Close

Как выращивают кристаллы в домашних условиях: Как вырастить кристаллы соли — MEL Chemistry

Содержание

Из чего выращивают кристаллы в домашних условиях

Вырастить настоящий кристалл – довольно просто, интересно и познавательно. В этой статье говорится о том, как это сделать в домашних условиях.

Кристаллы образуются из любых веществ, чьи атомы и молекулы группируются в упорядоченную структуру. Для их выращивания не нужна лаборатория или специальные приспособления. Подойдут самые простые реактивы, которые всегда под рукой.

Выращивание кристалла — один из самых легких и безопасных химических экспериментов, доступных в домашних условиях. Провести его сможет даже ребенок младшего школьного возраста под присмотром взрослых.

Наградой за усилия станет предмет необычайной красоты, который вы создадите собственными руками.

Виды кристаллов

  1. Монокристалл – это цельный большой кристалл, например, искусственный камень. Он образуется при условии, что процессы кристаллизации проходят предельно медленно.
  2. Поликристалл формируется тогда, когда кристаллизация протекает быстро. В таком случае образуется много крошечных кристалликов. Так себя ведут металлы.

Способы выращивания кристаллов дома

Один из самых простых путей выращивания кристалла – охлаждение насыщенного раствора. Какие при этом происходят процессы?

  1. В теплой воде вещество, выбранное для опыта (например, соль), растворяется полностью.
  2. Температуру раствора понижают: это снижает растворимость соли. Образуется нерастворенная соль, которая выпадает в осадок.
  3. Образование осадка начинается с формирования мелких крупинок и в самом растворе, и на поверхности емкости, в которую он помещен.
  4. Если в растворе нет посторонних включений (обыкновенных пылинок, ворсинок и т.п.), а остывание происходит постепенно, эти крупинки-кристаллики срастаются в более крупные и правильные по форме кристаллы.
  5. Быстрое охлаждение вызывает образование сразу множества крошечных кристаллов неправильной формы, которые не соединяются между собой и сдерживают рост друг друга.

Кристалл также вырастет, если из насыщенного раствора будет постепенно удаляться растворитель (вода). Как это сделать и что будет происходить в сосуде?

  1. Посуду с насыщенным раствором нужно достаточно долго выдерживать при постоянной температуре.
  2. Следует исключить попадание сора и пыли, а также замедлить испарение воды (для этого достаточно накрыть емкость бумагой).
  3. Вырастить кристалл можно на каком-либо подвесе посередине емкости (тогда он приобретет правильную форму), либо на дне емкости.
  4. Если кристалл будет расти на дне, его нужно периодически поворачивать, чтобы добиться симметрии.
  5. На место испарившейся воды следует добавлять раствор такой же консистенции, что был в начале эксперимента.

Основной принцип в данном случае остается прежним: чем медленнее идут процессы, влияющие на кристаллизацию, тем красивее, крупнее и правильнее получатся кристаллы. Если первоначальный кристалл, выступавший как основа для выращивания, имел неправильную форму, он дополнит недостающие части в ходе роста и примет конфигурацию, типичную для природы его вещества. Так медный купорос в итоге вырастет в ромб, а соли хромокалиевых квасцов образуют октаэдр.

Считается, что дома из подручных средств может вырасти только небольшой кристаллик. Это не так: при должном внимании есть все шансы вырастить дома кристалл любого размера и веса. Фактически для этого достаточно продолжать процедуру кристаллизации, пока не будет достигнут желаемый результат. Конечно, необходимо сразу подобрать подходящую по размеру емкость.

Сохранность кристаллов

Несоблюдение условий хранения может привести к разрушению кристалла. Необходимо ознакомиться с характеристиками выбранного вещества заранее, чтобы избежать разочарования в конце такого долгого и кропотливого труда.

