Где растут кристаллы

Где растут кристаллы?

Каждый кристалл начинается с малого и растет по мере добавления новых атомов. Многие растут из воды, богатой растворенными минералами, но они также растут из расплавленной породы и даже пара. Под влиянием разных температур и давлений атомы объединяются в удивительное множество кристаллических форм.

Что заставляет кристаллы расти быстрее?

Сделайте кристаллы, используя соль вместо сахара так как соль кристаллизуется быстрее. Наполните банку или стакан водой на 3/4. . Поставьте банку в теплое сухое место, чтобы вода испарялась быстрее. Кипячение воды и установка банки или стакана в теплое место ускорит образование кристаллов.

Какие предметы домашнего обихода выращивают кристаллы?

1. В химическом стакане перемешайте 1/2 стакана сульфата магния с 1/2 стакана очень горячей водопроводной воды в течение как минимум одной минуты. .
2. Добавьте пару капель пищевого красителя, если хотите, чтобы кристаллы были окрашены.
3. Поставьте стакан в холодильник.
4. Проверьте его через несколько часов, чтобы увидеть стакан, полный кристаллов!

Как долго кристаллы растут?

Космос: потому что кристаллам часто нужны 1-4 дня для роста вам понадобится место, где они могут сидеть, не беспокоя детей или домашних животных, в течение нескольких дней. Теплая и сухая среда: не все, но многие кристаллы растут быстрее, когда они находятся в теплом и сухом месте, которое способствует испарению, критическому процессу роста кристаллов.

Как растут кристаллы.

Кристаллы живы?

Частицы на самом деле не живые — но и они не за горами. Под воздействием света и химическими веществами они образуют кристаллы, которые перемещаются, распадаются и снова формируются. «Граница между активным и живым — размытая, — сказал биофизик Жереми Палаччи из Нью-Йоркского университета.

Почему кристалл перестает расти?

Почему кристалл перестает расти? Кристалл будет расти только тогда, когда окружающий раствор перенасыщен растворенным веществом.. Когда раствор точно насыщен, на кристалле больше не будет осаждаться материал. . Некоторое количество может осесть, однако такое же количество покинет поверхность кристалла, чтобы вернуться в раствор.

Что влияет на размер кристалла?

Переменные, которые контролируют рост кристаллов, включают: количество растворенного материала, испарение, давление и температура. Чем больше количество растворенного материала в воде и чем больше давление оказывается на материал, тем больше кристаллы вырастают.

Почему кристаллы соли растут быстрее, чем кристаллы сахара?

Кристаллы растут, когда сахар и соль в растворе притягиваются к чему-то, на чем они могут расти. . Соль тоже менее возбужденный в твердой форме, чем сахар, и из-за этого кристаллы соли становятся меньше и плотнее, чем кристаллы сахара.

Почему мои кристаллы сахара не росли?

Почему у моего леденца не выросли кристаллы? Если кристаллы не растут, это почти всегда из-за недостатка сахара. Если через 24 часа вы не увидите роста кристаллов, вылейте сироп обратно в кастрюлю и добавьте еще сахара. . Обвалять липкие шпажки в сахаре и после того, как сироп остынет, еще раз добавить в банку.

Источник: c-pt.ru

Зарождение кристалла впервые записали на видео

Физики впервые записали образование и рост зародышей кристаллов соли на видео. Для этого им потребовались конические углеродные нанотрубки и мощный электронный микроскоп с высокой частотой кадров. На видео видно, что формированию кристаллической решетки предшествует полуупорядоченное состояние молекул, а также что образование кристаллов действительно стохастический процесс. Статья опубликована в Journal of the American Chemical Society.

Кристаллы отличаются от аморфных твердых веществ тем, что в них атомы или молекулы располагаются в виде упорядоченной трехмерной решетки. Образование кристаллов из расплава, раствора, газа или аморфного состояния происходит в два этапа — сначала появляется микроскопический зародыш в виде набора упорядоченных частиц, затем к этому зародышу присоединяются другие, в результате чего он растет и может достичь макроскопических размеров вплоть до нескольких сантиметров или больше.

