Кристаллы. Конечно, каждый из вас представляет при этом слове крупные, прозрачные, яркие или бесцветные многогранники с идеальными блестящими гранями. К сожалению, в природе такие кристаллы встречаются не очень часто. Намного чаще нам встречаются разные зёрнышки неправильной формы, песчинки, обломки.
Но все они обладают теми же свойствами, что и совершенные, крупные, красивые кристаллы. Этим свойствам они обязаны своему внутреннему строению: кристаллы от аморфных тел отличает существование кристаллической решётки в их внутреннем строении. Представьте, что мы уменьшились в миллионы раз и оказались внутри стекла или пластика.
Вокруг нас бы царил хаос, в котором самые разные молекулы были бы беспорядочно свалены друг на друга. Теперь заглянем внутрь кристалла. И там нам откроется совершенно иная картина: бесконечно во все стороны будут тянуться строго упорядоченные ряды атомов, молекул или ионов, подчиняясь законам симметрии, которые правят в мире кристаллов.
Чтобы понять, насколько кристаллические вещества распространены в природе, подумайте о том, что практически все горные породы состоят из кристаллов. А то, что вся земная кора состоит из горных пород, вам уже известно.
Подробный метод выращивания кристаллов в домашних условиях!
И конечно, вы бы хотели почувствовать себя в роли Природы, то есть вырастить кристаллы дома. Многих интересует вопрос, как можно «сделать кристаллы» дома, как их вырастить самому.
Для начала, я рекомендую ознакомиться с технологией выращивания кристаллов из растворов в домашних условиях.
Методика выращивания кристаллов
Ещё до того, как начать выращивать дома кристаллы нужно помнить о элементарных правилах техники безопасности:
1. Нельзя при экспериментах пользоваться пищевой посудой, поскольку её использование в дальнейшем может привести к отравлению.
2. Категорически запрещено принимать пищу во время проведения опытов. Это также может привести к отравлению.
3. Проводить опыты с неизвестными реактивами нельзя – результат может оказаться непредсказуемым и весьма плачевным .
4. Все реактивы необходимо хранить в безопасном сухом месте, защищённом от животных и маленьких детей. Также реактивы должны храниться в герметичной упаковке, на которой должна быть надпись, сообщающая о содержимом. На фото можно увидеть, как хранятся реактивы у меня.
5. Если у вас есть возможность, обязательно используйте перчатки, защитную одежду и защитные очки.
6. Все эксперименты с выделением каких-либо вредных соединений должны проводиться в лабораторных условиях в вытяжном шкафу.
7. При попадании раствора на кожу необходимо сразу же промыть то место, куда попал раствор, чистой водой, если же это была кислота, следует обработать этот участок кожи слабощелочным раствором (можно использовать пищевую соду), и наоборот, если это была щёлочь – слабокислотным (подойдёт лимонная кислота). При попадании растворов в глаза и на слизистые, следует незамедлительно обратиться к врачу!
8. После приготовления растворов или проведения экспериментов обязательно привести своё рабочее место в порядок, убрать реактивы на место, вымыть руки.
Теперь приступим к выращиванию кристаллов!
Данная методика подходит для выращивания практически любых растворимых веществ!
Для выращивания дома достаточно крупных кристаллов из водных растворов потребуется:
1. Стеклянная ёмкость (лучше две – потом вы поймёте почему) любого размера, желательно прозрачная и бесцветная, чтобы мы могли наблюдать за ростом кристаллов. Если взять банку большего размера, то в ней можно будет вырастить кристалл большего размера. Однако необходимо учитывать, что чем больше банка, тем больше придётся приготовить раствора и тем больше потребуется реактива (соли).
Можно использовать и пластиковые ёмкости , но стоит учесть, что пластик может прореагировать с некоторыми веществами, кристаллы которых вы выращиваете. Для медного купороса, соли, красной и жёлтой кровяной соли, квасцов и сахара пластик подходит.