Так, точеные грани кристалла квасцов под действием обычного сухого воздуха потускнеют из-за потери влаги и рассыплются, образовав серый порошок. То же произойдет с сульфатом и тиосульфатом натрия, солями марганца, цинка, никеля, сегнетовой солью. Единственный выход – поместить кристаллы в закупоренные прозрачные сосуды. Некоторые рекомендуют покрывать кристаллы прозрачным лаком, но это только оттягивает срок гибели. А еще — лакированные грани теряют свой первоначальный блеск и выглядят искусственно.

От высокой температуры разрушаются кристаллы, выращенные из медного купороса и алюмокалиевых квасцов. Срок жизни таких кристаллов может продлить хранение в бытовом холодильнике. Однако и тут они продержатся порядка 2-х лет.

Еще одна проблема кристаллов водорастворимых веществ – они разрушаются от перепадов температурного режима из-за влаги, которая в небольшом количестве сохраняется внутри них. По этой причине появляются пятнышки, сколы, происходит оплывание граней, потеря блеска.

Пожалуй, самое устойчивое из популярных для выращивания кристаллов веществ – поваренная соль.

Из чего можно вырастить кристалл

Кроме вышеназванных веществ, кристаллы дома можно вырастить из сахара.

Гораздо сложнее, но вместе с тем и интереснее выращивать искусственные камни (аметисты, кварциты, рубины и др.). Это достаточно трудоемкий процесс, который требует специального оборудования для поддержания постоянной температуры, давления, влажности и других важных для успеха эксперимента показателей. Иными словами, чтобы получить искусственный камень, потребуется настоящая лаборатория.

Каким должно быть вещество для домашнего выращивания кристалла?

  1. Безопасным, нетоксичным. Этому требованию соответствуют далеко не все вещества с кристаллической структурой. Например, цианид калия KCN (или сульфид натрия Na2S) тоже образует кристаллы своей характерной формы. Но проводить с ним опыты в домашних условиях нельзя, потому что он вступает в реакцию окисления с кислородом в составе воздуха и выделяет ядовитые вещества, опасные для человека.
  2. Второе важное качество – стабильность. То есть выбранное вещество должно вступать с водой в обратимую реакцию. Кроме того, важна устойчивость к колебаниям температуры. Некоторые органические вещества могут необратимо разрушаться при попадании в горячую воду (реакция гидролиза).
  3. Стоимость реактивов. Как известно, первый опыт (или несколько) может оказаться не очень удачным, потому для начала лучше остановить свой выбор на недорогих и доступных веществах.
  4. Да выращивания кристаллов понадобится много очищенной воды – об этом тоже следует позаботиться заранее.
  5. Способность растворяться в воде. Перед началом опыта следует узнать, какой расход выбранного вещества на заданный объем воды потребуется. Чтобы вырастить кристалл сахара, например, понадобится растворить в 1 л воды не меньше 2-х кг сахара. Так что лучше предварительно составить график растворимости исходного вещества. Для этого нужно из массы стакана воды вычесть массу того же объема профильтрованного раствора после того, как растворение закончится и температура стабилизируется. Это поможет составить представление о том, сколько вещества для кристаллизации понадобится на заданный объем воды.

Как вырастить кристалл поваренной соли

Проще всего практиковаться на обычной поваренной соли. Тогда не понадобятся специальные химические реактивы, только соль и очищенная вода.

Шаг 1. Заготовить кристаллик соли, обвязав его тонкой ниткой, закрепленной посередине небольшой палочки (карандаша, ручки).

Кристаллик соли

Цель: поместить кристаллик так, чтобы он был погружен в раствор, но не контактировал с поверхностью сосуда.

Кристалл соли привязываем к нитке и помещаем в стакан

Шаг 2. В емкость (прозрачную, чтобы можно было наблюдать за ростом кристалла) налить теплой воды и всыпать соль. Помешивать, пока соль не растворится полностью. Затем добавить соли и повторить. Солить воду необходимо, пока соль не прекратит растворяться. Это заметно по появлению на дне посудины осадка.

