Koduseid ilmajaamade tootmist ja kasutamist käsitlevaid artikleid avaldatakse Giktime'is regulaarselt. Otsustasin trendiga sammu pidada ja kirjutada ka loo ilmajaamast, mis ripub mu akna taga - tormiklaasist.
Lühidalt öeldes on tormiklaas kambrilahusega kolb, mida kasutati 19. sajandi ilmastiku jälgimiseks. Tema kohta on võrgus palju teavet - kuid tööpõhimõtte kirjeldused taanduvad tavaliselt esoteerikale "ei saanud täielikku teaduslikku selgitust". Mitu aastat tagasi lugesin tormiklaasist, huvitasin, valmistasin ühe, katsetasin mitu päeva kodus, riputasin siis pudeli aknast välja ja juba teist aastat jälgin selle käitumist reaalsetes tingimustes.
Toimimispõhimõtte selgitus osutus uskumatult lihtsaks ja seade ise oli piisavalt tundlik, et seda vaadates saaksin majast lahkudes aru, kuidas riietuda.
Tormiklaasi teatakse suuresti tänu kapten Fitzroyle - sellele, kes viis Darwini ümbermaailmareisile. Lühidalt öeldes on tormiklaas kambri lahus lahjendatud alkoholis, millele on lisatud anorgaanilisi sooli. Lahendus on ebastabiilne ja kui ilmastikuolud muutuvad, kukuvad sellest välja kamforkristallid, mille koguse ja kuju järgi saab ilmateateid hinnata.
Ma ei leidnud Internetist selgeid selgitusi tormiklaasi tööpõhimõtte kohta, kuid üldiselt oli selge, et ilmastiku peamised "tegurid" on temperatuur, rõhk, niiskus, insolatsioon ja võib-olla ka midagi elektromagnetilise välja taolist. On teada, et vanades ilmajaamades olid tormiklaasid tavaliselt pitseeritud kolvid, mis tähendab, et need ei suutnud rõhku ja niiskust mõõta. Spektri nähtavas osas on tormiklaasi lahus läbipaistev ja klaasipirn ei edasta ultraviolettvalgust hästi, seega on ka päikesevalgusele reageerimine ebatõenäoline. Keerulisem oli välistada elektromagnetiliste väljade või teadusele tundmatute tegurite mõju lahendusele - kuid sellegipoolest tundus mulle kõige tõenäolisem, et tormiklaas reageerib temperatuurikõikumistele.
Minu tormiklaas näitab, et nüüd on jahe ja järk-järgult läheb külmemaks.
Mõtlesin selle kõige peale juba enne oma pudeli valmistamist. Esimesed katsed näitasid, et mul oli õigus. Fakt on see, et kampri lahustuvus alkoholi ja vee segus sõltub tugevalt temperatuurist: lahuse pisut soojendamiseks piisab, kui see muutub läbipaistvaks, piisab sellest jahutamiseks - ja kogu kolb täidetakse valgete kamperhelvestega. Samal ajal sai selgeks põhimõte, mille järgi lahuse koostis valiti: alkoholi ja vee koguste suhe võeti selliseks, et sooja ilmaga lahustuks suurem osa kamperist ja külma ilmaga sadestuks; siis temperatuuri muutumisega muutub kamperhelveste kogus kõige märgatavamalt. Lahuse tiheduse suurendamiseks on vaja mineraalsooli; nende soolade lisamise tõttu on lahuse tihedus umbes sama,kui väljalangenud kamparkristallide tihedus - see tähendab, et lahuse paksuses kasvavad kristallid ei vaju kokku ja neid näeb kõige paremini.
Need olid tavalised sõnad. Nüüd mõned tähelepanekud:
Reklaamvideo:
- Kõige ilmsem fakt: kristalse kampri kogus pudeli põhjas sõltub temperatuurist. Mida külmem, seda paksem kiht. Samal ajal muutub aja jooksul ladestunud kiht tihedamaks, seetõttu näitab põhjas olev tihe kiht viimaste nädalate ligikaudset temperatuuri ja lahtise värske kihi paksuse muutuse põhjal on lihtne hinnata, kui palju tänapäeval on see keskmisest külmem.
- Aeglase jahutusega hakkavad nõelakujulised kristallid pudeli põhjas kasvama. Vastupidi, soojenemisega lahustuvad kristallide nõelad ja alumine kiht näeb välja nagu sulav lumi.
Aeglane jahutamine: selge lahus ja kampernõelad. Mida väiksemad on nõelad ja mida pikemad nad on, seda aeglasemalt temperatuur langes. Kas mäletate esimest partiist toodetud tormiklaasifotot? Seal on nõelad väga pikad ja ilusad - ilmselt jahutati tormiklaasi väga aeglaselt ja hoolikalt - võib-olla isegi termostaadis.
