Как да отглеждаме кварц у дома?

естествени кристали от кристал

СЪДЪРЖАНИЕ

• Как да отгледаме кристал от сол
• Как да отгледаме кристал от захар
• Как да отглеждаме кристал на меден сулфат
• Как да отглеждаме кристал от калиев стипца

Кристалите на минералите се срещат навсякъде в природата. За тяхното образование са необходими специални условия. Например скала гранит съдържа кристали от кварц, фелдшпат и слюда, които кристализираха един след друг, когато магмата се охлади.

Красиви шестоъгълни кристали от скален кристал са израснали от горещи водни разтвори, наситени със силициев диоксид SiO2.

естествени серни кристали

Ромбични жълти кристали сяра израснал от сероводородни води на горещи извори и гейзери.

По бреговете на солени езера и морета могат да се видят кубични кристали от каменна сол - халит; бели, червени, жълти и дори сини кристали на карналит и мирабилит.

Диаманти, най-твърдите кристали, образувани под огромно налягане в т. нар. експлозивни тръби (кимберлитови тръби).

И така, природата е създала и продължава да създава кристали от минерали. Можем ли да видим мистерията на растежа на кристалите? Можем ли сами да ги отгледаме? Да, разбира се, че можем. И сега ще ви кажа как да го направите у дома.

КАК ДА РАСТЕМ КРИСТАЛ ОТ СОЛ

Отглеждани солни кристали

За да отглеждате кристали от трапезна (каменна) сол (халит - NaCl), трябва да поставите съд с вода на печката и да заври водата. След това свалете съда от котлона и разтворете обичайната сол от опаковката в него. Непрекъснато разбърквайте разтвора, добавяйте сол, докато забележите, че вече не се разтваря.

Полученият солен разтвор трябва да се филтрира и да се излее в плоска чиния, например в чинийка. Водата ще се охлади и ще започне да се изпарява, а по краищата на чинийката и на дъното й ще видите прозрачни кубчета с правилна форма - това са кристали от каменна сол, халит.

Можете да отгледате голям кристал или няколко големи кубични кристала. За да направите това, вълнена нишка трябва да се спусне в контейнера, в който сте разтворили солта. Когато разтворът се охлади, той ще бъде покрит с кубчета сол. Колкото по -бавно се охлажда разтворът, толкова по -редовни кристали ще има. След известно време растежът ще спре.

За да отгледате един голям кристал, трябва да изберете най -правилния от множеството кристали, образувани на дъното, да го поставите на дъното на чиста чаша и да излеете разтвора от предишната чиния отгоре.

Почивката е необходима за растежа на правилните кристали. Не разклащайте и не премествайте маса или рафт, на който стои съд с растящи кристали.

КАК ДА РАСТЕТЕ КРИСТАЛ ЗА ЗАХАР

Можете да отглеждате захарни кристали по същия начин като кристалите на солта. Захарните кристали могат да се отглеждат и върху дървени пръчки и могат да бъдат красиво допълнение към всяко празнично сладко ястие. Хранителните оцветители, добавени към разтвора, ще оцветят захарта във всички цветове на дъгата.

Захарни кристали

По -долу е пълна инструкция, как да отглеждаме захарни кристали на пръчки.

КАК ДА РАСТЕМ КРИСТАЛ ОТ МЕДНО ЯДРО

Медният сулфат се продава в магазините за градинари, от него, а от гасената вар, те приготвят "течност от Бордо", за да предпазят растенията от гъбички и различни болести.

За отглеждане на кристал от меден сулфат (Cu SO4 * 5H2O)  правилната форма, трябва да разтворите меден сулфат на прах във вода при температура 80 градуса по Целзий. При по -високи температури разтворимостта на меден сулфат намалява. Прахът се разтваря, докато разтварянето спре. В края на жицата или вълнен конец прикрепяме семе - малък кристал от същия меден сулфат. Къде мога да го взема? Можете да търсите по -голям кристал в същата торба, от която сте изсипали витриол във водата. Ако това не бъде намерено, оставете разтвора си да се охлади и след известно време ще видите малки кристали на дъното.

Изберете един и го завържете (или залепете) за тел или конец. Филтрирайте разтвора. След това потопете подготвеното семе (кристал върху конец) в него. Никога не потапяйте семената в горещ разтвор! Семето може просто да се разтвори. Голям кристал от меден сулфат расте в продължение на няколко седмици. Кристалът, отгледан до желания размер, трябва да бъде лакиран, тъй като съдържащата се във въздуха влага в крайна сметка ще доведе до неговото топене и разрушаване.

Можете да растете по лесен начин красиви медни кристали... Подробно описание на процеса можете да намерите в подробната статия "Как да отглеждаме медни кристали".

Кристалите на железен сулфат се отглеждат по подобен начин, подробна статия за това може да се прочете, като следвате връзката в това предложение.

КАК ДА РАСТЕТЕ КРИСТАЛ ОТ КАЛИЕВ АЛУМ

отглеждани кристали от калиев стипца

Калиев стипца (KAI 2 * 12H2O - минерал алунит) се продават в аптеката под формата на прах. Това е добро лекарство, което "изсушава кожата" и убива патогените, това вещество не предизвиква алергии и не е токсично. Добри кристали могат да се отглеждат от калиев стипца на прах. Разтваря се стипца в топла вода до насищане и се филтрира разтворът. След няколко дни на спокойно място при стайна температура, малки кристали ще се появят на дъното на контейнера.