Шаг 3. Раствор нужно постепенно нагревать, поставив в емкость большего диаметра с горячей водой. В итоге осадок растворится. Если на дне что-то осталось, лучше перелить раствор в чистую посуду.

Шаг 4. Поместить емкость с полученным раствором в место со стабильной температурой. Погрузить в раствор кристаллик-зародыш на нитке. Сверху сосуд с раствором нужно накрыть бумагой.

Кристаллик-зародыш на нитке погружаем в раствор

Шаг 5. Процесс кристаллизации пошел. Далее необходимо будет при испарении воды добавлять в емкость такой же по содержанию соли раствор, как был в начале эксперимента. Через некоторое время станет заметно, что изначальный кристаллик увеличился в размерах. Растить его можно сколько угодно, пока хватит размера емкости и терпения. Полученный кристалл будет довольно долговечным.

Как вырастить кристалл сахара

Кристаллы сахара можно использовать как украшение стола или леденцы для детей. Но они достаточно дорого обойдутся из-за большого расхода сахара. На 2 стакана воды понадобится в итоге 5 стаканов сахарного песка.

Кристаллы сахара

Процесс приготовления раствора аналогичен тому, как это делается для соляных кристаллов. Выращивать сахарные кристаллы удобнее всего на зубочистках или деревянных шпажках. Для «затравки» достаточно обмокнуть шпажку в сироп и окунуть в сахар, чтобы он равномерно налип на поверхность. Нужно выждать время, чтобы сахар хорошо прилип и высох.

Чтобы сформировать цветные кристаллы, стоит добавить в сироп пищевой краситель (оптимальный вариант – соки).

На то, чтобы вырастить кристалл сахара из указанного количества ингредиентов, понадобится 1 неделя.

Сахарные кристаллы на палочках (Видео)

В этом видео рассказывается как вырастить съедобные кристаллы из сахара, не просто красивые на вид, но и очень вкусные.

Как вырастить кристалл медного купороса

Соляные кристаллы получаются прозрачно-белыми, а медный купорос дает насыщенный голубой оттенок.

Кристалл медного купороса

Вырастить такой кристалл не сложнее, чем соляной: понадобится насыщенный раствор и кристаллик-зародыш на нитке.

Кристалл медного купороса подвешенный на нитке

В насыщенный раствор медного купороса на нитке опускаем затравку

Раствор в прозрачной емкости необходимо поместить в затененное место со стабильной температурой, подвесить кристалл так, как и в случае с солью, и ждать, периодически добавляя раствор вместо испарившегося.

42 день эксперимента

Нельзя вынимать кристалл из рабочего раствора, пока процедура его образования не будет закончена!

Техника безопасности

Для выращивания кристаллов нельзя применять пищевую посуду (исключение – опыты с солью и сахаром). Не следует оставлять рядом пищу: во-первых, потому что реактивы токсичны, во-вторых, из-за сора и крошек, которые при попадании в раствор погубят эксперимент.

При манипуляциях с химическими реактивами следует соблюдать абсолютно все правила, указанные на упаковке. По завершении работы нужно вымыть руки.

Вырастить кристалл дома – довольно просто, интересно и познавательно. Сначала лучше потренироваться на доступных веществах. Если что-то пойдет не так, нужно проверить соблюдение всех условий, необходимых для образования кристалла. Освоив самые простые кристаллы, можно приступать к работе с другими реактивами. Это никогда не надоедает, потому что разные вещества дают кристаллы разной формы и окраски. К тому же, нет двух абсолютно одинаковых кристаллов, а их конфигурацию и размеры можно регулировать по собственному желанию.

Выращивание кристаллов в домашних условиях — очень длительный, трудоемкий и кропотливый процесс, но он очень увлекательный и однозначно стоящий затраченного времени. Этот опыт очень нравится детям, к тому же большинство нижеприведенных способов совершенно безопасны. Итак, рассмотрим основные способы выращивания кристаллов в домашних условиях.

