Kodin sääasemien valmistusta ja käyttöä koskevia artikkeleita julkaistaan säännöllisesti Giktimessä. Päätin seurata trendiä ja kirjoittaa myös tarinan ikkunani ulkopuolella olevasta sääasemalta - myrskylasista.
Lyhyesti sanottuna, myrskylasi on kolvi kamferiliuoksella, jota käytetään seuraamaan 1800-luvun säätä. Verkossa on paljon tietoa hänestä - mutta työperiaatteen kuvaukset ovat yleensä pelkistetty esoteeriseen "ei saanut täydellistä tieteellistä selitystä". Useita vuosia sitten luin myrskylasista, kiinnostuin siitä, tein yhden itselleni, kokeilin kotona useita päiviä, ripustin sitten pullon ikkunasta ja olen toista vuotta tarkkaillut sen käyttäytymistä todellisissa olosuhteissa.
Toimintaperiaatteen selitys osoittautui uskomattoman yksinkertaiseksi ja itse laite oli riittävän herkkä, jotta sitä katsomalla ymmärsin kuinka pukeutua poistuttaessa talosta.
Stormglass tunnetaan suurelta osin kapteeni Fitzroy: n kautta, joka otti Darwinin matkalle ympäri maailmaa. Lyhyesti sanottuna myrskylasi on kamferiliuosta laimennetussa alkoholissa lisäämällä epäorgaanisia suoloja. Ratkaisu on epävakaa, ja sääolosuhteiden muuttuessa siitä tulee kamferikiteitä, joiden määrän ja muodon avulla voidaan arvioida sää.
En löytänyt selkeitä selityksiä myrskylasin toimintaperiaatteelle Internetistä, mutta yleensä oli selvää, että sään pääasialliset "käyttötekijät" ovat lämpötila, paine, kosteus, insolaatio ja mahdollisesti myös jotain sähkömagneettista kenttää. Tiedetään, että vanhoilla sääasemilla myrskylasit olivat yleensä sinetöityjä pulloja, mikä tarkoittaa, että ne eivät voineet mitata painetta ja kosteutta. Spektrin näkyvässä osassa myrskylasiliuos on läpinäkyvä eikä lasisipuli läpäise ultraviolettivaloa hyvin, joten reaktio auringonvaloon on myös epätodennäköistä. Oli vaikeampaa sulkea pois sähkömagneettisten kenttien tai tieteelle tuntemattomien tekijöiden vaikutusta ratkaisuun, mutta silti näytti siltä todennäköisimmältä, että myrskylasi reagoi lämpötilanvaihteluihin.
Myrskylasini osoittaa, että se on nyt viileä ja vähitellen kylmempi.
Ajattelin tätä kaikkea jo ennen pulloni valmistusta. Aivan ensimmäiset kokeilut osoittivat, että olin oikeassa. Tosiasia, että kamferin liukoisuus alkoholin ja veden seokseen riippuu voimakkaasti lämpötilasta: riittää, että liuos lämmitetään hieman, ja se muuttuu läpinäkyväksi, riittää sen jäähdyttämiseen ja koko pullo täytetään valkoisilla kamferihiutaleilla. Samanaikaisesti ratkaisun koostumuksen valinnan periaate tuli selväksi: alkoholin ja veden määrien suhde otettiin sellaiseksi, että lämpimällä säällä suurin osa kamforista liukenee ja kylmällä säällä saostuu; sitten lämpötilan muuttuessa kamferihiutaleiden määrä muuttuu huomattavasti. Mineraalisuoloja tarvitaan liuoksen tiheyden lisäämiseksi; johtuen näiden suolojen lisäämisestä, liuoksen tiheys on suunnilleen sama,kuin pudonneiden kamferikiteiden tiheys - ts. liuoksen paksuudessa kasvavat kiteet eivät upota, ja ne nähdään parhaiten.
Nämä olivat yleisiä sanoja. Nyt joitain havaintoja:
Mainosvideo:
- Selvin tosiasia: kiteisen kamferin määrä pullon pohjassa riippuu lämpötilasta. Mitä kylmempi, sitä paksumpi kerros. Samaan aikaan ajan myötä kerrostunut kerros tiivistyy, siksi pohjassa oleva tiheä kerros näyttää viimeisten viikkojen likimääräisen lämpötilan, ja löysän tuorekerroksen paksuuden muutoksesta on helppo arvioida, kuinka paljon kylmempi se on tänään kuin tämä keskimääräinen taso.
- Hitaalla jäähdytyksellä neulan muotoiset kiteet alkavat kasvaa pullon pohjassa. Päinvastoin, lämpenemisen myötä kiteiden neulat liukenevat ja pohjakerros näyttää löysältä sulavalta lumelta.
Hidas jäähdytys: kirkas liuos ja kamferineulat. Mitä pienempiä neuloja ja pidempiä ne ovat, sitä hitaammin lämpötila laski. Muistatko ensimmäisen erässä tuotetun myrskylasivalokuvan? Siellä neulat ovat erittäin pitkiä ja kauniita - ilmeisesti myrskylasia jäähdytettiin hyvin hitaasti ja varovasti - ehkä jopa termostaatilla.
