风暴玻璃-晶体预报器

有一次，在1989年第1期的UT技术杂志上，我碰到一篇题为“神秘安瓿”的文章，讲述了一种不寻常的旧气象设备-暴风雨玻璃（暴风雨玻璃，樟脑玻璃，威特彻玻璃，菲茨罗伊烧瓶，暴风雨烧瓶），根据建议的配方，我将开始进一步研究，并结合一些信息和我的经验（主要是一个实用计划），然后与我分享。

有消息称，沙漏玻璃已经在18世纪使用过，但最著名的提及是查尔斯·达尔文（Charles Darwin）乘坐的比格船的船长罗伯特·菲茨罗伊 （Robert Fitzroy），他（菲茨罗伊）经常被误认为该装置的发明。 经典的风暴玻璃是一个密封的细长玻璃容器，几乎充满了透明液体，该液体带有各种形状的无色晶体。 通过改变这些晶体的外观，位置和高度，可以判断接下来几小时和几天的天气。 曾经将它与气压计一起使用，现在风暴玻璃被视为室内装饰的不寻常装饰，许多现代研究人员得出的结论是该设备无法实现其主要功能，但围​​绕它的研究和辩论仍在进行中。 即使风暴玻璃对温度没有任何反应，它仍然是一件有趣而美丽的事情，可以很好地用作装饰。 当然，您可以购买现成的产品，网络上有很多优惠（特别是在eBay和AliExpress上），但是在这种情况下，没有有关设备的制造方式和功能以及自己做事的乐趣的信息。


这是解码风暴类中的更改的一个示例：

透明液体预示晴朗的天气，阴天-下雨。
带有小星星的浑浊液体-雷暴。
小点-雾，潮湿的天气。
大片状，冬天-下雪，在夏天-盖天空，大量空气。
液体顶部的线是风。
底部的晶体是浓稠的空气，霜冻。
小星星-在天气晴朗的冬天-在另一天或第三天下雪。
冬季晶体生长的越高，寒冷的程度就越高。

此外，该设备通常位于船上的起居室或船舱中，并且绝对防漏，但是，也有证据表明需要将其安装在窗户的外面或船的桅杆上，并且需要在软木塞中留一个小孔。 但是，考虑到该设备对温度变化的高度敏感性以及酒精和樟脑的挥发度极高，这似乎值得怀疑。 因此，混合物不应受到大气压的变化的影响，温度波动应相当平滑，并且在室温的狭窄范围内，并且其振幅较小，并且其性质可能与窗外情况有所不同。 而且，根据一些报告，甚至恒温也不会剥夺设备的可操作性。 有假设认为，除了温度之外，风暴类别还受到地球电场和磁场，雷电放电，太阳和月球活动，次声波振动的影响，在温度的情况下，动力学不是决定性因素，而是其变化的动力学。 这些假设被某些作者定期证明，而另一些作者则反驳，有关此主题的一些作品示例：
与地震事件的相关性。
与太阳活动的相关性。
与月相相关。
在论坛上可以找到很多有用的信息。
看起来它可能更简单，您只需要自己进行风暴分类并进行简单的研究，但是有很多食谱，显然不同的食谱在某些气候条件下会很好，而在其他气候条件下则完全不起作用。

菜谱

通过在互联网上进行足够长的搜索，将会发现大量不同的混合物成分，它们彼此之间有很大不同，并且经常使用古旧或模棱两可的测量系统单位，并且在将这些单位转换为现代研究人员更熟悉的过程中也会出现问题。 处理乙醇时，不要忘记体积和质量百分比，以及与水混合时体积的变化。

我将带我的基本食谱集，包括单位转换和适应现代现实。 此外， 奖金以应用程序的形式附在奖金上，用于根据所需的混合物体积计算所需的体积和成分质量，该计算器还具有其他一些对研究人员有用的功能。 根据它，愿望和更正被接受。 在不同的配方中，只有定性成分保持不变（极少数例外），它们是： 樟脑 ，主要成分，是在暴风玻璃中观察到的晶体，非常易挥发，具有明显的特定气味； 氯化铵 （氨，不要与氨混淆！）； 硝酸钾 （硝酸钾）； 乙醇 （乙醇）； 水。