Как вырастить кристалл из сахара в домашних условиях

Начинать свои опыты по выращиванию кристаллов в домашних условиях лучше всего с самых интересных и приятных. Проще всего вырастить кристалл из сахара, к тому же если вы проводите этот опыт с детьми, они смогут попробовать плоды своего творчества по окончании процесса.

Для того чтобы вырастить кристалл из сахара нам будет нужно:

  • 2 стакана воды;
  • 5 стаканов сахарного песка;
  • деревянные шпажки;
  • бумага;
  • небольшая кастрюлька;
  • несколько прозрачных стаканов.

Процесс изготовления кристалла начинается с изготовления сахарного сиропа. Для этого берем 1/4 стакана воды и две ложки сахара. Смешиваем, доводим на огне до получения сиропа. Макаем деревянную шпажку в сироп и немного обсыпаем сахаром. Чем равномерней произойдет обсыпка шпажки, тем идеальней и красивей выйдет кристалл. Подобным образом делаем требуемое количество заготовок и оставляем их до полного высыхания, например, на ночь.

Прошло некоторое время, наши шпажки просохли и теперь мы можем переходить к с следующей части опыта. В кастрюлю наливаем 2 стакана воды и высыпаем 2,5 стакана сахара. На небольшом огне, постоянно помешивая, превращаем нашу смесь в сахарный сироп. Помешивание требуется проводить тщательно, до полного растворения сахара! Добавляем оставшиеся 2,5 стакана сахара и также, до полного растворения, варим сироп. После этого, оставляем сироп немного остыть, на это потребуется приблизительно 15-20 минут. Этим временем продолжаем приготовление заготовок из шпажек, основы для нашего будущего кристалла. Нарезаем кружки бумаги чуть больше диаметра наших стаканов и протыкаем палочками получившиеся кружки. Главное, чтобы бумага плотно зафиксировалась на шпажке. Бумага будет являться держателем и крышкой для стакана.

Остывший, но еще горячий сироп разливаем по стаканам. На этом этапе в сироп можно добавить немного пищевого красителя, тогда кристалл в итоге получится цветным. Опускаем в стакан нашу заготовку (палочку с кружком бумаги) и оставляем в покое до созревания кристалла. Важно при этом не касаться стенок и дна! Ну, и то же самое проделываем со всеми оставшимися заготовками.

Для выращивания кристалла потребуется приблизительно неделя. Это очень интересный и увлекательный процесс, который очень нравится детям. Каждый день кристалл увеличивается и приобретает свою индивидуальную форму. Некоторые кристаллы растут быстрее, некоторые медленнее, но основная масса вызревает именно за 7 дней. Полученный кристалл из сахара очень хорошо употребить всей семьей на домашнем чаепитии либо просто погрызть в минуты хандры! Вот так, занимательная химия это не только интересно, но еще и вкусно ;).

Как вырастить кристалл из соли в домашних условиях

Выращивание кристалла из соли в домашних условиях довольно простой процесс, но требующий терпения и внимательности. Однако, результат эксперимента превосходит все ожидания. Нам потребуются:

  • чистая вода;
  • кастрюля;
  • 2 стеклянных банки;
  • поваренная соль;
  • крепкая нитка.

Нагреваем в кастрюле воду, именно сильно нагреваем, а не доводим до кипения, в кипятке эксперимент не получится. После нагрева воды понемногу начинаем насыпать в неё соль, постоянно помешивая до полного растворения порции соли. После этого добавляем еще соль, помешиваем до растворения. И так до тех пор пока соль не перестанет растворяться. Переливаем полученный насыщенный соляной раствор в банку и даем хорошенько отстояться в течении суток. На следующий день мы увидим в банке множество мелких кристалликов осевшей соли. Выбираем самый красивый и большой из них, аккуратно достаем и привязываем на нитку. Тщательно переливаем раствор в пустую банку, следя за тем, чтобы осевшие кристаллики не попали в новый сосуд. Затем кристалл на нитке опускаем в отфильтрованный соляной раствор и запасаемся терпением. Через 2-3 дня вы заметите увеличение кристалла, этот рост будет продолжаться какое-то время до окончания роста. После того как вы заметите, что кристалл перестал увеличиваться можно либо закончить эксперимент если вы довольны результатом, либо приготовить еще насыщенного соляного раствора, также как мы проделали это выше, и опустить туда наш кристалл. Кстати, если часто менять раствор соли, то рост кристалла будет проходить быстрее.

