Висмут – один из самых простых и красивых металлических кристаллов, который вы можете вырастить самостоятельно. Кристаллы имеют сложную и увлекательную геометрическую форму бункера и окрашены в цвет радуги из-за быстро образующегося на них оксидного слоя. Следуйте этим пошаговым инструкциям, чтобы вырастить собственные кристаллы висмута.
Материалы кристаллов висмута
- Висмут
- 2 мерных стакана из нержавеющей стали или алюминиевые банки, которые вы разрезали пополам, чтобы сделать неглубокие чаши.
- Плита, плита или пропановая горелка.
У вас есть несколько вариантов получения висмута. Вы можете использовать несвинцовые грузила для рыбной ловли (например, Eagle Claw делает несвинцовые грузила из висмута), вы можете использовать несвинцовые боеприпасы (на этикетке будет указано, что они сделаны из висмута), или вы можете купить висмут. металл. Висмут легко купить в интернет-магазинах, например на Amazon.
Хотя висмут гораздо менее токсичен, чем другие тяжелые металлы, это не совсем то, что вам хочется есть. Если вы используете стальные мерные стаканчики, было бы лучше, если бы вы использовали их только для висмута, а не для еды. Если у вас нет алюминиевых банок или вас беспокоит пластиковое покрытие, которое часто встречается на банках, вы можете вылепить миску из алюминиевой фольги.
Висмут — металл, из которого растут кристаллы.
Качество Количество получаемых кристаллов частично зависит от чистоты металла, поэтому убедитесь, что вы используете висмут, а не сплав. Один из способов убедиться в чистоте – переплавить кристалл висмута. Его можно использовать снова и снова. В противном случае вам следует прочитать отзывы о продукте от поставщика, чтобы узнать, является ли продукт достаточно чистым для кристаллизации.
Выращивание кристалла висмута
- Материалы: элемент висмута (металл) и термобезопасный металлический контейнер.
- Иллюстрированные концепции: кристаллизация из расплав; Кристаллическая структура металлического бункера
- Требуемое время: Менее часа
- Уровень: Начальный
Выращивание кристаллов висмута
Висмут имеет низкую температуру плавления (271 ° C или 520 ° F), поэтому его легко расплавить при сильном нагревании. Вы собираетесь вырастить кристаллы, расплавив висмут в металлической «тарелке» (температура плавления у которой будет выше, чем у висмута), отделить чистый висмут от его примесей, дать висмуту кристаллизоваться и слить оставшуюся жидкость. висмут из кристаллов, прежде чем он замерзнет вокруг кристаллов. Ничего из этого не сложно, но требуется некоторая практика, чтобы добиться оптимального времени охлаждения. Не волнуйтесь – если висмут замерзнет, его можно переплавить и попробовать еще раз. Вот подробные инструкции:
- Поместите висмут в одну из ваших металлических тарелок и нагрейте ее на сильном огне, пока она не расплавится. Рекомендуется надеть перчатки, так как вы производите расплавленный металл, который не принесет вам никакой пользы, если он попадет на вашу кожу.. Вы увидите корку на поверхности висмута, это нормально.
- Разогрейте другой металлический контейнер. Осторожно перелейте расплавленный висмут в нагретую чистую емкость. Вы хотите вылить чистый висмут из-под серой корки, содержащей примеси, которые могут отрицательно повлиять на ваши кристаллы.
- Положите чистый висмут в новый контейнер на теплоизолированную поверхность (например, поставьте емкость обратно на горелку, но выключите питание). Скорость охлаждения висмута влияет на размер и структуру получаемых кристаллов, поэтому вы можете поиграть с этим фактором. Обычно при более медленном охлаждении образуются кристаллы большего размера. Вы не хотите охлаждать висмут до тех пор, пока он не станет твердым!
- Когда висмут начал затвердевать, вы хотите вылить оставшийся жидкий висмут подальше от твердые кристаллы. Это происходит примерно через 30 секунд охлаждения. Когда висмут застыл, вы можете сказать, что настало подходящее время для того, чтобы слить жидкость с ваших кристаллов, но при сотрясении он лишь слегка покачивается. Звучит научно, правда?
- Когда кристаллы остынут, их можно вытащить из металлического контейнера. Если вас не устраивает внешний вид ваших кристаллов, переплавьте и остудите металл, пока он не станет подходящим.
Если у вас возникли проблемы с получением кристалл висмута из контейнера, вы можете попробовать переплавить мета и вылить его в гибкий контейнер из силиконовой резины. Имейте в виду, что силикон хорош только при температуре до 300 ° C, что чуть выше точки плавления висмута. Вам нужно расплавить металл в одном контейнере и убедиться, что он достаточно охладился, чтобы начать затвердевать, прежде чем переносить его на силикон.
ВЫРАСТИЛ КРИСТАЛЛЫ ВИСМУТА в ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ
Почему висмут имеет радужный цвет.
