد الجوية - عاصفة من الزجاج (عاصفة زجاجية ، وزجاج كافور ، وزجاجة weatcher ، وقارورة فيتزروي ، وقارورة عاصفة) ، صنعت الجهاز وفقًا للوصفة المقترحة ، بدأت الدراسة أكثر ، مع بعض المعلومات وتجربتي ، بشكل أساسي من خطة عملية ، ثم سأشاركها.

هناك معلومات تفيد بأن العاصفة كانت قد استخدمت بالفعل في القرن الثامن عشر ، لكن الإشارة الأكثر شهرة ترتبط مع روبرت فيتزروي ، قبطان سفينة بيغل ، التي سافر عليها تشارلز داروين ، وغالبًا ما يُنسب إليه (ر. فيتزروي) عن طريق اختراع الجهاز. العاصفة الزجاجية الكلاسيكية عبارة عن وعاء زجاجي ممدود مختوم ممتلئ تقريبًا إلى الأعلى بسائل صافٍ مع بلورات عديمة اللون بأشكال مختلفة. من خلال تغيير مظهر هذه البلورات وموضعها وارتفاعها ، من المفترض أن تحكم على الطقس للساعات والأيام القادمة. في وقت واحد ، تم استخدامه بالتزامن مع بارومتر ، والآن تعتبر العاصفة الزجاجية بمثابة زخرفة غير عادية للديكورات الداخلية ، توصل العديد من الباحثين الحديثين إلى أن الجهاز لا يؤدي وظيفته الرئيسية ، ولكن لا يزال البحث والمناقشة حوله قيد التنفيذ. حتى لو لم تتفاعل العاصفة الزجاجية مع أي شيء آخر غير درجة الحرارة ، فإنها لا تزال مثيرة للاهتمام وجميلة قد تكون بمثابة زخرفة. يمكنك بالطبع شراء عرض جاهز ، فهناك الكثير من العروض على الشبكة (خاصة على eBay و AliExpress) ، ولكن في هذه الحالة لا توجد معلومات حول كيفية صنع الجهاز ، وكذلك متعة القيام بالأشياء بنفسك.


فيما يلي مثال على التغييرات في فك تشفير فئة العاصفة:

سائل شفاف ينذر بالطقس الصافي والمطر غائم.
سائل معكر بنجوم صغيرة - عاصفة رعدية.
النقاط الصغيرة - الضباب والطقس الرطب.
رقائق كبيرة ، لفصل الشتاء - الثلج ، في الصيف - السماء المغطاة ، والهواء الثقيل.
الخيوط في الجزء العلوي من السائل هي الرياح.
البلورات في القاع هي الهواء السميك ، الصقيع.
النجوم الصغيرة - في فصل الشتاء مع طقس صافٍ - تساقط الثلوج في يوم آخر أو ثالث.
كلما ارتفعت البلورات في الشتاء ، كلما كان البرد أقوى.

علاوة على ذلك ، يوجد الجهاز عادة في غرفة المعيشة أو في مقصورة السفينة وهو محكم الغلق تمامًا ، ومع ذلك ، هناك أيضًا دليل على الحاجة إلى تثبيته خارج النافذة أو على صاري السفينة ، فضلاً عن الحاجة إلى وجود ثقب صغير في الفلين. ولكن بالنظر إلى حساسية الجهاز العالية لتغيرات درجة الحرارة والتقلب الشديد لاكتساح الكحول والكافور ، فإن هذا يبدو أمرًا مشكوكًا فيه. لذلك ، لا ينبغي أن يتأثر الخليط بتغيير الضغط الجوي ، لكن تقلبات درجة الحرارة سلسة للغاية وتكون في نطاق ضيق من درجة حرارة الغرفة ، وسعتها صغيرة ، وقد تختلف طبيعتها عما يحدث خارج النافذة. علاوة على ذلك ، وفقا لبعض التقارير ، حتى الحرارة لا تحرم الجهاز من التشغيل. هناك افتراضات ، بالإضافة إلى درجة الحرارة ، تتأثر فئة العاصفة بالحقول الكهربائية والمغنطيسية للأرض ، وتفريغ البرق ، والنشاط الشمسي والقمري ، والاهتزازات دون الصوتية ، وفي حالة درجة الحرارة ، فإن العامل الحاسم ليس هو القيم المطلقة ، ولكن ديناميكيات تغيره. هذه الفرضيات أثبتت بشكل دوري من قبل بعض المؤلفين ودحضها آخرون ، العديد من الأمثلة على الأعمال في هذا الموضوع:
العلاقة مع الأحداث الزلزالية.
العلاقة مع النشاط الشمسي.
العلاقة مع مراحل القمر.
يمكن العثور على الكثير من المعلومات المفيدة في المنتدى .
يبدو أنه قد يكون أكثر بساطة ، فأنت تحتاج فقط إلى صناعة زجاج العاصفة بنفسك وإجراء البحوث البسيطة ، لكن هناك عددًا كبيرًا من الوصفات ، ويبدو أن الوصفات المختلفة ستعمل بشكل جيد في بعض الظروف المناخية ولن تعمل تمامًا في حالات أخرى.

