原題は『The art of glass-blowing』、著者は T.-P. Danger です。
私は札幌の体験工房でガラス吹きのまねごとを一回してみたことがあるのですが、耐火煉瓦の炉の中で1400℃の炎を維持する必要があるとかで、小屋の中ぜんたいが大変な熱気でした。昨今の内地の夏の高温化傾向を考えますと、この商売、もはや北海道以外では無理なのじゃないかと思ったものです。
ぜんぜん関係ないのですが、О・ヘンリーに「手入れのよいランプ」という短編のタイトルがありまして、私はずっと、手入れが良いとは「ほや」のガラスが煤けないよう磨かれていることなのだろうと思い込んでました。が、たまたまグーテンベルグの収蔵目録により、その原題は「よくトリムされたランプ」であると確認ができた。要するに、芯の繊維の焦げた端末を切り捨てて、炎の輝きが最大になるようにしてあるという意味だった。
例によって、プロジェクト・グーテンベルグさまに御礼を申し上げます。
図版は省略しました。索引が無い場合、それは私が省いたか、最初から無いかのどちらかです。
以下、本篇。(ノー・チェックです)
*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍「ガラス吹きの芸術」の開始 ***
1ページ
1831年、バンパス&グリフィン社(ロンドン)発行
ガラス吹きの技術、または
ガラスで作られた化学および哲学の 器具の作り方のわかりやすい
説明書。気圧計、温度計、比重計、砂時計、漏斗、サイフォン、化学実験用の管状容器、娯楽哲学の玩具など。フランス人芸術家による。版画によるイラスト入り。ロンドン:
発行:BUMPUS AND GRIFFIN、3, SKINNER-STREET、
およびRICHARD GRIFFIN AND CO.、グラスゴー。販売:
STILLIES, BROTHERS、エディンバラ。
1831年
W・ウィルソン、印刷業者、ロンドン、スキナー・ストリート57番地i
工科大学
図書館
工科大学図書館の出版社の目的は 、非常に教育的な著作シリーズを刊行することです。これらの著作は、価格が手頃で読者が購入したくなるような、簡潔で読みやすく、明快に書かれているので理解しやすく、実用書であるため有益です。したがって、各巻には、有用な芸術や科学、あるいは化学や機械の分野に関する完全な論文が掲載されます。
ポリテクニック図書館の第 1 巻、半クラウンの価格で出版されました。18 か月
できれいに印刷され、布張りで
、 ガラス吹きの技術、
またはガラスで作られた
化学および哲学の器具(気圧計、温度計、比重計、砂時計、漏斗、サイフォン、化学実験用の管状容器、娯楽哲学のおもちゃなど) の作り方のわかりやすい説明が、 フランス人アーティストによって
掲載されています。
100 以上の人物が描かれ、
銅板に優雅に彫刻されています。
芸術家や実験科学の学生にとって、この研究は、彼らが経済的な装置を準備する際に効果的に役立つでしょう。また、吹き矢を使ってガラスやエナメルを加工するという魅力的な芸術を余暇に楽しみたいけれど、これまでは道具の費用が予想されたり、作業の難しさを考えたりして躊躇していた人たちにも、この研究は、あらゆる種類の実用的または空想的な装置にガラスを加工する最も簡単、迅速、安価、かつ効果的な方法を教えます。
発行元:BUMPUS & GRIFFIN(ロンドン スキナーストリート)、
R. GRIFFIN AND CO.(グラスゴー)
、STILLIES, BROTHERS(エディンバラ)。ii
工科大学図書館の一部となることを目的とした以下の著作は、
出版準備がほぼ整っています。
家庭
化学者:家庭経済と芸術で使用される多数の物品における 不純物の検出
に関する指示を含む。接頭辞は、
食品および有機混合物中の毒物を検出する技術
。
目次
第1部植物性または動物性混合物中の鉱物毒の検出方法 ―銅、鉛、アンチモン、ヒ素、水銀、鉄、重晶石、石灰、アルミナ、カリ、ソーダ、硫酸、硝酸、塩酸
第2部不純物が混入していると疑われる物品の検査に関する指示—アルコール、エール、アンチョビソース、クズウコン、ビール、ブランデー、パン、カロメル、カルミン、カイエンペッパー、チーズ、チョコレート、クロムイエロー、シナモン、クローブ、コチニール、コーヒー、菓子類、カニの目、クリーム、酒石英、エプソムソルト、小麦粉、ジン、アラビアガム、ハーツホーンスピリッツ、蜂蜜、ホップ、イペカックワーニャ、アイシングラス、ケチャップ、湖水、ヒル、レモン酸、リサージ、マグネシア、牛乳、キノコ、マスタード、オリーブオイル、パセリ、コショウ、ペルー産樹皮、ピクルス、ポーター、酸化鉄、ルバーブ、塩化アンモニウム、塩、硝石、石鹸、可溶性酒石英、スペイン産リコリス、スピリッツ、砂糖、硫黄、タマリンド、タピオカ酒石酸、酒石催吐剤、お茶、群青、緑青、朱、酢、揮発性油、ワックス、鉛白、ワイン、水(あらゆる種類の雨水、川水、湧き水の純度をテストするための指示を含む。)
パート III.—家庭化学で使用される試験の準備およびさまざまな化学操作の実施に関する指示、および使用する適切なガラスと装置の説明。
⁂ この作品は一般向けに書かれており、家族、酒場主人、ワインやスピリッツの商人、油屋、製造業者、薬剤師、医師、検死官、陪審員が読むことを意図しています。価格は 3 シリングです。
調香師の神託
本書の目的は、最新で最も成功し、最も経済的な方法に従って、香水と化粧品の調合について包括的かつ実践的な説明を提供することです。専門家の方にも、この優雅な実験科学の分野で楽しみたい女性にも適しています。価格3シリング
図2
1831年、バンパス&グリフィン社(ロンドン)発行
図3
1831年、バンパス&グリフィン社(ロンドン)発行
図4
1831年、ロンドンのバンパス&グリフィン社より出版。iii
翻訳者序文
ガラス吹き職人が作る科学機器は数多く、非常に有用です。気圧計、温度計、サイフォン、そして管で作られた他の多くの容器は、物理学や化学の学生にとって不可欠です。これらの機器の中には高価なものもあり、頻繁に壊れやすいものもあります。そして、それらを頻繁に使用する人は、それらの購入や交換にかなりの費用がかかります。したがって、実験科学の追求に従事したい人は、そのような機器を自分で準備する方法を知っておくべきです。つまり、自分自身のガラス吹き職人になるべきです。「ガラスの吹き込みと曲げの容易な実践を習得することは、化学者を大都市や機器メーカーから最も独立させる実験的能力の一つである」とファラデー氏は述べています
ガラス細工を学ぶ最良の方法は、その技術に精通した人から直接指導を受けることであることは疑いようもない。しかし、そのような指導は容易ではない。最高の職人が必ずしも最高の教師であるとは限らず、同等の資格を持ち、その技術を教えてくれる人を見つけるのはかなりの困難を伴う。大都市では、職人たちは日常業務で手一杯で、そのような目的で立ち去る時間はない。一方、小さな町では、ガラス吹き職人は ivめったに見つかりません。また、ほとんどの場合、彼らは自分たちの秘密に嫉妬しすぎて、たとえ金銭を受け取ったとしても、見知らぬ人に自分たちの活動方法を伝えようとはしません
以下の論文は、 T. P. Danger著『ランプの泡立ちの技法』(L’Art du Souffleur à la Lampe) の意訳です 。著者はパリでガラス器具の販売・製造に従事し、またその技法を指導しています。本書では、ガラス加工に関する、これまで一般に公開された中で最も詳細な解説を提供しています。吹きガラスの技法の一般的なプロセスは非常に詳細に説明されており、実験例も非常に多く掲載されているため、学生が吹きガラスの達人になるためには、これらの解説を実践に移すしかありません。本書を英国で出版することで、少しでも物理科学の進歩に貢献できれば幸いです。
本書には、安価な吹き管と非常に便利なランプについての説明が含まれています。これらはいずれも著者の発明ですが、これらに代えて、他の種類のランプや吹き管を使用することもできます。イギリスで一般的に使用されている吹き管の説明をご希望の読者は、グリフィン氏の 『化学分析および鉱物分析における吹き管の使用に関する実用的論文』をご参照ください。
ロンドン、1831年9月
v
著者序文
ランプやろうそくの炎は、空気の流れによって凝縮され、方向付けられ、多くの芸術において非常に有用です。炎を変化させるために用いられる器具が吹き矢です。これは、宝石職人、時計職人、エナメル職人、ガラス吹き職人、自然哲学者、化学者、鉱物学者、そして実際、科学、あるいはその芸術への応用に携わるすべての人にとって欠かせない道具です。その使用は多くの状況において計り知れない利点をもたらします。そして、これほど強力な道具を利用する最良の方法は、それを採用するよう求められる可能性のあるすべての人によく知られているべきです
学生、特に化学操作を実践したい学生は、自分たちがよく使うガラス管に、特定の操作に必要な様々な形状を与えるための、単純で経済的な方法があればと切望しているに違いない。彼らが日常的に使っている器具の値段の高さに、どれほど不満を言う理由があるだろうか!多くの学生の学業は、化学操作を実践する機会の欠如によって足かせをはめられている。 vi操作。そして多くの人は、自分たちが効果的に活用できるかどうか疑わしい機械を犠牲にすることを恐れ、ガラス吹きの装置の使用は困難を伴うと考え、その装置を使って作ることができる無数の道具についてさえ考えずにいます
多くの人は、吹き矢を使ってガラスやエナメルを細工するという魅力的な芸術を練習して余暇を過ごすことを喜んでいます。しかし、予想される器具の費用や、この種の作業を実行する際に予想される困難さが、彼らをいつも遠ざけています。
私たちが一般向けに提供し、芸術奨励協会の承認を得た新しいタイプの吹き矢は、これらの不便さをすべて解消します。価格が手頃で、持ち運びやすく、簡単に使用できるため、一般的な用途に適しています。
しかし、若い学生たちに、科学に親しむために必要な実験を、自宅で、わずかな費用で、そして非常に容易に繰り返し行える環境を与えなければ、私たちが自らに課した目的を達成したとは到底考えられない。そのような目的のために、私たちは彼らにこの小論文を贈呈する。この小論文は、彼らに最も単純で、最も迅速で、最も安価な方法を教えることを意図している。 7そして、研究を進める上で必要な様々な道具を自ら構築するための最も効果的な方法
ガラス吹き職人という言葉は、一般的に、ガラスやホーロー、器具、容器、装飾品などを作る職人を指します。これらはガラス工場でより大規模に製造されます。しかし、科学の領域がガラス吹き技術を発展させたため、ランプ職人たちはその仕事を分担するようになりました。哲学的・化学的な器具の製作に特に力を入れる職人もいれば、花などの小さな装飾品を作る職人もいます。後者の中には、真珠だけを作る職人もいれば、義眼だけを作る職人もいます。最後に、ホーローに絵を描くことに専念する職人もいます。ホーローは、あらかじめ炉の火で金属の表面に塗布されます。
私たちはこの技術の異なる分野を別々に扱うつもりなので、操作が最も簡単なものから始めます。
パリ、1829年。
viii
目次
ページ
I. ガラス吹きに使用される器具 1
吹き管 1
ガラス吹きのテーブル 3
エオリピュレ 5
電流が流れ続ける吹き管 5
ランプ 8
燭台 9
可燃物 9
油、獣脂など
9
灯芯
10
吹き管の先端の直径とランプの灯芯の関係
12
II. 吹きガラス技術の予備的概念 16
炎 16
作業に適した場所 19
良い火を得る手段 19
ガラスの選択と保存 22
加熱前のガラス管の準備 25
管を火にかけ、その中で作業する方法 26
III. 吹きガラスの基本操作 30
- 切断 31
- 縁取り 34
- 拡幅 36
- 引き出し 36
- 窒息 37
- 密閉 38
- 吹く 39
- 穴を開ける 46
- 曲げ 48
- はんだ付け 49
IV.— 化学および哲学的機器の構築 54
アダプター 55
各種機器用装置 55
アルキメデスのねじ 579
比重計 71
バーカーズ・ミル 57
気圧計 58
貯水槽気圧計
58
ダイヤル式気圧計
58
サイフォン式気圧計
59
止水栓式気圧計
59
複合気圧計
59
ゲイ=リュサックの気圧計
60
ブンテンの気圧計
61
実演用横穴付き気圧計
61
実験用ベルグラス 61
吹き矢 62
カプセル 63
デカルト悪魔 64
コミュニケーション花瓶 65
クリオフォラス 55
滴下管 65
噴水 66
循環の泉
66
圧縮の泉
67
間欠泉
68
英雄の泉
68
漏斗 68
砂時計 70
水圧ラム 70
比重計 71
ボーメ比重計
71
ニコルソン比重計
73
2分岐、 3分岐、または4分岐の比重計
74
圧力計 74
マリオット管 75
リン酸火瓶 75
脈拍計 75
ポンプ 76
化学実験用レトルト 76
ランフォードのサーモスコープ 77
サイフォン 78
スプーン 80
水準器 80
足付きテストグラス 80
温度計 81
普通の温度計
81×
ダイヤル式温度計
83
化学温度計
84
スパイラル温度計
85
ポケット温度計
86
最高温度計
86
最低温度計
86
ベラニの最高温度計
87
示差温度計
87
サーモスコープ 77
さまざまな目的のために曲げられたチューブ 88
四元素の小瓶 90
ウォーターハンマー 91
ウェルターの安全管 92
V. 化学および哲学機器の卒業 93
これらの機器の製造に使用される物質について 93
卒業全般について 94
管内径の検査 95
毛細管を等容量の部分に分割する 95
ガス瓶、試験管などの目盛り 97
比重計の目盛り 99
気圧計の目盛り 103
圧力計の目盛り 105
温度計の目盛り 105
ランフォードのサーモスコープの卒業 112
マリオットのチューブの卒業 112
1
ガラス吹きの技術I.
