﹝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?https://mypaper.pchome.com.tw/churong/post/1381114867 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!) 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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! 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. 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! 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