калиев стипца (изгорял стипца) може да се купи в аптеката

От тези кристали трябва да изберете няколко парчета с правилната форма и да ги поставите в друг контейнер. След това те се заливат със същия разтвор. Можете да окачите семената на тънки нишки (те могат да бъдат залепени за конеца с трайно водоустойчиво лепило). Веднъж на всеки два до три дни кристалите трябва да бъдат прехвърляни в нова чаша, разтворът трябва да се филтрира и растящите кристали да се изливат отново. Кристалите от стипца, отглеждани до необходимия размер, трябва да бъдат лакирани, така че да не се стопят от влагата във въздуха и да не загубят формата си.

Желателно е да се приготвят разтвори за отглеждане на кристали с дестилирана вода.

У дома можете да получите изкуствен малахитизползвайки меден сулфат и сода за измиване, но това няма да са красиви кристали или ажурен шарен камък, а зелена или мръснозелена утайка на дъното на съда (прах). Красив малахит, който практически не се различава от естествения, може да се получи само на промишлено оборудване.

Фабриките също отглеждат кристали на много минерали. Но у дома е невъзможно да се повтори това, за това се нуждаете от специално оборудване. Повечето кристали (кварц, аметист, рубин, изумруд, диаманти, малахит, гранати и др.) Се отглеждат в чугунени автоклави под високо налягане. Температурите достигат 500-1000 градуса, а налягането - 3000 атмосфери.

Комплекти за отглеждане на кристали

комплект за отглеждане на кристали

Сега в магазините за играчки, в големите градове, в продажба се появиха комплекти за отглеждане на кристали. От прахове амониев и калиев дихидрофосфат, към които се добавят багрила, могат да се отглеждат интересни призматични и игловидни кристали. За да бъдат кристалите достатъчно големи и красиви, трябва стриктно да следвате приложените инструкции.

Странно, но инструкциите в полето, показано на снимката, не показват кой химикал се използва за отглеждане на кристалите и кое багрило се използва. Иначе е доста подробно.

Отглеждането на рубинени кристали у дома е достъпно за всички.Работата не изисква оборудвана лаборатория, получаване на теоретични и практически знания в областта на минералогията или закупуване на специални химически реактиви. Всичко, от което се нуждаете, може да се намери в кухнята.

Домашни експерименти

Препоръчително е да започнете да отглеждате рубини с малки обеми. Първо се натрупва опит, целият процес се разбира, а след това започва директна системна работа. Синтетичното създаване на собствените ви ръце няма да отстъпва по красота и привлекателност на естествените минерали. Скъпоценните камъни са търсени сред бижутерите, така че успешното преживяване може да донесе допълнителни приходи, ако намерите пазар за продажби.

Има няколко начина за отглеждане. Те ви съветват да изпробвате всички опции, след което да се спрете на този, който харесвате.

Изкуствените скъпоценни скали, създадени от човека, не се различават от естествените по химично съдържание и физични свойства. Предимството на домашната технология е, че ви позволява да създавате идеално чисти породи. В природата това се случва изключително рядко. Качеството на скъпоценните камъни на лабораторните проби е доста добро. Друг плюс на минерала е неговата цена. Камъните са по -евтини от оригиналите им, които произхождат от дълбоки мини.

Органични соли

Лесно е да се отглежда рубинен кристал от различни соли:

• меден сулфат;
• калиев стипца;
• обикновена сол.

Най-дългият процес на сол, най-красивите екземпляри се получават от витриол. Производството на рубинени кристали се основава на следните етапи:

1. Подготовка на контейнера. Той трябва да съдържа сол и наситен физиологичен разтвор. Вземете топла вода. Процесът е постепенен. Разредете две супени лъжици с вода, разбъркайте добре. След това добавете сол и разбъркайте. трябва да поръсите, докато солта спре да се разтваря. За да се съобразят с пропорциите, те вземат подсказка: таблица за разтворимостта на различни соли в 100 ml вода, връзката им с температурата на течността.
2. Филтриране на разтвора. Разтворът трябва да е чист. Мръсните примеси ще развалят структурата на камъка. Дефектите ще бъдат видими в него. Разтворът остава за 24 часа. През този период на дъното на резервоара се образуват кристали. Те ще бъдат в основата на рубина.
3. Изкуствен растеж на минерали. За камъка, образуван на дъното на стъклото, е вързана въдица. Увита е около молив или дървена пръчка. Устройството е инсталирано на контейнера. Кристалът се суспендира в разтвор. Водата е склонна да се изпарява, наситен физиологичен разтвор освобождава излишък, който се фиксира върху получената проба.
4. Добавяне на разтвор на сол. Водата винаги се нуждае от определено количество, ако стане твърде малко, кристалът ще спре да расте. При нормална стайна температура се добавя вода на всеки 2 седмици.

За да получите рубини у дома, ще трябва да изчакате около 3 месеца. След това камъкът се освобождава от солевия разтвор, изсушава се с мека салфетка. Пробата е покрита с безцветен лак за нокти на няколко слоя.

Съвети от опитни производители на кристали. Солевият разтвор трябва да е със същата температура като водата в контейнера. Кристалът расте дори при малко по -ниска температура, но високото покачване на разтворите се разваля и спира растежа.

