Выращивание кристаллов в домашних условиях — тонкости процесса

Как вырастить кристалл из продуктов дома и что для этого нужно

Выращивание кристаллов возможно не только в химической лаборатории, но и дома. Это интересное и увлекательное занятие, которое наверняка вызовет азарт не только у ребенка, но и у взрослого. Наблюдать за образованием и постепенным разрастанием кристаллической массы очень занятно, тем более, что для этого не нужны дорогостоящие вещества или особые навыки.

В том, как вырастить кристалл дома, поможет обыкновенная поваренная соль. Причем, нужна не «Экстра», а каменная. Не стоит применять йодированный продукт, поскольку он практически не кристаллизируется. Также для этой цели может использоваться сахар, сода или медный купорос. Если хочется получить цветной камешек, следует окрасить продукт марганцем или любым бытовым красителем.

Искусственный кристаллик можно использовать в качестве украшения интерьера, для ребенка это отличная возможность сделать красивую вещицу своими руками. Именно потому интерес к созданию подобных элементов в последнее время все более и более возрастает.

Как вырастить кристалл в домашних условиях

Проще всего купить в магазине специальный набор для выращивания кристаллов. Он может продаваться в детском супермаркете или в специализированном месте, где торгуют школьными пособиями и всем, что нужно для учебного процесса.

Как вариант, кристалл можно получить из доступных порошкообразных продуктов вроде соли с сахаром и соды. Все необходимое следует подготовить заранее, чтобы максимально упростить процесс искусственного зарождения монолита. Запаситесь терпением, поскольку на образование полноценного камня уйдет не меньше месяца, а иногда и более того. Чем дольше вы будете выжидать, тем массивнее и красивее получится ваше творение.

Чтобы вырастить кристалл, понадобятся:

• Емкость (подобие инкубатора) такого объема, который сможет вместить будущий камень. Ее материал не должен окисляться или окрашиваться от контакта с разными веществами. Лучше всего подойдет глубокая стеклянная посудина, поскольку она прозрачная и позволит наблюдать за процессом. Если такой нет, можно взять керамическое изделие. Пластик, металл и другие материалы не подходят.
• Деревянная или стеклянная палка для перемешивания раствора (как и посудина, она не должна окисляться).
• Бумага (плотные салфетки или специальные фильтровальные листы).
• Основа будущего камня (соль, сахар, сода, либо медный купорос).

Если решено растить цветной кристаллик, не обойтись также без красителя.

Технически алгоритм создания искусственных камней почти не зависит от того, из чего они производятся. Но очень важно четко соблюдать последовательность действий, иначе даже через месяц или два желаемого результата вы не дождетесь.

Пошаговый алгоритм выращивания кристалла из продуктов

Чтобы превратить соль или сахар в единый монолит, нужны следующие манипуляции:

1. Продукт растворяется в кипятке, чтобы получился концентрированный раствор (чем он сильнее, тем массивнее будет кристалл).
2. Основа будущего кристалла (сахар или соль) аккуратно промывается под проточной водой и затем помещается в остывший раствор. При мытье важно не раскрошить кусок продукта.
3. На сутки емкость с веществами плотно закрывается крышкой.
4. Посудина с основой кристаллика и раствором открывается и оставляется на 4-5 недель, за это время камень достигнет достаточных размеров.

Как только верхушка кристалла станет выглядывать над поверхностью жидкости, следует извлечь камешек из раствора, промыть его и высушить, а затем поставить на видное место, чтобы он украшал помещение. Как вариант, его можно поместить под стеклянный колпак.

Если терпеливость – не ваше сильное качество, можно воспользоваться ускоренным способом взращивания соляного кристалла. Для него нужна дистиллированная вода, соль и марля. Следует размешивать соленый порошок с жидкостью до тех пор, пока он не перестанет растворяться. Затем смесь пропускается через марлю и снова выливается в посудину. Из того, что осталось в марле, выбирается самый крупный кусочек, к нему привязывается нитка, затем он опускается в соляной раствор. Желательно охладить все, чтобы ускорить кристаллизацию. Если вам достаточно небольшого камешка, то получить его таким способом реально уже через неделю.

Добавлять краситель можно на любом этапе роста кристалла. Но если хочется сделать камень насыщенного оттенка, стоит растворять красящее вещество одновременно с солью или сахаром.

Купоросный кристалл

Чтобы создать темно-синий купоросный кристалл, понадобится медный купорос (продается в магазинах для сада и огорода, иногда попадается в супермаркетах бытовой химии) и дистиллированная вода. В объемную емкость (желательно из стекла или керамики) следует влить жидкость и постепенно, порциями растворять в ней купорос. Это делается до тех пор, пока вносимое в раствор вещество не перестанет в нем растворяться.

Затем в посудину опускается обыкновенная нитка. Надо, чтобы один ее конец свисал наружу с внешнего края емкости. Через несколько часов на нее нацепляются мелкие камешки. Нужно оставить самый крупный, а остальные аккуратно счистить. После этого нитка с маленьким кристалликом возвращается в раствор, но так, чтобы она не касалась дна емкости. Через несколько недель искусственный конгломерат станет достаточно массивным, чтобы достать его, промыть в воде, высушить и наслаждаться рукотворной красотой. За месяц у вас образуется камень размерами примерно 3х4 сантиметра. Для создания более массивного изделия придется ждать дольше.

Нужно понимать, что медный купорос – опасный химикат, потому работать с ним дети могут только под бдительным руководством взрослых. Высушенный камешек стоит покрыть сверху бесцветным лаком для ногтей – это поможет дольше сохранить его в исходном состоянии.

Исследовательская работа на тему “Выращивание кристаллов в домашних условиях”

Исследовательская работа
на тему

“Выращивание кристаллов в домашних условиях”

Выполнил ученик 4 “А” класса

1. Введение стр.3

2. Что такое кристалл? стр.4

3. Строение кристаллов. стр.5

Экспериментальная часть стр.7

4. Необходимое оборудование. стр.7

5. Этапы выращивания. стр.7

6. Меры безопасности. стр.10

8. Список литературы и Интернет-источников. стр.11

На уроках окружающего мира я узнал, что кристаллы часто встречаются в природе. Например, снежинки и иней. Камни тоже кристаллы, причем не яркие и блестящие драгоценные камни (такие как алмазы, рубины и изумруды), но и обычные, из которых состоят горы и ущелья. Существуют даже кристаллы, которые можно съесть – например, сахар и соль, которые имеются на каждой кухне. Кристаллы широко используются в науке и электронике.

У бабушки есть огород, где она выращивает цветы, овощи и фрукты. Однажды я увидел, что бабушка обрабатывает растения странной синей жидкостью. Оказалось, что эта жидкость – медный купорос, который защищает растения от болезней. Но самым интересным для меня оказалось, что это соль (с химической точки зрения), а каждая отдельная частица этой соли – кристалл!

Оказывается, что кристаллы можно вырастить у себя дома! Он может получиться красивым и ярким. Но все тонкости выращивания кристаллов я еще не знал, и решил подробно разузнать про этот процесс. Так я и выбрал тему исследования: «Выращивание кристаллов в домашних условиях».

Цель работы: узнать, что такое кристалл и научится выращивать кристаллы медного купороса в домашних условиях.

