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天氣瓶的原理?

2020-05-08 56

水滴形天氣預測器「Tempo Drop」,原理根據起源于17世紀歐洲的天氣預測器“Storm Glass”,在密封玻璃瓶內注入蒸餾水、酒精、硝酸鉀、氯化氨和樟腦等混合液,當瓶中液體清澈干凈,代表天氣將晴朗無云;當瓶中液體混濁朦朧,代表天空也將多云陰郁;當瓶中出現結晶,代表將降溫甚至下雪。
原理其實是利用樟腦(camphor)在乙醇(ethanol)中隨著溫度變化結晶,NH4Cl(ammonium chloride) ,KNO3(potassium nitrate) 和水是為了控制在晶體高速生長過程中的晶體連續成核。
Pattern formation of crystals in storm glass外國的一篇參考文獻
  • 風暴瓶

    是一種可能的天氣預報工具。密閉的玻璃容器中,裝入數種化學物質組成的透明溶液。根據外界溫度、天氣的改變,瓶內會展現出不同型態的結晶,預報天氣的變化。經試驗未見明顯預示天氣能力,更趨向于一種裝飾品 。

  • 天氣預報瓶由玻璃制成,晶瑩透明的球體。

    瓶內結晶的變化,主要是由于溶液內的 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;與天氣的對應關系幾乎成 隨機分布,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。也可做為有趣的科學教材,學習溶液的配置與結晶行為。

  • 瓶內結晶的變化,主要是由于溶液內的樟腦在乙醇內的溶解度會隨著溫度變化。而硝酸鉀、氯化銨和水是為了控制在晶體高速生長過程中的連續成核。溫度改變時,樟腦的結晶析出,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;與天氣的對應關系幾乎成隨機分布,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。也可做為有趣的科學教材,學習溶液的配置與結晶行為。

  • 牽扯到靜電和玻璃量子通道(因為玻璃瓶密封),與此同時瓶子與瓶外微弱的氣壓差也會有影響,(溫度也有微弱影響),以上條件均可影響氯化銨,硝酸鉀,樟腦溶解度,下雨會出現羽毛雪花狀沉淀。

這是一個多組分系統,對于水,酒精,鹽,樟腦在一個密封的玻璃瓶中,它只會影響溫度。所以在大多數情況下,它會受到溫度的影響,預測天氣并不是很科學。自己動手很容易。原料乙醇、氯化銨、硝酸鉀實驗室均可輕易獲得。天然樟腦是在網上購買的,因為每日樟腦可能是二氯苯,天然是一種酮。在實驗中,樟腦被加熱并溶解在乙醇中,并與水溶液混合。剛剛形成的沉淀結晶不是很好。

在一兩天之后,晶體會沉到底部,上層是一個乙醇鹽水來澄清液體。由此產生的晶體形狀很小,類似于淘寶。要產生其他晶體,必須改變晶體的條件。例如,如果我把天氣的瓶子放在外面過夜,外面的溫度就會低,新的水晶就會沉淀下來。由于不同的結晶過程和混合,晶體會有所不同。順便說一下,如果海豹是壞的,它是一個很重的液體樟腦。所以只有溫度影響晶體,溫度和天氣不相對應,這是天氣的問題,更不用說預測了。

當然,我可以自己做一件禮物。我加入了硝酸,它變成了藍色。最后,我想到了微博上的帖子。我認為這是一篇軟文。你看,花幾塊錢,淘寶賣幾百元,賣人氣。瓶中結晶的變化主要是由于樟腦、硝酸鉀和氯化銨在水中的溶解度變化以及乙醇與乙醇的混合。當溫度變化時,三種物質的結晶和溶解速率相互作用。溫度的變化將影響結晶的生長和結構。這些因素疊加在一起,創造出各種各樣的水晶圖案。

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