ガラス吹きに使用される器具
初めてガラス吹き職人の作業風景を目にすると、ガラスにどれほど多様な加工を施すことができるかに驚かされます。彼が用いる道具の数が少なく、シンプルなことにも驚かされます。吹き管、あるいは吹きガラス職人のふいごとランプさえあれば、あとは吹きガラスに欠かせないものばかりです。
吹き矢。
もともと吹管は、先端に向かって多少湾曲し、ごく小さな円形の開口部を持つ単純な円錐形の管でした。これにより、ろうそくの炎に空気の流れが当てられ、燃えた物質が温度を上げたい小さな物体に向けられました。金属加工業者は今でもこの小さな器具の使用から大きな利益を得ています。彼らは、非常に小さな製品のはんだ付けや、手足の末端の加熱にこの器具を用いています。 2繊細な道具を鍛えるために。しかし、吹管が鉱物化学者の手に渡って以来、その形状は非常に奇妙で重要な一連の変更を受けてきました。しかし、これらの改良により、吹管は次々と使用される用途により適したものになりましたが、もし吹管の使用が難しいだけでなく、疲れるものでなければ、私たちが得られるであろうすべての利点を、私たちはまだ十分に享受できていません。吹管の使い方をよく知っている少数の人々以外に、このことの証明は必要ありません
最も経済的な吹管は、ガラス管で、片端が曲がっており、先端が尖っています。管の曲率に対応する部分の近くに球状の吹き口が設けられます(図3、図7)。この球状の吹き口は、口から吹き込まれた空気によって付着した水分を蓄える役割を果たします。球状の吹き口のない吹管を使用すると、水分は滴となって炎に噴き出し、炎で加熱された物体に付着します。これは実用上非常に不便です。この器具を使用するには、まず、口に空気をいっぱいに含み、頬を十分に膨らませた状態で、交互に吸気と呼気を繰り返す練習をします。次に、吹管の口を唇で軽く押さえ、ふいごの役割を果たす頬の筋肉によって圧縮された空気を吹管の嘴から逃がします。この練習は、何の不便もなく行えるはずです。 3呼吸に関して。口の中の空気がほぼ使い果たされたら、吸気を利用して肺を再び膨らませなければなりません。こうして動作は続けられます。決して肺を使ってチューブに息を吹き込んではなりません。第一に、肺の中にあった空気は、鼻と口を通っただけの空気よりも燃焼に適していないためです。第二に、短時間だけ噴出を維持するために必要な努力は、頻繁に繰り返すことで健康に非常に有害となるためです
吹き管によって生成される炎の噴流は、小さな物体を加熱するためにのみ使用できます。かなり大きな器具を操作する必要がある場合は、ランプまたはガラス吹きテーブルを使用するのが一般的です。
ガラス吹き職人のテーブル。
芸術家は、以下の品目から構成される装置にこの名前を付けます。
1.テーブルの下には、ペダルで動かすことができる二重のふいごが設置されている 。このふいごは連続した空気の流れを作り出し、テーブル上部の鋭い嘴状の管に空気を通すことで、任意の方向に空気を導くことができる。ガラス吹きのテーブルに一般的に備えられているふいごには、大きな欠陥がある。パネルに与えられた不規則な形状は、機器の性能を低下させ、利点を増大させない。角度について少し考えてみると、 4これらのパネルが動いているときに形成される開口部が少ないため、ふいごの上面に充填され、常に垂直方向の圧力をかける重量が、絶えず位置を変えるレバーのアームに非常に不均等に作用することがすぐにわかります。機械部品のこの誤った配置は、炎に向けられる空気の流れの強さを刻々と変化させる効果をもたらします。上部のパネルが中央のパネルのように常に水平になるように配置されていれば、これらの不都合はすべて解消されます。上部のパネルは、その全体にわたって同じように上下に動かなければなりません。そうすれば、重量物が充填されているときに圧力は常に一定になり、空気の流れも均一になります
2.銅またはブリキ製のランプ。この製品の構造は、現在に至るまで十分に不完全なものであり、それを使用した人々の好みに応じて変化してきました。後ほど、全く新しい構造のランプについて解説します。
- ガラス吹きの作業台には、軟化したガラスを成形する際に使用する道具を収納するための小さな引き出しが備え付けられているのが一般的です。注意深い職人は、落下したり、置かれたりする高温の物質によってテーブルが火傷しないように、テーブルの表面を鉄板でコーティングします。ガラス吹き職人は頻繁に対策を講じる必要があるため、テーブルの前端を一定数の均等な部分に分割し、銅釘で印を付けておくと便利です。これにより、作業員は 5定規とコンパスに常に頼ることなく、一目で管の半分、3分の1、または4分の1を測ったり、同じ種類の物品に同じ長さを与えたりすることができます。しかし、この方法で測れるよりも正確に管や作品を測りたい場合は、定規とコンパスを使用することができます
エオリピュレ。
この器具については簡単に触れておきましょう。球形の容器で、通常は真鍮で作られています。アルコールなどの非常に燃えやすい液体を満たし、強火で加熱すると、蒸気が急速に噴出します。この蒸気を細い先端で炎の中央に導くと、吹き矢から噴き出す空気と同じ効果が得られます。エオリピュレは美しいおもちゃですが、動作が不規則なため、作業員にとっては良い道具ではありません。
電流が流れ続ける吹き管。
これまで述べてきた機器を長年にわたり使用し、その不便さを身をもって体験してきた私たちは、芸術や科学においてこうした機器が不可欠であることを痛感し、新たな機器を公衆に知らせることが私たちの責務であると考えた。この機器は、単に同じ目的を達成するだけでなく、容易に理解できる利点も備えている。その価格は、わずか6分の1である。 6ガラス吹き職人の作業台1のそれです。持ち運びが容易で、どんな作業台にも取り付けることができます。作業員を疲れさせず、両手を自由にし、ランプやろうそくの炎に空気の流れを完全に制御できるという利点を兼ね備えています。これらの利点は、ガラス吹き職人の作業台でさえ同等には提供されていません
1 パリでは、ここで説明されている吹き矢は6フラン(イギリスでは5シリング)で販売されています。改良されたランプと燭台と組み合わせると12フランになります
我々が提示した器具は、厳密に言えば、単純な吹管C(図1、19)に過ぎない。吹管CはEに固定されたブラダー(革袋)と繋がっており、ブラダーは曲がった管Dによって空気で満たされた状態に保たれ、吹く人は時折この管を通して口で息を吹き込む。この管は下端Fで弁によって閉じられており、弁は空気を貯留槽へ送り込むことはできるが、空気は戻らないため、空気は吹管の嘴からのみ排出される。
Fのバルブは次のように作られる。管の端から約2インチのところで、図24の1のaで示すように収縮部が作られる。これにより、管の内径が約3分の1に縮小される。次に、cで示すように、コルクまたは木でできた小さな円錐形の片が管内に挿入される。円錐の底部は、収縮部で管を閉鎖できる大きさでなければならないが、あまり大きくてはならない。 7コーンは、広い部分でチューブを閉じることができるほど大きい。図に示すように、真鍮のピンがコーンの先端に挿入されている。コーンとチューブの端の間には木片bが固定されている。この木片の形状は、同じプレート上の図 25 に最もよく示されている。中央には穴があり、コルクコーンのピンが簡単に動く。したがって、コーンまたはバルブは、絞り部 aと固定具bの間を自由に動くことができる。その結果、 eでチューブに空気が吹き込まれると、バルブは絞り部から押し出され、点線dで示す位置に下がり、空気が側面を通過できるようになる。逆に、操作者が吹き込むのをやめると、バルブは袋内の空気によって作用され、fで押し戻されて、バルブが絞り部に逆らって閉じ、開口部が完全に閉じられる。かすかなシューという音が聞こえますが、収縮がうまく行われ、コルクの状態が良ければ、ごく少量の空気が抜けます。
作業員は、器具を固定したテーブルの前に座り、時折息を吹き込み、貯蔵器またはブラダーに空気を送り込む。貯蔵器またはブラダーは、重りで張られた弦のシステムによって押され、均一な空気の流れを生み出す。この空気の流れの強さは、貯蔵器を膝の間で強く押したり弱めたりすることで、自由に調整できる。(図22は、ガラスではなく真鍮管で作られた吹管全体を示している。図22のbisは、この吹管に付属するブラダーまたは貯蔵器を示している。)8
パリ奨励協会化学技術委員会からこの装置に関する報告書の作成を依頼されたゴルチエ・ド・クロブリー氏は、著者が彼の前でコバルト酸化物を金属状態に還元し、金属を球状に溶融させた容易さに驚嘆した。これは、ベルセリウス氏でさえ単純な吹管では実行できなかった実験である。なぜなら、彼はその装置に関する論文の中で、コバルト酸化物は吹管の前で加熱しても変化しないと明言しているからである。鋳鉄、スズ酸化物などで得られた結果(著者が毎日行っている公開講演で披露されている実験)は、この装置がこれまで考案されたすべての吹管よりも優れていることを明らかに証明している
この改良された吹き管に付属するガラス管の詳細については、本書の第 4 部「吹き管」の記事で説明します。
ランプ。
吹き管の使用を普及させることに尽力する一方で――これは多くの場面で非常に便利な道具である――我々は、今日までガラス吹きの作業台を使用するすべての人々が使用してきたランプの改良にも努めてきた。我々が推奨するランプ(図1、図23)は、非常にシンプルな構造である。従来のランプに比べて煙の発生がはるかに少なく、清掃も非常に容易であるという利点がある。また、消費電力も大幅に増加している。 9熱:一般的なランプでは垂直に上昇し、使われない炎の部分が、この場合はキャップまたはフードによって抑えられ、噴流の力に寄与するようになります。このキャップはまた、炎が作業者の目を傷つけるのを防ぎ、煙を効果的に消散させるため、ガラス吹き職人が煙を排出するために作業台に取り付ける大きなフードが不要になります。これは、大きなフードや煙突を簡単に設置できない学生の部屋では特に有利です
燭台
鉱物学的研究、化学分析、そして宝飾品などの小さな物体のはんだ付けには、小さな燭台の使用をお勧めします。燭台は底に固定されたバネによって、常に同じ高さにろうそくを保ちます。燭台の上部には、獣脂やワックスの流出を防ぐための貯留部、つまり浅いカップがあり、これにより、家庭内で失われる獣脂やグリースの破片を消費することができます。カップの中央、つまり燭台の上部には小さな穴があり、ろうそくの芯がそこを通ります。 図22は、この燭台を描いたものです
可燃物
油、獣脂など。火を燃やすために使われてきた物質の中で 10ガラス吹きのランプでは、ワックス、オリーブ油、菜種油、ケシ油、獣脂が好まれます。骨油や魚油などの動物油は、一部のガラス吹き職人から高く評価されており、これらの物質を使うと他の可燃物よりも良い結果が得られると主張しています。しかし、一般的に動物油は精製された菜種油ほど熱を発さず、非常に不快な臭いを発します
エオリピュレと一緒に使用されることがあるアルコールに関しては、燃焼によって発生する熱が非常に弱いため、その使用は推奨できません。
精製された菜種油は、最も広く使用されている油です。オリーブ油やワックスに次いで、最も高い熱量と最も少ない煙を発生します。しかし、一言で言えば、ガラス細工の場合と同様に、作業者は高温よりも煙のない明るい炎を必要とします。そのため、この二つの性質を備えた炎を発生できる可燃物であれば、どのようなものでも使用できます。植物油は空気の影響に長時間さらされると粘度が上がり、多かれ少なかれ顕著な変化が生じます。そのため、非常に透明なものを選び、その状態で保存することができます。瓶は十分に満たし、しっかりとコルクを閉めておく必要があります。
芯。綿ほど一般的に芯として使われる物質は他にありません。ガラス吹き職人の中には、アスベストの芯を使う人もいますが、アスベストの芯から得られる利点は得られていません。 11予想されていたため、多くの人が綿を使い続けています。
しかし、しばらく空気にさらされた綿は、ガラス吹き職人が評価するような優れた特性をもはや持っていないことが観察されています。綿の変質は、空気中に常に浮遊している塵や水によって引き起こされると考えられます。このような綿は燃えにくく、かさばる石炭になり、炎を支える液体の毛細管現象による上昇が非常に困難です。そのため、良好な火力を得ることは不可能であり、常に芯を消す作業を行う必要があります。綿は、たとえ油を染み込ませていても、ランプの中に入っている間も同様に変質しやすいです。古すぎる芯の使用は避けるべきです。ランプを使う機会が長時間ないと予想される場合は、コルクで塞ぐことができる瓶に油を注ぎ、芯を破壊してから、中に含まれている油を絞り出してください
新しく良質な綿花だけを使用することが不可欠です。清潔で柔らかく、上質で、ねじれのない綿花を使用してください。埃や湿気を防ぐため、綿花を二重の紙で包んで箱に入れて保管するのが最善です。芯を作るときは、綿糸を一束取り、4~6本に切り分け、長さ8~10インチの束になるように並べてください。束に大きめの櫛を軽く通し、糸を均一にならします。 12糸が絡まないように、両端を優しく結びます
吹き管の先端部の直径とランプの芯の直径の関係。吹き管の先端部の開口部の大きさとランプの芯の大きさとの関係について、ここでいくつか考察するのが最適です。吹き管の使い方に既に精通している方には、これらの考察はおそらく不要でしょう。しかし、初心者にとってはどれも興味深い内容であり、彼らは些細な困難でしばしば進歩を止めてしまうため、この論文は特に初心者向けに書かれているため、興味深いと思われるテーマについては、躊躇せずに細部まで踏み込んでいきます。
吹き管の先端は、様々な小さなくちばしやキャップを取り付けられるように形作られている必要があります。これらの開口部は常に完全に円形で、作用させたい炎の大きさに応じて大きさを変える必要があります。この予防措置がなければ、油の燃焼によって得られる最大の熱を得ることはできません。可動式の小さなキャップを使用することで、目的に応じて空気の流れを大きくしたり小さくしたりすることができます。何よりも、くちばしの空洞や開口部を必要に応じて何度でも簡単に掃除することができます。
これらのキャップは様々な素材で作ることができます。銅または真鍮製のものが最適です。 13ブリキ(白鉄)で作られ、化学実験室でよく使われるものは、最悪のものです。すぐに油や煤で覆われ、開口部が完全に塞がってしまうか、少なくともすぐに円形状が崩れてしまいます。円形状は火を起こすのに不可欠です。ガラスキャップは汚れにくく、上記のものよりもはるかに安価ですが、一方で溶けやすいという欠点があります。この点は、先端を非常に厚いガラスで作り、常に炎からある程度離しておくことで、ある程度は改善できます。さらに、時間のある時に自分で作ることもできるので、非常に便利です。本書で説明する吹き管と一緒に使用する場合は、空気の流れが通る通路を塞ぐコルクに固定する必要がありますC cとC´ c (複数形 1、図 19 ) は 2 つのガラスの嘴であり、ccはコルクであり、cに無関係に適合させることができます。木製の万力で、吹管が作動しているときに吹管のさまざまな部分が接続されます。
くちばしの材質が何であれ、その開口部は完全な円形でなければなりません。そして、 前述したように、開口部の大きさは、それと共に使用する芯の大きさと関係があります。開口部の直径は、図1、図2に示すような、細長い二等辺三角形の形をした真鍮の小さな板を開口部に挿入することで確認できます。この板は長さ1インチ、片方の端の幅は1/12インチです。 14そして、もう一方ではゼロに減少します。8等分すると、上記の図に示されているように、それぞれの分割点で、広い端の直径の8分の1、2、3、4、5、6、7分の1の割合になります。次の表では、長年の経験から最大の効果を生み出すのに適していると推奨されている相対的な直径を示しています。しかし、これらの割合が数学的に正しく、良好な結果を得るために不可欠であると考えるべきではありません。しかし、これらの割合が著しく逸脱すると、効果に顕著な違いが感じられるでしょう
芯の直径(
インチ)。 くちばし
の開口部の直径(インチ単位)。
油の
表面からの芯の高さ(インチ単位)。
1/4 96 1/2
1/2 48 1/2
1 24 ¾
1.5 16 1
2 12 1.4
この表は、通常のガラス吹きランプを使った実験から作られたものであることを述べておく必要がある。したがって、この研究で説明されているフード付きの新しいランプでは、それほど大きな芯を使う必要はなく、また、芯を油面よりそれほど高くする必要もない。 15同じ効果を生み出すために。したがって、石油の大幅な節約になります
直径1/4インチの芯は、鉱物学的な検査、非常に微細な金属物質のはんだ付け、そして非常に細い管の加工にのみ適しています。対象物がかなり大きい場合は、通常、器具全体、あるいは少なくとも一度に加工する部分全体を覆うのに十分な大きさの炎が必要です。側面の厚さが1/12インチ以下の管を加工する場合は、少なくとも加工する管と同じ幅の芯が必要です。通常使用されるランプの芯の直径は 1インチです。このサイズの芯は、一般的に使用されているすべてのガラス器具に十分です。16
吹きガラスの芸術 II.芸術
の予備的概念
