Hur man gör Fitzroy's Storm Glass

Admiral Fitzroy (1805-1865), som befälhavare för HMS Beagle, deltog i Darwin-expeditionen 1834-1836. Förutom sin sjökarriär gjorde Fitzroy ett pionjärarbete inom meteorologin. Beagles instrument för Darwin-expeditionen inkluderade flera kronometrar samt barometrar, som Fitzroy använde för väderprognos. Darwin-expeditionen var också den första resan under seglingsorder som Beaufort-vindskalan användes för vindobservationer.

Storm Glass väderbarometer

En typ av barometer som Fitzroy använde var ett stormglas. Att observera vätskan i stormglaset var tänkt att indikera förändringar i vädret. Om vätskan i glaset var klar, skulle vädret vara klart och klart. Om vätskan var molnig, skulle vädret också vara molnigt, kanske med nederbörd. Om det fanns små prickar i vätskan, kunde fuktigt eller dimmigt väder förväntas. Ett molnigt glas med små stjärnor indikerade åskväder. Om vätskan innehöll små stjärnor på soliga vinterdagar, kom snö. Om det fanns stora flingor i vätskan, skulle det vara molnigt i tempererade säsonger eller snöiga på vintern. Kristaller i botten indikerade frost. Trådar nära toppen innebar att det skulle bli blåsigt.

Den italienska matematikern / fysikern Evangelista Torricelli, en student i Galileo, uppfann barometern 1643. Torricelli använde en kolonn med vatten i ett rör på 10,4 m lång. Stormglasögon som finns idag är mindre besvärliga och monteras enkelt på en vägg.

Gör ditt eget stormglas

Här är instruktioner för att konstruera ett stormglas, beskrivet av Pete Borrows som svar på en fråga som publicerades på NewScientist.com, som tillskrivs ett brev publicerat i juni 1997 School Science Review.

Ingredienser för Storm Glass:

• 2,5 g kaliumnitrat
• 2,5 g ammoniumklorid
• 33 ml destillerat vatten
• 40 ml etanol
• 10g kamfer

Observera att människokamfer, även om den är mycket ren, innehåller borneol som en biprodukt från tillverkningsprocessen. Syntetisk kamfer fungerar inte lika bra som naturlig kamfer, kanske på grund av borneolen.

1. Lös upp kaliumnitrat och ammoniumklorid i vattnet. tillsätt etanolen; lägg till kamferen. Det rekommenderas att lösa upp nitratet och ammoniumkloriden i vattnet och blanda sedan kamferen i etanolen..
2. Därefter blanda de två lösningarna långsamt. Att lägga nitrat- och ammoniumlösningen till etanollösningen fungerar bäst. Det hjälper också att värma lösningen för att säkerställa fullständig blandning.
3. Placera lösningen i korkat provrör. En annan metod är att försegla blandningen i små glasrör snarare än att använda en kork. För att göra detta, använd en låga eller annan hög värme för att krama och smälta toppen av ett glasflaska.

Oavsett vilken metod som väljs för att konstruera ett stormglas, använd alltid ordentlig skötsel vid hantering av kemikalier.

Hur stormglasfunktioner

Förutsättningen för stormglasets funktion är att temperatur och tryck påverkar lösligheten, ibland resulterar i klar vätska; andra gånger orsakar utfällningar bildas. Funktionen av denna typ av stormglas förstås inte helt. I liknande barometrar rör sig vätskenivån, i allmänhet färgad, upp eller ner i ett rör som svar på atmosfärstrycket.

Visst påverkar temperaturen lösligheten, men förseglade glas exponeras inte för tryckförändringarna som skulle stå för mycket av det observerade beteendet. Vissa människor har föreslagit att ytinteraktioner mellan barometerns glasvägg och vätskeinnehållet står för kristallerna. Förklaringar inkluderar ibland effekter av elektricitet eller kvanttunnling över glaset.