Как самому вырастить кристалл из соли. Кристалл из сахара: вкусное и красивое лакомство своими руками. Кристаллы из селитры
Под термином "кристалл" следует понимать вещество, в котором мельчайшие частицы, атомы, располагаются в определенном порядке. Они образуют кристаллическую решетку - трехмерно-периодическую упорядоченную пространственную укладку.
Вследствие этого внешне кристаллы имеют вид правильных симметричных многогранников. Они могут сильно различаться по форме и иметь от четырех и до нескольких сотен граней, которые пересекаются под определенными углами друг с другом.
Соль - представитель семейства кристаллов
Одним из таких твердых тел с упорядоченным симметрическим строением является обычная соль.
Она представляет собой пищевой продукт, встречающийся в природе в виде минерала под названием галит. Большое ее количество находится в и других соленых источниках. Если вы рассмотрите при помощи микроскопа или лупы крупинки соли, то заметите, что они имеют плоские грани. А значит, находятся в кристаллическом состоянии. В этой статье мы расскажем о том, как сделать кристалл из соли самостоятельно. На самом деле это несложно. Чтобы понять, как происходит образование кристаллов соли, то есть процесс кристаллизации, предлагаем вам осуществить интересный опыт в домашних условиях. Ребенку желательно выполнять его под руководством взрослого. Помните, что форма кристалла соли может быть различной, в том числе кубической, призматической или любой другой - более сложной. Тем не менее грани соли всегда пересекаются под прямым углом.
Расскажем о том, как сделать кристалл из соли: необходимые расходные материалы и инструменты
Ну что же, давайте приступим к работе. Какие материалы и инструменты нам понадобятся для проведения этого интересного опыта? Конечно, вода, прозрачные стеклянные стаканы, веревочка или толстая нить, деревянная лопатка. Также следует подготовить стержень шариковой ручки или обычный карандаш.
А самое главное - нужно запастись терпением. Дело в том, что процесс кристаллизации требует времени - около трех недель. Как сделать кристалл из соли? Возьмите хорошую соль, без примесей. Желательно приобрести продукт чистотой не ниже 98%, в противном случае опыт может не удаться. Если в составе соли будет большое количество разнообразных примесей, то экземпляр получится некрасивый и будет иметь изъяны. из соли начнем с приготовления сильно концентрированного раствора. Нальем в стакан или банку теплую воду (200 мл) и начнем добавлять соль. Не забываем постоянно помешивать жидкость деревянной лопаткой. Это необходимо для того, чтобы соль хорошо растворялась. После того как раствор будет готов (определить это можно по тому, что вносимая соль перестала растворяться в стакане с водой при обычном помешивании), следует подогреть смесь. Наполним кастрюльку водой, поставим на огонь, подогреем воду. После чего аккуратно поместим в нее стакан с концентрированным солевым раствором и подождем, пока он нагреется.
Продолжаем работу по выращиванию красивых солевых кристаллов
Затем вынимаем наш стеклянный стакан из кастрюли и оставляем его в покое.
На стержне шариковой ручки (карандаше) закрепляем нить, к которой привязываем маленький кристаллик соли. Кладем стержень на стакан и погружаем в раствор веревочку с "затравкой". Именно на этом кристаллике соли будет расти наш красивый экспонат. Вот и все, теперь остается только ждать. Стакан ставим в теплое место и следим каждый день за процессом кристаллизации. Ни в коем случае нельзя трясти, переворачивать или поднимать емкость с раствором. Постепенно кристалл вырастет и станет достаточно большим. Когда это произойдет, можно аккуратно вынимать его из раствора. Советуем обсушить его салфеткой, но будьте крайне осторожны - ваш экземпляр очень хрупок. Обрежьте лишнюю нить и покройте кристалл бесцветным лаком, чтобы продлить срок его "жизни". Теперь вы знаете, как получить кристаллы соли в домашних условиях. Надеемся, у вас получится повторить наш несложный опыт.
Кристаллы из опыт по созданию красивого экспоната
Если вы хотите вырастить крупные, ровные и красивые образцы - обратите внимание на следующий опыт. Для работы вам потребуются такие материалы и инструменты:
- прозрачный стакан;
- вода;
- морская соль;
- бумага;
- салфетка;
- деревянная лопатка;
- плоский камешек среднего размера.
