Az otthoni meteorológiai állomások gyártásáról és használatáról szóló cikkeket rendszeresen közzéteszik a Giktime oldalon. Úgy döntöttem, hogy lépést tartok a tendenciával, és egy történetet írok az ablakon kívül lógó meteorológiai állomásról - a viharüvegről.
Röviden: a viharüveg egy kámfor oldatú lombik, amelyet a 19. század időjárásának figyelésére használtak. A hálózatban sok információ található róla - de a munka elvének leírása általában ezoterikusra redukálódik, "amely nem kapott teljes tudományos magyarázatot". Néhány évvel ezelőtt elolvastam a viharüveget, érdeklődtem, készítettem egyet, néhány napig otthon kísérleteztem, majd az üveget az ablakon kívül lógtam, és már második éve megfigyelem annak viselkedését valós körülmények között.
A működési elv magyarázata hihetetlenül egyszerűnek bizonyult, és maga az eszköz is elég érzékeny volt, így ránézve megértettem, hogyan kell öltözni, amikor elhagyom a házat.
A Stormglass nagyrészt Fitzroy kapitánynak köszönhető, aki ugyanaz volt, aki Darwinot a világ minden tájáról tett utazásra. Dióhéjban a viharüveg kámfor oldatát hígított alkoholban, szervetlen sók hozzáadásával. A megoldás instabil, és ha az időjárási viszonyok megváltoznak, akkor kámforkristályok esnek ki közülük, amelyek mennyisége és alakja alapján meg lehet ítélni az időjárást.
Nem találtam egyértelmű magyarázatot a viharüveg működési elvére az interneten, de általában egyértelmű volt, hogy az időjárás fő "működési tényezői" a hőmérséklet, nyomás, páratartalom, insolatáció és esetleg valami hasonló, mint például az elektromágneses mező. Ismeretes, hogy a régi meteorológiai állomásokon a viharpoharak általában lezárt palackok voltak, ami azt jelenti, hogy nem tudták megmérni a nyomást és a páratartalmat. A spektrum látható részén a viharüveg oldat átlátszó, és az üveg izzó nem továbbítja jól az ultraibolya fényt, így a napfényre való reakció szintén nem valószínű. Nehezebb volt kizárni az elektromágneses terek vagy a tudomány számára ismeretlen tényezők hatását a megoldásra - mindazonáltal számomra a legvalószínűbbnek tűnt, hogy a viharüveg reagál a hőmérsékleti ingadozásokra.
A viharüvegeim azt mutatják, hogy ez már jó, és fokozatosan egyre hidegebbé válik.
Mindezre gondoltam már a palackom gyártása előtt. Az első kísérletek azt mutatták, hogy igazam volt. A helyzet az, hogy a kámfor alkohol és víz keverékében való oldhatósága erősen függ a hőmérséklettől: elegendő az oldat kissé melegítése, és átlátszóvá válik, elegendő ahhoz, hogy lehűtse - és az egész lombikot fehér kámforpehely tölti fel. Ugyanakkor egyértelművé vált az oldat összetételének kiválasztásának alapelve: az alkohol és a víz mennyiségének arányát úgy vették fel, hogy meleg időben a kámfor legnagyobb része feloldódjon, hideg időben pedig csapadék képződjön; akkor a hőmérséklet változásával a kámforpehely mennyisége a legszembetűnőbb. Ásványi sókra van szükség az oldat sűrűségének növeléséhez; ezen sók hozzáadása miatt az oldat sűrűsége nagyjából megegyezik,mivel a kiengedett kámforkristályok sűrűsége - vagyis az oldat vastagságában növekvő kristályok nem süllyednek, és a legjobban láthatók.
Ezek közönséges szavak. Most néhány megfigyelés:
Promóciós videó:
- A legnyilvánvalóbb tény: a palack alján található kristályos kámfor mennyisége a hőmérséklettől függ. Minél hidegebb, annál vastagabb a réteg. Ugyanakkor az idő múlásával a lerakódott réteg sűrűbbé válik, ezért az alsó sűrű réteg mutatja az elmúlt hetek hozzávetőleges hőmérsékletét, és a laza friss réteg vastagságának változása alapján könnyű megbecsülni, hogy manapság mennyire hidegebb ez az átlagos szint.
- Lassú hűtés mellett tű alakú kristályok kezdenek növekedni a palack alján. Éppen ellenkezőleg: a felmelegedéssel a kristályok tűi feloldódnak, és az alsó réteg úgy néz ki, mint a laza olvadó hó.
Lassú hűtés: tiszta oldat és kámfor tűk. Minél kisebbek a tűk és hosszabbak, annál lassabb a hőmérséklet. Emlékszel az első tételben előállított viharüveg fotóra? Ott a tűk nagyon hosszúak és gyönyörűek - látszólag a viharüveget nagyon lassan és óvatosan lehűtötték - talán még egy termosztáttal is.