· Узнать, что такое кристалл;

· Изучить процесс выращивания кристаллов;

· Познакомиться с мерами безопасности по работе с медным купоросом;

· Вырастить кристалл из медного купороса;

· Проанализировать полученный результат и сделать выводы;

Гипотеза исследования: я предполагаю, что кристаллы можно вырастить в домашних условиях.

1. исследование материалов научно-популярной литературы и Интернет-публикаций;

2. проведение опыта;

3. наблюдение за формированием и ростом кристаллов;

Возможно, вы считаете, что кристалл — это редкий и красивый минерал или драгоценный камень. Отчасти вы правы. Изумруды и бриллианты являются кристаллами. Но не все кристаллы редки и красивы. Каждая отдельная частица соли или сахара — тоже кристалл! Многие из самых обычных веществ вокруг нас представляют собой кристаллы. Кристалл — это твердое состояние вещества. Он имеет определенную форму и определенное количество граней вследствие расположения своих атомов. Все кристаллы одного вещества имеют одинаковую форму, хоть и могут отличаться размерами. В природе существуют сотни веществ, образующих кристаллы.

Вода — одно из самых распространенных из них. Замерзающая вода превращается в кристаллы льда или снежинки.

Рисунок 1. Снежинка под микроскопом.

Такие же правильные многогранные кристаллы встречаются часто и в мире камней. Нередко в земле находят камни такой формы, как будто их вырезал, отшлифовал и отполировал искусный мастер. Кристаллы— это камни с природной, т. е. не сделанной рукой человека, правильной, симметричной, многогранной формой.

Кристаллы бывают очень маленькие, такие, что их можно увидеть только под микроскопом. Но так же в природе встречаются кристаллы-гиганты: кристаллы полудрагоценного минерала берилла достигают 5,5 м длины. Такая колонна толщиной в 1,5 м – внушительное зрелище. Геологи на Алтае нашли самый большой на земле кристалл горного хрусталя. Высота этого «кристаллика» с двухэтажный дом, а весит он 70 т.

Рисунок 2. Кристаллы горного хрусталя.

Поваренная соль тоже встречается в виде очень больших кристаллов каменной соли. В пустынях Средней Азии и Ирана есть целые горные хребты из кристаллической каменной соли.

Раньше кристаллы считали редкостью, «игрой природы». Конечно, великаны-многогранники встречаются не так уж часто, но кристаллы меньших размеров окружают нас повсюду.

В граните даже без лупы легко различить пластинки слюды, кристаллики кварца и полевого шпата. Песчаник и песок состоят из окатанных кристаллов кварца, а мрамор — из кристаллов кальцита. Почти все минералы на земле и почти все горные породы состоят из кристаллов.

На свежем изломе металла тоже нетрудно разглядеть простым глазом или в лупу отдельные зернышки кристаллов. Если эти кристаллики слишком мелки, тогда, чтобы «разглядеть» их, привлекают на помощь рентгеновские лучи. С помощью этих замечательных лучей, проникающих сквозь предметы, непрозрачные для обычного света, установили, что все твердые металлы и почти все камни — кристаллы. На Земле нет некристаллических металлов. Оказалось также, что из кристаллов состоят очень многие другие тела: в глине, каучуке, саже, костях, волосах, иглах дикобраза, клыках мамонта, в волокнах шерсти, шелка, целлюлозы обнаружено кристаллическое строение.

Рисунок 3. Мелкие кристаллики, видимые на изломе металла.

Основное различие между кристаллами и некристаллами объясняется их внутренним строением, тем, как расположены в них мельчайшие частички вещества — атомы, ионы, молекулы. Все в мире сложено из этих мельчайших частиц. Везде и во всем, в камнях и металлах, в дереве и в теле человека, в капле дождя и в облаке дыма — везде движутся мельчайшие частички. Во всей Вселенной не найдется ни одного атома, ни одной молекулы, которые бы не двигались непрерывно.

Порядок и симметрия — вот что характерно для твердого кристаллического тела. Во всех кристаллах частицы расположены правильным, четким строем, выстроены симметричным правильным узором. Пока есть этот порядок — существует кристалл. Нарушен порядок, рассыпался строй частиц — это значит, что кристалл расплавился, превратившись в жидкость, или испарился, перешел в пар.

Рисунок 4. Атомы углерода в кристалле графита (слева) и алмаза.

Одно и то же вещество может встречаться и в кристаллическом и в некристаллическом виде.

Расплавим какое-нибудь вещество, ну, скажем, сахар. Что произойдет, когда этот расплавленный сахар будет остывать и затвердевать? Оказывается, что если расплав застывает медленно, спокойно, то он затвердевает в виде кристаллов. Так образуются те мелкие кристаллики сахара, из которых состоит сахарный песок или кусковой сахар. Если же остывание происходит очень быстро, например, если вылить расплавленный сахар в холодную воду или на очень холодное блюдце, то образуется сахарный леденец, некристаллический сахар.

Рисунок 5. Кристаллы сахара.

Любопытно, что с течением времени некристаллическое вещество может «переродиться», или, точнее говоря, закристаллизоваться. Пусть леденец полежит спокойно месяца два-три. Он покроется рыхлой корочкой. Посмотрите на нее в лупу: это мелкие кристаллики сахара. В некристаллическом сахаре начался рост кристаллов. Подождите еще несколько месяцев — и уже не только корочка, но и весь леденец закристаллизуется.

Кристаллы очень часто применяются в технике: полупроводниковые приборы, солнечные батареи, приборы, считающие ядерное излучение, призмы и объективы фотоаппаратов и телескопов и многие, многие другие приборы и установки.

2. Экспериментальная часть

· Соль медного купороса;

1. Налить в банку горячей (около 70 оС) дистиллированной воды и добавить соль медного купороса (на 300 г купороса 250 мл воды);

2. Размешать медный купорос, пока соль не перестанет растворяться;

3. Процедить раствор через платочек, на котором остаются осадки в виде кристалликов, выбрать самый большой, надеть его на нитку;

4. Поместить кристаллик на нитке в банку с раствором, при этом кристаллик не должен касаться стенок банки. Привяжем нитку к медной проволоке по середине и положим проволоку поперек горлышка банки.

5. Оставляем банку с кристалликом в покое, в темном месте и ждем, пока не образуется кристалл нужного размера.

6. После того, как кристалл вырос, достаем его и перерезаем нитку.

Результат: мы получили кристалл медного купороса. Данные образцы были выращены в течение двух недель. Кристаллы можно использовать в качестве декорации.

При выращивании кристаллов медного купороса надо помнить правила:

· Не есть соль медного купороса;

· Избегать попадания купороса в нос и глаза;

· Во время роста кристалла не трогать его пальцами, так как это портит кристаллическую сетку, и кристалл будет неправильной формы;

· Всегда мыть руки по окончанию экспериментов.

Вывод: во время выполнения эксперимента мы поняли, что мир кристаллов яркий и разнообразный. Каждый кристалл отличается формой и оттенком, строением кристаллической сетки. Хоть кристаллы и очень красивы, они помогают в науке, химии и других областях жизни человека. В ходе ряда экспериментов мы выяснили, что существует искусственный вид кристаллов, который можно вырастить в домашних условиях, тем самым мы подтверждаем нашу гипотезу: кристаллы можно вырастить в домашних условиях. Практическое применение поможет мне на уроках окружающего мира и природоведения.