2. Вещество , из которого можно вырастить кристалл. Как правило, в первую очередь выращивают кристаллы соли или медного купороса. Эти вещества легко достать, а для выращивания их кристаллов не требуются специальные условия.
Когда вы наберётесь опыта, поэкспериментируйте с другими реактивами: красная или жёлтая кровяная соль, разнообразные квасцы, соль Мора, сульфат никеля и многие другие. Главное, чтобы реактив не был ядовитым, легко растворялся в воде и был устойчивым (не распадаться, не выветриваться быстро и т.п.). Подробная статья о выборе вещества для выращивания кристаллов готовится.
3. Теперь необходимо растворить реактив (из которого вы хотите вырастить кристалл) в горячей воде. Добавляйте вещество в горячую воду небольшими порциями и размешивайте его (ложечкой, стеклянной палочкой. ). Растворять нужно до тех пор, пока вещество не перестанет растворятьс я – мы получаем концентрированный раствор. Посмотрите таблицу растворимости , в которой я подобрал соединения, наиболее часто используемые при выращивании кристаллов.
Если вы готовите раствор «на глаз», помните: сначала практически все соли растворяются быстро, после достижения определённой концентрации, начинают растворяться значительно медленней, а затем и полностью перестают растворяться.
4. Приготовленному концентрированному раствору теперь нужно дать остыть . Через 20-30 минут после приготовления фильтруем раствор . Для этого можно использовать стеклянную или бумажную воронку с ватой или фильтровальной бумагой. После этого оставляем раствор на несколько часов при комнатной температуре, лучше сутки. После этого раствор нужно отфильтровать ещё раз.
Для чего нужно дать раствору отстояться? Во-первых, пока остывает раствор, образуется большое количество маленьких кристалликов, которые можно использовать в качестве затравок. Во-вторых, если сразу положить в раствор затравку, она может начать растворяться или обрасти большим количеством мелких кристалликов, зародыши которых в виде мелкой взвеси присутствуют в свежеприготовленном растворе (это мельчайшие частички недорастворившегося вещества и им нужно дать время осесть на дно). Эти мелкие кристаллики тоже начнут расти и «отнимать питание» у нашей затравки. Кроме того, фильтрация позволяет избавиться от механических примесей в виде пыли и грязи, которые могут помешать росту кристалла.
5. Теперь в наш раствор можно опустить затравку – небольшой кристаллик, который будет расти (и обязательно вырастет!). При этом есть несколько вариантов: кристалл-затравку можно опустить на дно или подвесить на ниточке или проволоке. Затравкой могут послужить кристаллики, образовавшиеся при остывании раствора, или крупинки исходного вещества, если они были достаточно крупными.
Если кристалл будет лежать на дне кристаллизатора, то расти он будет не во все стороны, снизу его рост будет ограничен. Если же наш кристаллик подвесить, то его росту ничто не будет мешать. Лучше всего, как я считаю, использовать для подвеса тонкую медную проволоку, т.к. она легко сгибается, ею можно легко зафиксировать кристалл, кроме того, она довольно прочная.
6. Вот кристалл пробыл в растворе уже день-два и на дне и стенках нашего сосуда, на ниточке, за которую подвешен кристалл, появилось большое количество мелких кристалликов, как их называют, «кристаллов-паразитов». Что делать?
Здесь нам и пригодится вторая ёмкость. Вытаскиваем наши кристалл-затравку. Теперь делаем фильтр из воронки как в пункте 4 и переливаем через него раствор во вторую ёмкость. В крайнем случае можно просто очень аккуратно перелить раствор из одной банки во вторую. Опускаем кристаллы в отфильтрованный раствор и продолжаем наблюдать за их ростом.
При повторяем эту операцию через несколько дней, как только появляется необходимость в этом.