تركيبات

من خلال البحث المطول على شبكة الإنترنت ، سيتم العثور على عدد كبير من الخلطات المختلفة من الخليط ، والتي تختلف اختلافًا كبيرًا عن بعضها البعض ، وغالبًا ما تستخدم وحدات قديمة أو غامضة من أنظمة القياس ، وهناك مشاكل في عملية تحويل هذه الوحدات إلى الباحث الأكثر دراية. لا تنسى الحجم والكتلة في المئة ، والتغيير في الحجم عند خلطها بالماء عند التعامل مع الكحول الإيثيلي.

سأحضر مجموعتي من الوصفات الأساسية مع تحويل الوحدات والتكيف مع الحقائق الحديثة. أيضا ، يتم إرفاق مكافأة به في شكل تطبيق لحساب الكميات المطلوبة وكتل المكونات اعتمادا على حجم الخليط المطلوب ، كما أن هذه الآلة الحاسبة لديها العديد من الميزات الأخرى المفيدة للباحثين. وفقا لذلك ، يتم قبول الرغبات والتصحيحات. فقط التكوين النوعي لم يتغير (مع استثناءات نادرة) في تركيبات مختلفة ، وهذه هي: الكافور ، المكون الرئيسي ، بلوراته هي التي لوحظت في زجاج العاصفة ، وهي متقلبة للغاية ولديها رائحة محددة واضحة ؛ كلوريد الأمونيوم (الأمونيا ، يجب عدم الخلط بينه وبين الأمونيا!) ؛ نترات البوتاسيوم (نترات البوتاسيوم) ؛ الكحول الإيثيلي (الإيثانول) ؛ المياه.

رقم 1. وصفة من الموسوعة الإنجليزية "Coley's Cyclopaedia of إيصالات عملية". هذه الوصفة هي الأكثر شعبية في RuNet بفضل مجلات الكيمياء والحياة و UT للأيدي الماهرة.

2 دراخماس من الكافور ، 1،5 دراخما من نترات البوتاسيوم ، دراكما واحدة من كلوريد الأمونيوم ، 2.25 أوقية سائلة من الكحول "دليل". يسكب الخليط في أنبوب قطره 12 بوصة و 3/4 بوصة.
فيما يتعلق بوحدات القياس المترية ، إذا أخذنا دراخما الصيدلية وأخذنا في الاعتبار التغير في حجم خليط الكحول-الماء (وفقًا لجداول قياس الكحوليات) ، فإنه يتبين:

7.78 غرام من الكافور.
5.83 غرام من نترات البوتاسيوم ؛
3.89 غرام من كلوريد الأمونيوم ؛
37.54 مل من 96 ٪ الكحول الإيثيلي تصحيح.
28.35 مل من الماء.

طول العاصفة الزجاجية 30.50 سم ، قطرها 1.90 سم.

رقم 2. وصفة نادرة نسبيا من Runet ، المصدر غير معروف.

4.40 غرام الكافور.
2.30 غرام من نترات البوتاسيوم ؛
2.30 غرام من كلوريد الأمونيوم ؛
19.50 مل من الكحول ؛
16.00 مل من الماء.

