家にある材料で，ストームグラス(テンポドロップ)を自作しよう。

2021.07.07

家にある材料で，ストームグラス(テンポドロップ)を自作しよう。

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テーマ：自由な研究、観察、実験、工作♪(391)

カテゴリ：お手軽実験　化学実験系

お天気がグラスの中に現れるというインテリアグッズ
「ストームグラス」を作ってみました。

製作1週間後のようす。

ストームグラスは天気によって
中にできる結晶の様子が変わると言われています。
涼しいなと思う日は綺麗な結晶，
寒いと多め，暑いと綿のようになっています。
市販品はこんな感じ。

Wikiに作り方が詳細に載っており，それによると，

「樟脳 7.09グラム、硝酸カリウム 1.77グラム、
塩化アンモニウム 1.77グラムを粉末にして
56.7グラムの44.1％エタノール水溶液に溶かし、
長さ25cm・直径2cm程度の試験管に入れ、針で細孔を開けた紙や革で封じて作る。」
とあります。

この材料のうち「硝酸カリウム」は
燃焼を助ける物質として花火

に使われるような材料であり，
消防法第一類の「酸化性固体」に分類されます。

これがないと作れないということはお家で作るのは
無理そう…

と思っていたのですが，

「硝酸アンモニウムと塩化カリウムでも作ることができる」
と書いてあるサイトをいくつか拝見しました。
面白いアイディア！

詳しい理論は置いておいて，実験方法です。

80％エタノール67ｇに樟脳15ｇ，
水54ｇに硝酸アンモニウム3ｇ，減塩用の塩5ｇを溶かします。
硝酸アンモニウムは保冷剤の中身、
塩化カリウムは減塩用のお塩に含まれるので
入手は簡単だし安全な物資です。

どちらも簡単に溶けます。
（ただし水溶液の方は何やら白いものが浮いてしまったので
　ろ過して取り除きました。）

２つ作りたかったので２つに分けて，同じ割合になるように
水溶液を注ぎました。
どんどんと白い結晶ができてきます。
出来上がり直後。ふわふわした結晶でいっぱいになりました。

塩化アンモニウムの結晶に似ています。

2日経ったところ。透明部分が増えて，出ている結晶は
小さな針のような結晶が多く硝酸カリウムに似ています。

1週間経った気温25℃くらいの日の様子。
細い樹木のような繊細な結晶が現れました。

透明どうしの液体なのに，混ぜると結晶が析出してしまうのは
エタノールと水の結びつきが強いので
イオンの周りにあった水分子や，樟脳分子の周りにあった
エタノールが減ってしまったからかと思われます。

溶解度のグラフを見ると下の方にある線が今回溶かした量ですので
水だけなら析出することはありません。

析出するときは，エタノールの影響が同じなら
温度が低ければ硝酸カリウム
温度が高ければ塩化カリウム，塩化ナトリウムが
析出することになるのかな？
もちろん樟脳も析出するし，複雑な平衡状態にあるのでしょう…。