Nopeammalla jäähdytyksellä kamferkiteet saostuvat paitsi pohjasta myös koko pullon tilavuudesta - ne näyttävät paksuudeltaan huiman lumihiutaleilta
- Kohtuullisen nopea jäähdytys - lunta.
- Ja kun kylmäksi muuttuu nopeasti, edes lumihiutaleilla ei ole aikaa kasvaa, koko ratkaisu muuttuu sameaksi kerralla ja tulee samanlaiseksi kuin Schweppes.
Schweppes. Myrskylasin liuos on pilvinen - näin se näyttää terävän kylmän napsahduksen aikana; alareunassa on kellertävä kerros kypsennettyä kamferia; Tämä kerros on ohut, eli se on nyt tarpeeksi lämmin.
Nousi kysymys: "Kuinka kidekoko liittyy lämpötilan muutoksen nopeuteen?"
Tietenkin täysimittaiseksi sääennusteeksi yksi lämpötilan dynamiikan havainnointi ei riitä - itse asiassa jopa nykyaikaiset meteorologit, joilla on tehokkaat tietokoneet ja koko planeettaa haastaneiden sääasemien verkosto, eivät suinkaan hoitaa tätä tehtävää. Mutta 1800-luvun alun olosuhteissa, kun jopa kaikkein banaalisempi termografi näytti olevan huipputeknologinen laite - ja meriolosuhteissa, kun termografia jouduttiin jotenkin suojaamaan alusten pyörimiseltä -, myrskylasin toiminnot osoittautuivat kysyttyä.
Nyt vähän myrskylasin valmistuksesta:
Kaliumnitraatti ja ammoniakki ovat vastaavasti kaliumnitraatti ja ammoniumkloridi, ja niitä voi ostaa rautakaupasta. Apteekissa myydään 10-prosenttista kamferiliuosta.
Kamferin pitoisuus ei ole liian perustavanlaatuinen - luin myrskylasista, joka on valmistettu suoraan apteekin 10-prosenttisesta liuoksesta. Mutta jos et (kuten minä) halua poiketa liian kaukana resepistä, lisää vettä apteekkiin kamferiliuokseen - kamferi saostuu heti suurten tiheiden hiutaleiden muodossa, jotka on helppo suodattaa (esimerkiksi kuitukankaalla), kuivata (huom. kamferi haihtuu kuivauksen aikana, ja sinun on otettava se marginaalilla) ja liuotettava uudelleen alkoholiin haluttuun pitoisuuteen.
Jos sait suolat rautakaupasta, ne ovat todennäköisesti likaisia ja ne tulisi kiteyttää uudelleen. Tämä on myös yksinkertaista: ota kiehuva vesi (mieluiten tislattua vettä autovarakaupasta), kaada niin paljon suolaa, että se lopettaa liukenemisen, puolusta liuosta (tai pikemminkin suodata se saman kuitukankaan läpi), jäähdytä se huoneenlämpötilaan, kerää suolojen pohjakerrostuma ja kuivaa se myös.
Nyt sekoitat komponentit oikeassa suhteessa ja saat ehdottomasti toimivan myrskylasin.
Toinen myrskylasi, jossa kauniit kristallit. Jos omasi seisoo huoneessa eikä roikkuu ikkunan ulkopuolella, niin siinä voi kasvaa jotain vastaavaa.
"Ehdollinen" - koska se on myös kalibroitava sääsi. Se on vähän tylsää, mutta myös helppoa: ota tuloksena oleva seos, lämmitä sitä hitaasti lämpötilaan, jonka haluat tehdä suurimmasta käyttölämpötilasta - esimerkiksi lämpötilaan, jonka ikkunasi ulkopuolella roikkuva lämpömittari näyttää kohtalaisen kuumana kesäpäivänä. Varmista nyt, että hyvin vähän kamferia jää säiliön pohjaan seoksen kanssa: jos kaikki kamferi on liuennut, lisää liuosta tipoittain vettä tipoittain sekoittaen - kunnes pieni sedimentti tulee pohjaan; Pidä mielessä, että saostuma putoaa jokaisen pisaran mukana, mutta tiettyyn hetkeen asti se liukenee sekoittaen. Jos sedimenttiä on liian paljon, lisää päinvastoin.
Todennäköisesti voit kalibroida liuoksen myös tiheyden suhteen, mutta pienellä tiheyden poikkeamalla vaaditusta on vähän vaikutusta myrskylasin toimintaan, joten tein ilman tätä vaihetta.
Kaikki! Ratkaisu on valmis! Kaada se pulloon, jossa on maatulppa (jätä vähän ilmaa pullossa, jotta liuos voi laajentua kuumentuessaan), sulje se tiivisteaineella (suosittelen ottamaan silikoniliuosta - liuos on melko aktiivinen, ja esimerkiksi esimerkiksi tyhjiörasva, joka on liuennut paikoilleni vuodessa, muuttui myös keltaiseksi). tulos), ripusta se lämpömittarin vieressä olevan ikkunan ulkopuolelle - ja tarkkaile kasvavia ja liukenevia kiteitä.
Kirjoittaja: APLe