ストームグラスの楽しみ方

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ストームグラスのプレゼントは好奇心の強い大人向き?

父の日に・・・と、息子が「ストームグラス」をプレゼントしてくれました。

ストームグラスは、楽天のページを見ると、いろいろなものがありますね。

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Fun Science ガリレオ温度計&ストームグラス 気象予報計 ガラスフロート温度計 333-272【あす楽対応】

価格:5,181円
(2021/10/11 15:05時点)
感想(1件)


ストームグラスは、「気象の変化で瓶の中の結晶の様子が変わる」という商品で、説明書には、17世紀頃から船乗りの間でマストに取り付けて気象の変化を見ていた・・・とあります。

WEBで見ると、きれいな結晶が天気とともに変化している記事がたくさんあるのですが、プレゼントしてもらったものは、説明書にあるような変化はなく、嵐でも晴れでも、見え方はほとんど変化もしないし、中の薬品が多すぎるのか、透明部分が少なくて、(もらったものにケチを付けるのもなんですが)もう一つ、変化が楽しめません。

そこで、ちょっと好奇心もあって、何かしてみたくなりました。
プレゼントで貰ったストームグラス

そこで、強く振ってみると、完全に透明部分が逆転して、変な状態になってしまいました。

これではちょっとまずいので、ガラス内は密閉されていますので、このまま、お湯で温めてみました。

すると変化が現れました。

50℃ぐらいから結晶が消えていき、70℃程度で、完全に透明な液体になりました。

温めて結晶を溶かしてみました

そしてそのまま放置しておくと、商品見本に載っているようなきれいな結晶ではありませんが、日によってほんの少しですが、結晶化して変化していくようになりましたが、それでも、説明書のとおりに、天候によって変わることはないようです。

どうも、この結晶が変化するのは、気温に伴って中の薬品の溶解度が変化するためのような感じがします。(圧力も関係しているのかなぁと思ったのですが、どうもそれの影響は少なそうです)

購入した商品がうまく変化しない場合は、安全に注意して、温めるというやり方にトライしてみると少しは良くなる感じです。

ごくゆっくり加熱するようにして、万が一破裂しても安全なように考えて、顔を近づけることなどはしないように、充分注意して作業してください。

きれいな樹枝状結晶

天気がわかるというのは???

添付の説明書(英文)には、このように、

①液体が澄んでいれば晴れ
②小さな星の混じった曇った液体で、上に結晶があったら曇りか雷雨の予想
③液体に小さな点が混じっていたら霧
④フレーク状の大きな結晶は曇り空か冬には雪

・・・などとかかれていますが、結晶のでき方の変化は不規則で、この説明書の記述と実際の天気は全くといっていいほど合致していません。・・・が、夢があっていいという大人のおもちゃという感じですね。

夏の温度の高いときには澄んだ液体の量が多く、寒くなるにつれて、白い結晶部分が増える感じ程度の変化ですので、これは、やはり、温度によって溶解度が変化しているのでしょう。

説明書にある、「液中に星が混じったり、小さな点が色んな所にできる・・・」というのはよくわかりませんが、羽毛上の結晶ができているのはきれいで、見ていて、結構楽しいものです。

しばしば気をつけて観察していると、中の結晶の形や様子は、少しですが変化もあり、外観もうまく考えられているので、下の写真のように、結構、部屋の飾りにはなっています。

ガリレオ温度計とストームグラス

下の瓶は、容器が割れたので液体を自作した「ガリレオ温度計」(この記事はこちら)ですが、窓際においてあり、これらは私自身、結構気に入っています。

ストームグラスを自分で作れないものか・・・

WEBの記事には、自作のためのレシピが掲載されています。手に入るもので、つくってみます。

作り方は、樟脳10g+硝酸カリウム2.5g+塩化アンモニウム2.5gを50%エタノール70gで溶かすと良い・・・というのです。

これを作るために、わざわざ薬品を瓶で買えば、余ってしまうと、ほかに使い道がないし、結構高くつきますので、何か手がないかと図書館で調べると、科学実験の本に、『硝酸カリウムは火薬の原料なるので、購入しにくい場合があるので、一般に入手できる硝酸アンモニウムと塩化カリウムでも代替えできる・・・』と書いてあったので、下記のようなものを取り揃えてみました。

その本のレシピでは、樟脳13g 硝酸アンモニウム2.5g 塩化カリウム4gを無水エタノール40ml 蒸留水30mlを用意して、ビーカーに適当に入れて溶かせばいい・・・

という内容でした。

そこで上の量の「2倍の量の液体」を作ることにしました。

使用した薬品

瞬間冷却パックは100均(ダイソー)のありました。 ほぼ全量が硝酸アンモニウムです。

また、塩化カリウムは見当たらなかったので、約50%が塩化ナトリウム+50%が塩化カリウムの「減塩しお」を使います。

これは純度的にはちょっとまずい・・・とおもったのですが、試薬の入手は少し面倒ですし、これを塩化カリウムだけを分離する方法を調べたのですが、難しそうでしたので、ともかく、目をつぶって使ってみます。

書籍には、「実際使われていたストームグラスも、天然のものを使っていたので、使用する量の多少は問題ない・・・」とありましたので、とりあえず、減塩しおを倍増して溶かしてみました。(これがどうもまずかった感じもしますが・・・)

できた結果がこれ・・・

自作ストームグラス   結晶も見えます

室温が15℃くらいのときは、数日間は結晶ができなかったのですが、朝の気温が10℃以下に冷え込むと、どんどん結晶が大きくなって、写真のような樹枝状結晶もできるようになりました。

そして、「一応成功かな?」と思ってのですが、写真のように「2層」になってしまっています。やはり、減塩しおが多すぎたのかもしれません。

そこそこ面白い・・・

上層と下層では、違う感じの結晶ができているのですが、その量が変化したり、形が変わったりするのも結構面白いので、当面はこれで様子を見ようと思っています。

WEBにも、いろいろな方がいろいろな方法で挑戦しているようです。

やはりその記事を読むと、標準レシピで純度の良い薬品を使って作るほうがうまくいくようですし、さらに、圧力を変えてその時の変化を試している方もおられますネ。

しかし、それらの記事によると、圧力を変えても結晶の様子が変わらないようですし、私自身も、急激な天候であっても結晶の様子が変わっていないのは確認済みですので、どうも圧力変化は関係ない感じで、温度に変化による溶解度の違いによる変化の感じです。

ともかく「やってみた・・・」というものですが、天気判断に使えるまでに航海で実用化されていたとすると、「マストに取り付けて気象の変化を見た・・・」とあるので、私が振ってみて変化があったように、振動を与えて結晶化に変化を与えるなどの方法ではどうなるのか・・・などを楽しむのもいいかもしれませんし、他の薬品を加えて溶解度を変化させたり、急激に冷却して、過冷却状態にすればおもしろいかも・・・などと、大人のおもちゃとして何かを考えて手を加えると、大発見も期待できて、結構楽しめそうです。

薬品ですので、取り扱いには注意ください。

WEBの記事には、瓶を「密封する」と書いてあったり、「小さい穴をあけておく」と書いてあったりもします。(市販品は、完全密封のようで、危険性を考えると密閉のほうが良さそうですが・・・)

今回はアルコールは手持ちでありましたので、1000円少しを出費したのですが、たくさんの薬品が残っていますので、まだまだ遊べそうです。

 →amazonにも可愛いストームグラスがありますね

みなさんも、何かをつくってみてはいかがでしょうか。