Stormglass - prediktor kristal

Suatu kali, di majalah UT untuk tangan-tangan terampil, No. 1, 1989, saya menemukan sebuah artikel berjudul "Ampul Misterius", yang menceritakan tentang perangkat meteorologi tua yang tidak biasa - sebuah stormglass (stormglass, gelas kamper, gelas weatcher, termos Faskroy, labu termos), dibuat perangkat sesuai dengan resep yang diusulkan, saya mulai belajar lebih lanjut, dengan beberapa informasi dan pengalaman saya, terutama dari rencana praktis, maka saya akan membagikannya.

Ada informasi bahwa stormglass sudah digunakan pada abad XVIII, tetapi penyebutan paling terkenal terkait dengan Robert Fitzroy , kapten kapal Beagle , yang dilalui Charles Darwin, dan ia (R. Fitzroy) sering keliru dikreditkan dengan penemuan perangkat tersebut. Stormglass klasik adalah bejana kaca tertutup rapat yang diisi hampir ke atas dengan cairan bening dengan kristal tak berwarna dari berbagai bentuk. Dengan mengubah penampilan, posisi, dan ketinggian kristal-kristal ini, ia harus menilai cuaca selama berjam-jam dan berhari-hari. Pada suatu waktu itu digunakan bersama dengan barometer, dan sekarang stormglass dianggap lebih sebagai hiasan yang tidak biasa untuk interior, banyak peneliti modern sampai pada kesimpulan bahwa perangkat tidak memenuhi fungsi utamanya, tetapi penelitian dan perdebatan di sekitarnya masih berlangsung. Bahkan jika stormglass tidak bereaksi terhadap apa pun selain suhu, itu tetap merupakan hal yang menarik dan indah yang mungkin berfungsi sebagai hiasan. Anda dapat, tentu saja, membeli yang sudah jadi, ada cukup banyak penawaran di jaringan (terutama di eBay dan AliExpress), tetapi dalam hal ini tidak ada informasi tentang bagaimana dan apa perangkat itu dibuat, serta kesenangan melakukan sesuatu sendiri.


Berikut adalah salah satu contoh perubahan decoding di kelas badai:

Cairan transparan menandakan cuaca cerah, berawan - hujan.
Cairan keruh dengan bintang-bintang kecil - badai petir.
Titik-titik kecil - kabut, cuaca lembab.
Serpihan besar, untuk musim dingin - salju, di langit musim panas tertutup, udara berat.
Benang di bagian atas cairan adalah angin.
Kristal di bagian bawah adalah udara tebal, beku.
Bintang-bintang kecil - di musim dingin dengan cuaca cerah - salju di hari ketiga atau ketiga.
Semakin tinggi kristal naik di musim dingin, semakin kuat dinginnya.

Selain itu, perangkat biasanya terletak di ruang tamu atau di kabin kapal dan benar-benar kedap udara, namun, ada juga bukti perlunya menginstalnya di luar jendela atau di tiang kapal, serta kebutuhan untuk lubang kecil di gabus. Namun mengingat sensitivitas tinggi perangkat terhadap perubahan suhu dan volatilitas ekstrem dari alkohol dan kapur barus, ini tampaknya diragukan. Oleh karena itu, campuran tidak boleh dipengaruhi oleh perubahan tekanan atmosfer, tetapi fluktuasi suhu cukup halus dan berada dalam kisaran suhu kamar yang sempit, dan amplitudo kecil, dan sifatnya mungkin berbeda dari apa yang terjadi di luar jendela. Selain itu, menurut beberapa laporan, bahkan termostasi tidak menghalangi perangkat operabilitas. Ada hipotesis bahwa, selain suhu, kelas badai dipengaruhi oleh medan listrik dan medan magnet Bumi, pelepasan petir, aktivitas matahari dan bulan, getaran infrasonik, dan dalam hal suhu, dinamika bukanlah faktor penentu, tetapi dinamika perubahannya. Hipotesis-hipotesis ini secara berkala dibuktikan oleh beberapa penulis dan disangkal oleh yang lain, beberapa contoh karya mengenai hal ini:
Korelasi dengan peristiwa seismik.
Korelasi dengan aktivitas matahari.
Korelasi dengan fase bulan.
Cukup banyak informasi bermanfaat yang dapat ditemukan di forum .
Tampaknya itu bisa lebih sederhana, Anda hanya perlu membuat sendiri gelas badai dan melakukan riset sederhana, tetapi ada sejumlah besar resep, dan resep yang berbeda tampaknya akan bekerja dengan baik untuk beberapa kondisi iklim dan sama sekali tidak bekerja pada yang lain.

