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天氣瓶

作者:六禍蒼龍│2015-01-19 07:50:50│贊助:0│人氣:2177
天氣瓶知識 :出現在科幻小說『海底兩萬里』的神秘氣象球,其實起源於17世紀歐洲的天氣預報儀器「Storm Glass」,在密封的玻璃瓶注入蒸餾水、酒精、硝酸鉀、樟腦等混合液。這種液體會隨著天氣改變面貌的氣象儀,普遍運用在19世紀的航海上。

原理:瓶內結晶的變化,主要是由於溶液內的樟腦、硝酸鉀、氯化銨在水與乙醇混和溶劑內的溶解度會隨著溫度變化。溫度改變時,三種物質的結晶析出、溶解速度有差異而造成的交互作用。而溫度的變化速度,則會影響結晶的成長大小與結構。這些因素加總起來,造成瓶內晶體型態萬千的美麗變化。

現代研究證實,溫度是影響瓶內結晶型態的最主要因素;與天氣的對應關係幾乎成隨機分佈,無預測價值。雖然不能用來預報天氣,但天氣瓶隨著外界溫度展現出多變的晶體變化,仍可作為一個美麗的裝飾。

所以,天氣平會隨著天氣的氣溫、濕度的變化而形成羽毛、葉子般的結晶,真的很漂亮!





製作教程:

【材料】
2.5 g 硝酸鉀
2.5 g 氯化銨
33 mL 蒸餾水 (超市購買就好, 建議買常溫的, 不要買冰櫃裡的)
40 mL 乙醇(酒精)濃度有95%和99.9%  2種都可以試試
10 g 天然樟腦(±)-Camphor (成分裡有這麼寫就是天然的)  不過最好是買粉狀的 (不能是人工的,通常市面上的樟腦丸都是人工的,一定要天然的!而且據說天然樟腦越純,結晶會越漂亮)


【步驟】
1. 將硝酸鉀和氯化銨溶解於水中
2. 將樟腦溶解於酒精中
3. 將步驟一的溶液加到步驟二的溶液中,最好是加熱攪拌到澄清, 溫度30-40度即可
4. 混和後封存在試管或玻璃容器中(瓶子一定要封禁, 避免酒精揮發)

* 加熱的時候  最好是隔水加熱 每個需要加熱的步驟都是~
※如果你混合兩種溶液的時候有加熱,要等它冷卻後才能封起來,不然因為冷卻產生的水蒸氣會改變氣壓,瓶子會裂!
※如果你希望結晶很多,蒸餾水可以加多一點但也不要太多,蒸餾水去超市買就好了!不過打開瓶子加水時要注意酒精揮發!


【注意事項】
1、全程帶手套!全程帶手套!全程帶手套!很重要所以講三次!
2、請勿直射陽光
3、避免放置在冷氣機出風口
4、需要 1-2 周時間讓晶體穩定並適應環境 (剛開始結晶會出現在瓶子上方, 要等待沉澱)
5、樟腦丸通常是人工合成, 實驗時最好找天然的
6、乙醇的酒精濃度好像有分 95% (市面常見的) 和 99.9%(實驗室用的最純酒精),酒精濃度會影響最後結晶成果 請大家自己多多嘗試~
     酒精會揮發,可以酌情加多5-10ml  
7、增加蒸餾水可以增加結晶量,但想要增加多少結晶量最好先實驗過幾次才能掌握,有透明溶液的地方才能看出結晶的美~
    有做過的朋友聯絡我說  自來水也是可以的
8、玻璃瓶蓋選擇請盡量避開鐵,銅等蓋子,會侵蝕   
     有人問木塞可不可以,木塞的話,不知道密封效果如何,關鍵是要密封,大家可以自己試試看  

ps  要有實驗精神有可能會失敗,但可以借由上次的失敗經驗進行下次實驗
*其實不需要你化學很好,只是簡單的加熱、攪拌到溶液澄清而已  
   這個實驗不會爆炸,所以不要再留言擔心爆炸之類的搞笑話了  
   加熱的目的在於:加快粉末充分溶解,不加熱也沒關係   
  手動攪拌到液體澄清就好  只是手酸點  費時點而已


【觀測】
當蕨類狀(或羽毛狀)結晶逐漸增加時,表示會有寒冷且暴風雨的天氣;相對的當這些結晶減少時,則表示天氣比較溫暖平和。









另外,你還可以用墨水,給你的天氣瓶染色,下面這網址給大家參考參考。




引用網址:https://home.gamer.com.tw/TrackBack.php?sn=2719631
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