Апарат за работа у дома

За да създадете рубини у дома, се нуждаете от апарат, кръстен на създателя му, Verneuil. Техниката на изобретателя позволява да се отглежда рубин с тегло 30 карата за 3 часа. Технологията направи възможно създаването на ценния материал в точното количество. Индустриалните съоръжения започнаха активно да внедряват развитието на Verneuil. Времето направи свои корекции и днес такова устройство лесно се сглобява у дома. Компоненти на устройството:

• катетометър;
• разклащащ механизъм;
• бункер;
• горелка;
• заглушаване;
• растящ кристал;
• държач за кристали;
• механизъм за понижаване на кристалите.

Устройството се използва за отглеждане не само на рубини. Често в устройството се създават син топаз, изумруди и камъни с полупрозрачна прозрачна структура.

Процес на домашно производство:

1. Прахът се изсипва в бункера през фуния. Съставът на праха е Al2O3, допълнителният компонент е Cr2O3.
2. Горелката подава пламъка към дъното на бункера.
3. Прахът започва да се топи.
4. Слоевете разтопен прах са нарастващ рубинен кристал.

Чрез спускащия механизъм изкуственият минерал се движи надолу. В устройството могат да се получат различни нюанси. Скоростта на образуване на кристали е по -висока, отколкото в контейнера. Отнема само 3 часа, за да се любувате на рубина. Една проба изисква следните обеми на компоненти:

• 6 g Al2O3;
• 0,2 g Cr2O.

Необработените кристални образувания имат изключителна форма. Те първоначално са подобни на естествените, но в същото време винаги са уникални.

На пръв поглед работата с устройството е трудна и трудоемка. Всъщност устройство, измислено от френски изобретател преди повече от 100 години, няма да създаде особени проблеми. Сглобен е от части, които практическите хора имат във фермата. Изработването на апарат и закупуването на прах са основните етапи на подготовката.

2>Икономически изчисления

Домашните технологии винаги са по -евтини. Можете да изчислите цената на всички компоненти, разходите и да определите приблизителната цена на получените проби. Какво е взето предвид рубин:

• цената на части от устройството;
• разходи за електроенергия;
• цената за закупуване на прахове за основата на кристала.

Дори приблизителните изчисления ще покажат ползите. Цената на всички компоненти няма да бъде дори 500 рубли. За такива пари е трудно да се купят рубинени бижута с красив външен вид и отлично качество. Процесът не трябва да сплашва местните експериментатори с легитимност. Природните минерали се регулират от държавата, синтетичните не подлежат на документи. Ако се вземе решение за откриване на малко производство, то трябва да бъде регистрирано в съответствие с установената процедура. Душата ще бъде на мястото си, работата ще донесе само удовлетворение.

> Скъпоценност, която създавате сами, ще се превърне в гордост. Майсторът постепенно ще се научи да променя нюансите на рубини. Следващата стъпка ще бъде творческата работа върху получените образци, превръщайки ги в елементи от интериорния дизайн и оригинални декорации.

Въведение

1. Теория на кристалите.
Кристалите са твърди тела, чиито атоми или молекули заемат определени, подредени позиции в пространството. Следователно кристалите имат плоски лица. Например, зърно обикновена готварска сол има плоски ръбове, които съставят прави ъгли един спрямо друг. Металите имат кристална структура. Ако вземем относително голямо парче метал, тогава на пръв поглед кристалната му структура не се проявява по никакъв начин във външния вид на парчето или във физическите му свойства. Металите в нормалното си състояние не проявяват анизотропия. Въпросът тук е, че обикновено металът се състои от огромен брой малки кристали, израснали заедно един с друг. Свойствата на всеки кристал зависят от посоката, но кристалите са произволно ориентирани един спрямо друг. В резултат на това в обем, значително надвишаващ обема на отделните кристали, всички посоки в металите са равни и свойствата на металите са еднакви във всички посоки. Твърдо вещество, състоящо се от голям брой монокристали, се нарича поликристален... Монокристалите се наричат монокристали... Поликристалите не се ограничават до метали. Повечето кристални тела са поликристали, тъй като се състоят от много вродени кристали. Монокристали - монокристалите имат правилната геометрична форма, а техните свойства са различни в различни посоки.

Течни кристали - вещества, които се държат едновременно като течности и като твърди вещества. Молекулите в течни кристали, от една страна, са доста подвижни, от друга страна, те са подредени редовно, образувайки подобие на кристална структура (едномерна или двумерна). Често дори при леко загряване правилното подреждане на молекулите се нарушава и течният кристал се превръща в обикновена течност.Напротив, при достатъчно ниски температури течните кристали замръзват, превръщайки се в твърди вещества. Редовното подреждане на молекулите в течни кристали определя техните специални оптични свойства. Свойствата на течните кристали могат да бъдат манипулирани чрез излагането им на магнитно или електрическо поле. Използва се в LCD дисплеи за часовници, калкулатори, компютри и най -новите телевизори. Като се вземат големи предпазни мерки, е възможно да се отгледа голям кристал - монокристал.

При нормални условия поликристално тяло се образува в резултат на началото на растежа на много кристали продължава, докато не дойдат в контакт един с друг, образувайки едно тяло - поликристал (фиг. 1).