Мы живем в мире кристаллов. Наши дома и города построены из камня и металла, т. е. в основном из кристаллов. Мы ходим по кристаллам, добываем кристаллы из земли, создаем изделия из кристаллических материалов, посылаем в космос кристаллические приборы, едим кристаллы, лечимся кристаллами и даже сами частично состоим из кристаллов.

«Я – исследователь». Учебник-тетрадь для младших школьников. Джуди Холл «Путеводитель по миру кристаллов». Коррин Кеннер «Кристаллы для начинающих».

Как самостоятельно вырастить кристаллы?

В природе очень редко можно встретить кристаллы с идеальными параметрами и формой. Уже на протяжении многих лет ведется успешное создание искусственных кристаллов в лабораториях. Однако, не все знают, что такое чудо можно вырастить и в домашних условиях.

Выращивание кристаллов

Что нужно знать?

Выращивание кристаллов — процесс очень интересный, но бывает достаточно длительным. Полезно знать, какие процессы управляют его ростом; почему разные вещества образуют кристаллы различной формы, а некоторые их вовсе не образуют; что надо сделать, чтобы они получились большими и красивыми.

Если кристаллизация идёт очень медленно, получается один большой кристалл (или монокристалл, например при выращивании искусственных камней), если быстро — то множество мелких (или поликристалл, например металлы).

Выращивание кристаллов в домашних условиях производят разными способами. Например, охлаждая насыщенный раствор. С понижением температуры растворимость веществ уменьшается (в основном, это касается безводной соли), и они, как говорят, выпадают в осадок. Сначала в растворе и на стенках сосуда появляются крошечные кристаллы-зародыши.

Когда охлаждение медленное, а в растворе нет твёрдых примесей (скажем, пыли), зародышей образуется немного, и постепенно они превращаются в красивые кристаллики правильной формы. При быстром охлаждении возникает много мелких кристалликов, почти никакой из них не имеет правильную форму, ведь их растёт множество и они мешают друг другу.

Выращивание кристаллов можно осуществить и другим способом — постепенным удалением воды из насыщенного раствора. И в этом случае чем медленнее удаляется вода, тем лучше получается результат. Оставьте открытым сосуд с раствором при комнатной температуре на длительный срок, накрыв его листом бумаги, — вода при этом будет испаряться медленно, и пыль в раствор попадать не будет.

Растущий кристаллик можно либо подвесить в насыщенном растворе на тонкой прочной нитке, либо положить на дно сосуда. В последнем случае кристаллик периодически надо поворачивать на другой бок. По мере испарения воды в сосуд следует подливать свежий раствор.

Выращивание кристаллов — процесс занимательный, но требующий бережного и осторожного отношения к своей работе. Теоретически размер кристалла, который можно вырастить в домашних условиях таким способом, неограничен. Известны случаи, когда энтузиасты получали кристаллы такой величины, что поднять их могли только с помощью товарищей.

Но, есть некоторые особенности их хранения (конечно каждая соль и вещество имеют свои особенности).
Например, если кристаллик квасцов оставить открытым в сухом воздухе, он, постепенно теряя содержащуюся в нём воду, превратится в невзрачный серый порошок.

Как вырастить кристалл?

Вырастить кристалл можно из разных веществ: например из сахара, даже каменные — искусственное выращивание камней, с соблюдением строгих правил по температуре, давлению, влажности и других факторов (искусственные рубины, аметисты, кварц, цитрины, морионы).

В домашних условиях, конечно, всего этого у нас не получится, поэтому поступим другим образом. Будем выращивать кристаллы соли. У всех у нас есть дома обычная пищевая соль (как наверное, знаете, что её химическое название хлорид натрия NaCl). Подойдёт и любая другая соль (соль — с химической точки зрения), например, можно получить красивые синие кристаллы из медного купороса или или любого другого купороса (например железного).

Можно использовать квасцы (двойные соли металлов серной кислоты), тиосульфата натрия (раньше использовался для изготовления фотографий).
Для всех этих солей (да и вообще для соли) не требуется особых каких-то условий: сделали раствор, опустили туда «зародыш» (всё это подробно описано ниже) и растёт он себе, каждый день прибавляя в росте.

Да, не следует раскрашивать раствор, где растёт Ваш кристалл, например красками или чем нибудь подобным, — это лишь испортить сам раствор, а кристалл всё же не покрасит!

Лучший способ получить цветные кристаллы — это подобрать нужную по цвету соль! Но будьте внимательными: например кристаллы жёлтой кровной соли имеют красно-оранжевый цвет — а раствор получается жёлтым. Вот теперь можем приступить!

Выращивание кристаллов поваренной соли

Кристаллы поваренной соли — процесс выращивания не требует наличия каких-то особых химических препаратов. У нас всех есть пищевая соль (или поваренная соль), которую мы принимаем в пищу. Её также можно назвать и каменной — всё одно и то же. Кристаллы поваренной соли NaCl представляют собой бесцветные прозрачные кубики.

Начнём. Разведите раствор поваренной соли следующим образом: налейте воды в ёмкость (например стакан) и поставьте его в кастрюлю с тёплой водой (не более 50°С — 60°С). Конечно, в идеальном варианте, если вода не будет содержать растворённых солей (т.е. дистиллированная), но в нашем случаем можно воспользоваться и водопроводной.

Насыпьте пищевую соль в стакан и оставьте минут на 5, предварительно помешав. За это время стакан с водой нагреется, а соль растворится. Желательно, чтобы температура воды пока не снижалась. Затем добавьте ещё соль и снова перемешайте. Повторяйте этот этап до тех пор, пока соль уже не будет растворяться и будет оседать на дно стакана.

Мы получили насыщенный раствор соли. Перелейте его в чистую ёмкость такого же объёма, избавившись при этом от излишек соли на дне.Выберите любой понравившийся более крупный кристаллик поваренной

соли и положите его на дно стакана с насыщенным раствором. Можно кристаллик привязать за нитку и подвесить, чтобы он не касался стенок стакана.
Теперь нужно подождать.

Уже через пару дней можно заметить значительный для кристаллика рост. С каждым днём он будет увеличиваться. А если проделать всё то же ещё раз (приготовить насыщенный раствор соли и опустить в него этот кристаллик), то он будет расти гораздо быстрее (извлеките кристаллик и используйте уже приготовленный раствор, добавляя в него воды и необходимую порцию пищевой соли).

Для сведений: в 100г воды при температуре 20°С может раствориться приблизительно 35 г поваренной соли. С повышением температуры растворимость соли растёт. Так выращивают кристаллы поваренной соли (или кристаллы соли, форма и цвет которых Вам больше нравится)

Выращивание кристаллов медного купороса

Кристаллы медного купороса — выращиваются подобным образом, также, как с поваренной солью: сначала готовится насыщенный раствор соли, затем в этот раствор опускается понравившийся маленький кристаллик соли медного купороса.

Медный купорос- — химически активная соль! Поэтому для удачности опыта в этом случае воду нужно взять дистиллированную, т.е. не содержащую других растворённых в ней солей. Из под крана воду тоже лучше не брать, так как она во-первых содержит растворённые соли, во-вторых может быть сильно хлорированной. Примеси (особенно карбонаты в жёсткой вроде) вступают в химические реакции с медным купоросом, из-за чего раствор сильно портится

Если всё в порядке, — продолжим. Если Вы решили не переливать раствор из ёмкости, в которой первоначально рос маленький кристаллик, тогда подвесьте кристаллик, что бы он не касался других кристалликов, оставшихся на дне!