В чистом виде висмут – это серебристо-розовый металл. Когда он подвергается воздействию кислорода (как в воздухе), получаемый оксидный слой имеет цвет от желтого до синего. Небольшие вариации толщины оксидного слоя приводят к тому, что длины волн отраженного света интерферируют друг с другом, создавая всю радугу.
Источник: recture.ru
Почему кристаллы висмута такие красивые? Как их получить, если есть висмут?
Начнем с того, как получить. Этим процессом я развлекался в далеком 2003 году, когда впервые пришел в одну из лабораторий ИОНХ РАН, где мне было поручено разработать метод выращивания монокристаллов висмута достаточно большого диаметра. В качестве прототипа я взял вариант метода Бриджмена с использованием шаровой ампулы, описанный в одной статье 1951-го, что ли, года. И мне нужна была затравка для начала.
Для ее выращивания я использовал метод спонтанной кристаллизации. Брал фарфоровую чашку, которая помещалась в печь, которую я сделал из колбогрейки, накрыв ее чашкой из пористого кварца, обернутой снаружи слоем каолиновой ваты с отверстием сверху для ввода кристаллоносца и наблюдения.
Кристаллоносец, представлявший собой поликоровый стержень с отверстием в торце, в который заранее помещалось немного висмута и расплавлялось (висмут, застывая, расширяется и прочно закрепляется в отверстии), погружался в расплав, а последний сначала перегревали выше Тпл на 20-30 градусов, а затем медленно охлаждали до температуры, на 2-3 градуса выше Тпл. Из-за высокой теплопроводности поликора кристаллоносец охлаждал расплав ниже Тпл и через несколько часов на нем образовывался пучок хорошо образованных кристаллов размером до сантиметра. После этого кристаллы надо было охладить в печи, но на первых порах я просто открывал печь, доставал чашку и выливал оттуда расплав, чтобы он не порвал чашку. Часть висмута уже успевала закристаллизоваться и слив расплав, я получал вот такие вот красивые скелетные кристаллы.
Поигравшись немного с параметрами процесса, я пришел примерно к такой методике получения последних:
- Расплавить около 100 г висмута (возможно более чистого — как минимум, чда) в фарфоровой чашке и довести температуру до 300-310 град. С.
- Осторожно (~ 1 К/мин) снизить ее до температуры, на несколько градусов превышающей температуру плавления висмута.
- Вынуть чашку щипцами из печи и покачивая ее, дождаться кристаллизации примерно половины объема, после чего вылить расплав.
Если делать это на воздухе, кристаллы тут же покрываются разноцветной оксидной пленкой.
А следующий вопрос — почему они такие красивые. Тут две составляющие: цвета оксидной пленки и форма.
Цвета эти имеют интерференционную природу и столь яркие по причине высокого показателя преломления оксида висмута — свыше 2,4, из-за чего отражение от внешней поверхности пленки достаточно сильно и соизмеримо по интенсивности с отражением от лежащего под ней металла, из-за чего минимумы интерференции выходят достаточно глубокими. А форма кристаллов обусловлена большой скоростью роста. Выделяющееся при кристаллизации тепло нагревает жидкость вблизи кристалла, из-за чего переохлаждение снижается и рост замедляется, но из нагретой зоны торчат его вершины и ребра, где скорость роста остается высокой. В итоге мы имеем середины граней, отстающие от их краев, и середина грани проваливается вглубь, и грань превращается в воронку.
Источник: www.bolshoyvopros.ru
Для украшения особенного металла нужна драгоценная орхидея. Как мне удалось «вырастить» такую
Есть такой удивительный и очень красивый металл — висмут. Люди научились его выращивать. А некоторые с успехом делают это прямо у себя дома.
Висмут переливается ярко-синим, фиолетовым, розовым. Но небольшой образец, который я купила в магазине «Камневеды» отливал ярко-голубым. Из-за металлического блеска снять его оказалось целой проблемой — фото не передает даже части того, насколько он красив
выращенный висмут
Покупала я его для создания украшения. Рисунок возник перед глазами сразу же, стоило взять висмут в руки — орхидея.
Понятно, что украшение с такой необычной вставкой не могло выглядеть ординарным
эскиз к кулону с необычным металлом
Создание такого украшения обычно занимает не один день. В первую очередь нужно было сделать цветок — без него невозможно перейти к следующему этапу — вытачиванию оправы.
В качестве материала для орхидеи я взяла полимерную глину (FIMO). Обычно оправа служит еще и надежной укрепляющей основой для того, что я делаю из полимерной глины — цветов, бабочек, рыб. В этот раз цветок должен был стать самостоятельной частью украшения. А значит лепестки предстояло укрепить.
Каркас для них я сделала из проволоки. Форму изогнула по линии рисунка
Источник: dzen.ru