本帖最后由 DJ_曦 于 2015-1-6 08:37 编辑

看到FB上台湾朋友DIY的天气瓶  瞬间长草

先来普及下天气瓶知识 :

出现在科幻小说『海底两万里』的神秘气象球,其实起源于17世纪欧洲的天气预报仪器「Storm Glass」,在密封的玻璃瓶注入蒸馏水、酒精、硝酸钾、樟脑等混合液。
这种液体会随着天气改变面貌的气象仪,普遍运用在19世纪的航海上

原理
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。



以下部分摘自 Bunsyo's Facebook

我有養一個天氣瓶,它會隨著天氣的氣溫、濕度的變化而形成羽毛、葉子般的結晶。
這幾天颱風要來了,剛剛發現它長出了羽毛~很美麗啊!:D
但也提醒我這幾天要更加注意身體了  
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用冬将军的墨水瓶试着做了一个 算是成功惹 总而言之是越冷, 气候越恶劣, 这个瓶子越好看

关于南北方问题  南方的朋友说不下雪  担心瓶子没变化   北方的朋友说了暖气  瓶子没变化
好吧  所以  其实这个瓶子在哪里都生存不下去的    嗯  就是这个意思吧  

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制作教程:


材料
2.5 g 硝酸钾
2.5 g 氯化铵
33 mL 蒸馏水 (超市购买就好, 建议买常温的, 不要买雪柜里的)
40 mL 乙醇(酒精)浓度有95%和99.9%  2种都可以试试
10 g 天然樟脑(±)-Camphor (成分里有这么写就是天然的)  不过最好是买粉状的
(不能是人工的,通常市面上的樟脑丸都是人工的,一定要天然的!而且据说天然樟脑越纯,结晶会越漂亮)
*看到很多人问材料的问题 上诉所有材料都能在万能的TB轻松入手  关键是你愿不愿意去动手



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,最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)

* 加热的时候  最好是隔水加热 每个需要加热的步骤都是~
※如果你混合两种溶液的時候有加熱,要等它冷却后才能封起來,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,蒸餾水去超市买就好了!不过打开瓶子加水时要注意酒精挥发


怕失败的话,一次量要够大,至少四份以上一起做,会比较容易拿捏比例
另外准备一盆温水(40度上下),硝酸钾跟氯化铵隔水加热搅拌会比较容易完全溶解
另外要注意酒精这部分就要快,因为酒精挥发温度比较低,怕混合时暴露在空气中太久,比例会有误差,所以有关酒精的部分我会放到最后处理
可以准备电子秤在旁边,每次加材料都秤过,完成度会比较高
我做到现在是没遇过问题,所以失败机率还满低的


注意事项
1、全程带手套!全程带手套!全程带手套!很重要所以讲三次!

2、请勿直射阳光
3、避免放置在空调出风口
4、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)

5、樟脑丸通常是人工合成, 实验时最好找天然的
6、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 请大家自己多多尝试~

     酒精会挥发  可以酌情加多5-10ml  
7、增加蒸馏水可以增加结晶量,但想要增加多少结晶量最好先实验过几次才能掌握,有透明溶液的地方才能看出結晶的美~

    有做过的朋友联系我说  自来水也是可以的   大家可以试试  
     因为鬼佬的教学和TW的朋友都说是用蒸馏水   所以我也是用蒸馏水  没试过自来水
8、玻璃瓶盖选择请尽量避开铁,铜等盖子,会侵蚀   

     有人问木塞可不可以   木塞的话 不知道密封效果如何  关键是要密封  大家可以自己试试看
     用木塞的话   我个人建议  大家可以在塞上后  封一层蜡   


ps  要有实验精神有可能会失败,但可以借由上次的失败经验进行下次实验

*其实不需要你有什么化学功底 只是简单的加热 搅拌到溶液澄清而已  
   这个实验不会爆炸  所以不要再留言担心爆炸之类的搞笑话了  
   加热的目的在于   加快粉末充分溶解  不加热也没关系   
  手动搅拌到液体澄清就好  只是手酸点  费时点而已

另外关于瓶子大小和比例的缘故   请看视频步骤   瓶子大小基本和用料的比例无关  
你是调配好了之后  再倒进去瓶子里   除非你最后用来盛装的瓶子特别大
  

具体步骤可以看视频  视频里的鬼佬丢进去搅拌的东西叫 stir bar  相信TB也能买到
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制作过程的视频是从油管上扒下来的(全英文无字幕, 本来我扒下来有油管自配英文字幕, 但我看了下, 很多英文是错的, 为了避免误导大家, 于是干脆把字幕去掉):



观测】用日本的Tempo Drop 来做说明

蕨类状(或羽毛状)结晶逐渐增加时,表示会有寒冷且暴风雨的天气;相对的当这些结晶减少时,则表示天气比较温暖平和。
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(从左下角提示来看这是晴间多云,但实际上是要降温或下雨雪)

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(液体清澈,天气晴朗)澄清透明的液体则表示天气良好且干燥,一般天气热的情况就是澄清的液体状

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(满瓶子雾蒙蒙,就是阴天)
有星星状结晶且向下坠落时,则代表外面是下霜或即将下雪的天气。如果外面小雪的话, 天气瓶里也会跟着下雪的
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(台湾网友做的实验, 国内现在是冬天, 应该能很快看到效果, 像在袋鼠国的我, 现在就只能把瓶子丢冰箱里看结果)

或许下面这个图更能帮助大家观测
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另外  你还可以用墨水  给你的天气瓶染色   下面这图是台湾网友用色彩雫染色的效果
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另外, 虽然有说天气瓶不好摆在窗台前, 但我发现摆在窗台前阴凉的地方(避免阳光直射)天气瓶的变化越明显


可以看看台湾自D的朋友拍的关于天气瓶变化的影片, 个人觉得拍得很美啊




对于  懒得动手的土豪们   则可以考虑买日本水滴状的天气瓶Tempo Drop  
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有2个size
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大的 高115mm,瓶底直径205mm,重858g, 木质底座 (只有大的有)

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小的高80mm,瓶底直径110mm,重254g



或者 可以购买其他品牌的 Fitzroy's storm glass 价格要比日本的便宜不少  
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最后的最后   看看台湾和其他国家网友的成品 比自己之前做得不止好看了一点点



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DJ_曦 因为本人实在太忙了 没有精力和时间再编写长篇帖子 所以现在基本只混微博了 http://weibo.com/u/1772473285