Des articles sur la fabrication et l'utilisation des stations météorologiques domestiques sont publiés régulièrement sur Giktime. J'ai décidé de suivre la tendance et d'écrire également une histoire sur la station météo qui pend à l'extérieur de ma fenêtre - sur la tempête.
En bref, un Stormglass est un flacon avec une solution de camphre utilisé pour surveiller la météo au 19ème siècle. Il y a beaucoup d'informations sur le réseau à son sujet - mais les descriptions du principe de travail sont généralement réduites à l'ésotérique n'a pas reçu une explication scientifique complète. Il y a plusieurs années, j'ai lu sur le Stormglass, je me suis intéressé, en ai fait un pour moi-même, j'ai expérimenté chez moi pendant plusieurs jours, puis j'ai suspendu la bouteille par la fenêtre et pour la deuxième année, j'observe son comportement en conditions réelles.
L'explication du principe de fonctionnement s'est avérée incroyablement simple, et l'appareil lui-même était suffisamment sensible pour que, en le regardant, je puisse comprendre comment m'habiller en quittant la maison.
Stormglass est connu en grande partie grâce au capitaine Fitzroy, le même qui a emmené Darwin en voyage autour du monde. En un mot, le Stormglass est une solution de camphre dans de l'alcool dilué, avec l'ajout de sels inorganiques. La solution est instable, et lorsque les conditions météorologiques changent, des cristaux de camphre en tombent, dont la quantité et la forme peuvent être utilisées pour juger du temps.
Je n'ai pas trouvé d'explications claires sur le principe de fonctionnement de la tempête sur Internet, mais, en général, il était clair que les principaux «facteurs de fonctionnement» de la météo étaient la température, la pression, l'humidité, l'insolation, et aussi, éventuellement, quelque chose comme un champ électromagnétique. On sait que dans les anciennes stations météorologiques, les verres tempête étaient généralement des flacons scellés, ce qui signifie qu'ils ne pouvaient pas mesurer la pression et l'humidité. Dans la partie visible du spectre, la solution de verre tempête est transparente et l'ampoule en verre ne transmet pas bien la lumière ultraviolette, de sorte qu'une réaction à la lumière du soleil est également improbable. Il était plus difficile d'exclure l'influence des champs électromagnétiques ou de facteurs inconnus de la science sur la solution - mais, néanmoins, il me semblait le plus probable que le verre tempête réagisse aux fluctuations de température.
Ma tempête montre qu'il fait maintenant frais et qu'il se refroidit progressivement.
J'ai pensé à tout cela avant même la fabrication de ma bouteille. Les toutes premières expériences ont montré que j'avais raison. Le fait est que la solubilité du camphre dans un mélange d'alcool et d'eau dépend fortement de la température: il suffit de réchauffer légèrement la solution, et elle devient transparente, il suffit de la refroidir - et le ballon entier sera rempli de flocons blancs de camphre. En même temps, le principe selon lequel la composition de la solution était choisie devenait clair: le rapport des quantités d'alcool et d'eau était pris de telle sorte que par temps chaud la majeure partie du camphre se dissoudrait et par temps froid il précipiterait; puis, avec un changement de température, la quantité de flocons de camphre changera le plus sensiblement. Des sels minéraux sont nécessaires pour augmenter la densité de la solution; en raison de l'ajout de ces sels, la densité de la solution est sensiblement la même,car la densité des cristaux de camphre abandonnés - c'est-à-dire que les cristaux qui poussent dans l'épaisseur de la solution ne couleront pas, et ils seront mieux vus.
C'étaient des mots courants. Maintenant quelques observations:
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- Le fait le plus évident: la quantité de camphre cristallin au fond de la bouteille dépend de la température. Plus la couche est froide, plus la couche est épaisse. Dans le même temps, au fil du temps, la couche déposée devient plus dense, donc la couche dense du bas montre la température approximative des dernières semaines, et à partir du changement d'épaisseur de la couche fraîche lâche, il est facile d'estimer à quel point il fait plus froid aujourd'hui que ce niveau moyen.
- Avec un refroidissement lent, des cristaux en forme d'aiguille commencent à se développer au fond de la bouteille. Au contraire, avec le réchauffement, les aiguilles de cristaux se dissolvent et la couche inférieure ressemble à de la neige fondante.
Refroidissement lent: solution claire et aiguilles de camphre. Plus les aiguilles sont petites et longues, plus la température baisse lentement. Vous vous souvenez de la première photo Stormglass produite en série? Là, les aiguilles sont très longues et belles - apparemment, le verre tempête a été refroidi très lentement et soigneusement - peut-être même dans un thermostat.