Выращивание кристаллов производят не только из растворов, но и из расплавов соли. Ярким примером могут служить жёлтые непрозрачные кристаллы серы, имеющие форму ромба или вытянутых призм. Но с серой, особо, работать не советую. Газ, образующийся при её испарении,
вреден для здоровья.

Можно избежать роста отдельных граней кристаллика. Для этого эти грани надо нанести раствор вазелина или жира.

Выращивание кристаллов меди

Теперь вырастим красные кристаллы меди. Нам необходимы медный купорос, поваренная соль, стальная пластинка по форме сечения ёмкости (немного меньшего периметра. Можно использовать стальную стружки или кнопки), где будут расти кристаллы меди и кружок из промокательной бумаги в форме сечения.

Итак, положите немного медного купороса на дно пузырька (желательно равномерно по площади). Сверху насыпьте поваренной соли и закройте всё это вырезанным кружком бумаги. На неё положите железную пластинку (или засыпьте стальной стружкой).

Всё это вместе надо залить насыщенным раствором поваренной соли (такой раствор мы готовили из поваренной соли). Оставьте ёмкость приблизительно на неделю. За это время вырастут иглоугольные красные кристаллы меди.

Когда идёт процесс роста старайтесь не переносить ёмкость, а также очень нежелательно изымать кристаллики из раствора.

Можно вырастить кристалл разноцветным и многослойным. Их получают путём приготовления растворов квасцов (двойные соли серной кислоты) и переносят поочерёдно выращиваемый кристаллик из одного раствора в другой.

Если смешать горячие концентрированные растворы сульфатов алюминия Al₂(SO₄)₃ и калия K₂(SO₄), а полученный раствор охладить, то из него начнут кристаллизоваться квасцы — двойной сульфат калия и алюминия 2KAl(SO₄)₂•12Н₂О. Квасцы растворяются в воде так: 5,9 г на 100 г воды при 20 °С, но уже 109 г — при 90 °С в пересчёте на безводную соль.

При хранении на воздухе квасцы выветриваются. При температуре 92,5 °С они плавятся в своей кристаллизационной воде, а при нагревании до 120 °С обезвоживаются, переходя в жжёные квасцы, которые разлагаются лишь при температуре выше 700 °С.

Кое-что о жидких кристаллах

Жидкие кристаллы — это вещества, которые ведут себя одновременно как жидкости и как твёрдые тела. Молекулы в жидких кристаллах, с одной стороны, довольно подвижны, с другой — расположены регулярно, образуя подобие кристаллической структуры (одномерной или двумерной).

Часто уже при небольшом нагревании правильное расположение молекул нарушается, и жидкий кристалл становится обычной жидкостью. Напротив, при достаточно низких температурах они замерзают, превращаясь в твёрдые тела.

Регулярное расположение молекул в жидких кристаллах обусловливает их особые оптические свойства. Их свойствами можно управлять, подвергая действию магнитного или электрического поля. Это используется в жидкокристаллических индикаторах часов, калькуляторов, компьютеров и последних моделей телевизоров.

Итак, процесс выращивание кристаллов в домашних условиях разделим на основные этапы:

1. Растворить соль, из которой будет расти кристалл, в подогретой воде (подогтерть нужно для того, чтобы соль растворилось немного больше, чем может раствориться при комнатной температуре). Растворять соль до тех пор, пока будете уверены, что соль уже больше не растворяется (раствор насыщен!). Рекомендую использовать дистиллированную воду (т.е. не содержащую примесей других солей)
2. Насыщенный раствор перелить в другую ёмкость, где можно производить выращивание кристаллов (с учётом того, что он будет увеличиваться). На этом этапе следите, чтобы раствор не особо остывал.
3. Привяжите на нитку кристаллик соли, нитку привяжите например к спичке и положите спичку на края стакана (ёмкости), где налит насыщенный раствор (этап 3). Кристаллик опустите в насыщенные раствор.
4. Перенесите ёмкость с насыщенным раствором и кристалликом в место, где нет сквозняков, вибрации и сильного света (выращивание кристаллов требует соблюдение этих условий).
5. Накройте чем-нибудь сверху ёмкость с кристалликом (например бумагой) от попадания пыли и мусора. Оставьте раствор на пару дней.

Важно:

• кристаллик нельзя при росте без особой причины вынимать из раствора
• не допускать попадание мусора в насыщенные раствор, наиболее предпочтительно использовать дистиллированную воду
• следить за уровнем насыщенного раствора, периодически (раз в неделю или две) обновлять при испарении раствор

Выращивание кристаллов в домашних условиях

Введение

1. Теория кристаллов.
Кристаллы — это твердые тела, атомы или молекулы которых занимают определенные, упорядоченные положения в пространстве. Поэтому кристаллы имеют плоские грани. Например, крупинка обычной поваренной соли имеет плоские грани, составляющие друг с другом прямые углы. Кристаллическую структуру имеют металлы. Если взять сравнительно большой кусок металла, то на первый взгляд его кристаллическое строение никак не проявляется ни во внешнем виде куска, ни в его физических свойствах. Металлы в обычном состоянии не обнаруживают анизотропии. Дело здесь в том, что обычно металл состоит из огромного количества сросшихся друг с другом маленьких кристалликов. Свойства каждого кристаллика зависят от направления, но кристаллики ориентированы по отношению друг к другу беспорядочно. В результате в объеме, значительно превышающем объем отдельных кристалликов, все направления внутри металлов равноправны и свойства металлов одинаковы по всем направлениям. Твердое тело, состоящее из большого числа одиночных кристалликов, называют поликристаллическим. Одиночные кристаллы называют монокристаллами. К поликристаллам относятся не только металлы. Большинство кристаллических тел — поликристаллы, так как они состоят из множества сросшихся кристаллов. Одиночные кристаллы — монокристаллы имеют правильную геометрическую форму, и их свойства различны по разным направлениям.

Жидкие кристаллы — вещества, которые ведут себя одновременно как жидкости и как твёрдые тела. Молекулы в жидких кристаллах, с одной стороны, довольно подвижны, с другой — расположены регулярно, образуя подобие кристаллической структуры (одномерной или двумерной). Часто уже при небольшом нагревании правильное расположение молекул нарушается, и жидкий кристалл становится обычной жидкостью. Напротив, при достаточно низких температурах жидкие кристаллы замерзают, превращаясь в твёрдые тела. Регулярное расположение молекул в жидких кристаллах обусловливает их особые оптические свойства. Свойствами жидких кристаллов можно управлять, подвергая их действию магнитного или электрического поля. Это используется в жидкокристаллических индикаторах часов, калькуляторов, компьютеров и последних моделей телевизоров. Соблюдая большие предосторожности, можно вырастить кристалл больших размеров — монокристалл.

В обычных условиях поликристаллическое тело образуется в результате того, что начавшийся рост многих кристаллов продолжается до тех пор, пока они не приходят в соприкосновение друг с другом, образуя единое тело — поликристалл (рис. 1).