Очень важно не охлаждать специально раствор и не взбалтывать его, в этом случае получаются кристаллы несовершенной формы. Также не стоит добавлять никакие красители, кристалл не окрасится, а эксперимент будет загублен.

Как вырастить кристалл из медного купороса в домашних условиях

Выращивание кристаллов из медного купороса в домашних условиях это уже следующий уровень сложности, при котором требуется соблюдать требования безопасности и выполнять его детям можно только под присмотром взрослых.

Для проведения эксперимента нам потребуется:

  • вода, лучше дистиллированная;
  • стеклянная банка;
  • соль меди (медный купорос или сульфат меди, который можно купить в магазине для садоводов-огородников).

Перед покупкой обязательно рассмотрите вещество, оно должно представлять собой ярко-синий однородный порошок. При наличии комков и зеленых вкраплений от покупки лучше отказаться. Дачникам то он пойдет в хозяйстве, а нам, начинающим химикам, нет.

Итак, правильный купорос закуплен. Высыпаем примерно 100 граммов порошка в стеклянную банку и заливаем понемногу горячей водой, постоянно помешивая. Мы должны получить насыщенный раствор, в котором уже не сможет растворяться соль меди. Фильтруем раствор и ставим в холодильник. На следующий день на дне мы обнаружим множество кристаллов. Отбираем парочку самых больших и красивых и помещаем в емкость с отфильтрованным раствором. Перед этим поступаем с кристаллами также как и в предыдущем опыте с поваренной солью, а именно, закрепляем на нитке и опускаем в банку. Накрываем сосуд тонкой бумагой и запасаемся терпением. Выращивание кристалла из медного купороса занимает несколько недель. После завершения формирования кристалла его нужно аккуратно вынуть, сполоснуть холодной проточной водой и покрыть бесцветным лаком для ногтей.

природные кристаллы горного хрусталя

СОДЕРЖАНИЕ

  • Как вырастить кристалл из соли
  • Как вырастить кристалл из сахара
  • Как вырастить кристалл медного купороса
  • Как вырастить кристалл из алюмокалиевых квасцов

Кристаллы минералов встречаются в природе повсеместно.  Для их образования нужны специальные условия. Например, горная порода гранит состоит из кристаллов кварца, полевого шпата и слюды, которые раскристаллизовались друг за другом при остывании магмы.

Красивые шестигранные кристаллы горного хрусталя выросли  из горячих водных растворов, насыщенных кремнеземом SiO2.

природные кристаллы серы

 Ромбические  желтые кристаллы серы выросли из сероводородных  вод  горячих источников и гейзеров. 

На берегах соленых озер и морей можно увидеть кубические кристаллы  каменной соли — галита; белые, красные, желтые и даже синие кристаллы карналлита и мирабилита.

Алмазы, самые твердые кристаллы, образовались при гигантском давлении в так называемых трубках взрыва (кимберлитовых трубках).

Итак, природа создала и продолжает создавать кристаллы минералов. Можем ли мы увидеть таинство роста кристаллов? Можем ли  вырастить их сами?  Да, конечно можем. И сейчас я расскажу, как это сделать в домашних условиях.

КАК ВЫРАСТИТЬ КРИСТАЛЛ ИЗ СОЛИ

Выращенные кристаллы поваренной соли

Для того, чтобы вырастить  кристаллы поваренной (каменной) соли (галита —  NaCl), нужно поставить на плиту емкость с водой и довести воду  до кипения. Затем снять емкость с плиты и растворить в ней обычную соль из пачки. Постоянно помешивая раствор, досыпайте соль до тех пор, пока не заметите, что она больше не растворяется.

