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小米嘛

喜歡不一定要擁有,放下不一定最難受;放在心上,所以記得。

喜歡不一定要擁有,放下不一定最難受;放在心上,所以記得。

【科學好好玩】神奇又漂亮的天氣瓶

2022年06月04日

【科學好好玩】神奇又漂亮的天氣瓶_img_1

【科學好好玩】神奇又漂亮的天氣瓶

 

文/小米嘛

 

你知道什麼叫天氣瓶嗎?為什麼天氣瓶裡面會有結晶呢?天氣瓶是運用什麼原理製造出來的呢?

 

前一陣子常在親子社團群組裡看到一個有趣的科學課--自製《天氣瓶》。一開始完全沒概念,根本不知道那是什麼玩意,直到看到有家長分享作品成果後馬上勾起我的興趣!我的天,這也太美了吧!可惜自從脫離全職媽媽生活後,想要再像以前一樣隨時帶著小孩到處上課幾乎是不可能了,也就一直錯失良機。

 

不久前無意間看到一個親子部落客的分享,原來在宜蘭的「大風吹手作館」可以做這種有趣的科學小實驗,馬上就列入我的口袋名單,期待有機會去宜蘭時可以來去看看。

 

這天終於有機會來一窺究竟了,所以到底什麼叫做天氣瓶呢?

 

才一到門口就看到櫃檯放了好幾個漂亮的天氣瓶和集光瓶,老闆很熱心地和我們介紹各種手作,除了我們預約好的天氣瓶外,還有集光瓶、噴砂杯、紙飛機推進器、跟手工皂,不過手工皂皂化需要一段時間,所以基本上只有成模而已;集光瓶也很有趣,原本還以為的像是夜光那樣的集光,沒想到居然是利用太陽能板集光,放到黑暗的地方會自動點亮、一移到有光的地方就會熄燈呢!

 

但這次我們的主題是天氣瓶,還是趕快來做做看天氣瓶吧!(注意:因為實驗中會使用樟腦,所以有蠶豆症的朋友千萬不可以做這個實驗喔!)

 

【科學好好玩】神奇又漂亮的天氣瓶_img_2

 

教室的桌上已經備妥需要的工具和材料,燒杯中也已經放了老師精準量好的各式粉末--樟腦、硝酸鉀、氯化銨。仔細觀察還可以發現三種粉末各自呈現不同的粉狀。

 

【科學好好玩】神奇又漂亮的天氣瓶_img_3

桌上還另外備了兩瓶液體--酒精和水。這是要拿來溶解燒杯中的粉末用的。

 

首先要先用玻璃量杯量出48ml的酒精--這點很重要,因為酒精的量會影響到之後的結晶狀況,所以不管是在量測時還是倒入容器時都要非常小心。

 

【科學好好玩】神奇又漂亮的天氣瓶_img_4

 

倒入酒精後可以發現其中一種粉末消失了!仔細看燒杯裡還有兩種粉末沒有被溶解。原來消失(被溶解)的是樟腦,證明了酒精可以溶解樟腦、可是不能溶解硝酸鉀和氯化銨。

 

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接下來是再用玻璃量杯量出40ml的水後倒入燒杯中。

 

才一倒入就可以發現燒杯中的溶劑又產生變化了!原本看起來清澈的液體出現了像雲霧狀的東西,原來這些像雲霧狀的東西就是不溶於水的樟腦,因為加入水之後就被“趕”出來了;而原本不容於酒精的硝酸鉀和氯化銨則被水溶解了。

 

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老師接過大家加入酒精和水的燒杯進行隔水加熱,我們就利用這段時間在等等要裝溶液的瓶子裡滴入水溶性顏料--顏料太深會影響結晶狀態、也不容易看清結晶體,如果都不想要顏色當然也可以選擇不要滴顏料。

 

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隔水加熱到大約60度左右,瓶子裡的粉末已經完全被溶解了,變成清澈的液體;接著把液體到入剛剛滴進顏料後的容器--因為隔水加熱後的液體有點燙,這部分建議由家長協助,免得小朋友燙到。

 

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剛倒進容器時因為溫度高,瓶子裡看起來只是彩色的透明液體;老師接下來幫我們用冷水冷卻,才放沒多久就開始看見瓶子裡出現結晶了!像雪花一樣的結晶就再瓶身裡這裡一片那裡一朵的,超美麗!

 

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老師解釋,原來天氣瓶的結晶主要是受到溫度變化的影響,溫度變化的快慢也會影響結晶的形狀。因為我們是利用水瞬間降溫(熱→冷),瞬間產生的結晶還來不及凝結在一起,所以會看起來這邊一點那邊一片的像雪花一樣;如果是靜置降溫(像冬天),就會從下而上慢慢結晶,長的像雪花樹一樣。

 

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當然溫度愈低,溶解能力不好,就容易結晶;溫度愈高溶解能力愈好,樟腦就不容易形成結晶。而這次的“配方”(原來這也叫配方)大約是25度上下,低於25度就會開始結晶了。不過搖晃的話會破壞結晶,這時候就需要重新“長晶”了。

 

另外有兩點非常重要,需要特別注意的是:

 

1.  勿置於高溫處:

 

因為這裡面使用到了酒精和硝酸鉀,兩者皆是屬於易燃品,所以千萬不要置放於高溫處、也不要為了想溶解自己進行加熱喔!(注意:很危險!!)

 

 

2.  勿置於小孩可拿取處、或和食物放置在一起

 

也因為淺淺的液體看起來很美味(?),所以千萬不要和食物、飲料放置在一起,以免不小心誤食。(注意:硝酸鉀和氯化銨都屬於吃了會致命的物質,千萬不要置放在小孩可以輕易拿取的地方!!)

 

只要千萬注意上面兩點,天氣瓶真是一個美麗又療癒的科學小作品,不只適合親子實驗,也不少成人來製作呢!不過還是要簡單澄清一下,天氣瓶無法實際拿來預測天氣,頂多只能算是教學用的美麗擺飾品而已喔!

 

【科學好好玩】神奇又漂亮的天氣瓶_img_11

順帶附上《大風吹手作館》資訊:

 

‧ 電話:03-9517268

 

‧ 地址:宜蘭縣冬山鄉柯林村光華三路129號

 

‧  DIY教室:天氣瓶、集光瓶、 噴砂杯、紙飛機推進器、手工皂

 

 

ps.這篇文章已經寫很久了,一直沒時間放上來,趁難得有空閒趕快來上一下。

 

#科學好好玩

#大風吹手作館  #天氣瓶

#天氣變涼時結晶真的好漂亮喔