Resep

Dengan pencarian yang cukup panjang di Internet, sejumlah besar campuran yang berbeda dari campuran akan ditemukan, yang sangat berbeda satu sama lain, dan sering menggunakan unit sistem pengukuran yang kuno atau ambigu, dan ada masalah dalam proses konversi unit ini menjadi lebih akrab bagi peneliti modern. Jangan lupa tentang volume dan persen massa, dan perubahan volume saat dicampur dengan air saat berurusan dengan etil alkohol.

Saya akan membawa koleksi resep dasar saya dengan konversi unit dan adaptasi dengan realitas modern. Juga, bonus dilampirkan dalam bentuk aplikasi untuk menghitung volume dan massa komponen yang diperlukan tergantung pada volume campuran yang diperlukan, juga kalkulator ini memiliki beberapa fitur lain yang berguna bagi para peneliti. Menurutnya, keinginan dan koreksi diterima. Hanya komposisi kualitatif tidak berubah (dengan pengecualian langka) dalam formulasi yang berbeda, ini adalah: kapur barus , komponen utama, itu adalah kristalnya yang diamati dalam badai kaca, itu sangat mudah menguap dan memiliki aroma spesifik yang diucapkan; amonium klorida (amoniak, jangan dikacaukan dengan amoniak!); potasium nitrat (potasium nitrat); etil alkohol (etanol); air.

1 Resep dari ensiklopedia bahasa Inggris "Cooley's Cyclopaedia of Practical Receipts". Resep ini paling populer di RuNet berkat majalah Chemistry and Life dan UT for Skillful Hands.

2 drachma camphor, 1,5 drachma potassium nitrate, 1 drachma ammonium chloride, 2,25 fl oz alkohol "proof". Campuran dituangkan ke dalam tabung berdiameter 12 inci dan 3/4 inci.
Dalam hal satuan metrik, jika Anda mengambil drachma farmasi dan memperhitungkan perubahan volume campuran alkohol-air (menurut tabel alkoholometrik), hasilnya:

7,78 g kapur barus;
5,83 g kalium nitrat;
3,89 g amonium klorida;
37,54 ml etil alkohol 96% yang diperbaiki;
28,35 ml air.

Panjang kaca badai adalah 30,50 cm, diameter 1,90 cm.

2 Resep yang relatif jarang dari Runet, sumbernya tidak diketahui.

4,40 g kapur barus;
2,30 g kalium nitrat;
2,30 g amonium klorida;
19,50 ml alkohol;
16,00 ml air.

Nomor 3 Resep ini ditemukan di situs asing, dan pada awalnya diterbitkan pada Juni 1997 di School Science Review, ini adalah resep paling umum di segmen asing Internet, dan juga direkomendasikan oleh sebagian besar peneliti.

10,00 g kapur barus;
2,50 g kalium nitrat;
2,50 g amonium klorida;
40,00 ml alkohol;
33,00 ml air.

Nomor 4 Resep dari Buku Tanda Terima Umum The Druggist, oleh Henry Beasley, 1886:

2,5 drs. kapur barus;
38 gr. potasium nitrat;
38 gr. amonium klorida;
9 drs. air;
6 drs. alkohol yang diperbaiki.
Jika drs. - drachma farmasi, dan grs. - Gran Inggris, maka kita mendapatkan resep berikut:
9,72 g kapur barus;
2,46 g kalium nitrat;
2,46 g amonium klorida;
29,07 ml alkohol yang diperbaiki;
35,00 ml air.

5.1 Resep dari buku "Formula Farmasi oleh Peter MacEwan", 1908.

1/2 ons kapur barus, 1/2 ons amonium klorida, 1/2 ons kalium nitrat, 1 ons alkohol yang diperbaiki, 2 ons air suling.
Yang dalam hal satuan metrik, jika Anda menggunakan massa ounce di mana-mana:
14,17 g kapur barus;
14,17 g amonium klorida;
14,17 g kalium nitrat;
35,32 ml alkohol yang diperbaiki;
56,70 ml air.