炎。
職人たちは、長年の習慣とある種のルーティンを通してのみ、作りたい物それぞれに最適な炎の種類だけでなく、ガラスを当てるべき噴流の正確な位置も把握できるようになります。炎を分析することで、作品の成功は炎の知識にかかっていますが、それを分析することで、私たちはすぐに結果を得ることができます。炎の知識がなければ、それは長年の経験の賜物にしかなり得なかったでしょう。
炎は気体物質であり、その一部は加熱されて発光する。その形状は、炎の消火方法と、燃焼を促進したり機械的に作用したりする空気の流れの力と方向によって決まる。(図1)
静止した空気中で自由に燃えるろうそくの炎は、一般的にはピラミッド型をしており、その底部は半球面によって支えられています。それは4つの明確な部分から構成されています。 17発生した熱によって可燃物が分解した生成物は中心oを占め、そこでは明るく非常に明るい外殻sに囲まれた不明瞭な気体物質の状態で存在します。後者は不明瞭な物質そのものであり、大気と接触すると、そこに含まれる酸素と結合し、適切に炎と呼ばれるものを形成します
炎の下部を特徴付ける青みがかった光は、下から上に向かう冷たい空気の流れによって生成され、この空気の流れが、 この影響を直接受けない炎の部分と同じ温度で炎の下部で燃焼が起こるのを妨げます 。
最後に、注意深く観察すると、わずかに光る第四の部分が見えます。これは炎の他の部分すべてを包み込むように存在しています。この包みの最も厚い部分は炎の頂点に対応しています。この部分から徐々に薄くなり、青みがかった光の最も低い部分に達すると、完全に消えてしまいます。炎のこの最後の部分でガスの燃焼が完了し、ろうそくの炎から発生する最も強い熱がそこにあることがわかります。炎のさまざまな部分の温度を比較すると、熱の最大値が挿入領域AAに対応するリングを形成していることがわかります。 18青みがかった光の上端の限界点。
炎が吹管によって作用されると、2つの主要な変化が起こります
- 非常に細い穴の開いた吹き管を用いて、炎の中央に空気の流れを導くと、炎の一部が吹き出し方向に噴出する。こうして形成される噴流は、青みがかった円筒形で、直線的で非常に長い炎の舌のような形状をしており、その内部を空気の流れが占めている。この炎は、ほぼ目に見えない光に四方から包まれており、青い炎を越えて噴流A´Bを形成する。この噴流は、光度は極めて低いが、極めて高い温度を有する。青い炎の先端に相当する点A´で、最高 熱が生じる。噴流Bの先端は、それよりも低い温度を有する。この炎は、鉱物分析、はんだ付け、ホーロー加工、そして一般的にあらゆる小物の加工に適している。
- 吹管の開口部がやや大きい場合、あるいは(開口部が毛細管であるため)空気の流れが非常に強い場合、あるいは吹管が炎からやや離れている場合、火炎は尖った舌状に伸びるのではなく、ブラシ状に吹き出されます。すると、炎は轟音を立て、不規則な形状に広がり、炎の各部分が混ざり合って識別不能になります。この炎は非常に 19ガラス、特にガラス管の加工に適しています。透明で非常に輝いていて、何よりも冷たい物体を急激に突っ込んでも煤が付着しないものでなければなりません。この炎の最高温度は明確には示されていませんが、一般的には噴流の全長の約3分の2のところにあると言えます。この燃え盛る炎には、燃焼から放出された大量の気化した水素、さらには油の蒸気が含まれているため、非常に高い酸化還元特性を持っています
働きやすい場所。
明るすぎず、空気が静かであれば、どんな場所でも作業場として適しています。ランプの光は、日光よりも安全に作業できます。日光では、熱いガラスの鈍い赤色が見えません。冷気の流れは避けなければなりません。炎から出たガラスが冷気にさらされると、割れてしまうからです。
よい火を起こす手段。
ランプは安定した水平な台の上にしっかりと設置し、常にオイルを満たしておかなければなりません。点灯中にランプからその下にある錫製のスタンドに漏れたオイルは、大きな球状のガラス管で吸い取り、ランプに戻してください。
作業に取り掛かるとき、最初にしなければならないのは、くちばしの開口部を調べることです。 20煤が付着して導管が閉じていたり、形状が変わってしまったりした場合は、丁寧に清掃し、針か細い針金で導管を開けなければなりません。次に、芯を真直に切り、炭化した部分をハサミで取り除いて、芯を新しくします。次に、芯を C、K ( pl. 1、図 21 ) のような 2 つの主要な束に分けます。この 2 つの束の間を空気の流れが行き来し、その表面に軽く触れる程度に十分に離します。束を互いに近づけて消火すると、最終的に便利な噴流が得られます。2 つの主要な束の間、その下部に芯の一部を残しておくのが良いでしょう。この部分を噴流の方向に曲げ、空気の流れの真下にくるようにします。
灯芯がランプの縁に触れないようにする必要があります。そうしないと、灯油がランプスタンドに漏れてしまうからです。これは、本書で紹介するランプのように、曲げた鉄線を使うことで簡単に防ぐことができます。図1の図23では、鉄線が上に上がっているのが分かります。灯芯がランプの中にある状態では、鉄線は灯芯の周りを下げられ、ランプの表面と同じ高さになります。灯芯にテレピン油を数滴垂らすと、燃えている物体が近づくと、すぐに全体に火が付きます。
良い火を起こすには、 21ランプは、吹き管の開口部が炎の外側にちょうど触れるような位置に置きます。吹き管の先端が炎の中に入ってはいけません。そうしないと、点火物質のごく一部しか噴流に送り込まれなくなります。図1、図20を参照してください。一方、ランプが吹き管から離れすぎると、炎は震え、青みがかって見え、熱量が非常に低くなります
鉱物学の実験、時計や宝飾品の製造に関連する作業では、空気の流れによって炎が水平に噴出することが望ましい。ガラス吹きの場合は、図1の矢印で示される方向、つまり20度または25度の角度で炎を噴出させる必要がある。
空気の流れは一定で均一であり、炎を所定の方向に運ぶのに十分な強さが必要です。この効果を生み出すのに十分な強さがない場合は、ガラス吹きのテーブルまたは当社のランプの用途に応じて、ふいごまたは袋に重りを追加する必要があります。これらの器具を使用する際に注意すべき点は、発射される炎にわずかな変化も生じないように、空気の流れを均一にすることです。
最後に、作業を終える際には、芯の燃えている部分をハサミで切り落とし、炎を消してください。この方法には、大量の煙の発生を防ぐという利点と、ランプを次の作業に適した状態に保つという利点があります。22
ガラスの選択と保存
この論文で説明されている物品の製造に使用される材料は、一般的なガラスまたはフリントガラスの管のみです。あらゆる直径、あらゆる材質のものが入手可能です。一般的には約3フィートの長さですが、市販されているものの中には6フィートの長さのものもあります。非常に均一な管、つまり内側と外側の両方がまっすぐで完全に円筒形の管を選ぶ必要があります。良質な管は、端から端まで同じ直径を持ち、ガラスの側面または材質はすべての部分で同じ厚さである必要があります。これは、管に球状のバルブを吹き付ける際に不可欠です。「目盛り」の項で、管の内径が均一かどうかを確認する方法について説明します
ガラスの材質は完全に透明で、球状、斑点、縞模様がなくなければなりません。管状のガラスは、その材質であるガラスが均質であればあるほど、使いやすくなります。この観点から、商業的にはクリスタルガラスまたはフリントガラスと呼ばれる白いガラスは、普通のガラスよりも優れています。白いガラスは溶けやすく、脆くなく、熱と冷気の繰り返しによって破損しにくいからです。しかし、白いガラスは高価で重く、炎の特定の部分にさらされると永久に黒くなってしまうという重大な欠点があります。この現象の原因と結果は、後の章で説明します。23
硫化水素、リン化水素、ハイドロサルファレットなどの特定の流体に作用する機器には、フリントガラスを決して使用しないでください。これらの化合物は、鉛の酸化物を含んでいるため、フリントガラスを分解する可能性があります。一般的に、化学で使用するすべての機器には、フリントガラスよりも硬い普通のガラスの方が適しています。フリントガラスは装飾品、気圧計、温度計、その他の哲学研究で使用される機器にのみ使用してください
ランプの炎の中でガラス管が透明性と延性を失い、突然ほとんど溶けなくなることがあります。これは、ガラス管を溶融状態で長時間放置した場合に起こります。元の状態に戻すことはほぼ不可能で、非常に高い温度に長時間さらすしかありません。このような事故を防ぐには、この種のガラスをかなり速く、かなり強い火の中で加工する必要があります。しかし、非常に早くガラス化してしまう管もあり、それを使いこなせるのは技術に精通した者だけです。そのようなガラスは使用しないのが最善です。しかし、事前にどのように見分けることができるでしょうか?良いガラスを選ぶには、どんな言葉で説明できる人物よりも、経験に学ぶべきです。しかしながら、市販されているガラス管の中で、 24非常に白い色は、この悪い性質を特に顕著に示します。薄い側面を持つ管の場合、このガラス化可能な種類のガラスは他のどのガラスよりも優れていることがわかります
哲学的器具の中には、扁平管を用いる必要があるものがあります。これらはフリントガラスで作られており、非常に小さく、管または孔を有しています。この管は、一般的な管のように円形ではなく、長く非常に扁平な楕円形をしています。この形状は、導入される液体の柱をより目立たせるという利点があります。円形の管ではほとんど目に見えないでしょう。この種の管を選ぶ際には、管がねじれているものや、管の全長にわたって同一平面上にないものは慎重に避けてください。
チューブは大きさや品質に応じて仕分けし、大きな引き出しや長い棚に、チューブ全体が均一に支えられるように収納する。また、埃や湿気から保護する必要がある。この方法で保管するのが困難な場合は、小包にまとめ、垂直に立てて保管する。化学実験室でよく行われているように、チューブを斜めに置いたり、先端を木製のブラケットで支えたりするのは、非常に好ましくない。なぜなら、チューブが特定の点のみで支えられているため、時間の経過とともに自重の影響で曲がり、曲率が縮んでしまうからである。これは、保管に極めて悪影響を与える。 25特定の器具では、修正がほぼ不可能です。
加熱前のチューブの準備
管を炎に当てる前に、内側と外側の両方をよく掃除し、埃や湿気をすべて取り除く必要があります。この予防措置を怠ると、ガラスにひび割れやシミが入る恐れがあります。管の直径が小さすぎて布や紙を差し込めない場合は、水を入れて、何度も吸い込みと吹き出しを交互に繰り返し、管がきれいになるまで掃除することで目的を達成できます。次に、管の片方の端をランプで閉じ、炭火に徐々にさらします。管のすべての部分を順次十分な温度まで加熱することで、管内の水分をすべて揮発させて排出します。いずれの場合も、細長い管の端にインドゴムの瓶を取り付け、管内の空気を入れ替えることで、水分の放出をかなり促進できます。加熱中は、この瓶を管内に入れて乾燥させます。ここでは、水の代わりにアルコールを使うのが効果的です。アルコールは揮発性が高く、油汚れを溶かすのに優れています。しかし、これらの洗浄方法は貴重なものにのみ使用すべきです。なぜなら、水を入れたチューブから水分を完全に除去するのは非常に難しいからです。 26アルコールは、特別な必要性がない場所で使用するには高価すぎるためです
チューブに埃や湿気がなくなったら、チューブの大きさを測り、実行しようとしている作業の種類に応じて区画に印を付けます。
チューブを火の中に差し出し、その中で作動させる方法。
2本の腕はテーブルの前端で支えられ、必要に応じて力加減や軽さを調整しながら、両手で管を上下に持ちます。一般的には、管を水平に持ち、炎の方向と管の方向が垂直になるようにします。しかし、管の大部分を一度に加熱したり、特定の方法で管を軟化させて沈ませたりしたい場合(例えば封印作業など)は、管を傾けると便利です。ただし、傾ける方向は常に加熱部分が常に手前に向くようにする必要があります。
これから一般的なルールを紹介します。これは、ほとんどすべての作業の成功がこれにかかっているため、いくら強調してもしすぎることはありません。ルールとは、ガラス管を炎に当てる際は、 常に回転 し続けなければならないということです。しかも、回転速度は、ガラス管の円周のどの部分も同じ程度に加熱され、柔らかくなるようにすることです。溶けたガラスは必然的に下降する傾向があるため、これを防ぐ方法はありません。 27加熱した管が変形するのを防ぐ唯一の方法は、柔らかくなった部分が常に一番上にくるように、管を絶えず回転させることです。管の中央付近を加熱する際は、両手の動きが均一かつ 同時でなければなりません。そうでないと、管がねじれて損傷してしまいます。
管の側面が厚い場合、あらかじめ十分に加熱してから炎に差し込んでください。まず、噴流の先端から数インチ離れたところで熱風にさらします。しばらくその状態を保ち、常に回転させながら注意しながら、徐々に管を近づけ、最終的に炎の中に入れます。管の側面が厚いほど、温度を徐々に上げるための注意が必要です。これは、ガラスが急速に加熱された際に発生する破損を防ぐ唯一の方法です。太くて厚い管には細心の注意が必要ですが、逆に、非常に細くて小さな管もあり、火を少し当てただけでは破損しません。これらの極端な長さの中間にある管については、実践を通して従うべき規則がすぐに身に付きます。
一般的なガラスは最高熱点で溶融させるべきです が、その温度で還元される可能性のある酸化物を含むガラス(フリントガラスなど)は、最も酸化力の高い炎の部分で作業する必要があります。この注意を払わずに作業すると、 28ガラスが分解する危険性があります。例えば、フリントガラスの場合、その成分の一つである鉛の酸化物を金属鉛の状態に還元することができます。このような還元の結果、作品に黒くて不透明な汚れが生じますが、これはガラスを長時間、ジェットの極限にさらすことによってのみ除去できます
炎が管の内部に入らないように常に最大限の注意を払わなければなりません。炎が管の内部に入ると油っぽい蒸気が放出され、これが十分な予防措置を講じずに作られた器具に蓄積する汚れの一般的な原因となるからです。
作品を黒く染めないように、炎に煤が付着しているのを感じたら、必ずランプの芯を消すようにしてください。
ガラスの見た目だけでなく、感触でも、作動中の管の粘稠度を判断できます。特定の管に加える必要のある熱の程度は、その管を使用する目的によって完全に異なります。ガラスが柔らかくなり始めたら、たとえば赤褐色に熱せられた状態が、良好な曲げ加工を行うのに最適な温度です。しかし、電球を吹き飛ばすつもりですか? この場合、ガラスは完全に溶けて、赤白色に熱せられなければなりません。今後、実行するさまざまな操作について説明する際には、それぞれの操作を最もうまく実行できる 温度について注意深く言及することにします 。29
作業していた器具が完成したら、 ガラスが変形することなく自重を支えられるほどの粘稠度になるまで、絶えず回転させながら、炎から徐々に取り出してください。このようにガラスで作られたすべての器具は、保存および使用するために、ある種の焼きなまし処理が必要です。器具にこの焼きなまし処理を施すには、炎から非常にゆっくりと取り出し、順番に冷たい場所に移しながら、しばらく置いておくだけで十分です。ガラスが厚いほど、または側面が平らであるほど、より慎重に焼きなまし処理する必要があります。器具が温かい間は、冷たい物や濡れた物に触れさせないでください30
吹きガラスの芸術III
.吹きガラスにおける基本的な作業
様々な器具の製作において、管の形状や大きさを変えることは、ごく少数の異なる操作によって実現されます。これらの操作の説明を一つの記事にまとめるのは、重複を避けるため、また、この技術を習得したいと願う人々が、模型や図面さえあれば、どんな器具でも気兼ねなく製作に取り掛かれるようにするため、最適だと考えました。なぜなら、ここで示したガラス吹きの基本操作に関する指示に正しく従えば、管で製作できるあらゆる種類の器具を製作するのに、他に指示は必要なくなるからです。これらの基本操作は10個にまで簡略化でき、以下のように分類できます。31
- 切る。2
. 縁取り。3
. 広げる。4
. 引き出す。5
. 絞る。6
. 封をする。7
. 吹く。8
. 穴を開ける。9
. 曲げる。10
. はんだ付けする
これらのさまざまな操作について詳しく説明します。
1.切断
考案されたガラス管の様々な切断方法はすべて2つの原理に基づいています。1つは切断器具によるガラス表面の分割であり、もう1つは急激な温度変化によって同じ物体に影響を及ぼすことです。そして、時にはこれら2つの原理が1つのプロセスに組み合わされることもあります
第一の方法は、管を分割する箇所に、やすりの刃、硬い鋼の薄板、あるいはダイヤモンドで切り込みを入れることです。その後、管の両端を押して切り込みを広げるか、あるいはもっと良い方法として、管に軽く強い衝撃を与えます。この方法は小さな管を割るのに十分です。多くのガラス吹き職人は、瑪瑙や普通のフリントを片手に持ち、もう一方の手で石の鋭い端に管をこすりつけます。その際、親指で管を固定しておくという予防措置を講じます。直径の大きい管の場合は、細い鉄線を弓状に張るか、あるいはさらに良い方法としてガラスカッターのホイールを使用します。どちらの場合も、エメリーと研磨剤を混ぜたものを使用します。 32そして水があれば、大きなチューブの周りに円形の線を切り、簡単に分割することができます