Технология процесса выращивания кристалла такова. Сначала налейте в стакан не слишком горячую воду и начинайте насыпать в нее морскую соль, постепенно, по одной чайной ложке. При этом не забывайте мешать лопаткой. Соль необходимо добавлять в жидкость до тех пор, пока она не прекратит растворяться. Теперь берем салфетку и процеживаем через нее полученный раствор. Это делается для того, чтобы соринки не мешали образованию ровного и красивого образца.
Процесс создания крупных солевых кристаллов
Как сделать кристалл из соли: после фильтрации кладем в раствор небольшой камешек (можно заменить гайкой) и ставим охлаждаться. Помните, что чем медленнее будет остывать наша соленая жидкость, тем больше по размеру получатся кристаллы. Желательно прикрыть стакан бумагой и поставить его в темное место, защищенное от сквозняков. Спустя двое-трое суток вы увидите, как ваш камешек обрастет маленькими кристалликами. Внимательно следите за тем, чтобы раствор все время полностью покрывал "затравку". Также следует еженедельно очищать жидкость от пыли и лишних кристаллов, формирующихся на дне стакана. По мере испарения нужно доливать в емкость сильно концентрированный Следите за тем, чтобы он был чистым и нехолодным (комнатной температуры). Кроме того, необходимо периодически удалять корку, появляющуюся на дне емкости. Спустя две-три недели ваш кристалл достигнет примерно 2-3 см в длину. А для того чтобы получить более крупный экземпляр, потребуется больше времени - порядка 6 недель.
Корректируем кристаллы соли
Помните, что у вас могут и не получиться сразу красивые и ровные кристаллы. В любом деле нужна практика. Советуем вам аккуратно корректировать кристаллизацию образцов, убирая не очень красивые наросты. Сделать это можно при помощи острого ножа, соскабливая им лишнее. Также, используя вазелин, можно прекратить формирование граней. При необходимости слой вазелина можно удалить с образца ацетоном. Когда ваш кристалл дорастет до нужной величины, можно аккуратно вынимать его из раствора. После этого следует мягко протереть грани салфеткой. Покрыть образец можно лаком для волос: так ваш кристалл станет менее хрупким, ломким и надолго сохранит свой красивый внешний вид.
Оригинальная поделка из кристаллов поваренной соли
В домашних условиях вы можете не только вырастить обычный солевой кристалл, но и сделать интересную поделку. Для этого вам потребуются такие инструменты и материалы:
- вода;
- поваренная соль;
- проволока;
- нитки;
- фильтровальная бумага;
- банка - 2 шт.;
- кастрюля;
- деревянная лопатка.
Работу начнем с растворения соли в воде. Вносим ее в жидкость небольшими порциями, добавляя следующую только после окончательного растворения предыдущей. Когда соль перестанет растворяться, переходим к следующему этапу. Берем кастрюлю, наполняем водой и ставим емкость на плиту на небольшой огонь. В нее помещаем банку с солевым раствором. Следим за процессом нагрева. Продолжаем растворять соль, доведя температуру до 65 градусов. Все, выключаем газ, но пока не вынимаем банку из кастрюли. Дело в том, что разница температур может привести к тому, что стеклянная тара лопнет. После остывания раствора можно смело доставать банку из кастрюли.
Фильтрация раствора и кристаллизация
После этого приступаем к очищению раствора от примесей. Берем чистую банку и закрепляем на ее горлышке фильтровальную бумагу. Теперь аккуратно переливаем раствор в новую емкость. Все нерастворенные кристаллики соли и примеси остаются на фильтровальной бумаге. У нас получается чистый раствор. Теперь ставим банку с жидкостью в прохладное место и делаем "затравку". Берем медную проволоку и выполняем из нее любую фигуру животного, цветок, веточку, звездочку. Обматываем проволоку нитью. Помещаем заготовку в банку с солевым раствором, накрываем емкость салфеткой, оставляя лишь небольшой зазор. Вот и все, остается только ждать, пока произойдет выращивание кристаллов из соли. После того как проволока обрастет, можно доставать ее из раствора. Делать это нужно очень осторожно, так как кристаллы соли могут ломаться.
Производители современных игрушек, предназначенных для организации познавательного детского досуга, сегодня часто предлагают готовые наборы для выращивания кристаллов в домашних условиях. Но было бы ошибочно думать, что это занятие является разработкой нашего времени и достижением современной химической промышленности.