5.2 Resep dari buku "Formula Farmasi oleh Peter MacEwan", 1908.

2 drachm kamper, 1/2 drachm potasium nitrat, 1/2 drachm amonium klorida, 2 ons alkohol absolut, 2 ons air. Campuran dituangkan ke dalam tabung gelas dengan panjang 10 in., Dan diameter 3/4 in.
Dalam hal satuan metrik, jika Anda menggunakan massa ounce di mana-mana:
7,78 g kapur barus;
1,94 g amonium klorida;
1,94 g kalium nitrat;
73,93 ml alkohol yang diperbaiki;
53,85 ml air.
Panjang kaca badai adalah 25,40 cm, diameternya 1,90 cm.

5.3 Resepnya, menurut penulis, bekerja dengan baik untuk iklim Australia Barat :

4,20 g kapur barus;
1,20 g kalium nitrat;
0,80 g amonium klorida;
23,50 ml air suling;
23,50 ml etil alkohol teretilasi (alkohol yang tampaknya terdenaturasi).

No. 6 Resep dari artikel "Admiral Fitzroys legendäres Sturmglas":

14,5 g Campher;
2,0 g Kaliumnitrat;
4,0 g Amonium klorida;
9,7 g Wasser;
9,7 g Etanol.
Jika kami menerima bahwa massa etanol murni diberikan dalam resep:
14,50 g kapur barus;
2,00 g kalium nitrat;
4.00 amonium klorida;
12,65 ml alkohol yang diperbaiki;
9,25 g air.

Ada pendapat bahwa isomer D dari kapur barus bekerja paling baik di kelas badai, kapur barus terdiri dari itu, sedangkan apotek adalah campuran rasemat (isomer D dan L dalam proporsi yang sama). Kamper adalah komponen yang paling sulit dijangkau, Anda dapat mencarinya di perusahaan yang menjual komponen untuk kosmetik, bahan kimia, di apotek dengan departemen resep, beberapa penawaran untuk menjual kamper di eBay (sering dinyatakan alami, yang bagus), dalam kasus ekstrem dapat mengisolasi dari alkohol kamper farmasi dengan menambahkan air ke dalamnya sesuai dengan metode di akhir artikel. Alkohol kamper sendiri dari apotek hanya cocok bila kamper kering ditambahkan sebagai tambahan dari yang sudah ada dalam larutan, apalagi komposisinya tidak diketahui secara pasti.

Amonium klorida dijual di toko kimia dan di toko radio. Kalium nitrat juga di toko bahan kimia atau dalam bentuk kalium nitrat, dalam kasus terakhir harus dibersihkan dengan rekristalisasi (ini ada di akhir artikel). Air suling sering ditemukan di dealer mobil. Etil alkohol dapat digunakan sebagai 96% diperbaiki, dan 70%, lebih disukai tanpa berbagai aditif.

Pembuatan

Untuk membuat gelas badai, perlu menimbang garam dan kapur barus secara akurat, mengukur volume alkohol dan air. Untuk penimbangan, Anda dapat menggunakan timbangan perhiasan Tiongkok dengan akurasi 0,01 g. Anda dapat mengukur volume dengan silinder ukur atau tabung pengukur, serta menimbang cairan dengan mempertimbangkan kepadatannya.



Anda dapat segera menambahkan kapur barus ke wadah yang disiapkan untuk perangkat dan menambahkan alkohol, Anda juga dapat melarutkannya dalam 2/3 dari volume alkohol yang dihitung, mentransfer solusi ke wadah untuk gelas badai dan membilas dengan alkohol yang tersisa. Kemudian larutkan garam dalam air dan tambahkan larutan garam ke larutan kapur barus dan aduk rata (Anda bisa menutup gabus dan membalikkannya beberapa kali atau mengocoknya), sedikit udara harus tetap berada di antara larutan dan bagian bawah gabus. Dalam hal ini, kapur barus akan jatuh dalam bentuk endapan putih, yang menunjukkan kebenaran tindakan.

Kemudian tutup perangkat dengan sumbat, biarkan semua gelembung melayang, buka sebentar untuk menyamakan tekanan, tutup dan oleskan sealant, angkat hingga dingin.



Stormglass yang telah selesai perlu diperbaiki dalam posisi tegak di atas latar belakang matte hitam dan ditempatkan tidak jauh dari jendela, tetapi jauh dari sistem pemanas dan peralatan pemanas lainnya. Setelah sekitar satu minggu, endapan kamper akan mengembun dan kristal yang terpisah akan muncul.