 
Фигура 1. Поликристална мед

За да отгледате кристал, е полезно да знаете какви процеси управляват растежа му; защо различните вещества дават кристали с различна форма, а някои изобщо не образуват кристали; какво трябва да се направи, за да бъдат кристалите големи и красиви.

Ако кристализацията протича много бавно, тогава се получава един голям кристал, ако бързо - много малки кристали. Кристалите се отглеждат по различни начини:

1. Охлаждане на наситен разтвор.

С понижаване на температурата разтворимостта на повечето вещества намалява и се казва, че те се утаяват. Първо, малки разядрени кристали се появяват в разтвора и по стените на съда. Когато охлаждането е бавно и в разтвора няма твърди примеси (да речем, прах), се образуват малко ядра и постепенно те се превръщат в красиви кристали с правилна форма. При бързо охлаждане се появяват много кристализационни центрове, самият процес е по -активен и правилните кристали няма да работят (виж фиг. 2)

 
Фигура 2. Много различни малки кристали, образувани по стените на съда

2. Постепенно отстраняване на водата от наситен разтвор

В този случай, колкото по -бавно се отстранява водата, толкова по -добре се получават кристалите. Можете да оставите отворен съд с разтвор при стайна температура за дълго време - водата ще се изпарява бавно (особено ако поставите лист хартия отгоре или го покриете с марля). Нарастващият кристал може или да бъде суспендиран в наситен разтвор на тънка здрава нишка, или да се постави на дъното на съд. В последния случай кристалът трябва периодично да се обръща на другата страна. Когато водата се изпари, добавете пресен разтвор в съда (вижте фиг. 3).

Фигура 3. Кристал, получен на дъното на съда от разтвор на меден сулфат с добавяне на солни и железни стружки

3. Бързо отстраняване на водата от наситен разтвор

В този случай се получават кристали с правилна форма, с остри ръбове, но малки (разтворът е бил в широк съд до нагревателя) (виж фиг. 4)

  
Фигура 4. Монокристали, получени чрез бързо изпаряване на разтвора

Отглеждането на кристали е интересен, забавен процес, но изисква внимателно и внимателно отношение към работата ви. От време на време кристализаторът трябва да се почиства: източете разтвора и отстранете малки кристали, израснали върху основния, както и по стените и дъното на съда. На теория размерът на кристал, който може да се отглежда по този начин, е неограничен. Ако отгледан кристал се остави отворен на сух въздух, той постепенно губи водното си съдържание и се превръща в неописуем сив прах. За да предпази кристала от разрушаване, той може да бъде покрит с безцветен лак.

Методи за отглеждане на кристали

В изследователските лаборатории и промишлеността кристалите се отглеждат от пари, стопилки и разтвори, от твърдата фаза, синтезирани чрез химични реакции, електролитна кристализация, кристализация от гелове и други. Понастоящем за получаване на перфектни кристали с голям диаметър най-често се използват следните методи за отглеждане:
- от газовата (парна) фаза при градиент на налягане,
- от стопилки при температурен градиент,
- от разтвори с градиент на концентрация на границата на кристал-разтвор.

Кристализацията от паровата (газова) фаза се използва широко за отглеждане както на насипни кристали, така и на епитаксиални филми, тънки (поликристални или аморфни) покрития, мустаци и ламелни кристали. Конкретният метод на отглеждане се избира в зависимост от материала. При методите за отглеждане, основани на физическата кондензация на кристализираното вещество, веществото навлиза в растящия кристал под формата на собствена пара, състояща се от молекули на техните асоциации - димери, тримери и т.н. При метода на синтез в паровата фаза кристализиращото се съединение се образува в резултат на реакцията между газообразните компоненти директно в кристализационната зона.

Кристализацията на стопилката е най -разпространеният метод за отглеждане на монокристали. В момента повече от половината от технически важните кристали се отглеждат от стопилка. Веществата, най -подходящи за растежа на стопилката, са тези, които се топят без разлагане, нямат полиморфни преходи и имат ниска реактивност. Елементарни полупроводници и метали, оксиди, халогениди, халкогениди, волфрамати, ванадати, ниобати и други вещества се отглеждат чрез кристализация от стопилка. В някои случаи от стопилката се отглеждат монокристали, които включват пет или повече компонента. По време на кристализацията от стопилката е важно да се вземат предвид процесите, влияещи върху състава на стопилката (термична дисоциация, изпаряване, взаимодействие на стопилката с околната среда), процесите на фронта на кристализация, процесите на топлопреминаване в кристала и стопилката , процеси на пренос на маса (прехвърляне на примеси поради конвекция и дифузия в стопилката) ...

Кристализацията от разтвори се използва за отглеждане на вещества, които се разлагат при температури под точката на топене. Растежът на кристали се извършва при температури под точката на топене; следователно, кристалите, отглеждани по такива методи, не съдържат дефекти, характерни за кристалите, отглеждани от стопилка. Когато кристалите се отглеждат от разтвори, движещата сила на процеса е пренасищане. По метода на температурната разлика например се отглеждат кристали на калиев дихидроген фосфат и амониев дихидроген фосфат. Скоростта на растеж на кристалите при такива условия е около 1 mm / ден. Кристалите с тегло 400 g растат в рамките на 1,5-2 месеца.