Книга, по материалам которого наш ретро-блог сегодня готовит публикацию, была выпущена в 1875 году и своей основной целью считала необходимость донести до юных читателей как можно больше полезной практической информации, способствующей развитию детского мышления и расширению его кругозора.
Одна из обширных глав этого издания была посвящена тому, как вырастить кристалл в домашних условиях, воспользовавшись любым (или даже всеми сразу) предложенным в книге ингредиентом. Научившись выращивать кристаллы, с их помощью можно создавать красивые декоративные элементы, которые могут стать оригинальным елочным украшением или частью праздничного декора интерьера.
Общие правила выращивания кристаллов
- Перед тем как приступить к практической части, хочется предупредить: выращивание кристаллов не терпит суеты: красота их формы напрямую зависит от условий, в которых находится раствор. Сосуд, где происходит рост кристаллов, необходимо убрать в такое место, где его никто не потревожит и не сможет случайно задеть, толкнуть, опрокинуть. Любое неосторожное движение может привести к тому, что кристалл получится не таким крупным, ровным и красивым, как хотелось бы.
- Чтобы получить крупные кристаллы, количество воды нужно увеличить: чем больше по размеру должен быть кристалл, тем больше воды необходимо брать для растворения исходного ингредиента. Большинство компонентов чувствительны к качеству воды и могут вступать в реакцию с примесями, входящими в ее состав, поэтому желательно брать фильтрованную или дистиллированную воду.
- Чем меньше нагревают раствор - тем лучше для кристаллов, т.к. в нагретой и отстоявшейся воде получаются более крупные и более ровные образования. Как только на дне сосуда появляются кристаллы, следует отобрать и вынуть самые мелкие, оставив одни крупные. Оставшиеся кристаллы каждое утро очень осторожно тонкой палочкой переворачивают на другую сторону - так нарастание слоев получается равномерным.
Кристаллы из квасцов
Для выращивания кристаллов понадобятся квасцы: для получения крупных и прозрачных многогранников подойдут алюмоаммонийные или алюмокалиевые (жженые) квасцы; для создания красивого фиолетового цвета к жженным квасцам обычно добавляют еще хромокалиевые квасцы.
Если в работе использовать только хромокалиевые квасцы, то кристалл может получиться темно-фиолетового или почти черного цвета. Бледно-розовые или с сиреневым оттенком многогранные кристаллы получают с помощью железоаммонийных квасцов.
Также разноцветные кристаллы можно получить и с помощью некоторых красящих веществ: так, к примеру, желтый цвет дает насыщенный раствор куркумы; красный цвет - отвар сандала; голубой - медный купорос. Также можно воспользоваться и современными пищевыми красителями.
Приготовление раствора
Квасцы измельчают до порошкообразного состояния и растворяют в горячей воде. Количество исходных ингредиентов определяют на глаз: квасцов насыпают в воду столько, чтобы получился перенасыщенный раствор, т.е. они перестали растворяться. Если полученный раствор кажется мутным, то его процеживают через фильтровальную бумагу (можно воспользоваться современным кофейным фильтром).
Раствор остужают и оставляют в состоянии покоя на сутки: в течение этого времени большая часть квасцов осядет на дно сосуда в виде кристаллов. Эти кристаллы могут быть использованы и для декорирования различных предметов: если сделать из проволоки корону, обмотать все ее элементы шерстяной нитью и погрузить в раствор квасцов, через сутки она покроется кристаллами, как драгоценными камнями.
Выращивание кристаллов из соли
Одним из популярнейших ингредиентов для выращивания кристаллов является самая обычная поваренная соль. Для приготовления раствора в неметаллический сосуд наливают теплую воду и растворяют в ней соль по тому же принципу, что и в случае с кристаллами из квасцов: раствор должен получиться настолько насыщенным, чтобы соль перестала растворяться.(Точно также выращивают кристаллы и из сахара )
Важный момент : для приготовления раствора в современных условиях следует обратить внимание на то, чтобы в поваренной соли не было антислеживающего компонента, который препятствует образованию красивых кристаллов.
