結晶の変化で天候の変化を予測するストームグラス(天気管)を子供と自作&観察

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季節も冬へと向かい寒くなってきたので、以前より興味を持っていたストームグラスを自作してみました。ストームグラスは天気管、嵐の瓶や測候器と和名では呼ばれるもので、Wikipediaの説明を借りるとこの通り。

ストームグラス(英: Storm Glass)は、19世紀のヨーロッパで使われた天気予報の道具。複数の化学薬品をアルコールに溶かしてガラス管に詰めたもので、溶液や沈殿の状態によって近未来の天気が分かる、とされる。

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ストームグラスはヨーロッパ大陸で、痛み止めに使用されていた樟脳をアルコールに溶かした民間薬を、誰かが天候と結びつける「発見」をしたのが始まりのようです。そのストームグラスを広めたのがイギリス初代気象局長ロバート・フィッツロイと言われています。彼は進化論の提唱者チャールズ・ダーウィンのガラパゴス諸島への航海で乗船したビーグル号の船長を務めたでもあり、そのビーグル号にもストームグラスがあったとか。

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 今回ストームグラス自作のレシピですが、最初は英語サイトの情報を基に作ろうとしていました。

〈ストームグラスのレシピ〉

25g 硝酸カリウム
25g 塩化アンモニウム
330ml 蒸留水
400ml エタノール
100g 樟脳

上のレシピでは硝酸カリウムがリストに入っています。硝酸カリウムは爆発物製造につながるとして日本国内では一般販売されていないと知り、ネット上で情報を参照にして、自分で勝手に決めたレシピが以下のモノです。

〈ストームグラスのレシピ〉

10g 塩化カリウム(減塩50%カットの塩)
10g 硝酸アンモニウム(ひえっペ)
65ml 蒸留水(精製水で代用)
95ml エタノール(無水エタノール)
20g 樟脳(衣類防虫剤)

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エタノールは樹脂を溶かしてしまうので、混ぜ合わせる容器と鑑賞用容器の瓶/蓋は樹脂製(プラスチック)は避けるべきだと思います。上の写真のガラス瓶は100円ショップ・ダイソーで購入して、観賞用に利用しようと予定していましたが、蓋がプラスチックだったので混合用だけの利用にせざる得なくなった品です。

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電子ハカリで材料を計測中。娘が手伝ってくれているので、1-2gの誤差と飛び散っているのは見なかった事にして下さい。蓋にひえっぺ/塩の合計で32gを目指している場面です。

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タンスの防虫剤の臭い、樟脳を袋から取り出し瓶に投入。細かく砕いても良かったのですが、直ぐにエタノールで溶かしてしまうと思い、そのまま投入。

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次にエタノール約100mlを注ぎ込んで、瓶を軽く振って樟脳が溶ける様にしました。樟脳とエタノールは臭いがキツイので、必ず換気をしないといけません。

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残りの塩、ひえっペと精製水を投入して、親の仇の如く激しくシェイク。娘もシェイクしたいと言うので、蓋をガムテープで本体と確りと貼り付けてから振らせました。

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まだ底に沈殿物が見える状態だったので、湯煎して更に溶かそうとしています。エタノールは揮発性があるので、60度ぐらいで様子をみながら沈殿物が見えなくなるまで温めました。

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佐渡島・尾畑酒造の日本酒瓶が200mlと容量的に具合が良さそうだったので観賞用瓶にと利用。湯煎から上げた時には全体が薄い乳白色だった液体を移し替えました。揮発分を考えて、数滴エタノールを追加しています。

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冷気の伝わってきそうな窓のそばに置きました。日も暮れた後の寒い夜に、どんな塩梅かと持ち上げて覗いてみると、雲のようにフワフワした感じの沈殿物上に、雪が降るかのように綿状のものが舞っていました。

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更に窓際で放置。就寝前(製造後10時間)の様子。雲の部分が澄んできて、目を近づけて観察すると結晶のような形もチラホラと。

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翌朝6時での状態。雲の上にシダ植物をかたどった雪の結晶が沢山乗っているかのよう。一発勝負で、娘によるアバウト軽量でしたが成功できたようです!  妻からも子供からも「お〜、凄い」と感嘆の声が聞こえてきました。

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製造後2週間の早朝の様子。窓際から食器棚へと設置場所は移動しましたが、「シダシダ生えてるよ〜」と子供達は毎日見てくれています。短い期間での観察ですが、気温変化が大きい日に結晶の形が変化するのではないかと推測しています。

天気管が澄み渡った状態は晴天、濁った色の状態は曇り/軽い雨。雪のような点々が見える時は湿っぽい天気。濁った液に結晶の星が見える時は雷雪。結晶が底に溜まっている状態だと曇り空に雪か雨。上部に結晶が集まる時は強風…、との見方もある様です。

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外気温5度、湿度66%、気圧1017.4hPa、降水量ゼロ、晴天時の天気管の様子。グラス底に結晶が貯まっていますが、その上は澄み渡っている状態でした。今後6ヶ月程、子供達と一緒に観察日記をつけてみて、天気管の様子と実際の天気の相関関係を探ってみようと思います。来年初夏での結果公表を目指して頑張ります。