Кристали и техните приложения.

Живеейки на Земя, съставена от кристални скали, със сигурност не можем да се отървем от проблема с кристалността: ходим по кристали, изграждаме от кристали, обработваме кристали във фабрики, отглеждаме ги в лаборатории, широко ги използваме в технологиите и науката, ядем кристали, излекувайте ги ... Науката за кристалографията се занимава с изучаване на разнообразието от кристали. Тя изчерпателно изследва кристалните вещества, изследва техните свойства и структура. В древни времена се е смятало, че кристалите са редки. Всъщност наличието на големи хомогенни кристали в природата е рядко явление. Финокристалните вещества обаче са много чести. Така например почти всички скали: гранит, пясъчници, варовик са кристални. С подобряването на методите на изследване веществата, които преди това се смятаха за аморфни, се оказаха кристални. Сега знаем, че дори някои части на тялото са кристални, например роговицата на окото, витамините, миелиновата обвивка на нервите са кристали. Дългият път на търсения и открития, от измерване на външната форма на кристалите в дълбочина, до тънкостите на тяхната атомна структура все още не е завършен. Но сега изследователите са проучили доста добре неговата структура и се учат да манипулират свойствата на кристалите.

Кристалите са красиви, може да се каже, някакво чудо, те привличат към себе си, те са междинна връзка между живата и неживата материя.Кристалите могат да се раждат, остаряват, унищожават. Кристалът, когато расте върху семе (върху ембрион), наследява дефектите на този ембрион.

Кристалът има чудодейни свойства, изпълнява различни функции. Тези свойства са присъщи на неговата структура, която има решетъчна триизмерна структура. Като пример за използването на кристали можете да вземете кварцовия кристал, който се използва в телефонните слушалки. Ако кварцовата плоча е механично повлияна, тогава в нея ще възникне електрически заряд в съответната посока. В тръбата на микрофона кварцът преобразува механичните вибрации във въздуха, причинени от високоговорителя, в електрически вибрации. Електрическите вибрации в тръбата на абоната се преобразуват във вибрационни и съответно той чува речта. Като решетка, кристалът е фасетиран и всеки аспект като човек е уникален. Ако едно лице е плътно опаковано в решетка с материални частици (атоми или молекули), това е много бавно нарастващо лице. Например диамант. Лицата му имат формата на октаедър, те са много плътно пълни с въглеродни атоми и поради това се различават по блясък и сила.

Практическа част

Длъжност: Отглеждане на кристали от готварска сол, меден сулфат и захар у дома

Цел: Отглеждайте кристали от наситени разтвори на сол, меден сулфат, захар и по опит се уверете, че кристалите на тези вещества имат правилната форма.

Уместност на избраната тема.

Светът около нас се състои от кристали, можем да кажем, че живеем в света на кристали. Жилищни сгради и промишлени конструкции, самолети и ракети, моторни кораби и дизелови локомотиви, скали и минерали са съставени от кристали. Ядем кристали, лекуваме с тях и сме частично изградени от кристали.
Кристалите са вещества, в които най -малките частици са „опаковани“ в определен ред. В резултат на това по време на растежа на кристалите на повърхността им спонтанно се появяват плоски лица, а самите кристали придобиват различни геометрични форми. Интересен е произходът на думата „кристал“. Преди много векове в снеговете на Алпите на територията на съвременна Швейцария бяха открити много красиви безцветни кристали, наподобяващи чист лед. Древните натуралисти ги наричали така - „кристалос“, на гръцки лед. Смятало се е, че ледът, като е в планините дълго време, при силна слана, се превръща в камък и губи способността си да се топи. Аристотел пише, че „кристалос се ражда от водата, когато тя напълно загуби топлината си“. През Средновековието този термин „кристал“ се е прилагал изключително за кварц. В същото време повечето от естествените минерали имат кристална структура. Първите минералози се интересуват предимно от формата на кристали, чието разнообразие е поразително. Известният руски кристалограф Е.С. Федоров, който теоретично изведе законите на кристалното изграждане, каза: „Кристалите блестят със симетрия“. Кристалите са наистина толкова красиви, че можете да им се възхищавате с часове. Много учени, които имат голям принос в развитието на химията и минералогията, започват първите си експерименти с растящи кристали, опитвайки се да разберат как се образуват.

И реших да започна своята изследователска работа с цел: да получа кристали от различни вещества у дома.

Цел на изследването: изследване на зависимостта на формата и размера на кристалите от температурата

Изследователски цели:
1. Отглеждайте монокристал.
2. Отглеждайте поликристал.