В нормальных условиях можно наблюдать рост множества кристаллов, например, инея на холодной поверхности или соли в перенасыщенном водном растворе. В то же время, образование зародыша никому не удавалось непосредственно зафиксировать по двум основным причинам. Во-первых, поскольку он состоит из нескольких атомов или молекул, для наблюдения требуется электронный микроскоп с сильным увеличением. Во-вторых, начало кристаллизации — это стохастический, то есть во многом случайный процесс. Образованию кристаллов способствуют неоднородности среды или сосуда, например, пылинки, но точное время и место образования зародыша предсказать невозможно.

Группа исследователей из Токийского университета под руководством Такаюки Накамуры (Takayuki Nakamuro) смогла зафиксировать образование кристаллических зародышей на видео. В первую очередь, для ограничения места для кристаллизации им потребовались конические углеродные нанотрубки одноатомной толщины, чьи концы напоминают рог или закупоренное бутылочное горлышко. Эти нанотрубки залили водным раствором поваренной соли NaCl, после чего высушили его путем создания вакуума.

Затем нанотрубки изучили под просвечивающим электронным микроскопом, работающим с частотой около 60 кадров в секунду и разрешением вплоть до отдельных атомов. Снимки подтвердили, что вода проникла внутрь нанотрубок, и после ее высыхания в них остались нанокристаллы соли. Затем ученые сосредоточили внимание на замкнутых концах нанотрубок. Оказалось, что нанотрубки вибрируют по неясной причине, и под действием вибрации молекулы соли в виде паров проникают в ее конец, где образуют кристаллы. Физикам удалось пронаблюдать более десятка раз, как спонтанно образуется зародыш, как он растет и как уходит за пределы поля зрения в более просторную часть нанотрубки.

Кроме того, исследователи заметили, что формированию зародыша предшествует образование предзародыша, в котором молекулы находятся в полуупорядоченном состоянии. Это полуупорядоченное состояние всегда предшествует фазовому переходу и кристаллизации, но точно также предзародыш может и распасться. Помимо прочего, исследование подтвердило стохастический характер кристаллизации, поскольку времена образования зародышей соответствует нормальному распределению.

Год назад также с помощью электронного микроскопа ученые смогли снять на видео сборку вирусной частицы вокруг РНК.

Источник: nplus1.ru

Кристаллы. Кристаллические вещества

Изучить свойства и виды кристаллических
веществ, их практическое значение.
Задачи работы:
Рассмотреть:
— виды кристаллов;
— основные способы выращивания
кристаллов;
Выяснить как выглядят природные и
искусственные кристаллы.

3. Актуальность темы

Так как кристаллы имеют широкое
применение в науке и технике, то трудно
назвать такую отрасль производства, где не
использовались бы кристаллы.
Мне стало интересно:
— что же такое кристалл;
— как кристаллы растут;
— какими свойствами обладают;
— где применяются?
Алмаз (бриллиант)

4. Выдвинутая гипотеза:

Кристаллы — основа жизни на земле.
Понятия «кристалл» и «жизнь»
— не взаимоисключающие.
Символ неживой природы кристалл –
живой!
Кристаллы можно вырастить.

5.

Кристаллы (от греч. krystallos, первонач.
— лед), твердые тела, атомы или молекулы
которых образуют упорядоченную
периодическую структуру (кристаллическую
решетку).
Каждый, кто побывал в музее минералогии
или на выставке минералов, не мог не
восхититься изяществом и красотой форм,
которые принимают «неживые» вещества.
Турмалин
Берилл
Стронцианит
Церуссит

6.

Кристаллы льда
Упорядоченное трехмерное расположение молекул
характерно для кристаллов и отличает их от других
твердых веществ.

7.

8. СТРОЕНИЕ КРИСТАЛЛОВ

Разнообразие кристаллов по форме очень велико.
Кристаллы могут иметь от четырех до нескольких
сотен граней. Но при этом они обладают
замечательным свойством — какими бы ни были
размеры, форма и число граней одного и того же
кристалла, все плоские грани пересекаются друг с
другом под определенными углами. Углы между
соответственными гранями всегда одинаковы.
Кристаллы каменной соли, например, могут иметь
форму куба, параллелепипеда, призмы или тела
более сложной формы, но всегда их грани
пересекаются под прямыми углами. Грани кварца
имеют форму неправильных шестиугольников, но
углы между гранями всегда одни и те же — 120°.
Закон постоянства углов, открытый в 1669 г.
датчанином Николаем Стено, является важнейшим
законом науки о кристаллах — кристаллографии.
Измерение углов между гранями кристаллов
имеет очень большое практическое значение, так как
по результатам этих измерений во многих случаях
может быть достоверно определена природа
минерала.
Простейшим прибором для измерения углов
кристаллов является прикладной гониометр.
Горный хрусталь
Сапфир

