Članki o izdelavi in uporabi domačih vremenskih postaj redno objavljamo na Giktime. Odločila sem se, da bom sledila trendu in tudi napisala zgodbo o vremenski postaji, ki visi zunaj mojega okna - o nevihtnem steklu.
Skratka, nevihta je buča z raztopino kamfor, ki se uporablja za spremljanje vremena v 19. stoletju. V omrežju je veliko informacij o njem - vendar so opisi načela dela navadno zreducirani na ezoterika, "ni dobil popolnega znanstvenega pojasnila". Pred nekaj leti sem bral o nevihtnem steklu, se zanimal, naredil zase, več dni eksperimentiral doma, nato steklenico obesil skozi okno in že drugo leto opazujem njegovo vedenje v realnih razmerah.
Pojasnilo načela delovanja se je izkazalo za neverjetno preprosto, sama naprava pa je bila dovolj občutljiva, da sem ob pogledu nanjo lahko razumela, kako se oblači ob odhodu iz hiše.
Stormglass je znan predvsem po zaslugi stotnika Fitzroya, istega, ki je Darwina odpeljal na potovanje po svetu. Na kratko, nevihta je raztopina kamfor v razredčenem alkoholu z dodatkom anorganskih soli. Rešitev je nestabilna in ko se vremenske razmere spremenijo, iz nje izpadejo kristali kamfor, katerih količina in oblika se lahko uporabi za presojo vremena.
Na internetu nisem našel jasnih razlag načela delovanja nevihtnega stekla, na splošno pa je bilo jasno, da so glavni "obratovalni dejavniki" vreme, temperatura, tlak, vlaga, insolacija in tudi po možnosti nekaj podobnega kot elektromagnetno polje. Znano je, da so na starih vremenskih postajah nevihtna očala običajno zapirala bučke, kar pomeni, da niso mogli meriti tlaka in vlažnosti. V vidnem delu spektra je raztopina nevihtnega stekla prozorna, steklena žarnica pa ne oddaja ultravijolične svetlobe dobro, zato tudi reakcija na sončno svetlobo ni verjetna. Težje je bilo izključiti vpliv elektromagnetnih polj ali dejavnikov, ki jih znanost ne pozna na rešitev, vendar se mi je vseeno zdelo najbolj verjetno, da nevihta reagira na temperaturna nihanja.
Moja nevihta kaže, da je zdaj kul in postopoma postaja vse bolj hladno.
Na vse to sem pomislil še pred izdelavo moje steklenice. Že prvi poskusi so pokazali, da imam prav. Dejstvo je, da je topnost kamfor v mešanici alkohola in vode močno odvisna od temperature: dovolj je, da raztopino nekoliko segrejemo in postane prozorna, dovolj je, da jo ohladimo, celotna bučka pa bo napolnjena z belimi kosmi kamfor. Hkrati je postalo jasno načelo, po katerem je bila izbrana sestava raztopine: razmerje med količino alkohola in vode je bilo tako, da se v toplem času večina kamfor raztopi, v hladnem vremenu pa se obori; potem se bo s spremembo temperature najbolj opazno spremenila količina kamforjevih kosmičev. Mineralne soli so potrebne za povečanje gostote raztopine; zaradi dodajanja teh soli je gostota raztopine približno enaka,saj gostota odpadlih kamforovih kristalov - to pomeni, da se kristali, ki rastejo v debelini raztopine, ne bodo pogreznili, in najbolje se bodo videli.
To so bile pogoste besede. Zdaj nekaj opazk:
Promocijski video:
- Najbolj očitno dejstvo: količina kristalnega kamfor na dnu steklenice je odvisna od temperature. Hladnejša je debelejša plast. Hkrati sčasoma odložen sloj postane gostejši, zato gosta plast na dnu kaže približno temperaturo zadnjih tednov, iz spremembe debeline ohlapne sveže plasti pa je enostavno oceniti, koliko hladnejša je danes od te povprečne ravni.
- S počasnim hlajenjem na dnu plastenke začnejo rasti igelni kristali. Nasprotno, s segrevanjem se igle kristalov raztopijo, spodnja plast pa je videti kot ohlapen talil sneg.
Počasno hlajenje: bistra raztopina in kaforne igle. Manjše kot so igle in dlje so, počasneje je padla temperatura. Se spomnite prve fotografije, izdelane iz neurja? Tam so igle zelo dolge in lepe - očitno se je nevihta stekla ohlajala zelo počasi in previdno - morda celo v termostatu.
