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风暴瓶
是一种可能的天气预报工具。密闭的玻璃容器中,装入数种化学物质组成的透明溶液。根据外界温度、天气的改变,瓶内会展现出不同型态的结晶,预报天气的变化。经试验未见明显预示天气能力,更趋向于一种装饰品 。
天气预报瓶由玻璃制成,晶莹透明的球体。
瓶内结晶的变化,主要是由于溶液内的 樟脑、 硝酸钾、 氯化铵在水与乙醇混和溶剂内的溶解度会随着温度变化。温度改变时,三种物质的结晶析出、溶解速度有差异而造成的交互作用。而温度的变化速度,则会影响结晶的成长大小与结构。这些因素加总起来,造成瓶内晶体型态万千的美丽变化。
现代研究证实,温度是影响瓶内结晶型态的最主要因素;与天气的对应关系几乎成 随机分布,无预测价值。虽然不能用来预报天气,但天气瓶随着外界温度展现出多变的晶体变化,仍可作为一个美丽的装饰。也可做为有趣的科学教材,学习溶液的配置与结晶行为。
瓶内结晶的变化,主要是由于溶液内的樟脑在乙醇内的溶解度会随着温度变化。而硝酸钾、氯化铵和水是为了控制在晶体高速生长过程中的连续成核。温度改变时,樟脑的结晶析出,温度的变化速度,则会影响结晶的成长大小与结构。这些因素加总起来,造成瓶内晶体型态万千的美丽变化。
现代研究证实,温度是影响瓶内结晶型态的最主要因素;与天气的对应关系几乎成随机分布,无预测价值。虽然不能用来预报天气,但天气瓶随着外界温度展现出多变的晶体变化,仍可作为一个美丽的装饰。也可做为有趣的科学教材,学习溶液的配置与结晶行为。
牵扯到静电和玻璃量子通道(因为玻璃瓶密封),与此同时瓶子与瓶外微弱的气压差也会有影响,(温度也有微弱影响),以上条件均可影响氯化铵,硝酸钾,樟脑溶解度,下雨会出现羽毛雪花状沉淀。
只能用天然樟脑,别的不行。
风暴瓶(天气瓶)中的羽毛状结晶,有没有什么可以代替的物质,也能产生不错的结晶效果
准备好所需药剂,天然樟脑,氯化铵,硝酸钾,无水乙醇,蒸馏水。把硝酸钾和氯化铵加水33ml溶解,将樟脑溶解于酒精中,将两种溶液中,更好是加热搅拌到澄清, 温度30-40度即可。混和后封存在试管或玻璃容器中(瓶子一定要封禁, 避免酒精挥发)。
拓展:
1、天气预报瓶(晴雨予报グラス)不仅个很漂亮的室内装饰,它还能根据气压变化,为您预测出次日的 天气情况,不错吧?今后不用相信“天气预报”那种封建迷信咯,自己在家就能预测天气! 天气预报瓶由玻璃制成,晶莹透明的球体,但没有地球大陆图案。里面用于侦测气压的液体,可以根据你自己的颜色喜好,用水+水溶性颜料兑制而成。
2、使用说明
水溶性颜料兑上一些水(目前水质较差,建议使用纯净水) --将自带的注射器套上塑料管,吸满兑好的颜色水,注入瓶中。大约需要三次。 快下雨的时候,旁边细长的玻璃管中的水会升高,比玻璃球中的水平面要高出很多;而晴天,则会回落到同一水平面。 详细操作可以看包装中的说明书。
3、结构
瓶内结晶的变化,主要是由于溶液内的樟脑、硝酸钾、氯化铵在水与乙醇混和溶剂内的溶解度会随着温度变化。温度改变时,三种物质的结晶析出、溶解速度有差异而造成的交互作用。而温度的变化速度,则会影响结晶的成长大小与结构。这些因素加总起来,造成瓶内晶体型态万千的美丽变化。
天气瓶的DIY材料:2.5g 硝酸钾,2.5g 氯化铵,33mL 蒸馏水,40mL 乙醇,10g 天然樟脑。这些材料在一般的化学实验室都是非常容易得到的,有木有学化学的小伙伴亲自动手 *** 过(并且成功的)天气瓶呢?(虽然说TB有卖DIY的材料包,但是也挺贵的还不知道能不能成功) *** 过程有哪些要注意的地方?用普通樟脑丸碾碎了替代天然樟脑是否可行呢?
天气瓶 *** 教程:
【材料】
硝酸钾2.5g,氯化铵2.5g,常温蒸馏水33mL,酒精40mL,粉状天然樟脑10g
【步骤】
1. 将硝酸钾和氯化铵溶解于水中
2. 将樟脑溶解于酒精中
3. 将步骤一的溶液加到步骤二的溶液中,更好是加热搅拌到澄清, 温度30-40度即可
4. 混和后封存在试管或玻璃容器中(瓶子一定要封禁, 避免酒精挥发)
注意:加热的时候,更好是隔水加热,每个需要加热的步骤都是。如果你混合两种溶液的时候有加热,要等它冷却后才能封起来,不然因为冷却产生的水蒸气会改变气压,瓶子会裂!如果你希望结晶很多,蒸馏水可以加多一点但也不要太多,蒸馏水去超市买就好了!不过打开瓶子加水时要注意酒精挥发!
【注意事项】
全程带手套
请勿直射阳光
避免放置在空调出风口
需要1-2周时间让晶体稳定并适应环境 (刚开始结晶会出现在瓶子上方, 要等待沉淀)
樟脑丸通常是人工合成, 实验时更好找天然的
乙醇的酒精浓度好像有分95%(市面常见的)和99.9%(实验室用的最纯酒精),酒精浓度会影响最后结晶成果,大家可以自己多多尝试。
增加蒸馏水可以增加结晶量,但想要增加多少结晶量更好先实验过几次才能掌握,有透明溶液的地方才能看出结晶的美。
玻璃瓶盖选择请尽量避开铁,铜等盖子,会侵蚀。
附:
如果液体很澄清,说明天气将会是晴好的;
如果液体是朦胧的,有时伴有沉淀,那么天气也会像溶液一样多云;
如果溶液中有沉淀悬浮,就预示着潮湿的天气或者下霜;
如果悬浮的沉淀和朦胧的液体并存,说明暴风雨将会到来;
如果在晴朗的冬日里液体中有沉淀悬浮,就说明要下雪了;
如果在暖和的日子里或者下雪的冬天,液体中有大块的沉淀,说明将会阴天;
如果在杯底有晶体析出,说明要下霜了;
如果在顶部有螺旋纹,说明要起风了。
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