7. Но что же делать с мелкими кристалликами, которые начали свой рост на стенках и дне сосуда, остались после фильтрации? Самые красивые и аккуратные кристаллики можно использовать в качестве затравок для выращивания кристаллов. Остальное стоит растворить и получить новый раствор для выращивания кристаллов. Его можно доливать к растущему кристаллу по мере испарения жидкости из ёмкости, в которой тот растёт.
Выращенные кристаллы можно поставить на полочку, где они будут радовать глаз, а можно и использовать в качестве подарков или сувениров. Выращенные самостоятельно кристаллы могут стать отличным, а главное – очень оригинальным подарком!
Считаете статью интересной? Расскажите о ней друзьям!
Источник: lbm02.jimdofree.com
Как в домашних условиях вырастить кристалл
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF
Название секции: Окружающий мир
Название работы: «Выращивание кристаллов в домашних условиях»
Цель исследования: изучить процесс роста кристаллов в природе, в промышленности и в домашних условиях; научиться выращивать кристаллы соли, сахара и медного купороса.
узнать, что такое кристаллы;
изучить процесс выращивания кристаллов;
рассмотреть значение кристаллов в жизни человека;
ознакомиться с мерами безопасности при проведении эксперимента;
вырастить кристалл из соли, сахара и медного купороса;
Проанализировать полученные результаты.
За основу исследования взяты:
1. Алексинский В. Н. Занимательные опыты по химии, М.: Просвещение, 1995 г.
2. Большая детская энциклопедия: Химия / сост. К. Люцис. М.: Русское энциклопедическое товарищество. 2000.
3. Энциклопедический словарь химика. М.: Педагогика. 1990.
4. Шаскольская М.Л. Кристаллы, М.: Наука, 1985 г.
Организация исследовательской деятельности: индивидуальная
Сфера применения: наглядный материал к уроку
Форма презентации: доклад, показ слайдов.
Содержание:
1. Теория кристаллов
1.1. Что такое кристалл?
1.2. Способы образования кристаллов
1.3. Применение кристаллов
2. Выращивание кристаллов в домашних условиях
2.1. Меры безопасности
2.2. Выращивание кристаллов из поваренной соли
2.3. Выращивание кристаллов из сахара
2.4. Выращивание кристаллов из медного купороса
Введение.
Тема моей исследовательской работы: «Выращивание кристаллов в домашних условиях». Я выбрала эту тему, так как считаю, что эта работа сделает меня более наблюдательной, приобщит к науке, позволит удивляться. Переживание “чуда” выращивания кристаллов принесёт мне много положительных эмоций и ярких впечатлений.
Первая часть моей работы посвящена изучению кристаллов. Я рассмотрю, что такое кристаллы, способы их образования в природе и в лабораторных условиях. Узнаю где, и для чего используются кристаллы в наше время.
Вторая часть работы основывается на проведении мной эксперимента. Я постараюсь вырастить в домашних условиях кристаллы пищевой соли, сахара и медного купороса. Расскажу, к каким выводам я пришла в результате этой работы. Отвечу на вопрос: можно ли вырастить кристаллы в домашних условиях?
1. Теория кристаллов
1.1. Что такое кристалл?
Кристаллы, в переводе с греческого языка, (krystallos) означают « лёд». Кристалл — это твердое состояние вещества. Он имеет определенную форму и определенное количество граней из-за расположения своих атомов.
Кристаллики растут, присоединяя частицы вещества из жидкости или пара. Все кристаллы одного вещества имеют одинаковую форму, хоть и могут отличаться размерами. Некоторые минералы образуют кристаллы, которые разглядеть можно только с помощью микроскопа. Другие же образуют кристаллы, вес которых составляет несколько килограмм.
1.2. Способы образования кристаллов.
Кристаллы бывают естественного происхождения и искусственного, выращенные в специально созданных условиях.
В природе существуют сотни веществ, образующих кристаллы.
Вода — одно из самых распространенных из них. Замерзающая вода превращается в кристаллы льда или снежинки.
Многие кристаллы возникли из пересыщенных водных растворов. Первым среди них следует назвать каменную соль, являющуюся одним из наиболее знакомых каждому человеку минералов.