Рисунок 1. Поликристалл меди

Чтобы вырастить кристалл, полезно знать, какие процессы управляют его ростом; почему разные вещества дают кристаллы различной формы, а некоторые вовсе не образуют кристаллов; что надо сделать, чтобы кристаллы получились большими и красивыми.

Если кристаллизация идёт очень медленно, то получается один большой кристалл, если быстро — множество мелких кристаллов Выращивание кристаллов производят разными способами:

1. Охлаждение насыщенного раствора.

С понижением температуры растворимость большинства веществ уменьшается, и они, как говорят, выпадают в осадок. Сначала в растворе и на стенках сосуда появляются крошечные кристаллы-зародыши. Когда охлаждение медленное, а в растворе нет твёрдых примесей (скажем, пыли), зародышей образуется немного, и постепенно они превращаются в красивые кристаллы правильной формы. При быстром охлаждении центров кристаллизации возникает много, сам процесс идёт активнее, и правильных кристаллов при этом не получится (см. рис. 2)

Рисунок 2. На стенках сосуда образовались множество различных мелких кристалликов

2.Постепенное удаление воды из насыщенного раствора

В этом случае, чем медленнее удаляется вода, тем лучше получаются кристаллы. Можно оставить открытый сосуд с раствором при комнатной температуре на длительный срок — вода при этом будет испаряться медленно (особенно если сверху положить лист бумаги или прикрыть марлей). Растущий кристалл можно либо подвесить в насыщенном растворе на тонкой прочной нитке, либо положить на дно сосуда. В последнем случае кристалл периодически надо поворачивать на другой бок. По мере испарения воды в сосуд следует подливать свежий раствор (см. рис. 3).

Рисунок 3. Кристалл, полученный на дне сосуда из раствора медного купороса с добавлением соли и железных опилок

3. Быстрое удаление воды из насыщенного раствора

В этом случае кристаллы получаются правильной формы, с острыми гранями, но мелкими (раствор находился в широком сосуде рядом с нагревателем) (см. рис. 4)

Рисунок 4. Монокристаллы, полученные при быстром испарении раствора

Выращивание кристаллов — процесс интересный, занимательный, но требующий бережного и осторожного отношения к своей работе. Время от времени кристаллизатор необходимо чистить: сливать раствор и удалять мелкие кристаллики, наросшие на основном, а также на стенках и дне сосуда. Теоретически размер кристалла, который можно вырастить таким способом, неограничен. Если выращенный кристалл оставить открытым в сухом воздухе, он, постепенно теряя содержащуюся в нём воду, превратится в невзрачный серый порошок. Чтобы предохранить кристалл от разрушения, его можно покрыть бесцветным лаком.

Методы выращивания кристаллов

В исследовательских лабораториях и промышленности выращивают кристаллы из паров, расплавов и растворов, из твердой фазы, синтезируют путем химических реакций, осуществляют электролитическую кристаллизацию, кристаллизацию из гелей и другие. В настоящее время для получения совершенных кристаллов большого диаметра чаще всего применяют следующие методы выращивания:
– из газовой (паровой) фазы при градиенте давления,
– из расплавов при температурном градиенте,
– из растворов при градиенте концентрации на границе раздела кристалл-раствор.

Кристаллизация из паровой (газовой) фазы широко используется для выращивания как массивных кристаллов, так и эпитаксиальных пленок, тонких (поликристаллических или аморфных) покрытий, нитевидных и пластинчатых кристаллов. Конкретный метод выращивания выбирают в зависимости от материала. В методах выращивания, основанных на физической конденсации кристаллизуемого вещества, вещество поступает к растущему кристаллу в виде собственного пара, состоящего из молекул их ассоциаций – димеров, триммеров и так далее. В методе синтеза в паровой фазе кристаллизуемое соединение образуется в результате реакции между газообразными компонентами непосредственно в зоне кристаллизации.

Кристаллизация из расплава – это наиболее распространенный способ выращивания монокристаллов. В настоящее время более половины технически важных кристаллов выращивают из расплава. Веществами, наиболее подходящими для выращивания из расплава, являются те, которые плавятся без разложения, не имеют полиморфных переходов и характеризуются низкой химической активностью [1]. Методами кристаллизации из расплава выращивают элементарные полупроводники и металлы, оксиды, галогениды, халькогениды, вольфраматы, ванадаты, ниобаты и другие вещества. В ряде случаев из расплава выращиваются монокристаллы, в состав которых входит пять и более компонентов. При кристаллизации из расплава важно учитывать процессы, влияющие на состав расплава (термическая диссоциация, испарение, взаимодействие расплава с окружающей средой), процессы на фронте кристаллизации, процессы теплопереноса в кристалле и расплаве, процессы массопереноса (перенос примесей, обусловленный конвекцией и диффузией в расплаве) [2].

Кристаллизацию из растворов применяют при выращивании веществ, разлагающихся при температурах ниже температуры плавления. Рост кристаллов осуществляется при температурах ниже температуры плавления, поэтому в выращенных такими методами кристаллах отсутствуют дефекты, характерные для кристаллов, выращенных из расплава. При выращивании кристаллов из растворов движущей силой процесса является пересыщение. Методом температурного перепада выращивают, например, кристаллы дигидрофосфата калия и дигидрофосфата аммония. Скорость роста кристаллов в таких условиях составляет около 1 мм/сут. Кристаллы весом 400 г. растут в течение 1,5-2 месяцев [2].

Кристаллы и их применение.

Живя на Земле, сложенной кристаллическими породами, мы, безусловно, никак не можем отвлечься от проблемы кристалличности: мы ходим по кристаллам, строим из кристаллов, обрабатываем кристаллы на заводах, выращиваем их в лабораториях, широко применяем в технике и науке, едим кристаллы, лечимся ими. Изучением многообразия кристаллов занимается наука кристаллография. Она всесторонне рассматривает кристаллические вещества, исследует их свойства и строение. В давние времена считалось, что кристаллы представляют собой редкость. Действительно, нахождение в природе крупных однородных кристаллов – явление нечастое. Однако мелкокристаллические вещества встречаются весьма часто. Так, например, почти все горные породы: гранит, песчаники, известняк–кристалличны. По мере совершенствования методов исследования кристалличными оказались вещества, до этого считавшиеся аморфными. Сейчас мы знаем, что даже некоторые части организма кристалличны, например, роговица глаза, витамины, миелиновая оболочка нервов – это кристаллы. Долгий путь поисков и открытий, от измерения внешней формы кристаллов в глубь, в тонкости их атомного строения еще не завершен. Но теперь исследователи довольно хорошо изучили его структуру и учатся управлять свойствами кристаллов.

Кристаллы – это красиво, можно сказать, чудо какое-то, они притягивают к себе, являются промежуточным звеном между живой и неживой материей. Кристаллы могут зарождаться, стареть, разрушаться. Кристалл, когда растет на затравке (на зародыше), наследует дефекты этого самого зародыша.

Кристалл чудодейственен своими свойствами, он выполняет самые разные функции. Эти свойства заложены в его строении, которое имеет решетчатую трехмерную структуру. Как пример использования кристаллов можно взять кристалл кварца, который используется в телефонных трубках. Если на пластинку из кварца воздействовать механически, то в ней в соответствующем направлении возникнет электрический заряд. В трубке микрофона кварц преобразует механические колебания воздуха, вызванные говорящим, в электрические. Электрические колебания в трубке абонента преобразуются в колебательные, и, соответственно, он слышит речь. Будучи решетчатым, кристалл ограняется и каждая грань, как личность, своеобразна. Если грань плотно упакована в решетке материальными частицами(атомами или молекулами), то это очень медленно растущая грань. Например, алмаз. У него грани имеют форму октаэдра, они очень плотно упакованы атомами углерода, и отличаются в силу этого и блеском, и прочностью.