A gyorsabb lehűtés mellett a kámforkristályok nemcsak az alján, hanem a lombik teljes térfogatán keresztül csapódnak ki - vastagságban szárnyaló hópelyheknek tűnnek
- Közepesen gyors hűtés - havazik.
- És amikor nagyon gyorsan hidegebbé válik, még a hópelyheknek is nincs idejük növekedni, az egész oldat egyszerre zavaros lesz, és hasonló lesz a Schweppeshez.
Schweppes. A viharüvegben oldat zavaros - így néz ki ez éles hidegvisszaverés közben; alján fekszik egy sárgás réteg sütött kámfor; Ez a réteg vékony, vagyis most már elég meleg.
Felmerült a kérdés: "Hogyan függ össze a kristály mérete a hőmérséklet változásának sebességével?"
Természetesen a teljes körű időjárás-előrejelzéshez a hőmérséklet-dinamika egy megfigyelése nem elegendő - sőt, még a modern meteorológusok is, akik nagy teljesítményű számítógépekkel és az egész bolygót összekapcsoló meteorológiai állomások hálózatával rendelkeznek, nem túl jól teljesítik ezt a feladatot. De a XIX. Század elején, amikor még a leg banálisabb hőmérő is csúcstechnológiás eszköznek tűnt - és tengeri körülmények között, amikor a hőmérőt valamilyen módon meg kellett védeni a hajók gördülésétől, a viharüveg funkciói igénynek bizonyultak.
Most egy kicsit a viharüveg gyártásáról:
A kálium-nitrát és az ammónia kálium-nitrát, illetve ammónium-klorid, és megvásárolható egy fémáru üzletben. 10% -os kámfor oldatot kapnak a gyógyszertárban.
A kámfor koncentrációja nem túl alapvető - olvastam a közvetlenül a gyógyszertárból készült 10% -os oldatból készült viharüveget. De ha Ön (mint én) nem akarja túlságosan eltérni a recepttől, adjon vizet a gyógyszertár kámfor oldatához - a kámfor azonnal kicsapódik nagy sűrű pelyhek formájában, amelyeket könnyen szűrni lehet (például egy nem szőtt ruhával), szárítsa meg (vegye figyelembe, hogy a kámfor szárítás közben elpárolog, és külön meg kell venni), majd ismét feloldjuk alkoholban a kívánt koncentrációra.
Ha a sókat a fémáruházból szerezte be, akkor azok valószínűleg piszkosak és átkristályosítani kell őket. Ez is egyszerű: vegyen forrásban lévő vizet (lehetőleg desztillált vizet egy autóalkatrész-áruházból), öntsen annyira sót, hogy az feloldódjon, védje meg az oldatot (vagy inkább szűrje át ugyanazon a nem szőtt ruhán), lehűtse szobahőmérsékletre, gyűjtse össze a a sók alsó üledéke és szárítsa meg őket.
Most összekeverjük az alkatrészeket a megfelelő arányban, és kapunk egy feltételesen működő viharüveget.
Egy újabb viharüveg, gyönyörű kristályokkal. Ha a tiéd a szobában áll, és nem az ablakon kívül lóg, akkor valami hasonló nőhet fel benne.
"Feltételes" - mert ezt az időjárási viszonyokhoz is kalibrálni kell. Kicsit unalmas, de egyszerû: vegye be a kapott keveréket, lassan melegítse fel azt a hömérsékletet, amelyet elérni akar, hogy elérje a maximális müködési hõmérsékletet - például arra a hõmérsékletre, amelyet az ablakon kívül lógó hőmérõ mutat egy mérsékelten forró nyári napon. Most ellenőrizze, hogy nagyon kevés kámfor marad-e a keverékkel ellátott tartály alján: ha az összes kámfor feloldódott, adjon hozzá cseppenként vizet az oldathoz állandó keverés közben - mindaddig, amíg egy kis üledék meg nem jelenik az alján; ne feledje, hogy a csapadék minden cseppgel ki fog esni, de egy adott pillanatig keverés közben oldódik. Ha túl sok üledék van, éppen ellenkezőleg, adjunk hozzá alkoholt.
Valószínűleg kalibrálhatja az oldatot sűrűség szempontjából is, de a sűrűségnek a kívánttól való kis eltérése csekély hatással van a viharüveg működésére, tehát ezen szakasz nélkül is megtettem.
Összes! A megoldás kész! Öntsük egy üvegcsészébe egy földi dugóval (hagyjunk kevés levegőt az üvegben, hogy az oldat felmelegedhessen), tömítsük le tömítõanyaggal (azt javaslom, hogy vegyenek egy szilikon oldatot - az oldat meglehetõsen aktív, és például a vákuumzsír például egy év alatt feloldódott a helyemben, sárgára is vált). eredmény), lógja az ablakon kívül a hőmérő mellett - és figyelje a növekvő és oldódó kristályokat.
Szerző: APLe