Stormglass

[Fluoro9]

Ho costruito uno stormglass, o barometro di Fitzroy.
L'oggetto in questione è costituito da un contenitore di vetro sigillato, alto e stretto (vedi provetta), contenente una soluzione idroalcolica di canfora e altri sali, tale per cui è possibile predire il tempo osservando le caratteristiche della soluzione, la quale può essere limpida, avere un precipitato cristallino con differenti habit, essere una sospensione, etc...
Inventato dall'ammiraglio Fitzroy, venne consegnato ai pescatori Inglesi affinchè potessero predire il tempo prima di prendere il mare.

Procedimento: 10g di canfora naturale (non sintetica, la quale contiene borneolo ed è racemica, caratteristiche che interferiscono con il corretto funzionamento) sono disciolti in 40ml di EtOH 95°.
2.5g di NH4Cl e 2.5g di KNO3 sono disciolti in 33ml di acqua deionizzata. Le due soluzioni sono unite.
La soluzione che si ottiene è posta in una provetta, nel mio caso chiusa con tappo a vite, quindi sigillata con ceralacca, tanto per conferire un aspetto più nobile alla cosa.

In questi giorni, lo stormglass pare funzionare: soluzione limpida, che significa bel tempo, sole, cielo sereno. Effettivamente le cose cambiano se posto in frigo o in freezer.

Come interpretarlo (da wikipedia):
* If the liquid in the glass is clear, the weather will be bright and clear.
* If the liquid is cloudy, the weather will be cloudy as well, perhaps with precipitation.
* If there are small dots in the liquid, humid or foggy weather can be expected.
* A cloudy glass with small stars indicates thunderstorms.
* If the liquid contains small stars on sunny winter days, then snow is coming.
* If there are large flakes throughout the liquid, it will be overcast in temperate seasons or snowy in the winter.
* If there are crystals at the bottom, this indicates frost.
* If there are threads near the top, it will be windy.

Vi sono differenti teorie sul funzionamento: alcune dicono che sia coinvolta la pressione (a parer mio è un po una cazzata, dal momento in cui la la pressione non so quanto possa influire sulla dissoluzione e soprattutto perchè la provetta è sigillata...), altre scomodano fenomeni elettrici che ritengo poco credibili data l'elevata costante dielettrica del vetro.
A parer mio credo che il principio che regoli il funzionamento dello stormglass risieda, ovviamente nella temperatura ambiente, ma anche nella velocità del passaggio tra le varie temperature e dalla differenza stessa tra le temperature. In altre parole si tratta di forme polimorfiche. Ma questo sempre IMHO, e ciò non spiega il perchè della presenza degli altri due sali. Centreranno le proprietà colligative? pH? Forza ionica? Bo!

Interessante è notare che il tutto è estremamente economico: KNO3 ricevuto gratuitamente dal macellaio, NH4Cl ortenuto cristallizzando il contenuto dei sacchetti di ghiaccio istantaneo, canfora pochi euro in erboristeria... Su ebay costa un pelo di più: LINK

Attendo commenti... Intanto prevedo bel tempo

[Max Fritz]

Molto bello, l'avevo già notato su un altro sito ma non ho mai provato.
Appena posso provo, magari in quantità maggiori

[Doctor Nick]

Interessante e divertente, grazie!

Voglio provarlo!

[Drako]

Ma funziona sul serio? Cioè, lo hai sperimentato tu stesso? Ma soprattutto come funziona? (non come funziona chimicamente, ma coome funziona per leggerlo, se è influenzato dalla temperatura, immagino che tenerlo in tasca non sia l'idea migliore... tanto meno lasciarlo al sole. La sola temperatura secondo me non basta a determinare tutti quei fenomeni, perchè a parità di temperatura può piovere o esserci il sole. Mentre la pressione è il modo miigliore che si ha per capire se sta per piovere o meno. Perchè la pressione influisca bisogna che il tappo sia mobile, ossia che scivoli nella provetta come un pistone. Sono molto curioso di sapere come funziona...

[quimico]

figata. non ne avevo mai sentito parlare. domani la provo in lab. tanto ho tutto quello che mi serve. o almeno credo. spero di trovare la canfora pura... magari qualche boccetta vecchia. anche se mi pare che quella che ho io non è racema e non mi pare contenga borneolo... vi dirò.

