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

父の日に息子が「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、気象の変化で瓶の中の結晶の様子が変わるというもので、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、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。

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、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、WEBの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、変化するのですが、それでも、説明書のとおりには行かないようです。

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。

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、温める方法にトライしてみると少しは良くなります。

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っていません

夏の温度の高いときには澄んだ液体の量が多く、寒くなると、白い結晶部分が増える感じの程度で、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、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、外観も考えられているので、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、レシピが掲載されています。

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。

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。

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。そこでその「倍の量」を作ることにしました。

使用した薬品

瞬間冷却パックの材料は、ほぼ全量が硝酸アンモニウムですが、減塩しおは、約50%が塩化ナトリウムですので、これは純度的にはちょっとまずい・・・とおもったのですが分離する方法も難しそうで・・・。

書籍には、「オリジナルレシピでも、天然のものを使っていたので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。

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。(減塩しおが多すぎたのかも・・・)

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では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、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す。

これは、かなり昔から、長い時間をかけて最良のレシピが考えられているもので、それが天気判断に使えるまでに実用化されていたとすると、何かうまく変化するような良い方法がありそうにも思えます。

「マストに取り付けて気象の変化を見た・・・」とあることから、ある程度の振動を与えて結晶化に変化を与えるのが良いのかもしれません。

原理的には、溶解度の変化が結晶の変化になるということでしょうから、気温が変わると、水やエタノールに対する添加した成分の溶解度が変わることで結晶の変化が出るという原理だとすると、さらに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、何かを考えるのも楽しめそうです。

学生時代には、化学式や反応式に馴染めませんでしたが、こういうことは、「大人の遊び」としては結構楽しめる要素があります。

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、完全密封のようです)

また、WEBにはいろいろな結晶の写真も掲載されています。

何かの条件でいろいろな結晶の成長状態になると思うと、何か別の成分を加えて楽しんだり、それが変化する法則を見つけてみたい気になります。

今回は1000円少しを出費しました。まだ、たくさんの薬品が残っていますので、もう少し遊んでみようと思っています。

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