Каждому известен способ образования кристаллов из пара.
Снежинки, морозные узоры на стеклах окон и иней, украшающий зимой голые ветки деревьев, представляют собой кристаллы льда, выросшие из паров воды.
Происхождение большинства кристаллов в природе тесно связано со сложной проблемой происхождения и развития Земли. Многие образовались при охлаждении земной коры.
Сначала в ней образовались кристаллы того вещества, температура кристаллизации, которого самая высокая. По мере дальнейшего охлаждения происходила кристаллизация других минералов, обладающих меньшей температурой кристаллизации. Так могли образовываться такие распространенные породы, как граниты.
Человек, вооруженный современной техникой, может в лабораториях и на заводах создать условия, которыми располагала природа, и, строго регулируя их, выращивать кристаллы нужных размеров и качества.
Применение кристаллов.
Многие кристаллы очень красивы и часто используются в украшениях.
Практически не замечая этого, ежедневно мы используем в пищу кристаллы соли и сахара.
Самый твердый и самый редкий из природных минералов — алмаз. Алмазными пилами распиливают камни. Алмазным порошком шлифуют и полируют твердые камни.
Рубин и сапфир относятся к самым красивым и самым дорогим из драгоценных камней. Почти все часы работают на искусственных рубинах. Луч рубинового лазера легко прожигает металл. Еще рубиновый лазер применяется в глазной хирургии.
Кремень, аметист, яшма, опал, горный хрусталь — все это разновидности кварца. Мелкие зернышки кварца образуют песок. Поэтому из прозрачного кварца делают линзы и призмы для оптических приборов.
Если сжимать или растягивать кристалл кварца, на его гранях возникают электрические заряды. Такие кристаллы широко применяются для воспроизведения, записи и передачи звука.
Кристаллы кремния и германия есть в каждом компьютере и мобильном телефоне.
Кристаллы сыграли важную роль во многих технических новинках 20 в. Перечень видов применения кристаллов непрерывно растет.
2. Выращивание кристаллов в домашних условиях
2.1.Меры безопасности
Ещё до того, как начать выращивать дома кристаллы нужно помнить о том, что хотя соль, сахар и медный купорос не ядовиты, но соблюдать меры безопасности необходимо:
Проводить опыты по выращиванию кристаллов можно только в присутствии взрослых;
Не пробовать на вкус;
Посуду и приборы, применяемые для выращивания кристаллов нельзя использовать для приготовления пищи;
Нельзя принимать пищу во время проведения опытов;
Не попадать раствором в рот и глаза, но если это произошло промыть рот и глаза большим количеством воды из под крана;
Опыты проводите лучше в специальной одежде;
При проведении опытов использовать резиновые перчатки;
Проявляйте осторожность при работе с горячей водой;
Хранить растворы в отдельных баночках от других;
Аккуратно работать с газовыми плитами, не забывайте их выключать;
После проведения опытов обязательно вымойте руки;
Не используйте железные ложки и посуду для кристаллов, опыт может не получиться.
2.2. Выращивание кристаллов из поваренной соли
Растворяем в воде соль до тех пор, пока она не будет растворяться, и станет оседать на дно банки.
Банку нужно поставить в сосуд с горячей водой. С повышением температуры растворимость соли растёт.
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:
- Продукт растворяется в кипятке, чтобы получился концентрированный раствор (чем он сильнее, тем массивнее будет кристалл).
- Основа будущего кристалла (сахар или соль) аккуратно промывается под проточной водой и затем помещается в остывший раствор. При мытье важно не раскрошить кусок продукта.
- На сутки емкость с веществами плотно закрывается крышкой.
- 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.
Искусственные кристаллики довольно хрупкие, потому обращаться с ними надо очень аккуратно. Если случайно уронить такую вещицу, скорее всего, она разобьется и тогда придется растить кристалл заново.
Источник: dolio.ru