Практическая часть

Название работы: Выращивание кристаллов поваренной соли, медного купороса и сахара в домашних условиях

Цель: Вырастить кристаллы из насыщенных растворов соли, медного купороса, сахара и убедиться на опыте в том, что кристаллы данных веществ имеют правильную форму.

Актуальность выбранной темы.

Окружающий нас мир состоит из кристаллов, можно сказать, что мы живем в мире кристаллов. Жилые здания и промышленные сооружения, самолеты и ракеты, теплоходы и тепловозы, горные породы и минералы слагаются из кристаллов. Мы едим кристаллы, лечимся ими и частично состоим из кристаллов.
Кристаллы – это вещества, в которых мельчайшие частицы “упакованы” в определенном порядке. В результате при росте кристаллов на их поверхности самопроизвольно возникают плоские грани, а сами кристаллы принимают разнообразную геометрическую форму. Интересно происхождение слова “кристалл”. Много веков назад в снегах Альп на территории современной Швейцарии нашли очень красивые бесцветные кристаллы, напоминающие чистый лед. Древние натуралисты так их и назвали – “кристаллос”, по-гречески лед. Полагали, что лед, находясь длительное время в горах, на сильном морозе, окаменевает и теряет способность таять. Аристотель писал, что “кристаллос рождается из воды, когда она полностью утрачивает теплоту”. Еще в средних веках этот термин “кристалл” применялся исключительно к кварцу. Вместе с тем большая часть природных минералов обладает кристаллическим строением. Первые минералоги интересовались прежде всего, именно формой кристаллов, разнообразие которой поражает. Знаменитый русский кристаллограф Е.С. Федоров, который теоретически вывел законы построения кристаллов, говорил: “Кристаллы блещут симметрией”. Кристаллы действительно так хороши собой, что ими можно любоваться часами. Многие ученые, внесшие большой вклад в развитие химии и минералогии, начинали свои первые опыты с выращивания кристаллов, пытаясь понять, как они образуются.

И я решил начать свою исследовательскую работу, поставив цель: получить кристаллы различных веществ в домашних условиях.

Цель исследования: исследование зависимости формы и размеров кристаллов от температуры

Задачи исследования:
1. Вырастить монокристалл.
2. Вырастить поликристалл.

Объект исследования:
1. раствор медного купороса
2. раствор поваренной соли
3. раствор сахара

Предмет исследования: кристаллы соли и сахара

Эксперимент № 1.Выращивание кристаллов поваренной соли

Этот процесс не требует наличия каких-то особых химических препаратов. Кристаллы поваренной соли NaCl представляют собой бесцветные прозрачные кубики.
Насыпал пищевую соль в стакан с водой при температуре 20°С и оставил на несколько минут, предварительно помешав. За это время соль растворилась. Затем добавил ещё соль и снова перемешал. Повторял этот этап до тех пор, пока соль уже не будет растворяться и будет оседать на дно стакана. Так я получил насыщенный раствор соли. Перелил его в чистый стакан такого же объёма, избавившись при этом от излишек соли на дне. Выбрал один более крупный кристаллик поваренной соли и положил его на дно стакана с насыщенным раствором. Уже через 3 дня было заметно значительный для кристаллика рост. С каждым днём он увеличивался. Затем проделал всё то же ещё раз (приготовил насыщенный раствор соли и опустил в него этот кристаллик), он стал расти гораздо быстрее — от размеров 0,3 до 0,9 см за следующие 3 дня (см. рис. 5)

Рисунок 5. Бесцветные прозрачные кубики поваренной соли

Эксперимент № 2. Выращивание кристаллов медного купороса

Раствор медного купороса приготовил следующим образом: налил воды в стакан (200 г) и поставил его в кастрюлю с тёплой водой при 50°С и начал растворять 100 г порошка медного купороса. Также, как и раствор поваренной соли, оставил на несколько дней. Сначала способом быстрого испарения в открытом сосуде на стенках получил монокристалл медного купороса (см. рис. 6)

Рисунок 6. Монокристалл, зародыш для поликристалла

Затем поместил его в новый раствор для дальнейшего наращивания при комнатной температуре и закрытом сосуде. Через 2 недели получил поликристалл размером 2,8 см (см рис. 7).

Рисунок 7. Поликристалл размером 2,8 см

Эксперимент №3. Выращивание кристаллов сахара

Для того, чтобы вырастить кристалл из сахара, нужно вскипятить воду и налить кипяток в стакан. Затем начать насыпать в воду сахар и постоянно помешивать. Продолжать делать это до тех пор, пока сахар не перестанет растворяться, т.е. пока раствор не станет перенасыщенным.

Возьмите не слишком длинную тонкую нитку. Один конец нитки привяжите к карандашу прямо по центру, а ко второму концу привяжите маленький кристаллик сахара (рис.8).

Рисунок 8. Затравка на карандаше

Положите карандаш на стакан с сахарным раствором, а нитку опустите. Дальше вам остается только ждать. В лучшем случае небольшой кристалл сахара сможет вырасти за 2-3 дня, а в худшем – вам придется ждать заметного результата полтора-два месяца (рис. 9).

Рисунок 9. Выращенный кристалл сахара

Заключение

Процесс выращивания кристаллов в домашних условиях – это очень интересное и увлекательное занятие, позволяющее сознательно отнестись к закономерностям природы. Работа по выращиванию кристаллов сделала меня более наблюдательным, расширила мой кругозор, приобщила к науке, позволила удивляться. Переживание “чуда” выращивания принесло мне много положительных эмоций и ярких впечатлений. Исследовательская работа приоткрыла мне дверь в загадочную страну кристаллов и минералов.

Полученные мною кристаллы можно использовать на уроках химии и физики как демонстрационный материал.

Литературные источники:

Работу выполнил: Смоленников Павел Сергеевич
ученик 11 «Б» класса

Научный руководитель: Крестьянникова Елена Валериевна
учитель химии, 1-ой категории

КГУ «Средняя школа №12 поселка Осакаровка»
акимата Осакаровского района
Карагандинской области
Республика Казахстан

Выращивание кристаллов в домашних условиях — тонкости процесса

Введение

Красота и блеск кристаллов всем и каждому понятны. Беглый взгляд они чаруют, формы их уму занятны.

Много граней у кристаллов, блеск, включения, прозрачность. И волнуют ум пытливый цвет, и форм неоднозначность.

Зимой, по дороге в школу или во время прогулки, можно бесконечно долго любоваться красивыми деревьями, покрытыми инеем, морозными узорами на окнах домов и рассматривать снежинки, которые падают на нас с неба. А знаете ли вы, что это кристаллы. Кристаллы часто встречаются в природе. Все камни – это кристаллы! Причем не только яркие и блестящие драгоценные камни (алмазы, рубины, сапфиры), но и обычные, из которых состоят горы, скалы, ущелья и пещеры. Существуют даже кристаллы, которые можно съесть! Это соль и сахар, которые имеются на каждой кухне.