Обект на изследване:
1. разтвор на меден сулфат
2. разтваряне на готварска сол
3. захарен разтвор

Предмет на изследване: кристали сол и захар

Експеримент # 1: Отглеждане на солни кристали

Този процес не изисква специални химикали. Кристалите на натриев хлорид NaCl са безцветни прозрачни кубчета.
Изсипах годна за консумация сол в чаша вода при температура 20 ° C и оставих за няколко минути, като разбърках предварително. През това време солта се е разтворила. След това добави още сол и отново разбърка.Повтарях тази стъпка, докато солта вече не се разтвори и се утаи на дъното на чашата. Ето как получих наситен разтвор на сол. Налях го в чиста чаша със същия обем, като същевременно се отървах от излишната сол на дъното. Взех един по -голям кристал трапезна сол и го поставих на дъното на чашата с наситен разтвор. Още след 3 дни се забелязва значителен растеж на кристала. Увеличаваше се всеки ден. След това отново направих същото (приготвих наситен разтвор на сол и потопих този кристал в него), той започна да расте много по -бързо - с размери от 0,3 до 0,9 см през следващите 3 дни (виж фиг. 5)

Фигура 5. Безцветни прозрачни кубчета натриев хлорид

Експеримент No 2. Отглеждане на кристали на меден сулфат

Приготвих разтвор на меден сулфат, както следва: Изсипах вода в чаша (200 г) и я сложих в тенджера с топла вода при 50 ° С и започнах да разтварям 100 г меден сулфат на прах. Също така, като разтвор на натриев хлорид, се оставя за няколко дни. Първо, чрез бързо изпаряване в отворен съд по стените, получих монокристал меден сулфат (виж фиг. 6)

Фигура 6. Монокристал, ядро ​​за поликристал

След това го поставих в нов разтвор за по -нататъшен растеж при стайна температура и в затворен съд. След 2 седмици се получава поликристал с размер 2,8 cm (виж фиг. 7).

 
Фигура 7. Поликристал 2.8 cm

Експеримент # 3. Отглеждане на захарни кристали

За да отгледате кристал от захар, трябва да заврите вода и да изсипете вряла вода в чаша. След това започнете да наливате захар във водата и бъркайте непрекъснато. Продължете да правите това, докато захарта спре да се разтваря, т.е. докато разтворът стане пренаситен.

Вземете тънка нишка, която не е твърде дълга. Завържете единия край на връвката към молива директно в центъра и завържете малък кристал захар за другия край (фиг. 8).

Фигура 8. Моливно семе

Поставете молива върху чаша захарен разтвор и спуснете конеца. Тогава просто трябва да изчакате. В най-добрия случай малък кристал захар може да расте за 2-3 дни, а в най-лошия случай ще трябва да изчакате забележим резултат в продължение на един и половина до два месеца (фиг. 9).

Фигура 9. Отгледан захарен кристал

Заключение

Процесът на отглеждане на кристали у дома е много интересно и вълнуващо занимание, което ви позволява съзнателно да се отнасяте към законите на природата. Работата по отглеждането на кристали ме направи по -наблюдателен, разшири кръгозора ми, въведе ме в науката, позволи ми да се изненадам. Преживяването на „чудото“ на самоусъвършенстването ми донесе много положителни емоции и ярки впечатления. Изследователската работа ми отвори вратата към мистериозната страна на кристали и минерали.

Кристалите, които получих, могат да се използват в уроците по химия и физика като демонстрационен материал.

Литературни източници:

1. Енциклопедичен речник
2. МЕГАЕНЦИКЛОПЕДИЯ НА КИРИЛ И МЕТОДИЯ /> 3. Зорки П. М. Симетрия на молекули и кристални структури. Москва: Издателство на Московския държавен университет, 1986.- 232 с.
4. Лихачев В.А., Малинин В.Г. Структурно-аналитична теория на силата. - SPb: Наука. - 471 стр.
5. Шасколская М. П. Кристали. Москва: Наука, 1985.208 стр.
6. Материали на Интернет.

Аз свърших работата: Смоленников Павел Сергеевич
ученик от 11 „В“ клас

Ръководител: Крестяникова Елена Валериевна
учител по химия, 1 -ва категория

МСИ "Средно училище No 12 с. Осакаровка"
акимат на Осакаровски окръг
Карагандинска област
Република Казахстан

Отглеждане на кристали - какво трябва да знаете!

Отглеждане на кристали - процесът е много интересен, но може да бъде доста дълъг. Полезно е да знаете какви процеси стимулират растежа му; защо различни вещества образуват кристали с различна форма, а някои изобщо не ги образуват; какво трябва да се направи, за да бъдат големи и красиви.
Ако кристализацията протича много бавно, се получава един голям кристал (или монокристал, например, при отглеждане на изкуствени камъни), ако бързо, тогава много малки (или поликристал, например метали).

Отглеждане на кристали у дома произведени по различни начини. Например, чрез охлаждане на наситен разтвор. С понижаване на температурата разтворимост на веществата намалява (предимно безводна сол) и се казва, че се утаяват. Първо, малки разядрени кристали се появяват в разтвора и по стените на съда. Когато охлаждането е бавно и в разтвора няма твърди примеси (да речем, прах), се образуват малко ядра и постепенно те се превръщат в красиви кристали с правилна форма. При бързото охлаждане се появяват много малки кристали, почти никой от тях няма правилната форма, защото много от тях растат и си пречат един на друг.

Захарен кристал

Отглеждане на кристали може да се извърши по друг начин - постепенното отстраняване на водата от наситен разтвор. И в този случай, колкото по -бавно се отстранява водата, толкова по -добър ще бъде резултатът. Оставете съда с разтвора отворен при стайна температура за дълго време, като го покриете с лист хартия - водата ще се изпари бавно и прахът няма да попадне в разтвора. Нарастващият кристал може или да бъде суспендиран в наситен разтвор на тънка здрава нишка, или да се постави на дъното на съд. В последния случай кристалът трябва периодично да се обръща на другата страна. Тъй като водата се изпарява, в съда трябва да се добави свеж разтвор. Дори оригиналният ни кристал да е с неправилна форма, рано или късно той сам ще изправи всичките си дефекти и ще приеме формата, присъща на това вещество, например, ще се превърне в октаедър, ако използвате сол на хромово -калиева стипца, ромб, ако използвате меден сулфат.