管から取り除く部分が非常に小さくて簡単に掴めない場合は、やすりで切り込みを入れ、切り込みを吹き管の炎に当てます。切り口は管の周りを飛び回ります。
ここで、管を切断する第二の方法について触れたいと思います。この方法は、多様に改良されてきました。これは、ガラス質の物質が持つ、急激な温度変化にさらされると壊れるという性質に基づいています。この原理に基づき、一部のガラス職人は、切断したい箇所に溶融ガラスの帯を当てます。管がすぐに二つに分かれない場合は、先端を軽く叩いたり、加熱した輪に少量の水を落としたりします。また、赤熱した鉄片の角や角を切断箇所に当てるガラス職人もいます。そして、熱い鉄の作用ですぐに割れない場合は、管を急激に冷水に浸します。
ここで説明した2つの方法は組み合わせることもできます。ヤスリ、あるいはフリントの刃で切り込みを入れた後、そこに少量の水を入れ、あらかじめ融点まで加熱しておいた極細管の先端を近づけます。この熱と水分の二重作用により、切り込みは管の周りを回り込むように動きます。
切断する物体の直径が大きい場合、 33非常に薄い側面を持つ容器(例えば、コップ、カップ、ガス管など)であれば、次のようにすれば非常にきれいに分割できます。容器の内側と外側をよく洗浄した後、切断したい箇所、または切断したい箇所に非常に近いところまで油を注ぎます。このように準備した容器を風通しの良い場所に置きます。次に、直径約2.5cmの鉄棒を用意し、先端を真っ赤に熱します。そして、鉄棒の先端が油面から1.5cmほど下になるまで容器に差し込みます。すると、すぐに大量の非常に熱い油が形成され、冷たい油の表面に薄い層状に集まり、ガラスの側面に接する部分に円形の亀裂が生じます。容器を水平に置き、油をあまり揺すりつけずに熱い鉄棒を差し込むように注意すれば、このようにして切り分けた部分は、望みどおりにきれいで均一なものになるでしょう。この方法により、私たちは通常のガラスから非常に規則的なゾーンを切り出すことに常に完璧に成功してきました。
いくつかの文献に記載されている、テレピン油を染み込ませた糸を管の周りに巻き付けて管を切断し、その糸を燃やすという方法は、厚い側面を持つ物体には不向きであることが分かりました。
硫黄に浸した綿の芯を使う人もいます。これを燃やすと、ガラスは特定の線、あるいは非常に狭い空間で強烈に加熱され、濡れた羽根や濡れた棒で瞬時に冷却されます。ひび割れが生じるとすぐに、 34赤く熱した鉄や燃えた木炭によって、必要な方向に導くことができます
最後に、一般的なはさみを使用して、溶融状態のガラス管から小さな部分を切り取ります。
2.—縁取り
切断したチューブをどのような用途に使うにしても、ほとんどの場合、縁取りをする必要があります。単にエッジを鋭くしたくない場合は、ヤスリで滑らかにするか、さらに良い方法として、ランプの炎に当てて丸くします。エッジが柔らかくなった状態で陥没してしまうのが心配な場合は、図1、図5のような丸い鉄棒をチューブの内側に挿入することで、これを防ぐことができます。鉄棒は厚さ1/6インチで、片方の端を円錐形にヤスリで削り、もう一方の端を細くて丸い木製の柄に挿入します。同様の棒の中央をわずかに曲げたものがあると便利です
管の端を突き出したい場合は、端を柔らかくしてから金属棒を差し込み、開口部を少し広げるように動かします。管の端がまだ柔らかいうちに、水平面に急激に置くか、非常に平らな金属板で押さえます。この操作の目的は、管の端を平らで均一にすることです。使用する金属棒は、前述のものと同じものを使用できます。 35前の段落で、管の中の棒を動かす代わりに、棒を斜めに固定した状態で持ち、もう一方の手で管を回転させ、棒に一定間隔で押し付けるように注意します。図1、図6を参照してください。非常に小さな管は、その先端を吹き管の作用を受けない炎、特にアルコールランプの炎に近づけることで境界を定めることができます
管の縁にかなりの圧力に耐えられるようにしたい場合、管の端の周囲にガラスのリブまたは紐をはんだ付けすることで、強度を大幅に高めることができます(図1、12参照)。左手に管、右手にガラスの紐を持ち、両方を同時に炎に当てます。両端が十分に柔らかくなったら、ガラスのリブの端を管の端からごく近い位置に取り付けます。次に、管を徐々に回転させ、リブが柔らかくなるにつれてガラスのリブが管に密着するようにします。リブが管の全周を覆ったら、分割するべき箇所に強力な火炎を突如噴射して、余分な部分を分離します。そして、管を炎に当て続け、常に回転させ、ガラスのリングがガラスに完全に密着するまで続けます。その後、器具を炎から外し、その際に焼きなましを行うように注意してください。この作業中は、チューブの側面が沈み込まないように注意し、時々回転させて 36鉄棒の内部。この作業に最適なのは、赤色の熱、または茶色がかった赤色の熱です
3.拡張
管の端の直径を広げたい場合は、管を柔らかくした後、炎から下ろし、円錐状の先端を持つ大きな鉄の棒でガラスの側面を外側に押します。適切な拡張が得られるまで、管を再び加熱し、円錐状の鉄の棒で再び押し付けます。この操作は、突出した縁で管を縁取りする操作とほぼ同じです
4.—引き出す。
管は、中央からでも端からでも引き伸ばしたり縮めたりすることができます。まず、中央から引き伸ばす場合を考えてみましょう。管が長い場合は、右手を下に、左手を上にして支えます。こうすることで、炎の中で管を連続的に均一に回転させるために必要な力と、楽な姿勢を確保できます。管は、真っ赤になるまで炎の中に保持する必要があります。その後、管を炎から下ろし、常に優しく回転させながら、徐々に両手を離し、管をまっすぐに引き伸ばします。こうして、元の管の中央に細長い管ができます。この管は、細い管と接合する部分に2つの均一な円錐形を呈しているはずです。 37これらの円錐の先端が管の軸の延長線上にあるようにします。図1、図3を参照してください
管の先端を引き抜くには、先端が溶けるまで加熱し、その後炎から下ろします。すぐにペンチで先端をつかみ、同時に両手を離します。ガラスは十分に軟化していると考えられるため、この操作を素早く行うほど、管の引き出し点は毛細管現象を起こしやすくなります。ペンチで溶融した先端を挟む代わりに、あらかじめ加熱しておいた小さな補助管の先端をその先端に近づけ、2 つの管を融合させてから、補助管を使用して元の管の先端を引き抜く方が簡単です ( pl. 1、図 4 および 11 を参照)。いずれの場合も、軟化している部分が小さければ小さいほど、引き抜かれる部分は急になります。
管の側面から先端部を引き出す場合は、その部分だけを炎の噴出端に固定して加熱する必要があります。十分に柔らかくなったら、補助管の先端をはんだ付けし、そこから引き出します。図1の図18は、横方向に引き出された管の例を示しています。この作業には、レッドヒート、またはチェリーレッドヒートが最適です。
5.—チョーキング
チョーキングとは、管が閉じたり止まったりすることではなく、単に内部の通路、つまり内径が小さくなることを意味します。これは一種の収縮です。例として、図2、図15 を参照してください38 20、29。収縮させたい箇所の管の一部を炎に当てて操作を行います。ガラスが軟化したら、管の表面に窪みを作る、表面を平らにする、あるいは隆起させるなど、目的に応じて管を引き抜いたり押し込んだりします。適切な温度はチェリーレッドです
6.—シーリング
シールする管の側面が薄く、直径が小さい場合は、閉じたい端をランプの炎にさらすだけで十分です。ガラスが軟化すると、回転運動によって管の軸に向かって自然に沈み、丸くなります。器具は必要ありません
管の直径がかなり大きい場合、または側面が厚い場合は、端を柔らかくしてから、金属棒または平らなペンチで側面を半球形に成形する必要があります。円周を中心に向けて、管を炎の中で回し続けて、先端がしっかりと密閉され、完全に円形になるまで続けます。図の例は、図2、図3、および図5を参照してください。この方法の代わりに、先端が十分に柔らかくなったら、補助管を使用することをお勧めします。補助管の助けを借りて、元の管の先端を急激に引き抜くと、炎によって切断され閉じられます。この部分がうまく機能するように、 39丸い場合は、チューブを密封したらすぐに、もう一方の端を少量のワックスで閉じ、密封した部分が獣脂の滴の形になるまで炎にさらし続けます。図2、図15を参照してください。密封した端が柔らかくなっている間に、チューブの開いた端に注意して息を吹き込むことで、この方法で密封することもできます
密封部分を 図 30の pl. 3のように平らにしたい場合は、柔らかいうちに平らな物質に押し付けます。ボトルの底のように凹状にしたい場合は、図2の pl. 3 のように、口でチューブから空気を吸い込みます。または、その代わりに、柔らかくなった端を金属棒で内側に押し込みます。図 4 の pl. 2 のように端を円錐形になるまで引き出したり、図 6 の pl. 2 のように小さなボタンで終端したりすることもできます 。場合によっては、密封端を横に曲げたり、事前に引き出して穴に留めてからリング状に回転させたりします。つまり、チューブの密封端の形状は、チューブを使用する目的に応じて、無数の方法で変更できます。
シーリング箇所にガラスが厚くなりすぎないように注意してください。厚すぎると、冷却中に割れてしまう危険性があります。シーリングに関する詳細は、後続のセクション「ウォーターハンマー」の記事をご覧ください。シーリング作業は、チェリーレッド(約100℃)の熱で行われるのが最適です。
7.—吹く
数多くの哲学的建造物 40楽器を作るには、正確な球形に膨らま せる技術を習得しなければなりません。これは最も難しい作業の一つです。
管の先端で球を膨らませるには、まず管を密閉します。次に、球に与えたい大きさと硬さに応じて、密閉した先端にガラスを多かれ少なかれ集めます。管の先端が太くなり、完全に密閉され、丸みを帯びたら、指の間で管を絶えず素早く回転させながら、温度を赤みがかった白熱まで上げます。先端が完全に柔らかくなったら、炎から管を離し、水平に持ち、一瞬たりとも回転を止めずに、口から開いた端に素早く息を吹き込みます。この操作で球が必要な大きさにならない場合は、炎の中で再び柔らかくします。その間、球の側面が沈んで変形しないように、非常に速く回転させます。十分に柔らかくなったら、前と同じ方法で新鮮な空気を送り込みます。チューブの直径が大きい場合は、口の中で簡単に回転できるように、吹く側の端を狭める必要があることに注意することが重要です。
作りたい電球がやや大きい場合は、チューブを密封した後、先端から約半インチの部分を柔らかくする必要があります。 41次に、平らな金属片を使って、柔らかくなった部分を適度に繰り返し押し、押し付けられた管の側面が沈み込み、ある程度の厚さになるまで押します。ただし、この作業中は、小さなガラス塊の中央に空洞を残し、管の穴が塞がらないようにするために、時々管の中に息を吹き込むように注意する必要があります。このようにして、管の長さを犠牲にして、電球を作るのに十分な量のガラスを管の先端に蓄積したら、あとは赤白色になるまで加熱し、息を吹き込んで膨らませるだけです
このようにガラスを積み重ねる代わりに、互いに近い一連の小さな球をチューブに吹き付け(図 1の 8 を参照)、次に間隔をあけて加熱し、吹き付けることによって、これらの小さな球を便利な大きさの大きな球に結合させる方がより効率的です。
すでに述べたように、ここでも繰り返しますが、吹きガラスの作業中はガラスを炎から遠ざけることが不可欠です。これは、ガラス管の軟化部分全体の温度を均一に保つ唯一の手段であり、これがなければ、側面全体にわたって均一な厚さを持つガラス球を製造することは不可能です。
毛細管、つまり、一般的に使用されるような非常に小さな直径の穴を持つ管の先端に球根を形成したい場合、 42温度計を作るには、口で息を吹き込むのは不適切です。もしそうすると、導入される蒸気はガラスとの親和性が非常に高く、すぐに小さな管を塞ぎ、空気の通過に抵抗を与えてしまいます。これは、内径が最も小さい管では、しばしば克服できないものになります。しかし、使用する管の内径がそれほど小さくない場合でも、口で息を吹き込むことを避けるように注意する必要があります。水分の導入は常に精密機器を損傷し、毛細管の内部は一度濡れると乾かすことは不可能だからです。インドゴムの瓶を使う方が良いでしょう。これは、穴の開いたコルクで管の開口部に固定できます。瓶を手で押し、熱い部分を上に向けて管を垂直に持つように注意してくださいこの予防措置を講じないと、電球は片側に傾くか、洋ナシの形を呈することになります。なぜなら、この場合、チューブを水平に保持したときに、側面が等厚で完全に球形の球体を生成するために必要な回転運動を溶融中の塊に与えることが不可能だからです。
チューブに息を吹き込む際は、適切なタイミングで空気の流れを止めることができるよう、膨張球から目を離さないでください。これを怠ると、膨張球が過度に伸びてしまう危険があります。 43側面が非常に薄くなり、軽い物体が触れただけでも壊れやすくなります。そのため、大きな電球を作りたい場合は、管の先端を太くするか、小さな電球を1つにまとめて強度を高める必要があります
一般的に、口で球根を膨らませる場合、一度に球根全体を膨らませようとするのではなく、少しずつ空気を入れ、小さな部分を次々に非常に速く押し込む方が良いです。そうすれば、適切なタイミングで吹き込みを止めることができる可能性が高くなります。
管の先端部またはその他の部位に適度な膨張を生じさせたい場合、以下の手順で容易に実現できます。この手順は、あらゆる物体、特に流体が持つ、加熱すると膨張する性質に基づいています。この性質は空気に非常に強く見られます。管の一方の端を密閉し、もう一方の端を引き出した後、管を冷やして完全に空気で満たします。引き出した端を閉じ、管内の空気が外部の空気と接触しないようにします。次に、膨張させたい部分をランプの炎の中でゆっくりと回転させ、徐々に加熱します。すると、管内部に閉じ込められ加熱された空気の張力によって、軟化した物質が短時間で作用し、ガラスが膨張して、大きさに応じて多少の球状または膨らみが生じます。 44ガラスを多かれ少なかれ熱にさらすと、
管の真ん中に電球を吹き込むには、管の端の1つを密閉し、膨らませたい部分を加熱し、真っ赤になったら管に息を吹き込むだけで十分です。管は水平に持ち、両手で回します。作業を容易にするために、左手を上に、右手を下に持つこともできます
球根を大きくしたい場合は、事前に物質を濃縮または蓄積するか、あるいはその代わりに、既に述べたように、まず小さな球根を複数作り、その後、これらを吹き込んで一つの大きな球根にする必要があります。図1、図8を参照。
毛細管を必要とする機器の中には、別途電球を吹き付け、必要な付属部品に半田付けする必要があるものがあります。これは、非常に細い管から、目的の用途を満たすのに十分な大きさと強度を持つ電球を製造するのがあまりにも困難だからです。
毛細管ではなく、十分な直径を持ち、非常に円筒形で、等辺で、それなりに頑丈な管を選びます。ガラス管の厚さは、通常、1/20インチから1/12インチです。この管の二つの部分を、バルブに与えたい体積に応じて、多かれ少なかれ近い距離で軟化させ、溶けた部分を点状に引き出します。重要なのは、中心をしっかりと合わせること、つまり、溶けた管を適切な長さで引き出すことです。 45細い部分または先端が、それらの間にある元の管のわずかな部分の軸の延長線上に正確に位置するように、2 点間で円筒を描く。この操作は、専門的には、2 点間で円筒を描くと呼ばれている。このようにして描いた管は、図 1の図 4 に表示されている。中心または厚い部分から少し離れたところでこれらの点を切り取り、一端を密閉する。次に、すでに説明した予防措置を講じて吹き込み、細い管を完全に柔らかくし、電球に拡張する。この実験を成功させたいのであれば、ガラスを絶えず動かし続けなければならない。ここで説明する操作では、非常に素早い動きと同時に軽いタッチが必須である。これは、2 点間で電球を吹くと呼ばれている。図 1 の図 10 は、2 点間で吹き込まれた電球を示している。
丸い電球を作るには、チューブを水平に持ちます。平らな 電球を作るには、溶融した端を上に向けて垂直に持ちます。 洋ナシ形の電球を作るには、溶融した端を下に向けて持ちます。
2 点間の球根やチューブの中央で作業する場合、通常の方法でチューブを水平に保持する必要があります。ただし、隆起または延長部を作成する場合は、希望に応じて柔らかくなった部分を押し合わせたり引き出したりする必要があります。
どこから吹くか自由に選べる場合は、 46第一に、息の湿気が作る器具に最も悪影響を与えないもの、第二に、拡張する部分を目に最も近づけるもの、そして第三に、実行において最も困難が少ないもの。複雑な装置で球根を形成する場合、目的を達成するための最良の方法について少し考えてみるのが良いでしょう。紙の上では非常に単純に見える工夫でも、実際に実行すると困難が生じ、多くの場合、かなりの管理が必要になることは容易に理解できます