Значит, кристаллы можно вырастить дома! Меня очень заинтересовала эта тема, и мы с папой решили вырастить кристаллы из медного купороса и из обычной поваренной соли и сравнить их с кристаллами, выращенными из готового покупного набора. Ведь они должны получиться тоже очень красивыми!

А как это сделать, какие меры предосторожности нужно соблюдать, можно узнать, подробно изучив этот процесс

Так была выбрана тема исследования«Изучение процесса выращивания кристаллов в домашних условиях».

Гипотеза исследования: если изучить тему по выращиванию кристаллов, то можно вырастить их дома, не уступающие по своим характеристикам кристаллам из покупных наборов.

Актуальность темы определены следующими факторами:

1) выращивание кристаллов – увлекательное занятие, самое простое, доступное и недорогое для большинства юных открывателей;

2) по результатам анкетирование среди одноклассников, было выявлено, что 98% ребят хотели бы вырастить кристаллы дома.

Цель работы: выращивание кристаллов поваренной соли, медного купороса и из готового набора в домашних условиях.

Задачи:

Провести анкетирование среди одноклассников.

Выяснить какие условия и материалы нужны для выращивания кристаллов.

Изучить процесс и вырастить дома кристаллы из поваренной соли, медного купороса и из готового покупного набора.

Сравнить выращенные кристаллы из готового покупного набора и самостоятельно приготовленных растворов.

Проанализировать и обобщить полученные результаты.

Объект исследования – кристаллы.

Предмет исследования – процесс кристаллизации.

Методы исследования:

накопление теоретического материала;

проведение опытно-экспериментальной деятельности с целью получения кристаллов из медного купороса, поваренной соли и готового набора;

анализ и обобщение полученных результатов исследования.

Необходимое оборудование:

соль медного купороса;

готовый набор для выращивания кристаллов;

ёмкость, для выращивания кристаллов;

Теоретическая часть

1.Понятие о кристаллах

По данным энциклопедии, кристалл – это твердое тело. Кристаллики растут, присоединяя частицы вещества из жидкости или пара. Кристаллы бывают естественного происхождения и искусственного, выращенные в специально созданных условиях. И каждый человек, при желании может легко вырастить кристаллы у себя дома. Выращивание кристаллов — очень и очень интересное занятие. Но для того, чтобы результат получился действительно красивым, необходимо аккуратно выполнять все действия и набраться терпения.

Практическая часть

1.Результаты анкетирования

По результатам анкетирования в классе, было выявлено, что только 78% ребята из класса знают, что такое кристаллы, смогли назвать кристаллы – 39%, предположили, что кристаллы можно вырастить дома – 78% и хотели бы самостоятельно вырастить кристаллы дома 98% опрошенных ребят. (Приложение № 1).

2. Выращивание кристаллов из поваренной соли

Растворяем в воде соль до тех пор, пока она перестанет растворяться, и начнет оседать на дно банки. Так получается насыщенный раствор соли. Процеживая, переливаем его в чистую ёмкость. Ставим раствор в шкаф на два дня. Этого времени будет достаточно, чтобы вырастить основу для кристалла. (Приложение № 2)

Выбираем любой понравившийся более крупный кристаллик-основу, привязываем за нитку и подвешиваем так, чтобы он не касался стенок стакана. Теоретически уже через пару дней должен был быть заметен значительный для кристаллика рост. Однако, в нашем опыте кристаллики, подвязанные на нитке, растворились, а на дне и стенках ёмкости соль выпадала в осадок (кристаллизовалась). (Приложение № 3)

Результат:кристаллик поваренной соли для затравки выращен, на его основе вырастить кристалл больших размеров нам не удалось.

3.Выращивание кристаллов из медного купороса

Берем ёмкость с водой, добавляем медный купорос, тщательно перемешиваем до тех пор, пока он не перестанет растворяться, и не начнет оседать на дно банки. Ёмкость с водой лучше всего постепенно подогревать для более быстрого растворения химиката. В процессе вода начнет менять цвет – от светло-голубого, до тёмно-синего. Убрать в темное место на 1 день. (Приложение № 4)

На дне ёмкости образуются маленькие кристаллы. Выбираем два самых больших и красивых – это «затравки». После этого в ёмкость с насыщенным раствором опускаем «затравку» на обычной ниточке, привязанной на карандаш. И уже через пару дней видим, что «затравка» увеличилась в размере, на неё наросло множество маленьких кристалликов синего цвета.

Результат: получен кристалл медного купороса. (Приложение № 5)

Для того чтобы сделать кристалл еще красивее можно покрыть его бесцветным лаком для ногтей.

4. Выращивание кристаллов из готового покупного набора.

Выращивание кристалла из готового покупного набора производилось согласно «Инструкции по набору «Алхимик». Методика приготовления раствора и порядок выращивания схож с выращиванием кристалла медного купороса. Наборы для выращивания кристаллов предлагают также для выращивания четыре разных цвета (белый, желтый, красный и синий). (Приложение № 6)

Результат: получен кристалл синего цвета.

Выводы

Кристаллы растут за счет нарастания веществ из водного раствора соли или медного купороса.

Кристаллы различных веществ имеют разную форму (у соли – это маленькие кристаллики, кристаллы медного купороса и готового набора имеют большие грани).

Кристаллы растут с разной скоростью: при одинаковых условиях кристалл соли растет с наименьшей скоростью, чем кристалл медного купороса).

Кристаллы нужно периодически подкармливать, меняя насыщенный раствор.

Кристаллы, выращенные из самостоятельно приготовленных растворов менее красивы, чем кристаллы из готового набора. Но они более доступны по цене и намного прочнее.

Заключение

Мир кристаллов красив и разнообразен. Каждый его представитель уникален по своим свойствам, размерам и особенностям строения. Кроме того, что кристаллы красивы, они играют важную роль в жизни человека.

В ходе проведения опытов было выявлено очень интересное свойство кристаллов – их рост в искусственной среде. Оказывается, кристаллы можно вырастить дома, без каких – либо усилий.

В результате исследований гипотеза подтвердилась частично: кристаллы из медного купороса и готового набора можно вырастить дома. Кристалл из медного купороса намного красивее и прочнее кристалла, из готового набора.

Для выращивания кристалла поваренной соли нужны особые условия. Поваренная соль своеобразна по растворимости и отличается от медного купороса.

Перспектива исследования: вырастить кристалл из поваренной соли большего размера.

Практическое значение исследования состоит в том, что материал может быть использован на уроках окружающего мира, на внеурочных мероприятиях.

Выращенные кристаллы небольшой формы можно использовать в качестве украшения, например, рамки для фотографий или других предметов.

Исследовательская работа мне очень понравилась. В ходе ее выполнения, познакомилась со способами выращивания кристаллов. Узнала много интересного, познавательного о растворах химических веществ. Но самое главное – самостоятельно вырастила кристаллы медного купороса в домашних условиях.