Кристали
калиев алуминиев стипца

Отглеждане на кристали - забавен процес, но изискващ внимателно и внимателно отношение към работата си. На теория размерът на кристал, който може да се отглежда у дома по този начин, е неограничен. Има случаи, когато ентусиастите получават кристали с такъв размер, че могат да бъдат вдигнати само с помощта на другари.

Но има някои особености при тяхното съхранение (разбира се, всяка сол и вещество имат свои собствени характеристики). Например, ако кристал от стипца се остави отворен на сух въздух, той постепенно губи съдържанието на вода и се превръща в неописуем сив прах. За да го предпазите от унищожаване, можете да го покриете с безцветен лак. Медният сулфат и готварската сол са по -устойчиви и можете спокойно да работите с тях.

Как да отгледаме кристал

Кристал на калиев йодид
(KI)

Отглеждайте кристал могат да бъдат направени от различни вещества: например от захар, дори камък - изкуствено отглеждане на камъни, при спазване на строги правила за температура, налягане, влажност и други фактори (изкуствени рубини, аметисти, кварц, цитрини, мориони).
У дома, разбира се, няма да можем да направим всичко това, затова ще действаме по различен начин. Ще растеме солни кристали... Всички имаме обикновена готварска сол у дома (както вероятно знаете, че химичното й име е натриев хлорид NaCl). Подходяща е и всяка друга сол (сол - от химическа гледна точка), например можете да получите красиви сини кристали от меден сулфат или друг сулфат (например желязо). Можете да използвате стипца (двойни метални соли на сярна киселина), натриев тиосулфат (преди това се използва за правене на снимки). За всички тези соли (и наистина за сол) не се изискват специални условия: те направиха разтвор, поставиха „ембриона“ там (всичко това е описано подробно по -долу) и той расте сам, като добавя растеж всеки ден.
Да, не трябва да боядисвате разтвора, където вашият кристал расте, например, с бои или нещо подобно - това само ще развали самия разтвор, но кристалът все още няма да рисува! Най -добрият начин да получите цветни кристали е да съответствате на цвета на вашата сол! Но бъдете внимателни: например кристалите от жълта кръвна сол имат червено -оранжев цвят - и разтворът се оказва жълт.
Сега можем да започнем!

Отглеждане на кристали от готварска сол

Кристали за трапезна сол
(NaCl)

Кристали за трапезна сол - процесът на отглеждане не изисква специални химикали. Всички имаме готварска сол (или готварска сол), която ядем. Може да се нарече и камък - всичко е същото. Кристали на натриев хлорид NaCl са безцветни прозрачни кубчета. Да започваме. Разредете разтвора на натриев хлорид, както следва: изсипете вода в съд (например чаша) и го поставете в тенджера с топла вода (не повече от 50 ° C - 60 ° C). Разбира се, в идеалния случай, ако водата не съдържа разтворени соли (т.е. дестилирана), но в нашия случай можете да използвате чешмяна вода. Изсипете готварска сол в чаша и оставете за 5 минути, като първо разбърквате. През това време чашата с вода ще се загрее и солта ще се разтвори. Препоръчително е температурата на водата още да не спада. След това добавете още сол и разбъркайте отново. Повторете тази стъпка, докато солта се разтвори и се утаи на дъното на чашата. Получихме наситен разтвор на сол. Изсипете го в чист съд със същия обем, като същевременно се отървете от излишната сол на дъното. Изберете всеки по -голям кристал готварска сол, който харесвате, и го поставете на дъното на чаша с наситен разтвор. Можете да завържете кристала за връв и да го окачите така, че да не докосва стените на стъклото. Сега трябва да изчакате. В рамките на няколко дни можете да забележите значителен растеж на кристала. Тя ще се увеличава всеки ден. И ако отново направите същото (пригответе наситен разтвор на сол и потопете този кристал в него), той ще расте много по -бързо (отстранете кристала и използвайте вече приготвения разтвор, като добавите вода и необходимата порция годна за консумация сол ). Не забравяйте, че разтворът трябва да бъде наситен, тоест при приготвянето на разтвора, солта винаги трябва да остава на дъното на чашата (за всеки случай). За информация: около 35 g трапезна сол може да се разтвори в 100 g вода при температура 20 ° C. С повишаване на температурата разтворимостта на солта се увеличава.
Ето как се отглеждат солни кристали (или солни кристали, чиято форма и цвят предпочитате)

Отглеждане на кристали на меден сулфат

Медни сулфатни кристали - отглеждат се по същия начин, както с готварската сол: първо се приготвя наситен разтвор на сол, след това в този разтвор се пуска малък кристал медна сулфатна сол.

Внимание! меден сулфат - - химически активна сол! Следователно, за да бъде експериментът успешен в този случай, водата трябва да се вземе дестилирана, т.е. не съдържа други разтворени в него соли. Също така е по -добре да не вземате вода от чешмата, тъй като тя първо съдържа разтворени соли, и второ, тя може да бъде силно хлорирана. Примесите (особено карбонатите в твърд) влизат в химични реакции с меден сулфат, поради което разтворът се влошава значително Ако всичко е наред, ще продължим. Ако решите да не излеете разтвора от контейнера, в който първоначално е израснал малкият кристал, тогава окачете кристала така, че да не докосва други кристали, останали на дъното!