9. Виды кристаллов

кристаллы
монокристаллы
поликристаллы
Монокристалл представляет собой монолит с единой
ненарушенной
кристаллической
решеткой.
Природные
монокристаллы больших размеров встречаются очень редко.
Монокристаллами являются кварц, алмаз, рубин и многие
другие драгоценные камни.
Большинство кристаллических тел являются
поликристаллическими, то есть состоят из множества мелких
кристалликов,
иногда
видных
только
при
сильном
увеличении.
Поликристаллами являются все металлы.

10.

кристаллы
природные
Аметрин
искусственные
Мрамор
Алмазы
Кварц
Кораллы
Изумруд
Искусственный
жемчуг

11. Природные кристаллы

Природные кристаллы всегда
возбуждали любопытство у людей. Их
цвет, блеск и форма затрагивали
человеческое чувство прекрасного, и
люди украшали ими себя и жилище.
С давних пор с кристаллами были
связаны суеверия; как амулеты, они
должны были не только ограждать
своих владельцев от злых духов, но и
наделять их сверхъестественными
способностями.
Позднее, когда те же самые
минералы стали разрезать и
полировать, как драгоценные камни,
многие суеверия сохранились в
талисманах «на счастье» и «своих
камнях», соответствующих месяцу
рождения.
Агат
Перидот
Рубин
Аквамарин

12. Природные кристаллы

Иней
Сера
Каменная соль
Кораллы
В природе кристаллы образуются тремя
путями: из расплава, из раствора и из паров.
Примером кристаллизации из расплава
является образование льда из воды.
Примером образования кристаллов из
растворов, могут служить сотни миллионов
тонн соли, выпавшей из морской воды.
Примером образования кристаллов из пара
и газа являются снежинки, иней. Воздух,
содержащий влагу, охлаждается, и прямо из
него вырастают снежинки той или иной
формы.
Многие кристаллы являются продуктами
жизнедеятельности организмов. Это
например, жемчуг, перламутр.
Рифы и целые острова в океанах сложены
из кристалликов углекислого кальция,
составляющих основу скелета
беспозвоночных животных — коралловых
полипов.

13. Искусственные кристаллы

Для многих отраслей техники,
выполнения научных исследований
требуются кристаллы очень
высокой химической чистоты с
совершенной кристаллической
структурой.
Кристаллы, встречающиеся в
природе, этим требованиям не
удовлетворяют, так как они растут в
условиях, весьма далеких от
идеальных
Кроме того, потребность во
многих кристаллах превышает
запасы в природных
месторождениях.
Из более чем 3000 минералов,
существующих в природе,
искусственно удалось получить уже
больше половины.
Синтетический кварц
Искусственный жемчуг

14.

15. Применение кристаллов

Из предыдущей таблицы видно, что кристаллы широко
применяются в науке и технике: полупроводники, призмы и линзы
для оптических приборов, лазеры, пьезоэлектрики,
сегнетоэлектрики, оптические и лектрооптические кристаллы,
ферромагнетики и ферриты, монокристаллы металлов высокой
чистоты.
Около 80% всех добываемых природных алмазов и все
искусственные алмазы используются в промышленности
Рентгеноструктурные исследования кристаллов позволили
установить строение многих молекул, в том числе и биологически
активных – белков, нуклеиновых кислот.
Сегодня трудно назвать такую отрасль производства, в которой
бы не использовались кристаллы.
Горный хрусталь
Неограненные алмазы
Бриллиант

16.

Ограненные кристаллы драгоценных камней,
в том числе выращенных искусственно,
используются как украшения.

17. Кристаллы – основа жизни !

