Come realizzare il bicchiere da tempesta di Fitzroy

L'ammiraglio Fitzroy (1805-1865), come comandante di HMS Beagle, partecipò alla spedizione di Darwin dal 1834-1836. Oltre alla sua carriera navale, Fitzroy ha svolto un lavoro pionieristico nel campo della meteorologia. La strumentazione del Beagle per la spedizione di Darwin comprendeva diversi cronometri e barometri, che Fitzroy usava per le previsioni meteorologiche. La spedizione di Darwin fu anche il primo viaggio agli ordini di navigazione che la scala del vento di Beaufort fu usata per le osservazioni del vento.

Barometro meteorologico in vetro Storm

Un tipo di barometro utilizzato da Fitzroy era un bicchiere da tempesta. L'osservazione del liquido nel vetro della tempesta avrebbe dovuto indicare cambiamenti del tempo. Se il liquido nel bicchiere fosse limpido, il tempo sarebbe luminoso e chiaro. Se il liquido fosse nuvoloso, anche il tempo sarebbe nuvoloso, forse con precipitazioni. Se ci fossero piccoli punti nel liquido, ci si potrebbe aspettare un tempo umido o nebbioso. Un vetro nuvoloso con piccole stelle indicava temporali. Se il liquido conteneva piccole stelle nei giorni di sole invernale, stava arrivando la neve. Se ci fossero grandi fiocchi in tutto il liquido, sarebbe nuvoloso nelle stagioni temperate o nevoso in inverno. I cristalli nella parte inferiore indicavano il gelo. I fili vicino alla cima significavano che c'era vento.

Il matematico / fisico italiano Evangelista Torricelli, uno studente di Galileo, inventò il barometro nel 1643. Torricelli usò una colonna d'acqua in un tubo lungo 10,4 m. Gli occhiali Storm disponibili oggi sono meno ingombranti e si montano facilmente su una parete.

Crea il tuo bicchiere Storm

Ecco le istruzioni per la costruzione di un bicchiere da tempesta, descritte da Pete Borrows in risposta a una domanda pubblicata su NewScientist.com, attribuita a una lettera pubblicata nella School Science Review del giugno 1997.

Ingredienti per Storm Glass:

• 2,5 g di nitrato di potassio
• 2,5 g di cloruro di ammonio
• 33 mL di acqua distillata
• 40 ml di etanolo
• 10 g di canfora

Si noti che la canfora artificiale, sebbene molto pura, contiene borneolo come sottoprodotto del processo di fabbricazione. La canfora sintetica non funziona così come la canfora naturale, forse a causa del borneolo.

1. Sciogliere il nitrato di potassio e il cloruro di ammonio nell'acqua; aggiungere l'etanolo; aggiungi la canfora. Si consiglia di dissolvere il nitrato e il cloruro di ammonio nell'acqua, quindi mescolare la canfora nell'etanolo.
2. Quindi, mescola lentamente le due soluzioni insieme. L'aggiunta della soluzione di nitrato e ammonio alla soluzione di etanolo funziona meglio. Aiuta anche a riscaldare la soluzione per garantire una miscelazione completa.
3. Posizionare la soluzione in una provetta tappata. Un altro metodo è sigillare la miscela in piccoli tubi di vetro anziché usare un tappo di sughero. Per fare ciò, utilizzare una fiamma o altro calore elevato per piegare e sciogliere la parte superiore di una fiala di vetro.

Indipendentemente dal metodo selezionato per costruire un vetro da tempesta, fare sempre attenzione nella manipolazione dei prodotti chimici.

Come funziona Storm Glass

La premessa del funzionamento del vetro da tempesta è che la temperatura e la pressione influiscono sulla solubilità, a volte risultando in un liquido limpido; altre volte causando la formazione di precipitanti. Il funzionamento di questo tipo di vetro da tempesta non è del tutto chiaro. In barometri simili, il livello del liquido, generalmente dai colori vivaci, si sposta su o giù in un tubo in risposta alla pressione atmosferica.

Certamente, la temperatura influisce sulla solubilità, ma i vetri sigillati non sono esposti alle variazioni di pressione che spiegherebbero gran parte del comportamento osservato. Alcune persone hanno proposto che le interazioni superficiali tra la parete di vetro del barometro e il contenuto liquido rappresentino i cristalli. Le spiegazioni a volte includono gli effetti dell'elettricità o del tunneling quantico attraverso il vetro.