8.—穴あけ
まず、管の一端を密閉し、炎の先端を穴を開けたい部分に向けます。管が赤白く熱くなったら、突然炎から離し、勢いよく息を吹き込みます。管の柔らかくなった部分は空気の圧力に耐えきれず、穴が開きます。再び管を炎に当て、穴の縁を縁取ります
密閉された端を突き刺したい場合、火の中で指の間で管を回す必要があることに注意する必要はほとんどありません。しかし、逆に管の側面に穴を開けたい場合は、ガラスを固定した状態で、ジェットを一点に向ける必要があります。
チューブの側面が薄い場合は、吹き付けは不要です。チューブを密封して冷却し、その後、チューブの端を正確に閉じます。 47指、または少量のワックスで先端を開放し、穴を開けたい部分をジェットに当てます。ガラスが十分に軟化すると、管内の空気が熱によって膨張し、軟化部分で十分な抵抗を感じられなくなるため、管を突き破り、穴を開けます
一般的には、チューブの端をワックスで閉じるか、指で閉じることで、チューブの密封を省略できます。
この作業には、もう一つ非常に手早く、薄い側面を持つ物体でも常に成功する方法があります。開けたい穴の直径と同じ大きさの小さなガラスの円筒を赤白くなるまで加熱し、それを管や球に押し当てます。すると、円筒は強力に接着します。全体が冷めるまで待ち、補助の円筒を軽く強く叩くと、小さな円筒が外れ、接着していた管の部分も一緒に外れます。穴を軽く熱すると、角の鋭さがなくなります。
管の側面に穴を開けて別の管を接合する場合、ガラスを適度に柔らかくするために、少量ずつ何度も吹き付けて穴を開けるのが最適です。これにより、管の厚みが維持され、その後のはんだ付け作業に適した状態になります。
強制的に空気を吸い出すことでチューブに穴を開けることができる場合もあります 48それらのうち、この方法は時には有効に活用できる利点をもたらします。最後に、側面に引き出されたチューブの側面の先端を切断することによって作られるオリフィスも、この製品に属する操作として数えることができます
9.—曲げ
管が細く、側面がかなり厚い場合、この作業は難しくありません。管を加熱しますが、変形しないように加熱しすぎないでください。赤褐色になるまで加熱すれば十分です。その温度であれば、少し曲げるだけで変形してしまいます。できるだけ急激に曲げないようにしてください。そのためには、炎の中で管を前後に動かし、1~2インチの範囲を一度に加熱し、ゆっくりと曲げるように注意してください
しかし、チューブが太かったり、側面が薄かったりする場合、適切な注意を払わずに曲げると、加えた力によって円筒形が完全に崩れ、曲げた部分は二重に平らになり、多かれ少なかれ圧縮された管状になります。この変形を防ぐには、まずチューブの一端を密閉し、次にある程度の曲率を与えながら、もう一方の端から慎重に息を吹き込む必要があります。便宜上、もう一方の端はあらかじめ引き抜いておきます。上記のように、不適切な曲げによってチューブが変形した場合は、この方法に従うことで、つまり、一方の端を密閉することで、 49変形した管の平らな部分を加熱し、もう一方の端に息を吹き込むことで、丸い形を注意深く再現することができます
一般的に、曲面をうまく作るには、凹面となる側が熱によって十分に軟化し、作業中にどの部分も均等に沈み込むようにする必要があります。一方、反対側は曲げる際に加えられる力に耐えられる程度に軟化させる必要があります。そのため、片側を高温で軟化させた後、曲面の外側となるもう片側を手前に向け、ジェットの先端に当て、熱によって沈み始めたらすぐに曲げます。
管の先端をリング状に曲げたい場合は、金属棒を使用し、管を押して曲線 C (図 14 参照) を形成し、目的の曲げ形状に必要な部分 AC をすべて切り離します。次に、この曲線のすべての部分を徐々に柔らかくし、矢印で示す方向に徐々にねじっていきます。このとき、鉄棒を常に曲線の先端に押し当てます。端 A が曲げ部分 C に接触したら、その点で両者をはんだ付けしてリングを完成させます。 図 2 の図 27 と図 3の図 27 は、この方法で形成されたリングの例を示しています。
10.はんだ付け
はんだ付けを予定しているチューブが 50直径が小さく、大きさもほぼ同じで、側面が厚いので、接合する前に、内部の金属棒を振って、両端を均等に広げるだけで十分です。(図1、17)
しかし、側面が薄い場合や直径が大きい場合は、側面を合わせるのが非常に難しく、先ほど示したはんだ付け方法では不十分になります。このような場合は、接合したい両端を密閉し、その後穴を開ける必要があります。この作業によって側面に生じる形状により、はんだ付けが非常に容易になります。
最後に、チューブの直径が大きく異なる場合は、大きい方の端を引き抜き、接続するチューブの直径に合わせて切断する必要があります。図1の図9と図15は、このようにチューブを互いに適合させる例を示しています。
側面はんだ付けを行う場合は、接合したいオリフィスの側面が完全に一致するようにチューブを配置する必要があります。図1、図7を参照してください。
穴が十分に開いたら、はんだ付けする2つの部品を同時に加熱し、融着した瞬間に接合します。軽く押し付けながら、接触点を順に加熱し続けると、2つのチューブはすぐに完全に接合されます。ほとんどの場合、必要に応じて加熱する必要があります。 51はんだ付けをきれいに仕上げたい場合、または接合部が目立たないようにしたい場合、または吹き付けで作業を終了したい場合は、事前に管の先端を準備しておくのが適切です。吹き付ける側の管の端は、引き出す必要があるほど大きい場合は、慎重に引き出します。管のもう一方の端は、大きい場合は図1の図9のようにワックスで閉じ、小さい場合はランプで密封します(図1の図15)。接合部が完全に柔らかくなり、互いに完全に一体化したら、管に少量の空気を送り込み、接合部に膨らみを作ります。これが起こるとすぐに、接合した管の両端を異なる方向にゆっくりと引っ張ります。これにより、接合部の膨らんだ部分が管の他の部分と同じサイズになり、表面全体が連続的になります。これではんだ付けは完了です
毛細管の先端に球状体または円筒状の物体を2点間に接続してはんだ付けするには、球状体から少し離れた位置で一方の端を切断して封印し(図1、図16)、この端が溶融した瞬間にもう一方の端から強く息を吹きかけて貫通させます。こうすることで、容器の開口部の縁が非常に広くなり、小さな管と並置しやすくなります。2本の管の端がうまく接合されるように、一方の端はもう一方の端と接するようにします。 52はんだ付けした部分をしばらく炎の中に入れ、チューブに息を吹き込み、両端を押し合わせて引き離し、突起が見えなくなるまで続けます
2 本のチューブを接合した後、単に 2 本のチューブを押し付けるだけでは閉じられないほど大きな開口部がまだ残っている場合は、補助チューブの溶接端を差し込んでガラス片を当てることで、その開口部を閉じることができます。
異なる種類のガラス、例えば普通のガラス管とフリントガラス管をはんだ付けすることは避けるべきです。なぜなら、これら2種類のガラスは冷却時に収縮の度合いが異なり、溶融状態で接合すると、冷却時に互いに激しく引き離されるため、はんだ付け箇所の結合力が確実に破られ、管が破損するからです。また、同様の理由から、ある場所に他の場所よりも多くのガラスが集積しないように注意する必要があります。
最初の作業でろう付けが不十分な場合は、ガラス管を再び炎に当て、接合部を押し付けたり、引き離したり、吹き込んだりして、必要に応じて接合します。いずれの場合も、ろう付けは完全に固まるわけではなく、2つのガラス塊がしっかりと接合され、あらゆる点で連続した表面を形成する程度です。53
鉱物学的炎(複数形1、図1、A´B)は、良好な接合を実現したい場合に、より大きな炎よりも優先して使用するものです。炎の大きさは、接合したい物体の大きさに比例させるだけで十分です54
吹きガラスの芸術 IV.化学
および哲学的器具の製作
ここまでに説明した基本的な操作をよく理解していれば、これから説明する器具の準備はほとんど難しくありません。実際、器具の中には極めて単純で、作り方も簡単なものもあり、図を一目見るだけで、その作り方をすぐに理解できます。このような器具については、詳細な説明は省略し、設計図のみをご紹介することにします。
一方、一定数の機器には 目盛りが付いていたり、部品や取り付け具が備え付けられていたりしますが、その構造を教えることは私たちの技術の目的ではなく、多かれ少なかれ広範な科学の知識を要求することに注意することが重要です。 55これらの取り付けについては、ここでは概略的に扱います。より詳細な説明については、これらの器具について特に詳しく扱っている自然哲学と化学の著作を参照してください。その理由は、単にガラス吹きの技術について説明するという当初の計画を放棄したくないからです。哲学的な器具の使用法や応用、あるいはそれらが作用する原理を説明することは、私たちの専門分野から完全に外れてしまうでしょう
アダプター。これは様々な形状のガラス管で、化学の分野で装置を構成する様々な部品を接続するために使用されます。例えば、蒸留操作中にレトルトと受器を接続するのに用いられます。アダプターの先端は縁取りに注意する必要があります。また、コルクで気密に閉じる場合は、ボトルの口の形に広げることもできます。これ以外に、アダプターの作製において特に注意すべき点はありません。
真空沸騰装置。(図3、19参照)直径約1/4インチの管を用意する。2つの球に火を吹き、管に必要な曲率を与える。一方の球に硝酸エーテルを満たす。エーテルを沸騰させて装置内の空気を追い出し、もう一方の球の開口部を密閉する。
真空凍結装置。 クリオフォラス。直径1/3インチかそれ以上で、かなり太いチューブを用意します。 56側面。両端に球を吹き付けます。1つは管の密閉部分に、もう1つは開放部に吹き付けます。次に、図3、図32で示される曲率を管に与えます。球の1つに半分入る量の水を入れます。水を沸騰させ、先端から水を抜いて、沸騰中に装置を密閉します
曲げた管に水を導く装置。—漏斗(「漏斗」参照)を管の端に半田付けする。この管に同じ線に沿って2つの穴を開け、それぞれにコルク栓を差し込める小さな突起を半田付けする。 図18、図4に示すように曲げて装置を完成させる。
流動液体実験装置。直角に一度曲げた管に漏斗を取り付け、側面に穴を開け、同じ箇所で別の小さな管に半田付けする。図3、図17参照。
毛細管現象観察装置。—この装置は、毛細管と、それよりも直径の大きい別の管をはんだ付けしたものから構成されます。U字型に曲げられている場合もあります。図3、図15。
リン灰石の製造装置。リン灰石の製造、および他の様々な化学実験に使用できる装置は、片方の端が密閉され、わずかに曲げられ、2つの端が塞がれたチューブで構成されています。 57密封部分から1.5インチ離れたところにあり、(操作する物質を導入した後)もう一方の端から引き出されます。この小さな蒸留装置は、図3の図29に示されています
アルキメデスのねじ。この器具の製作には特別な手順はありません。しかし、この器具をうまく製作するには、管を巧みに曲げる技術を習得する必要があります。数回の試行錯誤を経て、ようやく整然とした螺旋が完成するでしょう。この器具に用いる管は、長さ6~7フィート、直径約3分の1インチのものが適しています。まず、管の先端から約4インチのところで、ほぼ直角に曲げます。この曲げた部分は後に取っ手として機能し、作業を容易にします。これは、螺旋の中心を通ると考えられる有理軸の延長線上にあるからです。 図4、図10を参照。
バーカーズ・ミル。液体の流れによって生じる回転運動を観察するための装置。管の両端を絞り、長さのほぼ中央付近で横方向に穴を開け、その穴に漏斗状の先端を持つ別の管をはんだ付けする。穴を開けた部分と反対側の主管を柔らかくし、軟化したガラスを内側に押し込むことで円錐状の空洞を形成する。 58金属棒の助けを借りて。この空洞は、装置全体を軸で支えられるように注意深く作らなければなりません。チューブの縮んだ端を水平に、そして異なる方向に曲げ、適切な長さで先端を切り落とし、開口部の縁をわずかに縁取ります。図3、図33を参照してください
この装置は、図5のpl.3に示すように、別の形式で製造することもできます。
気圧計。—気圧計は気圧を測定するために使用されます。以下は最もよく使われている種類です。
水槽式気圧計。長さ約32インチ、内径が少なくとも1/3インチの管を用意する。その片方の端を密閉し、特に注意して湿気を除去し、水銀を充填し、管内の水銀を加熱して沸騰させ、存在する可能性のある空気粒子をすべて追い出す。管が水銀で満たされ、沸騰が起こったら、管を逆さまにし、開放端を同じく沸騰させた水銀を満たした水槽に沈める。図2、図4参照。
ダイヤル式(またはホイール式)気圧計。この気圧計に使用する管は、内径が非常に均一である必要があります。長さは39インチ(約91cm)です。管の片端を閉じ、密閉端から約32インチ(約91cm)離れたところでU字型に曲げます。図2、図5、および ダイヤル式気圧計の目盛りを参照してください。59
サイフォン式気圧計。—水槽式気圧計に用いられるような管を使用し、その開放端に円筒形または球形の貯水槽をはんだ付けし、接合点近くで管を曲げて、円筒が管と平行になるようにする。貯水槽を革のカバーで覆う場合は、円筒の残りの先端を切り落とし、開口部をわずかに広げてから縁取りをする。革を被せず、円筒の先端を開放したままにする場合は、水銀を注入した後、先端を急激に引き下げ、水銀が通過できない程度の小さな開口部を残す必要がある。図2、図6。
ストップコック式気圧計。これは、貯水槽とチューブの間に鉄製のストップコックが取り付けられている点のみが前述の気圧計と異なります。
複合気圧計。長さ約90cmの気圧計管の両端に球を1つずつ吹き付ける。一方の球の終端に、毛細管のような小さな管をはんだ付けし、この球のすぐ近くで太い管を曲げる。この際、一方の球の中心がもう一方の球の中心から90cm離れるようにする。太い管と2つの球の半分を満たす量の水銀を注入する。最後の球の残りの空間にはアルコールを充填する。
これに別の処分を与えることができます 60計器。気圧計の管を2つ、3つ、または4つに分割し、中間の毛細管で再び結合して、大小の管の列を形成し、交互に一方の端をもう一方の端にはんだ付けします。次に、この複合管に図3、図25に示す形状を接続し、上部の曲がった部分にそれぞれ小さな管を接続します。これは、計器に水銀を簡単に充填できるようにするためのものです。水銀を注入したらすぐにこれらの管を密閉します。複合気圧計の目盛りは、良好な標準気圧計と比較することによって作成されます。2つまたは3つの固定点を取得した後、目盛りを続けるのは簡単です
ゲイ・リュサックの気圧計。――内径が非常に均一で、直径4/10インチ、長さ35インチ半の管を用意する。その一方の端を密閉し、もう一方の端を引き出す。次に、密閉端から全長の約3分の2のところで管を切断し、その間に毛細管をはんだ付けして2つの部分を再び接合する。全体を一直線に保つ。 図1、図2参照。引き出した管の先端の基部から数インチのところで横方向に穴を開け、円錐状の金属の先端を使って、穴の縁を管の内側に押し込む。小さな漏斗状の窪みを作るようにする。その開口部は非常に小さくなければならない。計器に適量の水銀を入れた後、沸騰させて、 61細い鉄線を管内で撹拌して空気の泡を取り除きます。次に、引き出された管の部分を取り除き、広い部分の端を密閉します。器具全体に、 図2、図3で示されている曲率を与えます
ブンテン気圧計。この装置は、前述の装置とは一点だけ異なる。すなわち、毛細管が2つのはんだ付けされた部品で構成されており、一方の部品がもう一方の部品に貫通し、毛細管先端部で終端されている点である。この配置は、図2のpl. 2に示されている。
実演用横穴付き気圧計。長さ39インチ、厚手の側面、内径0.2インチの管を用意する。片方の端を密閉し、そこから8インチの距離で絞りをかける。絞り口から約12~16インチのところに管に穴を開け、その穴に別の部品をはんだ付けする。この部品はコルクで塞ぐか、空気袋で覆うことができる。この計器は図2、図15に示されている。
実験用ベルグラス。これは、片方の端が密閉され、もう片方の端が広げられたり縁取りされたりした管状のものです。非常に便利で、化学実験でよく用いられます。また、少量の物質を保存する際に瓶の代わりにもなります。 62図3、図12 のように、まっすぐである必要があります。図3、図29のように、湾曲している必要がある場合もあります。これは特にレトルトとして使用する場合に当てはまり、その場合は密閉部分を薄くする必要があります。図3、図6は、管状のレトルトを示しています
吹き管。—本稿では、本書の冒頭で述べた吹き管を構成する様々なガラス片について解説する。図1、19参照。
燭台に用いられる嘴部Cは、単に曲がった管で、その先端に電球が吹き付けられている。電球は先端が尖っており、炎の中で長時間回転させることで側面の厚みが増す。
ランプに用いられるくちばしは、単に曲がった管C’であり、炎の中で回転させることによって開口部が狭くなっています。このくちばしの先端は、前段落で述べたくちばしのように突き出ているのではなく、太くなっています。これは、ランプの炎で溶けないようにするためです。