Кристалл обычно служит символом неживой природы. Однако грань между
живым и неживым установить очень трудно и понятия «кристалл» и «жизнь» не
являются взаимоисключающими.
Во –первых, простейшие живые организмы — вирусы — могут соединяться в
кристаллы.
В кристаллическом состоянии они не обнаруживают признаков
живого, но при изменениях внешних условий на благоприятные (такими для вирусов
являются условия внутри клеток живого организма) они начинают двигаться,
размножаться.
Во-вторых, в живых организмах молекула ДНК представляет собой двойную
спираль, составленную из небольшого числа сравнительно простых молекулярных
соединений, повторяющихся в строго определенном для данного вида порядке.
Диаметр молекулы ДНК равен 2*10-9 м, а длина может достигать нескольких
сантиметров. Такие гигантские молекулы с точки зрения физики рассматриваются как
особый вид твердого тела — одномерные апериодические кристаллы. Следовательно,
кристаллы — это не только символ неживой природы, но и основа жизни на Земле.
Молекула
ДНК
Кристаллы в клетках растений

18. Выращивание кристаллов

Нам удаётся выращивать кристаллы благодаря
кристаллизации — процессу образования
кристаллов из паров, растворов, расплавов.
Кристаллизация начинается при достижении
некоторого предельного условия, например,
переохлаждения жидкости или пересыщения пара,
когда практически мгновенно возникает множество
мелких кристалликов — центров кристаллизации.
Кристаллики растут, присоединяя атомы или
молекулы из жидкости или пара. Рост граней
кристалла происходит послойно, края
незавершенных атомных слоев при росте движутся
вдоль грани. Зависимость скорости роста от
условий кристаллизации приводит к разнообразию
форм и структуры кристаллов.

19.

Способы выращивания кристаллов.
Кристаллизацию можно вести разными способами.
Один из них – охлаждение насыщенного горячего раствора.
При охлаждении раствора частички вещества (молекулы, ионы),
которые уже не могут находиться в растворенном состоянии, слипаются
друг с другом, образуя крошечные кристаллы-зародыши.
Если раствор охлаждать медленно, зародышей образуется немного, и,
обрастая постепенно со всех сторон, они превращаются в красивые
кристаллики правильной формы.
При быстром охлаждении образуется много зародышей, правильных
кристаллов при этом не получится, потому что находящиеся в растворе
частицы могут просто не успеть «устроиться» на поверхности кристалла на
положенное им место. Образуются друзы – скопления, грозди маленьких
кристаллов.
Друзы и
кристаллики
соли

20.

Другой метод получения кристаллов – постепенное удаление
воды из насыщенного раствора. «Лишнее» вещество при этом
кристаллизуется. И в этом случае чем медленнее испаряется вода,
тем лучше получаются кристаллы.
Третий способ – выращивание
кристаллов из расплавленных
веществ при медленном
охлаждении жидкости. При
использовании всех способов
наилучшие результаты
получаются, если используется
затравка – небольшой кристалл
правильной формы, который
помещают в раствор или расплав.
Таким способом получают,
например, кристаллы рубина.
Рубин

21. Выращивание кристаллов

Оборудование: поваренная соль, дистиллированная вода, воронка,
стеклянная палочка, вата, стаканы.
Порядок выполнения работы:
Я тщательно вымыла 2 стакана и воронку, подержала их над паром
налил 100 гр. горячей воды в стакан. Приготовила насыщенный раствор
соли и слила его через ватный фильтр в чистый стакан. Закрыла стакан
крышкой. Подождала пока раствор остынет до комнатной температуры и
открыла стакан. Через некоторое время началось выпадение кристаллов.

22.

Рост моего поликристалла из поваренной соли
(NaCl)происходил в течение 16 дней.

23.

Рост монокристалла медного купороса
(CuSO4·5H2O)происходил 7 дней.

24. Место где росли кристаллы

25.

Выращенный кристалл соли
имеет кубическую форму с
небольшими отклонениями.
Стороны кристалла ровные, имеют
форму прямоугольников.
Первоначальное ощущение – что
это срослось множество
квадратиков и прямоугольников,
такой вид имел кристалл.
Кристалл медного купороса имел
форму параллелограмма.
Вывод: в этом эксперименте я
научилась выращивать кристаллы
поваренной соли и медного
купороса, а также я узнала, что этим
способом можно выращивать
кристаллы любых других простых
веществ, и что необходимо для
выращивания, и как происходит
рост кристаллов.

Источник: ppt-online.org