Кристалите се отглеждат не само от разтвори, но и от солни стопилки. Ярък пример са жълтите непрозрачни кристали на сяра, под формата на диамант или продълговати призми. Но не препоръчвам да работите със сяра особено. Газът, генериран от изпаряването му, е вреден за здравето.
Разрастването на отделни кристални повърхности може да бъде избегнато. За да направите това, тези ръбове трябва да се нанесат с разтвор на вазелин или мазнина.

Отглеждане на медни кристали

:

Медни кристали (Cu)

Сега нека растем червени медни кристали... Нуждаем се от меден сулфат, готварска сол, стоманена плоча във формата на сечението на контейнера (малко по -малък периметър. Можете да използвате стоманени стърготини или копчета), където ще растат медни кристали и кръг от попивателна хартия във формата на сечение . Така че, поставете малко меден сулфат на дъното на балона (за предпочитане равномерно върху областта). Поръсете отгоре готварска сол и покрийте всичко с изрязан кръг хартия. Поставете върху него желязна плоча (или я покрийте със стоманени стърготини). Всичко това заедно трябва да се излее с наситен разтвор на готварска сол (ние сме приготвили такъв разтвор от готварска сол). Оставете контейнера за около седмица. През това време ще се развият игловидни червени кристали от мед. Когато процесът на растеж е в ход, опитайте се да не носите контейнера, а също така е много нежелателно да извадите кристалите от разтвора.

Можете да отгледате многоцветен и многопластов кристал. Те се получават чрез приготвяне на разтвори на стипца (двойни соли на сярна киселина) и прехвърляне на редуващи се кристали от един разтвор в друг.

Ако смесите горещи концентрирани разтвори на алуминиеви сулфати Al2 (SO4) 3 и калий K2 (SO4) и полученият разтвор се охлади, тогава стипцата ще започне да кристализира от нея - двоен сулфат на калий и алуминий 2KAl (SO4) 2 • 12H2O . Стипцата се разтваря във вода, както следва: 5,9 g на 100 g вода при 20 ° C, но вече 109 g при 90 ° C по отношение на безводна сол. Когато се съхранява на въздух, стипцата ще ерозира. При температура 92,5 ° C те се топят в кристализационната си вода, а при нагряване до 120 ° C се дехидратират, превръщайки се в изгоряла стипца, която се разлага само при температури над 700 ° C. Водните молекули, съставляващи стипцата, са химически свързани с калиеви и алуминиеви йони, така че солите от стипца имат формула, която е по -правилно написана под формата на сложна сол (SO4) 2.

Нещо за течните кристали

Течни кристали Това са вещества, които се държат като течности и твърди вещества едновременно. Молекулите в течни кристали, от една страна, са доста подвижни, от друга страна, те са подредени редовно, образувайки подобие на кристална структура (едномерна или двумерна). Често дори при леко загряване правилното подреждане на молекулите се нарушава и течният кристал се превръща в обикновена течност. Напротив, при достатъчно ниски температури те замръзват, превръщайки се в твърди вещества. Редовното подреждане на молекулите в течни кристали определя техните специални оптични свойства. Техните свойства могат да бъдат контролирани чрез подлагане на магнитно или електрическо поле. Използва се в LCD дисплеи за часовници, калкулатори, компютри и най -новите телевизори.

Така че процесът отглеждане на кристали у дома разделена на основни стъпки:

Етап 1: Разтворете солта, от която ще израсне кристалът, в нагрята вода (трябва да се нагрее, така че солта да се разтвори малко повече, отколкото може да се разтвори при стайна температура). Разтваряйте солта, докато не сте сигурни, че солта вече не се разтваря (разтворът е наситен!). Препоръчвам да използвате дестилирана вода (т.е. без примеси на други соли)
Етап 2: Изсипете наситения разтвор в друг съд, където могат да се отглеждат кристали (като се вземе предвид фактът, че той ще се увеличи). На този етап се уверете, че разтворът не се охлажда твърде много.
Етап 3: Вържете кристал сол на връв, завържете въжето например за кибрит и поставете кибритена клечка по краищата на стъклото (контейнера), където се излива наситеният разтвор (етап 3). Потопете кристала в наситен разтвор.
Стъпка 4: Прехвърлете контейнера с наситения разтвор и кристала на място без течения, вибрации и силна светлина (отглеждането на кристали изисква спазване на тези условия).
Стъпка 5: Покрийте горната част на контейнера с кристал (например хартия) с нещо от прах и отломки. Оставете разтвора за няколко дни.

Важно е да запомните!

1. Кристалът не може да бъде отстранен от разтвора по време на растежа без специална причина
2. Не позволявайте на отпадъците да навлязат в наситения разтвор, най -добре е да използвате дестилирана вода
3. следете нивото на наситения разтвор, периодично (веднъж седмично или две) подновявайте разтвора при изпаряване

Графики за разтворимост на солена вода

Отглеждане на кристали. КАКВО ТРЯБВА ДА ЗНАЕТЕ!