Список литературы

1.Выращивание кристаллов в домашних условиях. Как вырастить кристалл

//Занимательная химия [Электронный ресурс]. Режим-доступа: http://www.kristallikov.net/

2.Кристаллы // Википедия [Электронный ресурс]. — Режим доступа:

3. Энциклопедический словарь юного химика. /Сост. Э 68 В. А. Крицман, В. В. Станцо.— 2-е изд., испр.— М.: Педагогика, 1990.— 320 с

Кристаллы поваренной соли

Выращивание кристалла поваренной соли

Приготовление насыщенного раствора медного купороса

Кристаллы медного купороса

Набор для выращивания кристалла

Знакомство с инструкцией по выращиванию кристалла

Кристалл из набора «Алхимик»

«Выращивание кристалла в домашних условиях»

Помни, что соль и медный купорос – это химические реактивы, поэтому с ними детям можно только под присмотром родителей.

1.Возьмите стакан или банку объёмом 500 мл, добавьте 200 г медного купороса и залейте их 300 мл воды. Поставьте ёмкость на водяную баню и начинайте разогревать, постоянно помешивая. Кристаллы медного купороса должны полностью раствориться.

2. Уберите посуду с водяной бани, поставьте на плоскость с прохладной поверхностью, например, керамическую плитку. Раствор должен немного остыть. Теперь в него нужно поместить затравку или любую основу. Ею послужит кристаллик сульфата меди, который нужно выбрать предварительно – самый крупный и ровный. А может быть и простая бусинка.

3. Проследите, чтобы затравка не соприкасалась с внутренними поверхностями стакана.

4. Извлеките нитку с образовавшимися кристаллами из ёмкости с раствором. Повторите процедуру: поставьте стакан на водяную баню и подогрейте так, чтобы осадок растворился. Отключите нагрев. Не снимая посуды с бани, накройте её подходящей по диаметру крышкой и дайте раствору немного остыть.

5. Поместите нитку с кристаллами в раствор, закрепите её так, чтобы она не соприкасалась с дном и стенками. Накройте ёмкость и оставьте на ночь. Утром вы обнаружите в стакане большую гроздь прекрасных кристаллов необычной формы.

Выращивание кристаллов в домашних условиях — тонкости процесса

Кристалл представляет собой твердое тело, частицы которого расположены таким образом, что образуют трехмерную периодическую пространственную укладку – визуально это выглядит как правильный симметричный многогранник. Кристаллы известны своими необычными физическими и химическими свойствами и поэтому неудивительно, что они являются предметом изучения таких наук, как кристаллофизика, кристаллография, кристаллооптика и кристаллохимия. Самый большой кристалл, созданный природой, был обнаружен в Мексике: основным его элементом являлся гипс, длина достигала 15 м, а ширина – 1 м.

Многие думают, что кристаллы встречаются только в природных условиях. На самом деле это большое заблуждение и удостовериться в этом читателю поможет данная статья. Ознакомившись с материалом данной статьи каждый сможет воспроизвести опыт в домашних условиях и вырастить кристалл из соли.

Необходимые компоненты и инструменты

В процессе создания кристалла на дому понадобятся:

1. соль – от ее чистоты непосредственно зависит внешний вид кристалла, поэтому приоритет остается за морской солью; обычная поваренная соль так же может быть пущена в ход, но вместе с ней часто попадаются ненужные примеси;
2. вода – желательно использовать дистиллированную; в крайнем случае, подойдет обычная водопроводная вода, предварительно пропущенная через фильтр и прокипяченная;
3. емкость – наилучшим вариантом станет стеклянная посуда; придутся кстати емкости, защищенные от окисления; миска, сосуд или чаша – должны быть максимально чистыми, поскольку даже частица пыли может стать ядром формирования другого микрокристалла и сильно замедлить развитие основного кристалла;
4. в качестве каркаса для будущей конструкции выступит либо отдельный кристаллик соли, либо проволока, либо нитка;
5. деревянная палочка – размешивать раствор;
6. бумажные салфетки;
7. марля;
8. маникюрный лак.

Инструкция

Процесс выращивания кристалла включает в себя несколько этапов.

1. Имеющуюся емкость наполняем солевым раствором, содержащим в себе 100 мл воды, температура которой колеблется от 50º С до 60º С, и 40-45 г соли. Жидкость должна остыть, после чего ее необходимо профильтровать через марлю, сложенную в несколько слоев.
2. Каркас для будущего кристалла (будь то нитка или проволока), опускается в емкость с уже налитым в нее раствором таким образом, чтобы он располагался вертикально и не касался внутренней поверхности сосуда – в данном случае получится предмет вытянутой формы. Форму кристалла можно скорректировать заранее, если в роли основы выступает проволока – ее можно изогнуть, скрутить любым образом.
3. Раствор с зафиксированной основой следует оградить от пыли и мелкого мусора.
4. Сосуд оставляют в укромном месте, где кристалл будет защищен от механического воздействия (встряски и т. п.), света, тепла, температурных скачков и сквозняка.
5. Кристалл увеличивается, вытягивая соль из окружающей его среды, т.е. ее концентрация в жидкости будет постепенно уменьшаться. Для восстановления необходимого баланса время от времени (раз в 5-6 дней) раствор нужно освежать, подливая новые порции воды с солью, но полностью его заменять или вынимать кристалл из него недопустимо.
6. Когда кристалл достигнет запланированных размеров, его следует бережно извлечь из раствора, переложить на бумажную салфетку и промокнуть тканью из мягкого материала. Поскольку полученный предмет отличается повышенной хрупкостью, нужно покрыть его поверхность бесцветным лаком для маникюра – в результате этой процедуры кристалл приобретет необходимую прочность, и уже можно будет думать о том, как распорядиться получившейся вещицей. Если отказаться от использования лака, то можно будет пронаблюдать, как кристалл разрушается.

Цветные кристаллы

Вырастить кристаллы разных цветов можно используя сле дующие элементы:

• медный купорос – на его основе вырастают синие кристаллы; его можно приобрести в специализированных магазинах для садоводов. Однако нужно заострить внимание на том, что данное вещество проявляет токсические свойства при попадании на слизистые оболочки, поэтому рекомендуется использовать перчатки в работе с ним и соблюдать другие меры предосторожности;
• маникюрный лак – вместо бесцветного можно воспользоваться лаками других цветов;
• пищевые красители – необходимый результат будет получен в том случае, если в раствор на этапе изготовления добавить краситель желаемого цвета.

Форма кристалла

Добиться нужной формы кристалла можно, как было упомянуто ранее, придав конструкции каркаса перед погружением в солевой раствор необходимый вид. Участки каркаса, на которых появление кристаллов не запланировано, зачищают ножом и покрывают жирным веществом (вазелин или глицерин), которое впоследствии легко удаляется при помощи спиртосодержащих жидкостей или ацетона.

Почему не получается вырастить кристалл:

Самые распространенные причины краха в процессе выращивания кристалла:

• только начавший зарождаться кристалл растворился – недостаточная концентрация соли в растворе;
• появление нескольких маленьких кристаллов, хотя планировался только один и большого размера – наличие посторонних примесей в жидкости, соли или частиц пыли на самой емкости;
• неравномерный окрас кристалла – краситель плохо растворился, а значит, его следовало размешивать более тщательно.

В заключение нужно сказать, что получить кристалл из соли в домашних условиях – вполне решаемая задача, не требующая каких-либо специальных навыков, умений, знаний и ингредиентов. Принимаясь за это дело, важно не забывать об элементарных правилах техники безопасности.

Видеоурок: способ выращивания красивых фиолетовых кристаллов в домашних условиях