什么是天氣預(yù)測瓶?
天氣預(yù)報瓶由玻璃制成,晶瑩透明的球體。瓶內(nèi)結(jié)晶的變化,主要是由于溶液內(nèi)的樟腦、硝酸鉀、氯化銨在水與乙醇混和溶劑內(nèi)的溶解度會隨著溫度變化。溫度改變時,三種物質(zhì)的結(jié)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(jié)晶的成長大小與結(jié)構(gòu)。這些因素加總起來,造成瓶內(nèi)晶體型態(tài)萬千的美麗變化。
現(xiàn)代研究證實(shí),溫度是影響瓶內(nèi)結(jié)晶型態(tài)的最主要因素;與天氣的對應(yīng)關(guān)系幾乎成隨機(jī)分布,無預(yù)測價值。雖然不能用來預(yù)報天氣,但天氣瓶隨著外界溫度展現(xiàn)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(xué)教材,學(xué)習(xí)溶液的配置與結(jié)晶行為。
私房天氣儀
只消大概一小時,大家就可自制出專屬的天氣監(jiān)測儀。約八厘米高的袖珍瓶子內(nèi),那些晶體時而呈羽毛狀,時而如雪花那樣美,每天也在變變變。這是溫度變化所致,當(dāng)溫度驟降,瓶子內(nèi)的結(jié)晶體就會產(chǎn)生飄雪般的優(yōu)美效果。從零起步自行鉆研這mini storm glass的Millie闡釋,在超過攝氏28度的環(huán)境下,就會只得一瓶清水,也代表晴天。但別以為天氣預(yù)測瓶可替你精準(zhǔn)地預(yù)報任何天氣,畢竟,如Millie所說:我只不過希望大家可從這小實(shí)驗(yàn),制作出一件藝術(shù)擺設(shè)。
Storm glass能報告天氣,原來全賴?yán)锩嫫渲幸环N材料:樟腦。對,是平時用作驅(qū)蟲的樟腦,也是天氣瓶的主角。Millie詳述,大家看見瓶內(nèi)的結(jié)晶在變化,正是樟腦遇冷遇熱時凝固及溶解的物理反應(yīng)作祟。酒精和水是做天氣瓶的材料之一,而樟腦是超級喜歡酒精,超級不愛水分,無奈低溫時,水分會迫藏身于酒精的樟腦現(xiàn)形,凝結(jié)成結(jié)晶狀;但當(dāng)溫度回升時,樟腦就會化為液體,再次隱身在酒精之中。
Millie表示,制作天氣瓶無甚難度。主要將我們預(yù)備好的材料混在一起就okay。成分中的氯化氨、硝酸鉀chemicals,聽來很復(fù)雜。其實(shí)是肥田料,并且不會有危險性。
不過,Millie提一提有蠶豆癥(G6PD癥狀),即是對合成artificial樟腦,例如臭丸有敏感之人士,不宜玩這個實(shí)驗(yàn)啦,以免引發(fā)急性不良反應(yīng)。
材料雖涉及化學(xué),卻絕無危險性。
新鮮人小秘技
- 攪勻材料時,手勢宜正宗,導(dǎo)師表示,要如真的進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)?zāi)菢樱ㄒ獙⒉AП蒙鲜郑匝劬ζ揭暤慕嵌热噭印@碛墒怯泻眯┎襟E,如隨便放在桌上攪,會看不清材料是否完全溶解。
- 量度樟腦的分量時,必須十分精準(zhǔn),否則做不到應(yīng)有效果。
- 將天氣瓶放三日,謹(jǐn)記做功課:打開頂部膠塞,攪它一攪,才可令之后的結(jié)晶形成得漂亮。然后再等五至七日,就大功告成。
制作天氣瓶的主要材料有水、酒精、硝酸鉀、氯化氨及樟腦。
Millie提醒,樟腦的分量必須很精準(zhǔn),否則不會出現(xiàn)應(yīng)有效果。