رقم 3. تم العثور على هذه الوصفة على موقع أجنبي ، وتم نشرها في الأصل في يونيو 1997 في School Science Review ، وهذه هي الوصفة الأكثر شيوعًا في الجزء الأجنبي من الإنترنت ، ويوصى بها أيضًا معظم الباحثين.

10.00 جم كافور
2.50 غرام من نترات البوتاسيوم ؛
2.50 غرام من كلوريد الأمونيوم ؛
40.00 مل من الكحول ؛
33.00 مل من الماء.

رقم 4. وصفة من دفتر الاستلام العام لدى The Druggist ، بقلم هنري بيسلي ، ١٨٨٦:

2.5 د. الكافور.
38 غرام. نترات البوتاسيوم
38 غرام. كلوريد الأمونيوم ؛
9 د. المياه؛
6 د. الكحول تصحيح.
إذا د. - صيدلية الدراخما ، و GRS. - اللغة الإنجليزية ، ثم نحصل على الوصفة التالية:
9.72 غرام من الكافور ؛
2.46 غرام من نترات البوتاسيوم ؛
2.46 غرام من كلوريد الأمونيوم ؛
29.07 مل من الكحول المصحح ؛
35.00 مل من الماء.

رقم 5.1 وصفة من كتاب "المستحضرات الصيدلانية لبيتر ماكيوان" ، 1908.

كافور 1/2 أوقية ، 1/2 أوقية كلوريد الأمونيوم ، 1/2 أوقية نترات البوتاسيوم ، 1 أوقية الكحول تصحيح ، 2 أوقية من الماء المقطر.
أي من حيث الوحدات المترية ، إذا كنت تستخدم أونصة جماعية في كل مكان:
14.17 غرام الكافور.
14.17 غرام من كلوريد الأمونيوم.
14.17 غرام من نترات البوتاسيوم ؛
35.32 مل من الكحول المصحح ؛
56.70 مل من الماء.

رقم 5.2 وصفة من كتاب "المستحضرات الصيدلانية لبيتر ماكيوان" ، 1908.

2 دراغوم كافور ، 1/2 دراشيت نترات البوتاسيوم ، 1/2 دراشوم كلوريد الأمونيوم ، 2 أونصة كحولية مطلقة ، 2 أونصة ماء. يسكب الخليط في أنبوب زجاجي بطول 10 بوصة ، وقطره 3/4 بوصة.
فيما يتعلق بالوحدات المترية ، إذا كنت تستخدم أونصة جماعية في كل مكان:
7.78 غرام من الكافور.
1.94 غرام من كلوريد الأمونيوم ؛
1.94 غرام من نترات البوتاسيوم ؛
73.93 مل من الكحول المصحح ؛
53.85 مل من الماء.
طول العاصفة الزجاجية 25.40 سم ، قطرها 1.90 سم.

رقم 5.3 وصفة ، وفقا للمؤلف ، يعمل بشكل جيد لمناخ غرب أستراليا :

4.20 غرام الكافور.
1.20 غرام من نترات البوتاسيوم ؛
0.80 غرام من كلوريد الأمونيوم ؛
23.50 مل من الماء المقطر ؛
23.50 مل من كحول الإيثيل الميثيلي (كحول مشوهة على ما يبدو).

رقم 6 وصفة من مقال "الأدميرال فيتزرويز ليجيندريس ستورملجلاس":

14.5 غرام
2.0 غرام كاليوميترات ؛
4.0 غرام أمونيوم كلوريد ؛
9.7 غرام
9.7 جرام إيثانول.
إذا وافقنا على إعطاء كتلة الإيثانول النقي في الوصفة:
14.50 غرام كافور.
2.00 غرام من نترات البوتاسيوم ؛
4.00 كلوريد الأمونيوم ؛
12.65 مل من الكحول المصحح ؛
9.25 غرام من الماء.