S hitrejšim hlajenjem se kamforjevi kristali obarjajo ne le na dnu, temveč po celotni prostornini bučke - videti so kot snežinke, ki se dvigajo po debelini
- Zmerno hitro hlajenje - sneženje.
- In ko se zelo hitro prehladi, tudi snežinke nimajo časa, da bi se razrasle, celotna raztopina naenkrat postane motna in postane podobna Schweppesu.
Schweppes. Rešitev v nevihtnem oblaku je motna - tako je videti med ostrim sunkom; na dnu leži rumenkasta plast spečenega kamfor; Ta plast je tanka, torej je zdaj dovolj topla.
Pojavilo se je vprašanje: "Kako je velikost kristala povezana s hitrostjo spremembe temperature?"
Seveda za celovito napovedovanje vremena eno opazovanje temperaturne dinamike ni dovolj - pravzaprav niti sodobni meteorologi, ki imajo zmogljive računalnike in mrežo meteoroloških postaj, ki so oplodili celoten planet, pri tej nalogi niso ravno dobri. Toda v razmerah na začetku 19. stoletja, ko se je celo najbolj banalni termograf zdel visokotehnološka naprava - in v morskih razmerah, ko je bilo treba termograf nekako zaščititi pred valjanjem ladij - so se funkcije nevihtnega stekla izkazale za povpraševanje.
Zdaj malo o izdelavi nevihtnega stekla:
Kalijev nitrat in amonijak sta kalijev nitrat in amonijev klorid, ki ju je mogoče kupiti v trgovini s strojno opremo. V lekarni se prodaja 10-odstotna raztopina kamfor.
Koncentracija kamfor ni preveč temeljna - prebral sem o nevihtnem steklu, narejenem neposredno iz lekarniške 10% raztopine. Če pa (tako kot jaz) ne želite preveč odstopati od recepta, dodajte vodo v lekarniško raztopino kamfor - kamfor se bo takoj obarval v obliki velikih gostih kosmičev, ki jih je enostavno filtrirati (na primer z netkano krpo), posušite (upoštevajte, da kamfor izhlapi med sušenjem in ga morate vzeti z robom) in spet raztopiti v alkoholu, do želene koncentracije.
Če imate soli iz trgovine strojne opreme, so te najverjetneje umazane in jih je treba prekristalizirati. To je tudi preprosto: vzemite vrelo vodo (po možnosti destilirano vodo iz trgovine z avtomobilskimi deli), nalijte vanjo toliko soli, da se preneha raztapljati, zaščitite raztopino (ali raje filtrirajte skozi isto netkano krpo), ohladite na sobno temperaturo, zberite spodnja usedlina soli in jo tudi posuši.
Zdaj zmešate komponente v pravem razmerju in dobite pogojno delujoč meteor.
Še ena nevihta s čudovitimi kristali. Če vaša stoji v sobi in ne visi zunaj okna, potem lahko v njej zraste nekaj podobnega.
"Pogojno" - ker ga je treba tudi umeriti za vaše vreme. Nekoliko dolgočasno, a tudi enostavno: vzemite nastalo zmes, jo počasi segrejte na temperaturo, za katero želite doseči najvišjo delovno temperaturo - na primer na temperaturo, ki jo termometer, ki visi zunaj vašega okna, pokaže v zmerno vročem poletnem dnevu. Zdaj se prepričajte, da na dnu posode z mešanico ostane zelo malo kamfor: če se je vsa kafra raztopila, dodajte vodo po raztopini s stalnim mešanjem po kapljicah, dokler se na dnu ne pojavi malo usedline; ne pozabite, da bo oborina kapljala z vsako kapljico, toda do določenega trenutka se bo z mešanjem raztopila. Če je preveč usedlin, nasprotno, dodajte alkohol.
Verjetno lahko raztopino kalibrirate tudi glede na gostoto, vendar majhen odklon gostote od zahtevane slabo vpliva na delovanje nevihtnega stekla, zato sem brez te faze.
Vsi! Rešitev je pripravljena! Nalijte ga v steklenico z zmletim zamaškom (v steklenici pustite malo zraka, da se raztopina lahko segreje, ko se segreje), ga zaprete s tesnilnim sredstvom (priporočam, da vzamete silikonsko raztopino - raztopina je precej aktivna, na primer, da se vakuumska mast, na primer, v enem letu raztopi na mojem mestu, tudi porumeni, v rezultat), obesite ga pred okno poleg termometra - in opazujte rastoče in raztapljajoče se kristale.
Avtor: APLe