DF管の内径は0.4インチ(約10分の4インチ)で、側面はかなり太くなっています。まず、片方の端を縁取りして少し広げ、次にもう片方の端から約5cmのところで絞り加工します。絞り加工した部分が可能な限り円錐形になるように注意し、バルブが適切に機能するようにします。このバルブについては6ページで詳しく説明しています。
チューブdは 63DF管は、管内を上下に通過できるように必要に応じて調整します。これは、吹き手にとって使いやすいように管を長くしたり短くしたりするために使用します。下端はワックス糸で巻き付けられ、気密性を高めます。マウスピースは、管の端を広げ、広げた部分がまだ柔らかいうちに、両側を斜めに押し付けることで作られます。これにより、マウスピースが平らになり、唇へのフィット感が向上します。この端をわずかに曲げることで管が完成します
ブラダーまたはエアー リザーバーをチューブ E に便利かつ安全に取り付けるためには、このチューブの端を広げ、柔らかい端を平らな金属面に押し付けて、端を強く折り上げるように注意する必要があります。
カプセル。これは非常に小さな水銀漏斗で、開口部、つまり首が閉じられています。これらの漏斗をカプセルにするには、首をできるだけ近くまで切り込み、開口部を柔らかくして閉じ、平らにする必要があります。この作業を行う際は、ペンチでカプセルの端を持ち、金属片でガラスを押し付けて穴を塞ぎ、カプセルの平らな底を形成します。図2、図23を参照してください。
別の方法。先端の電球を吹き飛ばした後、細い部分を柔らかくして 64球根の先端部分を押さえ、そこに急激に強く息を吹き込みます。こうすることで、球根は2つのカプセルに分離します。カプセルは縁取りするだけで済みます。先端と反対側の球根部分を形成するカプセルを炎に当てるのが難しい場合は、小さなガラス棒を取り付けることができます。その後、軽く強く息を吹き込むだけで簡単に分離できます
場合によっては、両面を持つカプセルを作らなければならないこともあります。これについては、 「ニコルソン比重計」の記事で説明します。
デカルト的な悪魔。非常に細い管の先端に球を吹き付け、球の一部を加熱して嘴状に延長する。これは補助管を用いて行うことができる。補助管は球の加熱部分に接続すると、付着したガラス部分を一緒に吹き飛ばす。こうして球のこの部分は小さな尖端に延長されるので、先端を切断して小さな開口部を残す必要がある。主管は球から半インチの距離で切断し、両端を引き出してリング状にねじる。球の横に小さな嘴を形成する代わりに、リング状にねじった後に尾部に穴を開けることもできる。あるいは、ねじった部分の管路を塞がないように工夫することもできる。一般的に、これらの球のリングには、図2、図22に示すように、小さなエナメル製の図形が吊り下げられている。 65管の先端の小さな部分に吹き付ける単純な電球は、リュディオンまたはデカルト的なデビルの代わりとなることができます。図2、図8を参照してください
通信用花瓶。直径の大きな管を用意し、一方の端を漏斗にし、もう一方の端を瓶の首の形にします。そして、図4、図11に示すような形に管を曲げます。次に、目的に応じて、他の管を様々な形に曲げます。そして、これらの管を、穴の開いたコルクを使って大きな管の首に固定します。このようにして、様々な実験のために管を交換することができます。
滴下管。—滴下管という名称 は、化学の分野で広く用いられるガラス製の器具で、少量の液体を一方の容器からもう一方の容器に移す際に、どちらの容器も動かすことなく使用するために使用されます。滴下管は、用途に応じて様々な形状とサイズで作られています。
2点の間に球根を吹き込み、ガラスが元の硬さに戻る前に、球根を楕円形に伸ばします。2点を切り、縁取りをします。
バルブまたはリザーバーが大きすぎてチューブの厚さを犠牲にして形成できず、かつ十分な強度を保つ必要がある場合は、大きなチューブとは別に吹き付けて、2つの小さなチューブにはんだ付けする必要があります。 66チューブのうち1本には一定の曲率を与える必要があります。図2、20を参照してください
少量の液体を計量するために、滴下管が用いられることがあります。この場合、先端を急激に引き抜き、軸または管に黒色のエナメルで目盛りを付けます。
図2(Pl. 2)の図21は、いくつかの実験で用いられた特殊な滴下管を示している。一般的な滴下管と同じ方法で作られるが、尾部を形成する際に先端を密封し、そこからリング状に曲げ、Aの位置に穴を開ける点が異なる。
図3の26は別の種類の滴下管を示していますが、これについては説明は不要です。
噴水 —水力装置の構造に詳しい方なら、ガラス管を適切に配置することで、多種多様な噴水を作り出すことができることは容易に理解できるでしょう。以下にその例を示します。
循環の泉。長さ24~30インチ、直径約1.5インチ、側面がかなり厚い管を用意する。その片方の端に球状の膨らみを作り、もう片方の端をU字型に曲げる。図3、図4に示すように引き伸ばした後、Bの箇所に穴を開け、そこにコルク栓を差し込める短い部品を取り付ける。次に、最初の球状膨らみと同じ大きさの球状膨らみを用意し、非常に長く、ほぼ毛細管のような先端に半田付けする。 67チューブをジグザグに曲げて、マルタ十字、星、バラ、または思い浮かぶ他の図形を描くようにします。このねじれたチューブに接続されている側と反対側の球根は、ボトルの首のような形状にする必要があります。これは、大きなチューブの引き出し部分を受け入れるためです。大きなチューブの先端が、球根との接合部で小さなチューブの首にほぼ触れるまで、球根内に挿入する必要があります。この配置は図に示されています。次に、小さなチューブのもう一方の端を大きなチューブの球根に密封します。次に、少量のセメントまたは封蝋で、小さなチューブの球根と大きなチューブの先端の間の隙間を閉じます。このように器具を準備したら、あらかじめ赤く着色したアルコールを、球根の1つを満たすのに十分な量、首bから挿入します。次に、コルクと少量のセメントまたは封蝋で首を閉じますあるいは、このネック部分を楽器に形成する代わりに、追加の部分を先端まで引き出すことで、気密に密閉できるようにすることもできる。
圧縮の泉。太い管に、厚い側面を持つ毛細管を挿入する。この毛細管は、太い管の先端より少し先まで通す。太い管は軟化させてから、もう一方の管と同心円状に固定する。そして、共通部分を引き出す。管が完全に冷え、細い管が太い管の中央にしっかりと固定されたら、毛細管を切断する。 68適切な距離を置いて縁取りし、端近くで絞めます。端はコルクで完全に閉じられるように作られていなければなりません。図2、図29を参照してください
間欠噴水。この装置は図3、図16に示されている。円筒形の貯水器を毛細管の先端にろう付けし、先端に穴を開けて密閉する。貯水器の先端を急激に引き伸ばし、非常に小さな開口部を設ける。次に、毛細管を図に示す形状にする。次に、水銀漏斗に似た、しかしはるかに大きな漏斗を用意する。この漏斗の首を絞め、管をサイフォン状に曲げる。
英雄の泉。――管の先端に電球をはんだ付けし、電球を漏斗状にする。漏斗をコルクで閉じ、管のもう一方の端に最初のものと同じ電球をはんだ付けする。次に、2本の管の間に3本目の電球をはんだ付けする。2本の管のうち、一方はもう一方の2倍の長さにする。長い方の管を最初の管の電球にはんだ付けし、短い方の管の先端を引き出す。これで、一方の端に漏斗、もう一方に先端が狭まり、その長さに2つの電球がある長い管が完成する。装置全体を、図3、図21に示す形状にする。
漏斗。—彫刻を見れば、漏斗は様々な器具のために作られる必要があることがわかります。 69したがって、できるだけ早くそれらをうまく作る技術を習得するべきです。以下は最も頻繁に必要とされるものです
レトルト漏斗。管の先端に球状の部分を吹き付け、球状の部分の上部を炎に当て、十分に柔らかくなったら、管の反対側に強く息を吹き込みます。空気は球状の部分を通り抜け、柔らかくなった表面の面積に応じて穴の大きさが変わります。このようにして漏斗の開口部が作られれば、あとは、現状では脆く不規則な端部を調整するだけで済みます。これは非常に簡単です。端部を柔らかくし、最も突出した部分をはさみで切り落とし、薄い部分を折り曲げて厚くします。漏斗を炎の中で回転させると、小さな凹凸がなくなり、端部が丸くなります。図2、図24を参照。
漏斗をチューブのサイズに比例して非常に大きくしたい場合、大きなチューブから電球を作り、その後小さなチューブに半田付けして、上記の方法で漏斗に変換します。
細い管に水銀を注入するための漏斗。—水銀漏斗は図2の25に示されています。2点の間で電球を吹き、一方の点を切り落とし、 70前の記事で説明した方法で、その場所の電球を開けてください
静水圧漏斗。これは図3 、図31に示されています。化学実験で頻繁に使用される器具です。上記の方法で管の先端に漏斗を作ります。まず、管の中央付近に球を吹き付けておきます。その後、図に示す形に管を曲げます。
砂時計。互いに近い管に4つの球を吹き付け、両端の球を漏斗のように開き、足で砂時計を作る方法に従って平らな支柱または台座の形にします。これらの足の1つを隔てる溝を完全に塞ぎ、残りの2つの球の間の通路をある程度塞ぎます。そして、必要と思われる量の砂を入れた後、もう一方の足と球の間の溝を閉じます。 図3、図13を参照。
油圧ラム。この器具は図4、図15に示されている。長さ約6フィート、厚手で直径の大きい管を用いる。一方の端(k)を密閉し、もう一方の端を縁取りする。pに、バルブを取り付けられるよう絞った別の部品をはんだ付けする。管のlに穴を開け、管を引き出してそこに漏斗を取り付ける。そして、管を螺旋状にねじる。 71一方、圧縮源 oと漏斗mを作り、2つのバルブpとlを所定の位置に取り付けたら、封蝋でこれら2つの部品を固定します
比重計—比重計は、液体に浸すとすぐに密度または比重を示す計器です。比重計は、目盛りが異なる場合もあれば、名称が異なる場合もあります。以下は、実に様々な種類の比重計が使用されている例です。
ボーメ比重計。2点間に円筒を作り、それを薄い側面を持つ管の先端にろう付けする。管の外側は極めて均一でなければならない。比重計の柄となる開口部を少量の蝋で塞ぐ。図1、図9および図15を参照。ろう付けは適切に行われなければならない。ろう付けが完了し、柄が中心にしっかりと合ったら、先端の基部から少し離れたところで貯蔵部を絞り、この部分の管腔をかなり狭めるように引き出す。次に、管を塞いでいた蝋の球を取り除き、円筒の先端を引き抜き、絞りによって円筒から引き離された部分を、慎重に管内に息を吹き込んで球状にする。貯蔵部を円筒形ではなく球形にする必要がある場合は、息を吹き込むことで柔らかくし、膨らませる必要がある。 72水銀管の場合、管は詰まった箇所で完全に塞がなければなりません。この場合、シリンダーから引き出された部分は、最先端から息を吹き込むことで球状に膨張し、器具が完成した後に切断されます
前者の場合、器具に鉛の散弾を充填し、少量のワックスで下側のバルブ内に固定します。これにより、詰まった部分の管が閉じられます。後者の場合、バラストをまず大きな容器に入れて試験した後、小さな容器に移し、すぐに小さな容器を密閉します。
優れた比重計の必須条件の一つは、装置を水中に沈めた際に、軸が完全に垂直に保たれることです。したがって、バラストをテストする際に軸が斜めになっていることに気づいた場合は、水から引き上げる際に、軸を拭いて乾かし、円筒と小さな球の間の詰まった部分を炎に当ててください。軸が柔らかくなったら、比重計の軸が垂直から離れる方向に少し曲げるだけで、簡単に欠陥を修正できます。
最後に、計器に重しを載せたら、目盛りを記した紙片を計器の内側に固定して、計器軸を密封する必要があります。
この操作方法は、ボーメ比重計、ペーズセル、ペーズリキュール、 ペーズアシッド、比重 計という名称で知られるすべての比重計に同様に適用できます。 73目盛りの配置において、 ステムのサイズと長さは、目盛りの度数に与えたい寸法と、機器の用途によって異なります。ボーメ比重計やペーズセルのステムは、比重計よりも一般的に太く短くなっています。 図4の図19、20、21は、それぞれ異なる比重計を示しています。
ニコルソン比重計。毛細管の先端に球をはんだ付けし、非常に広い漏斗、あるいはカプセル状になるように開き、縁を縁取り、毛細管との接続部を溶かして毛細管の開口部を閉じる。毛細管のもう一方の端を円筒形の容器にはんだ付けする。円筒の下端の先端を柔らかくし、管を塞いで先端がガラス棒になるようにする。この棒をフック状に曲げる。次に、水銀漏斗を作るかのように、先端に球を吹き込む。ただし、先端と反対側の球の半球を柔らかくし、先端を口に入れた後、漏斗状になるように球に息を吹き込むのではなく、球から強く空気を吸い込む。こうすると、ガラスの柔らかくなった部分が内側に引き込まれ、図 2に示すように、両面を持つカプセルが得られる。 17. このカプセルには、上部に小さなハンドルが取り付けられており、このハンドルで、前述のシリンダーの底部に形成されたフックに吊り下げることができます。
この比重計は常に 74実験する液体に沈めるべき同じレベルは、柄に黒のエナメルを少し塗ることで印が付けられています。この器具は 図4、図23に示されています。形状のバリエーションは図4、図22に示されています
二分岐比重計。互いに作用しない2種類の液体の相対密度を測定するには、中央で曲げられ、両端が広がった単純な管を使用します。図2、図11を参照。
3分岐比重計。これは、2つの分岐が平行になるように曲げられた管で構成されています。この管の曲率点に別の管がはんだ付けされ、図12の図2に示されている方向に曲げられています。2つの分岐を異なる液体に入れ、操作者が3つ目の分岐から空気を吸い込むと、2つの液体はそれぞれの管内を、それぞれの比重に反比例する高さまで上昇します。
四分岐比重計。これは単に三回曲げられ、先端が広がった管である。図2、図13。
2 分岐、3 分岐、4 分岐を持つ比重計を目盛りで区切るには、チューブを特定の数の等しい部分に分割する必要があります。
マノメーター。—ほぼ毛細管状の、内径が非常に均一な、そして 75支える圧力の程度に応じて、側面の厚さを増減します。このチューブの一端を密閉し、中央付近に厚い側面を持つ球根を吹き付け、図9の図2に示すようにS字型に曲げます。エアポンプのレシーバーの下の空気の弾性を測定するためのマノメーターでは、一般的に、一端が閉じられU字型に曲げられたチューブが使用されます。図2の図10。突然の空気の流入による機器の破損を避けるため、密閉部分からある程度の距離でこれらのチューブを収縮させるように注意してください。マノメーターには目盛りが付いていますが、これについては後ほど説明します
マリオットの管。—図7の図2に示されている 。長さ39インチの管で、一方の端は閉じられ、もう一方の端は縁取りされて広くなっており、閉じた端から8インチ離れたところでU字型に曲がっている。この器具の目盛りについては後述する。
リン火瓶。これは、一方の端が閉じられ、もう一方の端がコルク栓を差し込めるように広げられ縁取りされた短い管である。図3、図34。この小さな容器の中にリンが封入されている。この形状のガラスは、様々な化学実験に用いられる。
脈拍計。この器具は、両端にバルブが付いたチューブで構成されており、部分的に硝酸エーテルが充填されており、 76エーテルの沸騰によって容器内部の大気が完全に追い出された瞬間に密封されます。図2、図16
ポンプ。シリンダーB(図12、4)を細いチューブCの先端に半田付けし、その接合部を漏斗状にしてバルブを取り付けます。ポンプの太いチューブまたは本体をDで穴を開け、そこにチューブを曲げてエルボ状にし、反対側を広げて漏斗状にします。この漏斗には、図に示すように、2つ目のバルブを取り付けることになります。次に圧縮源Eを準備し、コルクと少量の封蝋を使用して、分岐Dに固定します。ピストンAを準備するには、チューブの端にバルブを吹き込み、バルブの端を平らにして真ん中を絞め、チューブにしっかりと固定するために、糸をねじることができる場所を作ります。ピストンのもう一方の端を A のようにリング状にねじって完成させます。バルブはコルクまたは木の小さな円錐で形成され、中央には十分な大きさと重さの鉄線が入っており、良好な演奏が可能です。
化学実験用レトルト。図9の図版3は、大きな管と小さな管を組み合わせたレトルトを示しており、多くの化学実験で非常に有効に活用できます。このような容器を用いてガスを蒸留する場合、まず一端を閉じた太い管に原料を入れ、次にもう一端をレトルトに通します。 77管は引き出されるか、細い管にはんだ付けされます。図3、図8と図29は、このような容器のさまざまな形状を表しています。多くの場合、コルクを使って太い管と長く曲がった細い管を接続することで、一種のレトルトを形成できます