هناك رأي مفاده أن D-isomer من الكافور يعمل بشكل أفضل في فئة العاصفة ، والكافور الطبيعي يتكون منه ، في حين أن الصيدلية عبارة عن خليط racemic (أيزومرات D و L بنسب متساوية). يعد Camphor أصعب المكونات التي يمكن الوصول إليها ، حيث يمكنك البحث عنها في الشركات التي تبيع مكونات مستحضرات التجميل والمواد الكيميائية في الصيدليات التي تحتوي على أقسام وصفة طبية ، وهي عروض قليلة جدًا لبيع الكافور على موقع eBay (غالبًا ما يعلن أنه طبيعي ، وهو أمر جيد) ، في الحالات القصوى عزل عن الكحول كافور الصيدلية عن طريق إضافة الماء إليها وفقا للطريقة في نهاية المقال. كحول الكافور نفسه من الصيدلية مناسب فقط عند إضافة الكافور الجاف بالإضافة إلى الكافور الموجود بالفعل في المحلول ؛ علاوة على ذلك ، فإن تكوينه غير معروف بالضبط.

يباع كلوريد الأمونيوم في المخازن الكيميائية ومتاجر الراديو. نترات البوتاسيوم أيضًا في المستودعات الكيميائية أو في شكل نترات البوتاسيوم ، وفي الحالة الأخيرة ، يجب تنظيفها عن طريق إعادة التبلور (هذا في نهاية المقال). وغالبا ما توجد الماء المقطر في وكلاء السيارات. يمكن استخدام الكحول الإيثيلي في تصحيح بنسبة 96 ٪ ، و 70 ٪ ، ويفضل بدون إضافات مختلفة.

عمل

لصنع كوب العاصفة ، من الضروري أن تزن بدقة الأملاح والكافور ، وقياس حجم الكحول والماء. بالنسبة للوزن ، يمكنك استخدام موازين المجوهرات الصينية بدقة 0.01 غرام ، ويمكنك قياس الكميات باستخدام أسطوانة متدرجة أو أنبوب قياس ، وكذلك وزن السوائل مع مراعاة كثافتها.



يمكنك على الفور إضافة الكافور إلى الحاوية المعدة للجهاز وسكبه بالكحول ، كما يمكنك حله في ثلثي حجم الكحول المحسوب ، ونقل المحلول إلى الحاوية لزجاج العاصفة وغسله بالكحول المتبقي. ثم قم بإذابة الأملاح في الماء وأضف محلول الملح الناتج إلى محلول الكافور واخلطه جيدًا (يمكنك إغلاق الفلين وقلبه أو التخلص منه عدة مرات) ، يجب أن يبقى القليل من الهواء بين المحلول وأسفل الفلين. في هذه الحالة ، سوف يسقط الكافور في شكل رواسب بيضاء ، مما يدل على صحة الإجراء.

ثم أغلق الجهاز بسدادة ، واسمح لجميع الفقاعات بالطفو ، وفتح للحظة لتحقيق التعادل في الضغط ، وإغلاق وتطبيق مانع التسرب ، وإزالته حتى يبرد.



يجب تثبيت العاصفة الزجاجية النهائية في وضع مستقيم على خلفية سوداء غير لامع ووضعها ليس بعيدًا عن النافذة ، ولكن بعيدًا عن أنظمة التدفئة وأجهزة التدفئة الأخرى. بعد حوالي أسبوع ، تتكثف عملية ترسيب الكافور وستظهر بلورات منفصلة.



في المصادر الشائعة ، غالبًا ما يتم العثور على التوصيات الخاطئة وحتى الضارة أو يتم تفويت نقاط مهمة ، سأذكر بعضها:

من المستحيل تغطية زجاج العاصفة بسدادة مطاطية ، مما سيؤدي حتما إلى اصفرار الخليط ، وكلما مر الوقت ، زاد لون اللون المشبع. إنه مثالي لإغلاق الوعاء بالخلطة ، إذا كان من المستحيل ختمه ، يمكنك استخدام سدادة زجاجية أرضية دون تزييت ، أو سدادة فلورية / بولي إيثيلين (أسوأ قليلاً) ، يجب أن تضمن السدادة إحكامًا تامًا للإحكام ، تكون ملائمة لإصلاحها نهائيًا باستخدام راتنجات الإبوكسي ، وتطبيقه في مرحلة السماكة أعلى .