На несколько часов сосуд помещают в теплое место, пока не испарится примерно третья часть приготовленного раствора, после чего емкость перемещают в более прохладное место. Вооружившись терпением, в скором времени на дне сосуда можно будет обнаружить прозрачные соляные кубики. Если же этот раствор в зимнее время при температуре около - 10 градусов, поместить за окно, то кристаллы будут формироваться в виде шестиугольных пластинок.
С помощью такого раствора можно приготовить фигурные елочные украшения, сделав каркас будущей игрушки из проволоки и обмотав его шерстяной нитью. Насыщенный соляной раствор разливают в несколько сосудов, в каждый из них добавляют разные красящие вещества и погружают подвешенные на палочке заготовки из проволоки.
Также оригинальные игрушки можно сделать, если вырезать заготовки из фетра - благодаря своей текстуре, фетр хорошо впитывает соляной раствор и фигурка полностью покрывается мелкими кристаллами.
Кристаллы из соды
Кристаллы из пищевой соды выращиваются по тому же принципу, что и соляные. Но для создания насыщенного раствора очень важно, чтобы вода была как можно мягче и чище, в идеале - дистиллированная, ну или хотя бы хорошо отфильтрованная.В горячей воде растворяют соду до получения насыщенного раствора (сода перестает растворяться), после этого раствор фильтруют и емкость убирают в теплое место. Через какое-то время на дне и стенках сосуда начинают появляться кристаллы. Этот момент является самым удачным для помещения в емкость какого-нибудь предмета, контуры которого постепенно будут обрастать кристаллами.
Следует помнить, что в отличие от кристаллов, полученных из соли и квасцов, сода сильно подвержена воздействию влаги, содержащейся в воздухе, поэтому эти кристаллы могут легко разрушаться. Чтобы защитить их от деформации, содовые кристаллы хранят в плотно закрытом сосуде.
Кристаллы из селитры
Форма кристаллов будет зависеть от типа взятой селитры: это могут быть удлиненные цилиндры или "палочки", сросшиеся между собой пластинки, заостренные иглы.
В небольшую емкость высыпают около 100 г любого вида селитры и заливают ее 50 мл воды. Эту смесь помещают на огонь и некоторое время нагревают, доведя до кипения. Готовый раствор процеживают через марлю или фильтровальную бумагу и остужают.
По мере остывания раствора в осадок будут выпадать мелкие ярко-белые кристаллы. При желании получить более крупные кристаллы, необходимо на то же количество селитры взять около 450 мл воды - после остывания будут получаться продолговатые шестиугольные кристаллы.
Если же смешать истолченную в порошок селитру с поваренной солью, растворить эти вещества в воде, прокипятить и остудить, то в итоге можно получить кристаллы сразу двух видов.
Выращивание кристаллов из купороса
Очень красивыми получаются кристаллы, выращенные таким способом: в двух разных сосудах готовят насыщенные растворы медного и железного купороса. Вода для приготовления растворов также должна быть максимально чистой - фильтрованной или, в идеале, дистиллированной.Оба сосуда помещают на водяную баню и нагревают, помешивая, до полного растворения купороса. В процессе охлаждения из железного купороса получаются зеленые кристаллы, из медного - голубые. Зеленый кристалл обвязывают ниткой и аккуратно погружают в раствор медного купороса. Через какое-то время этот кристалл покроется голубым слоем; после этого его вынимают из сосуда и погружают в раствор железного купороса, который даст кристаллу слой зеленого цвета.
Таким образом процедуру погружения в разные сосуды повторяют до тех пор, пока не образуется большой кристалл, состоящий из красивых зеленых и голубых слоев.
В природе происходит много интересных процессов. Один из них – создание кристаллов горных пород. А ведь этот чудесный, окутанный тайной процесс можно воспроизвести дома, наблюдая, как из привычных нам веществ постепенно вырастают прекрасные минералы.
Самым безопасным ингредиентом является сахар. С него и стоит начать, тем более, что такие кристаллы не только красивые, но и съедобные. Необходимо взять:- 2 стакана воды;
- на 3 стакана больше сахара;
- палочки;
- бумагу или прищепки;
- емкость;
- стаканы;
- краситель пищевой.