管状レトルト。これは図 3の図 6に示されています 。前の記事で説明したようなレトルトを用意しますが、閉じた端の近くで曲げます。図 6 の A で穴を開け、図1 の図11 に示されているような、あらかじめ引き出されて密封されている小さな管片をそこにはんだ付けします。はんだ付けが終わったら、小さな管の端を柔らかくし、穴を開けて、コルクで閉じることができるようにボトルの首の形にします。目的に応じて開口部を形成して器具を完成させます。図では、レトルトに息を吹き込んで管に穴を開けやすくするために、端が引き出されているように示されています。
ランフォードのサーモスコープ。この器具は図3、図35に示されている。毛細管状のチューブを用意し、その両端に球状の部分をはんだ付けし、横に穴を開けて、そこにあらかじめ引き出しておいたチューブの先端をはんだ付けする。このチューブの先端は、球状の部分Aの密閉を終えるために開けておく。その後、図に示すように、2本の枝を曲げる。液体を器具に導入したら、 78貯蔵庫として機能する小さな管を密閉します。
この器具は別の方法でも作ることができます。2本の管を用意し、一方はもう一方の2倍の長さにします。それぞれの管の一端に電球をはんだ付けし、長い管の長さの約3分の1のところで電球から離れ、直角に曲げます。小さな管に対応する距離に穴を開け、長い管の端を穴にはんだ付けします。はんだ付けが完了し、システム全体が図35のpl.3で示された形状になったら、短い管の開口部から少量の着色酸を導入し、貯蔵庫として機能する短い管の端を密閉します
一般的に温度計として用いられる管の内径は、1/8インチまたは1/12インチです。目盛りの付け方については、後の章で説明します。
サイフォン。—シンプルなサイフォンは、ガラス管を中央から少し離れたところで曲げたもので、⋂と⋀の中間的な形状をしています。脚は後者のように引き伸ばされていますが、曲げた部分は前者のように丸みを帯びています。管は 中央ではなく中央付近で曲げられています。これは、脚の長さが不均等になるようにするためです。この配置は不可欠です。サイフォンは様々な目的のために、様々な長さと直径で作られています。それらは… 79毛細管現象が強いチューブは、水の中に入れるだけで作動します。液体は毛細管現象によって上昇するため、大型サイフォンを使用する場合のようにチューブを通して吸い込む必要はありません
ヴィルテンベルク・サイフォン。このサイフォンは、2つの枝の長さが等しく、両端がU字型に曲がっている点を除けば、単純サイフォンと同じです。図3、図22。
3つの枝を持つサイフォン。この器具はpl. 2 、図19で示されています。管の一方の端を閉じ、もう一方の端を引き出します。縮めた端から数インチのところに穴を開け、もう一方の端をワックスで閉じた小さな管を穴にろう付けします。管をサイフォンを構成するのに必要な曲げを施し、2つの枝を開きます。2つの管のろう付けは、小さな管の先端を曲げて大きな管と平行にすることで容易になります。サイフォンをうまく仕上げたい場合は、小さな管の吸い口を縁取りして広げ、吸い口の近くに電球を吹き付けます。
ジェット噴流式サイフォン。この器具は図1の図3に示されている。直径の大きい管を用意し、一方の端を閉じ、もう一方の端を引き出す。絞り口から、同じく引き出した別の管の先端を差し込めるように、絞り口を切り取る。 80ほぼ毛細管です。小さなチューブの先端がリザーバーの内部約1インチに固定されるように、これらをはんだ付けします。後者をBで再び穴を開け、そこに前者と同じ直径の別の枝をはんだ付けします。ただし、その側面がリザーバーの側面に隣接するように固定します。最後に、図に示すように枝を曲げます
スプーン。毛細管の先端に球状の部分をはんだ付けする。漏斗のように球状の部分を開くが、開口部は横向きにする。吹き開いた部分の縁をはさみで切り、球状の部分が球形またはオリーブ形であれば、スプーンまたはおたまの形にする。この器具は少量の酸を採取するのに便利である。図3、図11。
水準器。—水準器は図28の図2で示されています。非常にまっすぐで、すべての部分の厚さが正確に同じ側面を持つ管を用意します。一方の端を密閉し、もう一方の端を急激に引き出します。管のほぼ全体をアルコールで満たし、先端をろうそくの火で密閉します。
足でガラスを試験する。片方の端から管を引き出し、底から1インチのところで管を塞ぎ、管をほぼ完全に塞ぐようにする。図1、図12。先端を切り落とし、開口部を閉じ、端全体を完全に柔らかくする。次に、それを吹き込んで球状にし、漏斗状に破裂させる。さて、 81収縮部分を火に当てて、通路を完全に閉じます。漏斗の縁を縁取りして柔らかくし、平らな金属板に押し付けて足または台座の形にします。試験ガラスに必要な長さに管を切り、開口部の縁を縁取りします。これは非常に便利な小型化学器具です。図10の図3に示されています
温度計。—温度計は、大気中または検査対象となる物質内の温度変化を測定するために用いられる機器です。現在使用されている主なものは以下のとおりです。
普通の温度計。—標準温度計を作りたいなら、内径に完璧な精度の毛細管が必要です。水銀滴を緩やかな傾斜で、あるいはゴム製の瓶から空気を吹き込んで管内を通過させ、どの位置でも同じ長さの金属柱を形成することで、管の直径が一定であることが保証されます。
通常の体温計の場合、この注意は不要です。いずれの場合も、多かれ少なかれ毛細管状の管を使用し、その先端の片方に球形または円筒形の貯留層を吹き付けたり、はんだ付けしたりします。図4の図1と図2を参照してください。器具には十分に精製された水銀またはアルコールを充填し、管内で沸騰させて空気を追い出します。器具の全長にわたって加熱する必要があるため、器具を手すりの上に置く必要があります。 82温度計の管の上部に小さな漏斗をはんだ付けすると、作業がかなり容易になります。また、液柱が 空気の泡によって妨げられるのを避けるために、容器の上部は、図4の図 2 に示すように完全に球形にするのではなく、円錐形にする方がよいでしょう (図4の図3) 。
沸騰によって水銀またはアルコールに含まれていた空気がすべて排出されたら、直ちに機器の開口部をこれらの液体のいずれかを満たした容器に突き刺します。あるいは、代わりに液体を漏斗に注ぎ込み、機器が常温で完全に満たされるようにします。漏斗を使用している場合は、漏斗を切り離し、容器の温度を適切に上昇させることで、柱の頂点が平均温度として選択したい点に接するまで液体を排出します。この操作は、温度計の進路調整と呼ばれます。
温度計を閉じるには 2 つの方法があります。 83水銀柱の上を真空にするか、空気を残しておくかのどちらかです。前者の場合は、管の先端を引き出した後、開口部から一滴が出てくるまで液体を加熱します。その後、先端をすぐに噴流の中に入れ、密閉します
後者の場合、器具を常温で密封し、密封によって形成されたガラスのボタンを赤白熱させた後、水銀の温度を急激に上昇させる。水銀は上昇する際に封入された空気を圧縮し、管の先端にある赤熱したボタンを膨張させ、一種の貯蔵庫を形成する。この貯蔵庫は、水銀柱の上に空気を残しておく場合に不可欠であり、水銀の温度が著しく上昇した場合に器具が破裂するのを防ぐためである。図4、図13を参照。
ダイヤル式温度計。直径1/6インチの管の先端を2箇所に切断し、その片方の先端に直径1/8インチ、長さ6インチの管をはんだ付けする。この細い管の先端を閉じ、もう一方の先端の根元付近の容器の一部を加熱して、そこに球を吹き付ける。吹き付けた先端を球から少し離れたところで切断する。細い管の先端を開いて縁取りし、U字型に曲げる。図4、図16参照。84
球と容器にアルコールを満たし、水銀を一滴加えます。水銀は細い管の一定の空間を満たします。この水銀の表面には小さな鉄の重りが付いており、そこに糸が結ばれています。糸のもう一方の端は滑車に通され、滑車の軸が針を回します。アルコールの膨張または収縮によって水銀が上下し、その結果、文字盤の針または目盛りが動きます。この温度計は他の温度計と同様に、標準温度計と比較することで目盛りが付けられます
化学温度計。この計器は単なる一般的な温度計であり、紙に刻まれた目盛りは非常に薄いガラス管に収められています。これは、計器を液体に浸しても目盛りが変化したり破壊されたりするのを防ぐためです。図4、図5、図6、図7は、様々な種類の化学温度計を表しています。
温度計のケースは2通りの方法で作ることができます。1つ目は、直径がかなり大きく、側面が非常に薄い管を用意します。片方の端を引き出して先端を消し、ケースの方向と垂直な方向にリング状に曲げます。このリングに温度計の軸を通し、大きな管と平行になるようにします。目盛りをケースの内側に固定するには、封蝋を少量垂らし、紙片の上に置きます。 85ケースの側面に支えられているので、温めるだけでそこに密着し、目盛りをしっかりとケースに固定します。ケースの上部を引き出して閉じ、管を消して、ケースの下端のリングに差し込まれた温度計のチューブに半田付けします。接続部を柔らかくなるまで加熱し、チューブにマークされたゼロがケース内の目盛りのゼロと一致するまで温度計を上下に押します。図4、図6、図7を参照してください
ケースを作る2番目の方法は、次の通りです。側面が薄く、温度計全体を収容できる大きさのチューブを用意します。チューブの一端を引き出して、絞り部から少し離れたところで絞ります。この絞りは、比重 計の記事で説明されている方法でバラストを充填する小さな球状部を形成するように行う必要があります。ケースに小さな綿球を入れた後、目盛り付きの温度計を、容器が綿球の上に乗るように入れます。ケースの上端は、リングまたは絞り部で終端し、器具をコードで吊り下げられるようにします。pl . 4、図4および図5を参照してください。
らせん温度計。毛細管ではないが、側面が細い管を用意し、その片方の端を閉じ、金属棒で押して曲げます。そして、その管を、 86同じ平面です。図1、図13を参照してください。後半の巻き付けは、金属棒の代わりに指で操作できます。このようにして形成された貯留層が十分に大きくなったら、その端に毛細管をはんだ付けし、螺旋の軸に垂直な方向に向けます。器具は図4、図8に示されています
ポケット温度計。—ポケット温度計は、毛細管が螺旋から直線的に離れるのではなく、螺旋の延長となるように回転している点を除けば、前述の温度計と何ら変わりません。図4、図17を参照。
最高温度計。この装置は、通常の水銀温度計を容器の起点付近で直角に曲げたもので、その水平柱に鋼鉄または鉄の小さな棒が挿入されている。この棒は管内を滑ることで、摩擦がほとんどないため、指標として機能する。この指標では水銀より上の真空状態で装置を密閉できないため、温度計の密閉方法2の項で説明したように、小さな容器で密閉を終える必要がある。この装置は図4、図24に示されている。
最低温度計。—この計器は前述のものとほぼ同じ構造です。ただし、液体はアルコールでなければならず、指標は小さな棒状のものを使用します。 87エナメル質は、温度計の管の内径ほど大きくてはいけません。管の上を真空にすることで、管を密閉します
ベラニの最高温度計。この温度計は図9 の pl. 4で示されています。非常に規則的で、内径が約 1/8 インチまたは 1/12 インチの管を用意します。両端に、一方が他方よりもかなり大きい容器をはんだ付けします。大きい容器の近くを曲げ、計器を A までアルコールで満たします。その上に、一方の端が閉じられ、もう一方が四角に切断された非常に小さな管片からなる最初の指標を配置します。この管の内部には、管に押し込まれた小さな鉄の棒によって髪の毛の両端が固定されています。この指標より上に一定量の水銀を入れ、B に曲げ、C まで再び水銀を追加し、最初のものと同様の別の指標を追加します。最後に、管の残りの部分と小さな容器の半分をアルコールで満たし、先端を密封します。
示差温度計。—この器具は図3、図14に示されている。長さ10インチまたは12インチ、内径1/8インチまたは1/12インチの管を用意する。一方の端に球を吹き付け、管を長さの4分の1に向かって直角に曲げる。同じ方法で2本目の管を用意し、曲げた端をはんだ付けして、両端に球が付いた1本の管を形成する。 88球状のものの一つに、赤みがかった硫酸を少量注ぎました。
上記の方法の代わりに、長さ20インチまたは24インチ、上記の直径のチューブを1本用意し、両端に球状のものをはんだ付けし、チューブを2回曲げて数字の形になるようにし、硫酸を注ぎ、開いた部分を密閉します。示差温度計の目盛りは、他のすべての温度計と同様に、後のセクションで説明します
鯨蝋結晶化用管。小さな毛細管を用意し、その片方の端を輪状に曲げ、もう片方を円筒形の容器にろう付けする。容器の容量の3分の2まで、硫酸エーテルに溶かした非常に純粋な鯨蝋を満たす。容器の先端を密閉する。図3、図27参照。
液体の熱伝導性を証明するための管。これは図2の26に示されている。これは一方の端が密閉され、もう一方の端が縁取りされ、液体の柱の上部が熱にさらされるように曲げられた管である。
蒸気の密度を推定するための管。図14のpl.2に示されています。これは、一方の端が密閉され、もう一方の端が縁取りされ、図に示すように曲げられた単なる管です。
89
物質を熱とガスにさらすための管。この器具は、中央でU字型に曲がった管で構成されています。図3。化学分野では、物質を高温と特定のガスの作用に同時にさらしたい場合によく用いられます。この管は、蒸留においてガスや液体を冷却するためにも用いられます。この場合、曲がった部分を水または凍結混合物に浸すか、湿らせた紙や布で包みます。
自然史資料または化学製剤の保存用チューブ。封入する対象物の幅と長さに対応したチューブを用意し、一方の端を引き出して先端を塞いだ後、リング状にねじる。開いた方の先端から対象物を挿入し、その後、チューブを引き抜く。対象物の保存に必要な液体をチューブに充填し、先端を密封する。 図2、図27参照。
穀物を保存するときや、化学の分野で、時々少量必要となる塩やその他の化合物を入れるためにチューブを使用するときなど、物体を自由に取り出せるようにしたい場合は、容器の端を密閉するのではなく、コルクで閉じられるように縁取りをします。
場合によっては、空気の影響から物質を固定するのにコルクだけでは不十分なため、少量のセメントで補強する必要があります。 90黄色のワックス2部、テレビン油1部、少量のベネチアンレッドを混ぜて溶かすと、このような目的に非常に役立つセメントが得られます
管の中に閉じ込めた物体を吊り下げる必要がある場合もあります。その場合は、小さなガラスフックを取り付け、その先端を管の上部に半田付けします。この作業は、器具を支えるための外側のリングを作るのと同時に行います。フックを慎重に回転させ、管の端が柔らかい状態で全体を注意深く冷却することで、フックを管の中央に固定することができます。図3、図20を参照してください。
卵を空にするためのチューブ。これは単純なチューブで、一方の端は毛細管現象の箇所まで引き出され、そこからV字型に曲げられています。図3、23を参照してください。
著者がこの器具と図 26のpl. 3で示されているチューブをどのように応用したかは、1828 年11 月 15 日付け Annales des Sciences Naturellesに掲載された回想録で紹介されており、自然史コレクション用の卵のコレクションを耐久性のある形で準備し、提供する新しい方法について述べています。
四元素の小瓶。—この器具は図2、図27に示されている。片方の端から管を引き抜き、先端から5cmほどのところで管を塞ぎ、縮んだ部分を輪状にねじる。管のもう一方の端を引き抜き、適切な 91液体を充填する場合は、管の先端を取り外し、密封します。四元素の小瓶に充填するために一般的に使用される液体は、1. 水銀、2. 炭酸カリウムの非常に濃い溶液、3. テレピン油、4. アルコールです。また、管内に少量の空気を残しておきます
水撃法。図2、図18はこの器具の模型です。直径が大きく、側面が厚い管を用意し、一方の端を密閉し、もう一方の端を引き出します。密閉した部分の底部に電球を吹き付けます。次に、管内に一定量の水を入れて沸騰させ、大気中の空気を排出します。すべての空気が排出され、管内に蒸気と水だけが残っている状態になったら、開口部を密閉します。
このように管を封印しなければならない場合、管の先端をやや急激に引き出し、ごく小さな開口部を残すように注意する必要がある。これは、吹き管で吹き出したろうそくの噴流に先端をさらすのに十分な大きさで、封印が完全かつ急激に完了する程度である。その後、この封印部分をランプの炎の中で回転させることによって丸めることができるが、その際、先端の両側に十分なガラスの厚みを残しておく必要がある。この予防措置を怠ると、管内の部分的な真空によって支えられていない軟化したガラスに大きな圧力が作用し、 92物質が平坦化したり、沈み込んだりする現象を引き起こし、その後は修正できなくなります。修正するには、チューブ内の液体と修正するガラスを同時に加熱する以外に方法はありません。これは非常に繊細な作業です
ウェルターの安全管。管の一端を閉じ、他端を引き出した後、図18の図3に示すような曲率を与える。次に、部分abの中央で横方向に穴を開け、そこに管の先端をはんだ付けする。もう一方の端には漏斗がはんだ付けされている。漏斗はコルクで閉じる必要がある。はんだ付けが終了したら、電球を吹き飛ばし、図に示すように管をS字に曲げる。次に、閉じた端を開き、縮んだ部分を切り落とす。93
吹きガラスの芸術V.
