Kuinka tehdä Fitzroyn myrskylasi

Admiral Fitzroy (1805-1865) HMS Beaglen komentajana osallistui Darwinin retkikunta vuosina 1834-1836. Merivoimiensa lisäksi Fitzroy teki uranuurtaja työtä meteorologia. Beaglen Darwin-retkikunnan instrumentointi sisälsi useita kronometrejä ja baromerejä, joita Fitzroy käytti sääennusteisiin. Darwinin retkikunta oli myös ensimmäinen matka purjehtimismääräysten nojalla Beaufortin tuuliasteikko käytettiin tuulen havainnot.

Yksi tyyppi ilmamittarista, jota Fitzroy käytti, oli a myrskylasi. Myrskylasissa olevan nesteen havaitsemisen piti osoittaa säämuutoksia. Jos lasissa oleva neste oli kirkasta, sää olisi kirkas ja kirkas. Jos neste oli pilvistä, sää olisi myös pilvinen, ehkä sadetta. Jos nesteessä olisi pieniä pisteitä, voidaan odottaa kosteaa tai sumuista säätä. Pilvinen lasi pienillä tähdellä osoitti ukkosta. Jos neste sisälsi pieniä tähtiä aurinkoisina talvipäivinä, lunta oli tulossa. Jos koko nesteessä olisi suuria hiutaleita, se olisi pilvisellä säällä vuodenaikoina tai lunta talvella. Alaosassa olevat kiteet osoittivat pakkasta. Yläosassa olevat langat tarkoittivat, että se olisi tuulista.

Italialainen matemaatikko / fyysikko Evangelista Torricelli, opiskelija galileo, keksi barometrin vuonna 1643. Torricelli käytti vesipylvästä 10 jalkaa (10,4 m) olevassa putkessa. Tänään saatavilla olevat myrskylasit ovat vähemmän vaivalloisia ja helposti asennettavissa seinälle.

Tässä on ohjeet myrskylasin rakentamiseksi, jonka on kuvannut Pete Borrows vastauksena kysymykseen NewScientist.com, joka johtuu kesäkuussa 1997 School Science Review -julkaisussa julkaisusta kirjeestä.

Ainesosat Storm Glass:

• 2,5 g kaliumnitraattia
• 2,5 g ammoniumkloridia
• 33 ml tislattua vettä
• 40 ml etanolia
• 10 g kamforia

Huomaa, että vaikka ihmisen tekemä kamferi onkin puhdasta, se sisältää borneolia valmistusprosessin sivutuotteena. Synteettinen kamferi ei toimi yhtä hyvin kuin luonnollinen kamferi, ehkä borneolin takia.

1. Liuota kaliumnitraatti ja ammoniumkloridi vedessä; lisää etanoli; lisää kamferi. On suositeltavaa liuottaa nitraatti ja ammoniumkloridi veteen, sekoittaa kamferi etanoliin.
2. Seuraavaksi sekoita hitaasti nämä kaksi ratkaisua yhdessä. Nitraatti- ja ammoniumliuoksen lisääminen etanoliliuokseen toimii parhaiten. Se auttaa myös lämmittämään liuosta täydellisen sekoittumisen varmistamiseksi.
3. Laita liuos korjattuun koeputkeen. Toinen menetelmä on seoksen sulkeminen pienissä lasiputkissa korkin käyttämisen sijasta. Käytä tätä liekillä tai muulla korkealla kuumuudella lasipullon puristamiseen ja sulattamiseen.

Riippumatta siitä, mikä menetelmä valitaan myrskylasin rakentamiseksi, käytä aina asianmukainen hoito kemikaalien käsittelyssä.

Myrskylasin toiminnan lähtökohta on, että lämpötila ja paine vaikuttavat liukoisuuteen, johtaen joskus kirkkaaseen nesteeseen; muina aikoina saostumien muodostumista. Tämän tyyppisen myrskylasin toimintaa ei ymmärretä täysin. Samankaltaisissa barometrit, nestetaso, yleensä kirkkaanvärinen, liikkuu putkessa ylös tai alas vasteena ilmakehän paineelle.

Lämpötila vaikuttaa varmasti liukoisuuteen, mutta suljetut lasit eivät ole alttiina paineen muutoksille, jotka vastaavat suurta osaa havaitusta käyttäytymisestä. Jotkut ihmiset ovat ehdottaneet, että pintavuorovaikutukset barometrin lasiseinän ja nestepitoisuuden välillä vastaavat kiteitä. Selityksiin sisältyy joskus sähkön tai kvanttitunnelin vaikutuksia lasin poikki.