Dalam sumber-sumber populer, rekomendasi yang keliru dan bahkan berbahaya sering ditemukan atau poin-poin penting terlewatkan, saya akan mencantumkan beberapa di antaranya:

Tidak mungkin untuk menutup kaca badai dengan penghenti karet, ini pasti akan menyebabkan penguningan campuran, dan semakin banyak waktu berlalu, semakin jenuh warnanya. Sangat ideal untuk menutup kapal dengan campuran, jika tidak mungkin untuk menutupnya, Anda dapat menggunakan penghenti kaca tanah tanpa pelumasan, atau penghenti fluoroplastik / polietilen (sedikit lebih buruk), stopper harus memastikan keketatan mutlak kapal, lebih mudah untuk memperbaikinya dengan resin epoksi, mengaplikasikannya pada tahap pengentalan di atas penghenti .

Garam perlu dilarutkan dalam air, dan kapur barus dalam alkohol, Anda tidak perlu memanaskan solusinya, ini hanya akan menciptakan masalah yang tidak perlu dengan penyegelan selanjutnya dan komponen volatil dari campuran. Penting bahwa kontak antara penghenti dan permukaan kapal kering, jika tidak, di bawah pengaruh tekanan uap internal alkohol dan kapur barus, cairan akan bocor dan mencegah sealant dari pengikatan pada permukaan. Setelah menerapkan sealant, stormglass ditempatkan dengan baik selama beberapa jam di udara dingin, di dalam lemari es atau dibawa keluar ke balkon di musim dingin.

Setelah mencampurkan larutan garam dan larutan kapur beralkohol, gas yang dilarutkan dalam air dilepaskan untuk beberapa waktu, ada baiknya untuk menutup perangkat dengan sumbat kedap udara, biarkan semua gelembung melayang dan menyamakan tekanan atmosfer sebelum penyegelan akhir.



Kapal harus terbuat dari kaca transparan tipis, bentuk terbaik adalah memanjang (seperti tabung lebar), ini menciptakan kondisi optimal untuk pengamatan dan pembentukan berbagai kristal.

Beberapa informasi tentang resep yang saya coba

Dari kiri ke kanan: resep 1, 2, 3, 4

Yang pertama saya membuat stormglass menurut resep No. 1, dan di dalamnya, awalnya hanya di musim panas (tampaknya di bawah pengaruh suhu tinggi), dan kemudian ada stratifikasi cair sepanjang tahun, yang ada di instrumen dan orang lain membuat stormglass menurut resep ini ketika lapisan cairan berminyak diamati di bagian atas larutan. Ketika diguncang, itu larut dan setelah beberapa saat muncul lagi.
Selanjutnya, beberapa kelas badai eksperimental dengan formulasi No. 2, 3, 4, 5.1 dibuat. Dalam No. 5.1, banyak kamper yang diendapkan, yang melayang di permukaan larutan dan tidak tenggelam ke dasar, itu dikeluarkan dari pengamatan, ini dapat dijelaskan dengan kepadatan tinggi dari solusi (kalkulator memungkinkan Anda untuk menghitungnya). Rupanya, densitas larutan harus sangat dekat dengan kepadatan kapur barus (0,99 g / ml), tetapi tidak ada yang secara signifikan lebih tinggi dari itu. Dalam pengamatan lebih lanjut, No. 1 tidak bereaksi sama sekali terhadap perubahan cuaca, No. 2 bereaksi terhadap kemunduran dan peningkatan yang cukup nyata, No. 3 bereaksi paling aktif, dan No. 4 sedikit. Di sini Anda dapat melihat salah satu alasan mengapa beberapa peneliti percaya bahwa perangkat tidak bereaksi terhadap apa pun selain perubahan suhu, karena yang paling populer adalah resep nomor 1, saya tidak berpikir itu benar-benar salah, kemungkinan konsentrasi alkohol salah ditentukan atau komposisi tidak cocok untuk iklim kita, atau untuk penggunaan dalam ruangan.

Menurut pendapat saya, stormglass adalah perangkat yang sangat menarik, dan yang penting, cukup sederhana untuk dibuat dan terlihat efektif. Hampir merupakan objek ideal untuk belajar bagi anak sekolah dan siswa, dan ada sesuatu untuk dipelajari, pengaruh faktor (terutama ketika termostasi dan registrasi otomatis dimungkinkan), penelitian dan pencarian resep yang optimal, efek isomer kamper, kemungkinan penggantian komponen campuran dengan yang lain, dll.