化学および哲学機器の卒業
これらの機器の製造に使用される物質について。
卒業という主題に進む前に、さまざまな計器、特に気圧計や温度計に充填するために一般的に使用される物質について少し説明する必要があります。
水銀は、あらゆる異物を完全に除去して精製されなければならない。セーム革に通すことで、水銀に含まれる可能性のある塵埃から分離することができる。非常に硬い結び目を結び、圧力をかけることで水銀を細かい雨のように流し出す。この方法は、単に浮遊物として存在する水銀の精製には十分であるが、精製しようとする水銀にスズ、鉛、その他の金属が溶解して含まれている場合は不十分である。その場合は、水銀を蒸留する必要がある。蒸留によって固定された水銀は、 94金属は残ります。蒸留によって生成された水銀酸化物は、蒸留された金属を硫酸で撹拌し、その後大量の水で酸がすべて除去されるまで洗浄することによって除去されます。その後、吸取紙で可能な限り完全に乾燥させ、その後適度に温めます
アルコールは非常に純粋で、十分に精製されている必要があります。アルコール自体は無色であるため、毛細管では見えないため、着色する必要があります。アルコールに着色するには、カルミンを注入し、しばらくしてから透明な溶液をデカントまたは濾過します。液体は完全に透明で、異物は一切含まれていてはいけません。標準温度計の製造にアルコールを使用することは適切ではなく、水銀の方がはるかに好ましいです。
硫酸。示差温度計やランフォード式温度計に用いられます。水銀よりも軽く、揮発性も極めて低いという利点があります。この二つの性質に加え、水蒸気を吸収する性質から、様々な計測機器に用いるのに非常に適しています。硫酸は非常に高濃度で、カルミンで赤く着色していなければなりません。
エーテル。いくつかの小さな器具に充填されている硫酸エーテルと硝酸エーテルは、これらの液体がいかに容易に沸点に達するかを示すためだけに使用されます。
卒業全般について。一般的に言えば、卒業とは境界線で区切られるものであり、 95表面と容量を、ある一定の数の等しいまたは比例する部分に分割します。ここでは、実用幾何学によって提供される、そのような分割を数学的な精度で行う方法について扱うつもりはありません。これらの方法は誰にでも知られています。ここでは、ガラス吹き職人が製作する器具に特有の段階的なプロセスについて説明することにします
管内径検査— 標準温度計やその他の高精度が求められる計測機器では、内径が極めて均一な管を使用する必要があることは既に述べたとおりです。水銀滴を管のあらゆる部分に順次流し、どの部分でも同じ長さの柱を形成する場合、検査官は管の良否を確信できます。
管の内径が均一であるためには、必ずしも円筒形である必要はありません。長さが等しく、容積が等しければ、十分な精度が得られます。例えば、扁平管を持つ管は、円筒形に近づかなくても完全に精度の高い形状を保つことができます。必要なのは、水銀滴がどの位置でも等長であることだけです。ちなみに、扁平管では、扁平化は常に同一平面上にある必要があります。
毛細管を等容量の部分に分割する。—内径が正確に均一な毛細管を見つけるのは非常に難しいため、 96ガラス吹き職人が使わざるを得ないガラス管は、等しい長さの部分に異なる容量を持っています。ゲイ=リュサック氏が説明した方法で、これらの管を等しい容量の部分に分割し始めます。管の半分以上を満たすのに十分な量の水銀を導入し、円柱の先端に印を付けます。次に、水銀を管のもう一方の端に通し、再び円柱の先端に印を付けます。2つの印の間の距離が非常に小さくなるようにすれば、密閉された空間を同心円と見なすことができ、分割の中央に印を付けることで、管は明らかに等しい容量の2つの部分に分割されます。同じ方法で、これらの部分の1つを2つの等しい容量に分割し、さらにそれぞれを他の2つの部分に分割します。このようにして、分割を適切と判断するまで管を段階的に分割していきます
しかし、もっと簡単なのは、水銀を一滴管に落とし、小さな円筒形を作り、その円筒の両端に印をつけることです。もし水銀を管の端から端まで押し込み、そのたびに最後の印と一致するようにすることができれば、管を正確に分割するのは非常に容易でしょう。しかし、水銀柱を動かす際にこの精度を達成するのは不可能とまでは言わないまでも非常に困難であるため、できる限り正確に近づけるよう努力しなければなりません。水銀を動かすたびに、それが作り出す円筒の長さを測ります。 97そして、この長さを最後の印まで伸ばします。印と柱の始まりの間にある小さなスペースは、柱の後の同じスペースで適切に表されると仮定します。こうして、一連の小さな対応する容量が得られます
ガス瓶、試験管などの目盛り付け —管の内径が均一であれば、片方の端をランプで密閉するかコルクで塞ぎ、内側に少量の水銀を2~3回注ぎ、密閉部分によって生じる凹凸を観察できるようにします。各量を加えた後、ダイヤモンド型定規で水銀の高さを測りましょう。等量の水銀が等間隔に充填されたと感じたら、コンパスで最後の量の長さを測り、管の側面に沿って連続的に目盛りを付けます。その際、事前に管の軸に平行な線を引いておく必要があります。
管の内径が不規則で、長さが同じでも容量が異なる場合は、開始時と同じ方法で目盛りを付け続ける必要があります。つまり、少量の水銀を等量ずつ連続的に加えて管を満たし、その都度金属柱の高さを目盛りで示します。これらの目盛りは、使用する計量器に応じて、1オンスまたは1立方インチの単位を表します。このようにして管に一定数の目盛りを刻んだら、 98等しい部分であれば、コンパスを使って、それぞれを同じ長さの2つの部分に分割することができます。最初の分割は互いに非常に近いため、2つの分割の間にある小さな管の部分は、その全体にわたってほぼ等しい直径であると、それほど間違いを犯すことなく考えることができます
目盛りを付けたい管が長く、側面が薄い場合、金属の重みで破損するリスクを負わずに水銀を充填することは困難です。この場合、水銀の代わりに水を使用する必要があります。
大型のベルグラスは、水を満たし、わずかに水で覆われた滑らかな水平面上に逆さまに置き、その下に一定量の空気を流すことで目盛りを刻みます。しかし、空気は非常に弾力性があり、大きく膨張する可能性があるため、常に一定の温度と気圧で動作させる必要があります。
いかなる場合でも、管やベルグラスなどは完全に垂直に保持する必要があります。最も便利な方法は、柄に印を付けた滴下管、または片端を密閉し、もう片端を平らに研磨した小さな管です。後者はガラス板で正確に閉じることができます。
チューブに刻まれた目盛りは一般に非常に近いので、目盛りを表す目盛りに長い長さを与えることで、目盛りの読み取りを容易にします。 995番目の区分、そして数字を10番目の区分ごとに書くだけです。図4、図8を参照してください。区分の数は多少恣意的ですが、実際には100、120、360、1000が最も利点のある区分です
比重計の目盛り。—比重計の目盛りが書けるように帯状の紙を切り、その上に封蝋を一滴落とします。次に、その紙を小さなガラス管の上で転がし、比重計の軸に差し込みます。その後、比重計を、零下 40°F 以上に注意深く保たれた蒸留水に浸します。水の密度を表すために設定したい点 (図 20 の 4 の a ) が水面に触れるまで沈むように、計器に十分なバラストを与えます。この点を非常に正確にマークします。これが計器のゼロ点です。その他の度数は、1、2、3、4、5、… または 1、2、3、4、5、… を加えた蒸留水に比重計を浸すことによって測定します。比重計を作成したい物質の 100 分の1 の目盛り、または 100 分の 1 の目盛りを表示するかどうかに応じて選択します。
計器の軸に度数を記したら、コンパスを使って紙に転写します。目盛りが完成したら、比重計の筒に差し込み、固定します。その際、目盛りの度数が軸に記した度数と正確に一致するように注意してください。100
このように、アルコール、酸、塩などのための比重計を入手できます。これは、一定量の水に含まれるアルコール、酸、塩などの割合を示す機器です
しかし、目盛りを作るために比重計を 100 種類の異なる溶液に浸す必要があるとしたら、それは非常に面倒な作業になることは容易に想像できます。特に、商業的に使用される比重計はそれほど高精度である必要はありません。混合物または溶液の密度が、それらに入る物質の密度の中間である場合、ゼロ点ともう 1 つの固定点 (図 20 、p. 4のaとb ) をマークするだけで十分です。次に、比重計の軸が全長にわたって明らかに等しい直径であるため、2 つの固定点を隔てる空間をいくつかの等しい部分に分割できます。これらの 1 つを 1 とすると、一定重量の蒸留水に加えた物質の特定の量を表します。この 1 によって、目盛りを計器の軸上で上下に移動できます。ボーメ比重計を得るには、蒸留水に浸してゼロ点を測った後、15度にするには水100に対して食塩15の割合の溶液に機器を浸し、30度にするには水100に対して食塩30の割合の溶液に機器を浸します。どちらの溶液を使用したかに応じて、間隔を15または30に等分すると、次の値が得られます。 101度は、好きなだけ上げたり下げたりできます。
商業的に比重計が必要な物質の中には、アルコールや酸など、水から自由に得ることが不可能なものがあります。このような場合、物質をできるだけ水分を取り除いた最も純粋な状態で使用することが必要です
比重計の用途は非常に広く、苛性ソーダ、石鹸水、ワイン、牛乳などの濃度を測るのに用いられます。つまり、売買される品物の品質を確かめるために、これらの機器を必要としない商業分野はどこにもありません。比重計が、水の比重を1とした場合、液体に浸すと、その液体の絶対比重を即座に測定できるようになれば、比重計の用途はさらに広がるでしょう。このような温度計は、以下の手順で目盛りを刻むことができます。
比重計は、軸の外側が非常に規則的な形状のものを選びます。目盛りを書き込む紙を差し込み、計量器に重しをします。蒸留水の水面が軸に接する部分に印を付けます。比重計を水から取り出し、完全に乾かしてから、適切な天秤で正確に計量します。次に、比重計の自重と同じ量の水銀を注ぎ、沈めます。 102再び水の中に入れ、柄が水面に触れる点に印を付けます。器具から水銀を注ぎ出し、二つの印を目盛りに移し、この固定距離を50等分します。この操作で度数が得られたら、それを上下に移動させて目盛りを増やします。最初の点を水溜りの近くに置くと、比重計は水より重い液体の密度を示すのに適しています。管の中央付近に置くと、逆になります。
比重計を水よりもはるかに重い液体(例えば酸など)用に使用する場合は、最初の点を決定した後、元のバラストに計器全体の重量と同じ量の水銀を追加します。すると、柄が水面に触れる点(100 で表されます)は非常に高くなり、その下に位置する 2 番目の点は 200 で表されます。空間を 100 の等しい部分に分割すると、度数の値が得られ、これを上下に移動して目盛りを拡張できます。
比重は液体に注入した体積に反比例するため、比重を示す目盛りの数字は下から小さくなります。したがって、最低点を 100 とすると、上に向かって 0.99、0.98、0.97、0.96 などの度数になります。103
2本、3本、4本の枝を持つ比重計は、管を100または1000の均等な部分に分割することで目盛りが付けられます。各枝の目盛りは、他の枝の目盛りと一致している必要があります
気圧計の目盛り。この器具の目盛りは、金属、木材、または象牙の板をインチとインチの部分に分割することで構成されます。分割された棒を用いて、管内の水銀の高さを測定します。定規は可動式なので、操作は容易です。必要なのは、目盛りのゼロを水銀の下限レベルに合わせることだけです。管内で見える水銀の上限レベルに対応する点が、気圧柱の高さを示します。このようにして、水槽式気圧計の目盛りが付けられます。
しかし、ゲイ=リュサックの気圧計のように水銀面が変化する気圧計の場合は、異なる目盛り付け方法を用いる必要がある。もし計器の2つの支柱が非常に規則的で、直径が等しい場合、まず水銀柱の高さを正確に測定し、それを中央で分割して目盛りを固定する。目盛りは、15インチの目盛りがちょうど中央の点と一致するように目盛りを付ける必要がある。この目盛り付け方法は、気圧柱の見かけの高さを示すだけである。目盛りが実際の高さを即座に示すようにしたい場合は、 104列の中央にゼロを固定し、各度数を示す数字を 2 倍にする必要があります。
実際の高さを表記したくない場合は、2つの目盛りを描きます。1つは上向き、もう1つは下向きです。この場合、それぞれの目盛りの値を2倍にする必要はありませんが、このような気圧計の目盛りを用いた観測では、2つの面の度数を加算することで実際の高さを算出します。
エアポンプの受水槽下の空気の密度を測定するのに用いられるゲージや小型気圧計の目盛り付けも同様の方法で行います。ゲージ内の水銀柱の高さを測定し、柱の中央に二重目盛りのゼロを置きます。二重目盛りの片方の目盛りは上向き、もう片方は下向きです。あるいは、この代わりに、目盛りを一つだけにして、それが上昇目盛りである場合は、各度ごとに値を2倍にします。
気圧計のゼロは水銀柱の下面より下に定めることができますが、実際の高さを知るには、計器の 2 つの分岐で水銀柱の高さを正確に測定し、大きい方の高さから小さい方の高さを差し引く必要があります。
ダイヤル式(またはホイール式)気圧計。この計器の配置は、前節で説明したダイヤル式温度計と全く同じです。水銀の下面に小さな鉄の重りを浮かべ、この重りに絹糸を取り付けます。絹糸は、 105平衡錘を持ち、非常に可動性の高い滑車の上を転がります。この滑車の軸には針が付いており、水銀柱の増減に応じて針が前後に動きます。全体を配置することで、水銀柱の極端な変化によって針が1周以上を描かないようにします。この見方では、滑車の直径はほぼ1インチになります
ダイヤル式気圧計は精密機器というよりはむしろ贅沢品なので、目盛りには以下の文字を目盛りに全角で刻み込む。例えば、図4の16では次のように記す。
その地点で 一つの …… テンペスト
… b …… 大雨。
… c …… 雨または風。
… d …… 温暖。
… e …… 晴天。
… f …… 晴れ
… g …… 非常に乾燥しています。
下側の目盛りには何も記入しないでください。
マノメーターの目盛り。この機器の目盛りは、空気を圧縮する管を、等しい容量の一定数の部分に分割することです。しかし、一般的に、毛細管現象に近く、非常に規則的な管が使用されるため、操作は線形分割に簡略化され、すべての度が等しい空間を占めます
温度計の目盛り。 標準温度計の構築。— 106非常に規則的な管、または等容量に分割された管を使用して機器を組み立て、前のセクションの説明に従って適切な液体で満たした後、目盛り付けは次のように行います。非常に純粋な氷を入手し、それを細かく砕いて容器に入れます。氷が溶け始めたら、容器の側面に触れないように、温度計全体、または少なくとも液体が入っている部分が氷で覆われるように、温度計を氷の真ん中に差し込みます。氷が徐々に溶けても液体の表面が一定点に留まり、下がったり上がったりしなくなるまで、機器をこの状態に保ちます。この点を温度計の柄に、糸か封蝋の小滴、またはダイヤモンドかフリントの跡で注意深く印を付けます。これは氷点、摂氏温度のゼロ、華氏温度の 32 度です。
第二の定点については、沸騰水を用いた実験中に次のようにして測定されます。温度計全体を包むのに十分な高さのブリキの容器を用意します。この容器に蒸留水を約1インチの深さまで注ぎ、加熱します。容器の上部には2つの穴が開けられた蓋が取り付けられており、1つは温度計の軸を通すためのもので、もう1つは蒸気を逃がすためのものです。沸騰を続けると、 107水銀が管内で上昇しなくなったら、最初の点に印を付けたのと同じように、上昇が止まった点に印を付けます。最後の印は沸点を示します。摂氏温度計では100度、華氏温度計では212度です。最初の点と2番目の点の間の距離を紙に書き写し、摂氏温度計の場合はこの距離を100等分、レオミュール温度計の場合は80等分、華氏温度計の場合は180等分します。機器の管の内径が非常に均一であれば、度の長さは等しくなります。逆に、等容量の部分に分割しなければならない場合は、上記の1度を構成するために必要なこれらの部分または小さな空間の数を計算しますこれを求めるには、使用する目盛りの度数に応じて、それらの整数を100、80、または180で割る必要があります。例えば、氷が溶ける点と水が沸騰する点の間に、同じ容量の目盛りが300ある場合、 摂氏目盛りの1度ごとにこれらの目盛りを3つ含める必要があります。
沸点測定に用いる容器は金属製で、表面は完全に清潔でよく磨かれ、ざらざらした部分があってはならない。砂やその他の物質が容器の上に付着し、 108凹凸が形成されると、水はより低い温度で沸騰状態になります
さらに、この作業は大気圧下で行う必要があります。大気圧は、水銀柱が29インチ半の時に気圧計で示されます。しかし、この圧力は作業場所の標高によって異なり、実際には同じ場所でも絶えず変化するため、沸騰水の温度も絶えず変化します。温度計の目盛りにおいては、沸騰水の温度を示す点を定めた瞬間の気圧計の高度を必ず考慮する必要があります。必要な補正は、G・シャックバーグ卿と王立協会委員会の実験に基づく以下の表を参考に行うことができます。
[反対ページの表をご覧ください。]
一般的な温度計。—先ほど説明した方法で標準温度計を入手すれば、必要なだけ普通の温度計を簡単に手に入れることができます。入手できる最も標準的な管を使用するのが適切です。そして、計器に目盛りを付けたら、標準温度計と比較する必要があります。それらを一緒に液体に入れ、徐々に温度を上げていきます。そして、新しい温度計の目盛りにいくつかの点を印します。その間隔は… 109その間は、標準温度計の目盛りに記された度数に分割されます。例えば、10度と15度を目盛りに記し、その後、その間隔を5等分します。これで、温度計の目盛り上の1度の長さが得られます 110新しい機器の。これらの固定点を増やすほど、温度計の精度が高まります。一定数の点を測ったら、残りをコンパスで測ります
気圧計の高さ(インチ)。 水の凝固点と沸点の間隔を
1000 分の 1 単位で補正します。
機器を蒸気に浸して沸点を
調べた時。
機器を水に浸して沸点を
測ります。
… 30.60 10 下
… 30.50 9
30.71 30.41 8
30.50 30.29 7
30.48 30.18 6
30.37 30.07 5
30.25 30.95 4
30.14 30.84 3
30.03 30.73 2
29.91 30.61 1
29.80 30.50 0
29.69 29.39 1 高い
29.58 29.28 2
29.47 29.17 3
29.36 29.06 4
29.25 28.95 5
29.14 28.84 6
29.03 28.73 7
28.92 28.62 8
28.81 28.51 9
28.70 10
実験中に水銀柱 よりも
大幅に高いまたは低い沸点を記録します 。
華氏温度計のゼロである 0° は、雪と食塩の混合物によって測定され、その最高点は、前述の温度計の場合と同様に、沸騰したお湯によって測定されます。ただし、この間隔は 212 度に分割されるため、摂氏およびレオミュールの目盛りが 0° を示すところで目盛りは 32° を示します。
デリスル温度計には、沸騰水の熱という唯一の固定点があり、これが温度計の零点となる。下側の温度は、温度計の球部と軸部の容積の0.0001(1万分の1)である。摂氏0度で150度、華氏32度で150度を示す。
最高温度計と最低温度計のダイヤルは、一般的な温度計と同じ原理に従って目盛りが付けられています。
水銀温度計を使えば摂氏目盛りを零下300度から400度まで上げることができますが、アルコール温度計では沸騰水の温度を超えてはいけません。逆に、アルコール温度計の目盛りは最低温度まで上げることができますが、水銀温度計の目盛りは零下30度から35度で止めるべきです。水銀が凝固点に非常に近づくからです。いずれの場合も、 111温度計の目盛りは、零度以下の場合は-記号、零度以上の場合は+記号で示されます。-記号は常に表示されますが、+記号は一般的に省略されます。図4、図6を参照してください
ここで、標準温度計の精度を検証するために、時々、溶けつつある氷の中に浸すのが適切であることを指摘しておくべきだろう。水銀柱より上を真空にした温度計は、0°が上昇し、最終的には+1°または+2°に相当するようになり、徐々に不正確になることが分かっている。この特異な効果は、一定圧力の大気に起因している。この圧力は、温度計の非常に薄い側面の抵抗によってのみ支えられているため、最終的には側面同士が押し合わされ、温度計の容量が減少する。この不都合を回避するため、水銀柱より上を完全に真空にせず、管内に空気の一部を残し、同時に計器の頂部に小さな温度計の容量を形成するのが良いと我々は考えている。
示差温度計。この機器の目盛りを合わせるには、まず2つの球を同じ温度に保ち、最初の固定点である0度を定めます。次に、2つの球のうちの1つを溶けた雪で包み、もう1つを温水を入れた容器で既知の温度(例えば20℃)まで上げ、ある空間を固定します。その後、その空間を20等分します。 112スケールは、各辺に度数の既知の値を順に繰り上げて続行されます。
ランフォード式温度計の目盛り。この器具は、2つの球を隔てる管を等分することで目盛りが付けられます。分割数は任意ですが、一般的には9つまたは11つの部分に分けられます。目盛りは常に奇数で、その奇数が管の中央になるようにします。両端に0の目盛りが付き、この中央の目盛りの両端から1、2、3などの数字が伸び、それぞれ対応する2つの目盛りを形成します。
マリオット管の目盛り。—先端が密封されている小さな枝を、一定数の等容量の部分に分割し、大きな枝をインチとインチの部分に分割します。2つの上昇目盛りのゼロが一致し、器具の2つの枝によって形成される下側の湾曲部より上にあるように注意する必要があります。
終わり。
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*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍『ガラス吹きの芸術』終了 ***
《完》