Kiirema jahutamisega sadestuvad kamperkristallid mitte ainult põhjas, vaid kogu kolvi mahu ulatuses - need näevad välja nagu paksuselt hüppevad lumehelbed
- Mõõdukalt kiire jahutamine - lund.
- Ja kui väga kiiresti külmemaks läheb, pole isegi lumehelvestel aega kasvada, muutub kogu lahus korraga häguseks ja muutub Schweppesiga sarnaseks.
Schweppes. Tormiklaasis on hägune lahendus - see näeb välja terava külmakraani ajal; allosas on kollakas kiht kookitud kamprit; See kiht on õhuke, see tähendab, et see on nüüd piisavalt soe.
Tekkis küsimus: "Kuidas on kristalli suurus seotud temperatuuri muutuse kiirusega?"
Täisväärtusliku ilmaennustamiseks ei piisa temperatuuri dünaamika ühest vaatlusest - tegelikult pole isegi tänapäevased meteoroloogid, kellel on võimsad arvutid ja tervet planeeti valgustanud meteoroloogiajaamade võrk, selle ülesande täitmiseks eriti head. Kuid 19. sajandi alguse tingimustes, kui isegi kõige banaalsem termograaf tundus olevat kõrgtehnoloogiline seade - ja mereoludes, kui termograafi tuli kuidagi kaitsta laevade veeremise eest - osutusid tormiklaasi funktsioonid nõudlikuks.
Nüüd pisut tormiklaasi tootmisest:
Kaaliumnitraat ja ammoniaak on vastavalt kaaliumnitraat ja ammooniumkloriid ning neid saab osta riistvara kauplusest. Apteegis müüakse 10-protsendilist kamperlahust.
Kambri kontsentratsioon pole liiga põhimõtteline - lugesin tormiklaasi kohta, mis on valmistatud otse apteegist 10% lahusest. Kuid kui te (nagu mina) ei soovi retseptist liiga kaugele kalduda, lisage apteegi kamperlahusele vett - kamfor sadestub kohe suurte tihedate helvestena, mida on lihtne filtreerida (näiteks lausriidega), kuivatage (pange tähele, et kamper aurustub kuivamise ajal ja peate selle marginaaliga võtma) ja lahustama uuesti alkoholis soovitud kontsentratsioonini.
Kui soolasid riistvara poest, on need tõenäoliselt määrdunud ja tuleks ümberkristallida. See on ka lihtne: võtke keeva veega (eelistatult autovaruosade destilleeritud veega), valage sellesse nii palju soola, et see lahustuks, kaitske lahust (või filtreerige pigem läbi selle sama lausriide), jahutage see toatemperatuurini, koguge soolade põhjasette ja kuivatage see ka.
Nüüd segate komponente õiges vahekorras ja saate tinglikult töötava tormiklaasi.
Veel üks ilusate kristallidega tormiklaas. Kui teie seisavad toas ja ei riputa aknast väljas, võib selles kasvada midagi sarnast.
"Tingimuslik" - kuna seda tuleb ka teie ilmastiku jaoks kalibreerida. See on natuke igav, kuid samas ka lihtne: võtke saadud segu, kuumutage seda aeglaselt temperatuurini, mille soovite muuta maksimaalseks töötemperatuuriks - näiteks temperatuurini, mida mõõdab mõõdukalt kuumal suvepäeval teie akna kohal rippuv termomeeter. Nüüd veenduge, et seguga mahuti põhjas jääks väga vähe kamperit: kui kogu kamper on lahustunud, lisage lahusele pidevalt segades tilkhaaval vett - kuni põhja ilmub väike sete; pidage meeles, et sade langeb iga tilgaga välja, kuid kuni teatud hetkeni lahustub see segades. Kui setteid on liiga palju, lisage vastupidi alkohol.
Tõenäoliselt saate lahust ka tiheduse osas kalibreerida, kuid tiheduse väike kõrvalekalle nõutavast mõjutab tormiklaasi tööd vähe, seega tegin ilma selle etapita.
Kõik! Lahendus on valmis! Valage see jahvatatud korgiga pudelisse (jätke pudelisse vähe õhku, nii et lahus saaks kuumutamisel laieneda), sulgege see hermeetikuga (soovitan võtta silikoonilahus - lahus on üsna aktiivne ja näiteks vaakummääre lahustati minu asemele aastal, see muutus ka kollaseks, sisse). tulemus), riputage see termomeetri kõrval olevast aknast välja ja jälgige kasvavaid ja lahustuvaid kristalle.
Autor: APLe