1号 英文百科全书“库利实用收录百科全书”中的食谱。 得益于《化学与生命》和《 UT熟练手》杂志，该食谱在RuNet中最受欢迎。

2樟脑德拉克马，1,5硝酸钾德拉克马，1氯化铵德拉克马，2.25盎司盎司的“防潮”酒精。 将混合物倒入12英寸长，3/4英寸直径的管中。
在度量单位方面，如果我们采用药房德拉克马，并考虑到酒精-水混合物的体积变化（根据酒精度表），结果是：

7.78克樟脑；
5.83克硝酸钾;
3.89克氯化铵;
37.54 ml的96％精馏酒精;
28.35毫升水。

风暴玻璃的长度为30.50厘米，直径为1.90厘米。

2号 来自Runet的相对罕见的食谱，来源不明。

4.40克樟脑;
2.30克硝酸钾;
2.30克氯化铵；
19.50毫升酒精；
16.00毫升水。

3号 该食谱是在国外站点上找到的，最初于1997年6月在《学校科学评论》上发表，这是Internet外国部分中最常见的食谱，也是大多数研究人员推荐的食谱。

10.00克樟脑;
2.50克硝酸钾;
2.50克氯化铵；
40.00毫升酒精;
33.00毫升水。

4号 亨利·比斯利（Henry Beasley）于1886年从《 The Druggist's General Receipt Book》中获得的食谱：

2.5博士 樟脑
38克 硝酸钾
38克 氯化铵
9博士 水
6博士 精制酒精。
如果博士。 -药房德拉克马和grs。 -英国格兰，那么我们得到以下配方：
9.72克樟脑；
2.46克硝酸钾;
2.46 g氯化铵;
29.07毫升精制酒精；
35.00毫升水。

No. 5.1 1908年，《彼得·麦克尤恩的药物配方》一书中的食谱。

1/2盎司樟脑，1/2盎司氯化铵，1/2盎司硝酸钾，1盎司精制酒精，2盎司蒸馏水。
如果使用公制盎司，则以公制单位表示：
14.17克樟脑;
14.17克氯化铵；
14.17克硝酸钾;
35.32毫升精制酒精；
56.70毫升水。

No. 5.2 1908年，《彼得·麦克尤恩的药物配方》一书中的食谱。

2樟脑德拉克，1/2硝酸钾德拉克，1/2氯化铵德拉克，2无水酒精盎司，2水盎司。 将混合物倒入长度为10英寸，直径为3/4英寸的玻璃管中。
就公制单位而言，如果到处使用质量盎司：
7.78克樟脑；
1.94克氯化铵;
1.94克硝酸钾;
73.93毫升精制酒精；
53.85毫升水。
风暴玻璃的长度为25.40厘米，直径为1.90厘米。

No. 5.3根据作者，该配方对西澳大利亚州的气候非常有效 ：

4.20克樟脑;
1.20克硝酸钾;
0.80克氯化铵;
23.50毫升蒸馏水；
23.50毫升甲基化的乙醇（显然是变性酒精）。

文章“ FitzroyslegendäresSturmglas上将”的第6条食谱：

14.5克Campher;
2.0克Kaliumnitrat;
4.0克氯化铵;
9.7克Wasser;
9.7克乙醇。
如果我们接受配方中给出了纯乙醇的质量：
14.50克樟脑;
2.00克硝酸钾;
4.00氯化铵;
12.65毫升的精制酒精；
9.25克水。

有一种观点认为，樟脑的D-异构体在风暴等级中效果最好，天然樟脑由它组成，而药房是一种外消旋混合物（D和L异构体的比例相等）。 樟脑是最难达到的成分，您可以在销售化妆品，化学药品的成分的公司，设有处方部门的药房中进行搜索，在eBay上有很多出售樟脑的报价（通常是自然的，很好），在极端情况下可以按照本文末尾的方法，通过向其中加水从药房樟脑醇中分离出来。 药房中的樟脑醇本身仅适合于在溶液中已加入樟脑之外再添加干樟脑；此外，其成分尚不清楚。

氯化铵在化学商店和无线电商店出售。 硝酸钾也可以以化学方式储存，也可以以硝酸钾的形式存在，在后一种情况下，应通过重结晶进行清洁（在本文的结尾）。 在汽车经销店中经常发现蒸馏水。 乙醇可以以96％精馏和70％精馏（优选不添加各种添加剂）使用。