[Fluoro9]

Ma funziona sul serio? Cioè, lo hai sperimentato tu stesso? Ma soprattutto come funziona? (non come funziona chimicamente, ma coome funziona per leggerlo, se è influenzato dalla temperatura, immagino che tenerlo in tasca non sia l'idea migliore... tanto meno l'asciarlo al sole. La sola temperatura secondo me non basta a determinare tutti quei fenomeni, perchè a parità di temperatura può piovere o esserci il sole. Mentre la pressione è il modo miigliore che si ha per capire se sta per piovere o meno. Perchè la pressione influisca bisogna che il tappo sia mobile, ossia che scivoli nella provetta come un pistone. Sono molto curioso di sapere come funziona...

Sperimentato io stesso, è qua sul davanzale... Non posto la foto perchè ho problemi di compatibilità tra la macchina fotografica e kubuntu che devo ancora risolvere, e perchè è facile da immaginare: una provetta chiusa con quella soluzione che ho postato.
Dalle prove che ho fatto pare funzionare: da una settimana pronostica bel tempo, ed in effetti il tempo è bello. Messo in frigo o in freezer la soluzione assume caratteristiche diverse.
Come si legge: bisogna vedere cosa si forma nella provetta: si può avere una soluzione limpida, una sospensione, dei cristalli. Dalle dimensioni dei cristalli, dalla posizione (galleggiano/affondano) e dalla forma si prevede il tempo in base a quello che ho trascritto da wikipedia. Il disegno a questo link può aiutare a capire il concetto: LINK
Come, o perchè funzioni non ne ho idea: ho ipotizzato che la pressione e i fenomeni elettrici non centrino nulla (salvo ipotesi alla Voyager), quindi ho rivolto la mia attenzione sulla temperatura. Mia ipotesi: la temperatura influenza la solubilità, la velocità di passaggio tra due temperature e il delta T influisce invece sulla forma polimorfica che si forma, e tutto ciò è correlato, dal punto di vista cinetico, con le "tempistiche" con cui varia il tempo atmosferico. Ma ciò non spiega il perchè occorrano quei sali, che, da quanto ho letto in un paio di ricerche, sono essenziali. Il mistero è aperto...

[Beefcotto87]

Forse perchè essi si compensano laddove uno abbia una lacuna nel rilevare una data T o una data P!
Che ne so, per esempio la canfora non precipiterebbe a T dove invece lo farebbe il cloruro, ecc...

[quimico]

vorrei capire una cosa. no racemo perché non funziona. perché? mi sto scervellando da 1po'.
se uso il racemo, purissimo, senza altri componenti... vorrei capire perché non dovrebbe andare.
la canfora esiste in due forme enantiomere. una è quella diffusa in natura e l'altra è di sintesi.
una quindi è in grado di... non so... e l'altra no? maaaaa... domani provo.
ora mi è venuto il dubbio. non so in quale forma l'abbiamo. (±), (1R)-(+) o (1S)-(−)?

[Fluoro9]

vorrei capire una cosa. no racemo perché non funziona. perché? mi sto scervellando da 1po'.
se uso il racemo, purissimo, senza altri componenti... vorrei capire perché non dovrebbe andare.
la canfora esiste in due forme enantiomere. una è quella diffusa in natura e l'altra è di sintesi.
una quindi è in grado di... non so... e l'altra no? maaaaa... domani provo.
ora mi è venuto il dubbio. non so in quale forma l'abbiamo. (±), (1R)-(+) o (1S)-(−)?

Non ho trovato la spiegazione "ufficiale", ma credo che il motivo possa essere cercato nell'atto della cristallizzazione: il cristallo ottenuto da un racemo risulta meno impaccato ed ha quindi caratteristiche diverse da quello ottenuto con lo stereoisomero puro, quali la fragilità o la temperatura di fusione. Quindi il problema non è tanto "uno steroisomero sì e l'altro no" quanto un discorso di purezza ottica dei componenti che vanno a cristallizare. Un altro problema derivante dall'utilizzo della canfora sintetica, oltre al fatto della non purezza ottica (almeno per quella economica), è la presenza del borneolo, che a quanto pare interferisce. Sarà per lo stesso motivo?

[Dott.MorenoZolghetti]

Interessante è notare che il tutto è estremamente economico: KNO3 ricevuto gratuitamente dal macellaio, NH4Cl ortenuto cristallizzando il contenuto dei sacchetti di ghiaccio istantaneo, canfora pochi euro in erboristeria... Su ebay costa un pelo di più: LINK

Attendo commenti... Intanto prevedo bel tempo

Ecco, mi pare che ci sia un'incongruenza...
nei sacchetti di ghiaccio istantaneo non c'è il cloruro, bensì il nitrato di ammonio. Hai trasfromato il nitrato in cloruro o hai usato il nitrato?
Grazie.