Из 1/4 стакана воды и 2 столовых ложек сахара варится сироп. Затем в него окунаются палочки и обваливаются в небольшом количестве сахара, насыпанного на салфетку. Когда они полностью высохнут, берем емкость, наливаем туда 2 стакана воды и насыпаем половину нормы сахара. Огонь уменьшаем до минимума, помещаем емкость на плиту, и помешивая, ждем растворения всего сахара. Добавляем остальной песок и растворяем его. Выключаем горелку и даем раствору постоять минут 20. Сироп горячим разливаем по стаканам и добавляем в каждый краситель пищевой. На палочки надеваем держатели. Когда мы опустим эти палочки в горячий сироп, ограничитель предохранит от контакта со стенками и дном посуды. Приблизительно через 7 дней произойдет чудо.
Еще 1 доступный ингредиент – NaCl – соль пищевая. Приступаем:- Наливаем в стакан теплую воду – 200 мл.
- Добавляем порциями соль, все время размешивая. Делаем это до тех пор, пока кристаллики соли не перестанут растворяться. Приблизительно уйдет 70 г. Важно, чтобы соль была чистой, в противном случае опыт может закончиться отрицательным результатом.
- Берем емкость с водой, ставим на огонь. Помещаем туда стакан, и пусть он там находится до нагрева раствора в нем. Не забудьте положить на дно емкости тряпочку или какую-то подставку, иначе стакан треснет.
- Заготавливаем нехитрое приспособление, состоящее из карандаша с привязанной к нему ниткой, на конце которой закреплен самый большой кристаллик соли. Если вместо кристаллика привязать камешек или фигурку, выполненную из медной проволоки, то в конце получим очень красивый образец.
- Вынимаем стакан, пропускаем раствор через фильтровальную бумагу. На кромки стакана укладываем приспособление. Нитка с кристалликом опустится в насыщенный раствор. Отводим для посуды темное место.
- Наблюдаем, как кристаллик увеличивается. Когда решите, что он вырос достаточно, вынимайте и обсушите, покройте лаком. Обращайтесь с ним осторожно – он очень хрупкий.
- Берем стеклянную банку и наливаем воду – 300 мл.
- Вводим постепенно медный купорос до перенасыщения раствора.
- Ставим на плиту кастрюлю с водой, в нее помещаем банку и нагреваем.
- Подвешиваем на нитку бусину или пуговицу. Привязываем к деревянной палочке.
- Вынимаем банку, даем раствору остыть.
- Размещаем палочку с ниткой поперек отверстия в банке. Следим, чтобы груз не касался дна и стенок посудины.
- Ждем, пока вырастет кристалл, затем вынимаем его.
- Наносим покрытие, используя лак для ногтей бесцветный.
- растворяют в нагретой воде;
- фильтруют;
- ставят в спокойное место, температура – комнатная;
- появляются кристаллы через несколько дней на дне посуды;
- выбирают лучшие, переносят в другую посуду и заливают старым отфильтрованным раствором;
- повторяют эту операцию дня через 2-3 до получения минералов нужной величины;
- вынимают, промокают салфеткой и лакируют.
Подытожим так: выращивание кристаллов – творческий, увлекательный процесс. Если делать это вместе с ребенком, то кто знает, может, из него вырастет знаменитый исследователь?
Растить солевые кристаллы на разных объектах в качестве интересной формы искусства, или же просто в качестве научного эксперимента — это просто и весело! В этой инструкции я расскажу вам, как сделать кристалл из соли на напечатанных на 3Д-принтере решетках и структурах, но вы можете растить их дома практически на чем угодно, что только можете себе представить… даже на них самих.
Процесс прост и его активная подготовка и проведение занимают около часа, а затем кристалл растет в течение нескольких дней.
Если вы выращиваете его в качестве вводного научного эксперимента, то сможете продемонстрировать в домашних условиях, как создаются растворы и как образовываются кристаллические формы соли. Смотреть на это — весело и интересно!
Я приступил к этому эксперименту, чтобы выяснить, могу ли я влиять на форму, чтобы они росли определенным образом или определённого размера, который основывается на решетчатой структуре, на которой они выращиваются.
Шаг 1: Нужные компоненты
Для выращивания своих солевых кристаллов нужно:
- Соль. Можно растить практически из любой соли, тем не менее, наилучшие результаты достигаются при использовании сульфата меди или сульфата магния. Вы также можете проводить эксперименты с кухонной солью, морской солью, розовой солью и т.д. Если вы используете сульфат меди, то оденьте нитриловые перчатки! В своих экспериментах я использую сульфат магния.