تحتاج إلى إذابة الأملاح في الماء ، والكافور في الكحول ، لا تحتاج إلى تسخين المحاليل ، وهذا سيخلق فقط مشاكل غير ضرورية مع المكونات اللاحقة والمتطايرة للخليط. من المهم أن يكون التلامس بين الفلين وسطح الوعاء جافًا ، وإلا فإنه تحت تأثير ضغط البخار الداخلي للكحول والكافور ، سوف يتسرب السائل ويمنع تسرب المادة المانعة للتسرب على السطح. بعد وضع مانع التسرب ، يتم وضع العاصفة الزجاجية في مكان جيد لعدة ساعات في البرد ، أو في الثلاجة أو إخراجها إلى الشرفة في موسم البرد.

بعد خلط محلول مائي من الأملاح ومحلول كافور كحولي ، يتم إطلاق الغاز المذاب في الماء لبعض الوقت ، ومن المفيد إغلاق الجهاز مع سدادة محكمة الإغلاق ، والسماح لجميع الفقاعات بالطفو وتعادل الضغط الجوي قبل الإغلاق النهائي.



يجب أن يكون الوعاء مصنوعًا من زجاج شفاف رقيق ، ويطيل الشكل الأفضل (مثل أنبوب عريض) ، مما يخلق ظروفًا مثالية للمراقبة وتشكيل مجموعة متنوعة من البلورات.

بعض المعلومات عن الوصفات حاولت

من اليسار إلى اليمين: الوصفات 1 ، 2 ، 3 ، 4

أول من صنعت من العاصفة الزجاجية وفقًا للوصفة رقم 1 ، وفيها فقط في فصل الصيف فقط (على ما يبدو تحت تأثير ارتفاع درجة الحرارة) ، وفي وقت لاحق هناك طبقة سائلة على مدار العام ، والتي هي في الأدوات والناس الآخرون صنعوا العاصفة الزجاجية وفقًا لهذه الوصفة عندما يلاحظ وجود طبقة من السائل الزيتي في الجزء العلوي من الحل. عندما يهتز ، فإنه يذوب وبعد فترة من الوقت يظهر مرة أخرى.
في وقت لاحق ، تم إجراء العديد من فئات العاصفة التجريبية مع تركيبات رقم 2 ، 3 ، 4 ، 5.1. في الرقم 5.1 ، تم ترسيب الكثير من الكافور ، والتي طفت على سطح المحلول ولم تغرق في القاع ، تم استبعادها من الملاحظات ، ويمكن تفسير ذلك بالكثافة العالية للمحلول (تتيح لك الآلة الحاسبة حسابه تقريبًا). على ما يبدو ، يجب أن تكون كثافة المحلول قريبة جدًا من كثافة الكافور (0.99 جم / مل) ، ولكن في أي حال من الأحوال أعلى بكثير منه. في سياق مزيد من الملاحظات ، لم يتفاعل الرقم 1 على الإطلاق مع التغيرات المناخية ، وكان رد الفعل رقم 2 هو التدهور والتحسن بشكل ملحوظ ، وكان رد الفعل رقم 3 أكثر نشاطًا ، والرقم 4 قليلًا. هنا يمكنك رؤية أحد الأسباب التي تجعل بعض الباحثين يعتقدون أن الجهاز لا يتفاعل مع أي شيء آخر غير التغير في درجة الحرارة ، لأن الأكثر شيوعًا هو رقم الوصفة 1 ، لا أعتقد أنه من الخطأ تمامًا ، وعلى الأرجح تم تحديد تركيز الكحول بشكل غير صحيح أو التكوين غير مناسب لمناخنا ، أو للاستخدام الداخلي.

في رأيي ، العاصفة الزجاجية هي أداة مثيرة للاهتمام للغاية ، والأهم من ذلك ، أنها بسيطة للغاية لتصنيع وتبدو فعالة. يعتبر كائنًا مثاليًا تقريبًا لدراسة تلاميذ المدارس والطلاب ، ولكن هناك شيء للدراسة ، وتأثير العوامل (لا سيما عندما تكون الحرارة والتسجيل التلقائي ممكنًا) ، والبحث والبحث عن الوصفات المثلى ، وتأثير إيزومرات الكافور ، وإمكانية استبدال مكونات الخليط بأخرى ، إلخ.