Avec un refroidissement plus rapide, les cristaux de camphre précipitent non seulement au fond, mais dans tout le volume du flacon - ils ressemblent à des flocons de neige qui montent en flèche dans l'épaisseur
- Refroidissement modérément rapide - neige.
- Et quand il fait plus froid très rapidement, même les flocons de neige n'ont pas le temps de pousser, la solution entière devient trouble à la fois et devient similaire à Schweppes.
Schweppes. La solution dans Stormglass est trouble - c'est à quoi elle ressemble lors d'une forte vague de froid; au fond se trouve une couche jaunâtre de camphre aggloméré; Cette couche est mince, c'est-à-dire qu'elle est maintenant suffisamment chaude.
La question s'est posée: "Comment la taille des cristaux est-elle liée au taux de changement de température?"
Bien sûr, pour une prévision météorologique à part entière, une seule observation de la dynamique de la température ne suffit pas - en fait, même les météorologues modernes, qui disposent d'ordinateurs puissants et d'un réseau de stations météorologiques qui enchevêtrent toute la planète, ne sont pas très bons dans cette tâche. Mais dans les conditions du début du XIXe siècle, lorsque même le thermographe le plus banal semblait être un appareil de haute technologie - et dans des conditions de mer, lorsque le thermographe devait être en quelque sorte protégé du roulis des navires - les fonctions du verre tempête se sont avérées demandées.
Maintenant un peu sur la fabrication du verre tempête:
Le nitrate de potassium et l'ammoniac sont respectivement du nitrate de potassium et du chlorure d'ammonium et peuvent être achetés dans une quincaillerie. Une solution de camphre à 10% est vendue à la pharmacie.
La concentration de camphre n'est pas trop fondamentale - j'ai lu sur le verre tempête fabriqué directement à partir d'une solution de pharmacie à 10%. Mais, si vous (comme moi) ne voulez pas vous éloigner trop de la recette, ajoutez de l'eau à la solution de camphre de la pharmacie - le camphre précipitera immédiatement sous la forme de gros flocons denses faciles à filtrer (par exemple, avec un chiffon non tissé), séchez (notez que le camphre s'évapore pendant le séchage et vous devez le prendre avec une marge) et le dissoudre à nouveau dans l'alcool, à la concentration souhaitée.
Si vous avez obtenu les sels de la quincaillerie, ils sont probablement sales et doivent être recristallisés. C'est aussi simple: prenez de l'eau bouillante (de préférence de l'eau distillée d'un magasin de pièces automobiles), versez-y autant de sel pour qu'elle cesse de se dissoudre, défendez la solution (ou plutôt filtrez-la à travers le même tissu non tissé), laissez-la refroidir à température ambiante, collectez le sédiment de fond de sels et séchez-le également.
Maintenant, vous mélangez les composants dans la bonne proportion et vous obtenez un verre tempête fonctionnant sous conditions.
Une autre tempête avec de beaux cristaux. Si le vôtre se tient dans la pièce et n'est pas suspendu à l'extérieur de la fenêtre, alors quelque chose de similaire peut s'y développer.
"Conditionnel" - car il doit également être calibré pour votre météo. C'est un peu ennuyeux, mais aussi facile: prenez le mélange obtenu, chauffez-le lentement à la température que vous souhaitez obtenir la température de travail maximale - par exemple, à la température que le thermomètre suspendu à l'extérieur de votre fenêtre indique par une journée d'été modérément chaude. Maintenant, assurez-vous qu'il reste très peu de camphre au fond du récipient avec le mélange: si tout le camphre s'est dissous, ajoutez de l'eau goutte à goutte à la solution en agitant constamment - jusqu'à ce qu'un peu de sédiment apparaisse au fond; gardez à l'esprit que le précipité tombera à chaque goutte, mais jusqu'à un certain moment, il se dissoudra sous agitation. S'il y a trop de sédiments, au contraire, ajoutez de l'alcool.
Probablement, vous pouvez également calibrer la solution en termes de densité, mais un petit écart de la densité par rapport à la densité requise a peu d'effet sur le fonctionnement du verre tempête, je me suis donc passé de cette étape.
Tout! La solution est prête! Versez-le dans une bouteille avec un bouchon moulu (laissez un peu d'air dans la bouteille pour que la solution puisse se dilater lorsqu'elle est chauffée), fermez-la avec un scellant (je recommande de prendre une solution de silicone - la solution est assez active et, par exemple, la graisse sous vide, par exemple, a été dissoute à ma place en un an, elle a également viré au jaune, en résultat), accrochez-le à l'extérieur de la fenêtre à côté du thermomètre - et observez la croissance et la dissolution des cristaux.
Auteur: APLe