制造业

要制造防暴雨玻璃，必须准确称量盐和樟脑，测量酒精和水的量。 称重时，可以使用精度为0.01 g的中国珠宝秤，也可以用量筒或量管测量体积，也可以考虑液体的密度进行称重。



您可以立即将樟脑添加到为该设备准备的容器中并添加酒精，也可以将其溶解在计算出的酒精体积的2/3中，将溶液转移到用于暴风玻璃的容器中，并用剩余的酒精冲洗。 然后将盐溶解在水中，然后将所得盐溶液添加到樟脑溶液中并充分混合（您可以将软木塞关闭并翻转或摇动几次），在溶液和软木塞底部之间应保留少量空气。 在这种情况下，樟脑将以白色沉淀物的形式掉出，表明该动作的正确性。

然后用塞子关闭设备，让所有气泡浮起，打开一会儿以平衡压力，关闭并施加密封剂，然后冷却。



成品的风玻璃需要固定在黑色磨砂背景上的直立位置，并且离窗户不远，但要远离加热系统和其他加热设备。 大约一周后，樟脑沉淀物将凝结，并出现单独的晶体。



在流行的资料中，经常会发现错误甚至有害的建议，或者遗漏了要点，我将列举其中一些：

不可能用橡胶塞子覆盖暴风玻璃，这将不可避免地导致混合物泛黄，并且时间越长，颜色的饱和度就越高。 理想的情况是用混合物密封容器，如果无法密封，则可以使用未润滑的磨砂玻璃塞子，或者使用氟塑料/聚乙烯塞子（稍差一点），塞子必须确保容器的绝对密封性，便于最终用环氧树脂将其固定在塞子顶部的增稠阶段中。

盐需要溶解在水中，樟脑需要溶解在酒精中，不需要加热溶液，这只会在随后的密封和混合物的挥发性成分方面造成不必要的问题。 重要的是，软木塞与容器表面之间的接触必须干燥，否则，在酒精和樟脑的内部蒸气压的影响下，液体将泄漏并阻止密封剂固定在表面上。 涂完密封剂后，将防风玻璃在寒冷的地方放置好几个小时，放在冰箱中，或者在寒冷的季节取出放在阳台上。

在将盐的水溶液和酒精性樟脑溶液混合后，释放出溶解在水中的气体一段时间，值得用气密塞子封闭设备，让所有气泡漂浮并平衡大气压，然后再进行最终密封。



容器应由透明的薄玻璃制成，最好的形状是细长的（如宽管），这为观察和形成各种晶体创造了最佳条件。

我尝试过的一些食谱信息

从左到右：食谱1、2、3、4

我首先按照配方1制作了一个沙漏杯，首先在夏天（显然是在高温的影响下），然后在全年中出现了液体分层，这是在乐器中，其他人则按照此食谱制作了沙漏杯当在溶液的上部观察到一层油状液体时。 摇动后，它会溶解，不久后会再次出现。
随后，进行了几种编号为2、3、4、5.1的实验性风暴分类。 在5.1号中，大量樟脑沉淀出来，漂浮在溶液的表面上，没有沉到底部，从观测中排除了这一点，这可以用溶液的高密度来解释（计算器可以让您近似地计算出来）。 显然，溶液的密度应非常接近樟脑的密度（0.99 g / ml），但决不能显着高于樟脑的密度。 在进一步观察的过程中，第一名对天气变化完全没有反应，第二名对退化和改善反应非常明显，第三名最活跃，第四名则稍有反应。 在这里，您可以看到一些研究人员认为该设备对温度变化无任何反应的原因之一，因为最受欢迎的是1号配方，我认为这不是完全错误的，很可能是酒精浓度被错误确定或该组合物不适合我们的气候或室内使用。

我认为，风暴玻璃是一个非常有趣的设备，重要的是，它很容易制造且外观有效。 对于学生和学生来说，这几乎是一个理想的学习对象，并且需要研究一些东西，因素的影响（尤其是在可以进行恒温和自动注册的情况下），研究和寻找最佳配方，樟脑异构体的作用，将混合物中的成分替换为其他成分的可能性等。