- Дистиллированная вода
- Чистый контейнер, как минимум на 5 см шире, чем кристалл, который вы хотите вырастить. Прозрачные контейнеры имеют здесь преимущество перед окрашенными, так как сквозь них видно, что растет внутри, а если вы используете еще и кухонную утварь, то будете уверены, что ваш контейнер не боится нагрева и не лопнет.
- Объект, на котором будет расти кристалл, или струна, экспериментируйте с решетчатыми структурами, как это делал я!
- Что-то, на чем можно подвесить ваш объект в растворе: палка, китайская палочка для еды, провод, струна и т.д.
- Кастрюля, достаточно большая для кипячения нужного количества воды и соли для проекта.
- Ложка для перемешивания.
Шаг 2: Создаём солевой раствор
Измерьте объем воды:
- Поместите объект в контейнер
- Залейте в контейнер с объектом воду, чтобы узнать, сколько воды вам понадобится
- Перелейте воду в измерительный контейнер, чтобы определить получившийся объем
- Измерьте количество соли: 3 части воды к 1 части соли (в растворе будет чуть меньше 30% соли)
- Вскипятите воду.
- После закипания уменьшите жар плиты до низкого.
- Высыпьте соль в воду и мешайте, пока она полностью не растворится. Выключите плиту.
- Аккуратно вылейте раствор в контейнер с помещенным в него объектом
- Поместите контейнер с раствором в место, где вы оставите его на время роста.
Шаг 3: Поместите объект или струну в солевой раствор
Чтобы просто вырастить солевой кристалл:
- Поместите палочку или ложку сверху посередине контейнера
- Обмотайте струну по центру палочки\ложки, чтобы она свисала вниз и была погружена в раствор примерно на 4 или более см от дна контейнера.
- Оставьте контейнер там, где его не будут трогать, и смотрите, как растёт кристалл
Чтобы растить солевой кристалл на объекте:
Проделайте практически то же самое, что и в предыдущем списке. Подвесьте объект на струне, чтобы он висел на расстоянии минимум 5 см от дна контейнера. Вы можете подвесить объект при помощи палочек или проводов.
Так как я использовал решетчатые структуры, то подвешивал их как с помощью провода, так и при помощи палочек для еды.
Шаг 4: Ждите, пока кристаллы не вырастут
Не тревожьте контейнер, но следите за тем, как растут ваши кристаллы.
Я советую вам оставить контейнер как минимум на 1 день, но для лучших результатов дайте 3 дня на рост. В какой-то момент большинство соли будет находиться в кристалле, и он просто перестанет расти.
Шаг 5: Аккуратно вытащите ваши кристаллы их раствора
Когда вы определите, что он вырос до нужного размера и формы, аккуратно вытяните его за струну, или вытащите из раствора. Если они соединились с вашим объектом сквозь весь контейнер, то при помощи ножа аккуратно отсоедините их от стенок контейнера, стараясь не повредить структуру вашего творения.
Шаг 6: Хотите кристаллы бОльших размеров?
Перед тем, как убрать струну или объект от устройств, которым вы их подвешивали, подумайте, хотите ли вы вырастить кристалл еще большего размера. Если да, то повторите процесс и ваши кристаллы станут больше. Каждый раз вам нужно лишь делать новый солевой раствор.
Если вы будете повторять процесс для выращивания больших кристаллов, то очень важно после кипячения воды и создания солевого раствора дать воде остыть до комнатной температуры, а уже затем опускать конструкцию в раствор.
Если вы не остудите воду, то она растворит уже готовые и вы как бы начнёте сначала.
Шаг 7: Образцы моих работ
Это фотографии одних и тех же кристаллов, которые прошли через три солевых раствора, посмотрите на разницу в размерах.
Я добился относительно ровного перехода от объекта к кристаллу, каждый раз опуская объект глубже в раствор.
Шаг 8: Радуйтесь результатам!
Как только вы вырастили их до желаемого размера, аккуратно отделите струну\объект от приспособлений, с помощью которых вы их подвешивали и дайте готовому изделию высохнуть, положив его на салфетку.
В будущих экспериментах вы можете попытаться использовать водопроводную и бутилированную воду, цветную воду, а также можете использовать разные типы соли, например йодированную, соль без йода, морскую соль и т.д.
Выращивая их на разных структурах, заметили ли вы разницу в их форме?
Я был удивлен, обнаружив, что кристаллы, выращенные на разных уровнях объекта, напечатанного из белого пластика, выросли разного размера.
Шаг 9: Другие эксперименты с выращиванием
Шаг 10: Дополнительная информация по выращиванию
Изучение кристаллов и их структуры называется кристаллографией. Кристалл представляет собой твердое тело, состоящее из различных атомов или молекул, расположенных в однородном повторяющемся порядке, основанном на его уникальной форме. Это приводит к тому, что материал имеет определенную форму и цвет и обладает другими характерными свойствами.
Они могут быть большими или маленькими, но все они имеют одинаковую «форму». Соль и сахар являются примерами. Столовая соль NaCl имеет кубическую структуру. Кристаллы снега образуют шестигранную структуру. Алмаз (используемый в ювелирных изделиях и режущих инструментах) также является примером; он состоит из чистого углерода. Графит (используется в карандашах и смазочных материалах) также является кристаллом из углерода.
Как растут кристаллы?
В растворе, растворитель (вода) может держать только определенное количество растворенного вещества. Это называется растворимостью раствора. Если температура раствора увеличится, то горячая вода сможет растворить больше твердого вещества, чем холодная вода. Это связано с тем, что молекулы нагретой воды движутся дальше друг от друга, оставляя место для растворения более твердого вещества. Когда твердое вещество перестаёт растворяться, то раствор считается насыщенным.
По мере охлаждения этого раствора молекулы воды снова сближаются, и в растворе остаётся меньше места для удержания такого же количества растворенного твердого вещества. Так как вода отпускает избыток растворенного вещества, то в этот момент кристаллы начинают формироваться и строиться друг на друге. Этот процесс называется рекристаллизацией и, в зависимости от условий, можно получить массу многочисленных мелких или один большой кристалл.
Как формируются кристаллы и как мы контролируем темпы его роста?
В этом эксперименте вы будете выращивать кристаллы из насыщенного раствора. Во время рекристаллизации, начало процесса роста кристаллов называется «зарождением». Кристаллизацию могут инициировать частицы пыли на поверхности раствора, однако эта ситуация неконтролируема. Чтобы получить контролируемый рост, «затравочный кристалл» привязывают к куску нити и погружают в раствор. По мере того, как температура раствора продолжает падать, на нитке накапливается больше кристаллов. Скорость, с которой происходит кристаллизация, будет влиять на качество. Лучшие — это те, которые растут МЕДЛЕННО.
КЛЮЧЕВЫЕ ТЕРМИНЫ
Кристалл — это твердое тело с определенной геометрической формой. Форма состоит из гладких плоских поверхностей, которые встречаются в острых краях или углах.
Кристаллография — отрасль химии, изучающая кристаллы и их структуру.
Нуклеация — когда растворенные молекулы в насыщенном растворе сталкиваются с частицей пыли или твердой поверхностью (например, струной или затравочным кристаллом), они будут склонны адсорбироваться и накапливаться на поверхности. Твердая поверхность обеспечивает участок зарождения для формирования кристаллов.
Рекристаллизация представляет собой процесс, который использовался для очистки твердого вещества путем растворения его в соответствующей жидкости, а затем получение материала, выходящего из раствора в кристаллической форме.
Насыщенный раствор — раствор, в котором в растворителе растворено максимальное количество растворенных веществ.
Затравочный кристалл — начальная поверхность для растущего.
Форма кристалла — атомы, которые занимают позиции с определенными геометрическими отношениями друг с другом. Это структурное расположение его атомов однозначно определяется химией вещества и определяет форму. В кристаллографии формы могут быть сгруппированы в семь систем: кубический, тетрагональный, гексагональный, тригональный, орторомбический, моноклинный, триклинный.
Растворимость — максимальное количество растворенного вещества, которое может растворяться в определенном объеме растворителя при данной температуре, известно как растворимость растворенного вещества. Растворимость растворенного вещества обычно увеличивается с повышением температуры.
Раствор — однородная смесь двух или более веществ. Например, сахар, растворенный в воде, является раствором.
Растворитель — жидкость, в которой растворяется растворенное вещество. В этом проекте растворителем является вода.