Полученный соленый раствор нужно отфильтровать и  налить в плоскую посуду, например, в блюдце. Вода остынет и начнет испаряться, а на краях блюдца и на его дне вы увидите прозрачные кубики правильной формы – это и есть  кристаллы каменной соли, галита.

Можно вырастить большой кристалл, или несколько больших кубических кристаллов. Для этого в емкость, в которой вы растворили соль, следует опустить шерстяную нитку. При остывании раствора она покроется кубиками соли. Чем медленнее остывает раствор – тем более правильную форму будут иметь кристаллы. Через некоторое время рост прекратится.

 Чтобы вырастить один большой кристалл, нужно из множества образовавшихся на дне кристаллов выбрать один, самый правильный, положить на дно чистого стакана, а сверху налить  раствор из прежней посуды.

Для роста правильных кристаллов нужен покой. Нельзя трясти или передвигать стол или полку, на которой стоит емкость с растущими кристаллами.

КАК ВЫРАСТИТЬ КРИСТАЛЛ ИЗ САХАРА

Вырастить кристаллы сахара можно точно также, как и кристаллы соли. Кристаллы сахара можно вырастить также на деревянных палочках, это может быть красивым дополнением  к какому-либо праздничному сладкому блюду.  Пищевые красители, добавленные в раствор,  окрасят сахар во все цвета радуги.

Кристаллы сахара

Ниже приводится полная инструкция, как вырастить кристаллы сахара на палочках.

КАК ВЫРАСТИТЬ КРИСТАЛЛ ИЗ МЕДНОГО КУПОРОСА

Медный купорос продается в магазинах для огородников, из него,  и из гашеной извести,  готовят «бордоскую жидкость» для  защиты растений от грибков и различных заболеваний.

Для того, чтобы вырастить  кристалл медного купороса (Cu SO4 * 5h3O)  правильной формы, следует растворить  порошковый медный купорос  в воде  при температуре 80 градусов Цельсия. При более высокой температуре растворимость медного купороса падает.   Растворяем  порошок до тех пор, пока растворение не прекратится. На конец  проволочки или шерстяной нити привязываем затравку – мелкий кристаллик того же медного купороса. Где его взять? Можно поискать в том же пакете, из которого вы сыпали купорос в воду, кристаллик побольше. Если такой не нашелся – оставьте ваш раствор остывать, и через некоторое время вы увидите на дне мелкие кристаллы.

Выберите один и привяжите его (или приклейте) к проволоке или нити. Раствор отфильтруйте. Затем опустите в него приготовленную затравку (кристалл на нити). Ни в коем случае не опускайте затравку в горячий раствор! Затравка  может попросту раствориться. Большой кристалл медного купороса растет несколько недель. Кристалл, выращенный до нужных размеров, нужно покрыть лаком, так как влага, содержащаяся в воздухе, со временем приведет к его оплавлению и разрушению.

Не сложным способом можно вырастить красивые кристаллы меди. Детальное  описание процесса найти в подробной статье «Как вырастить кристаллы меди«.

Кристаллы железного купороса выращивают аналогичным образом, подробную статью об этом можно прочитать, пройдя по ссылке в этом предложении.

КАК ВЫРАСТИТЬ КРИСТАЛЛ ИЗ АЛЮМОКАЛИЕВЫХ КВАСЦОВ

выращенные кристаллы алюмокалиевых квасцов

Алюмокалиевые квасцы (KAI 2*12h3O  — минерал алунит) продаются в аптеке в виде порошка. Это хорошее средство, которое «сушит кожу» и убивает болезнетворные микроорганизмы, это вещество не вызывает аллергии и оно не токсично. Из порошка алюмокалиевых квасцов можно вырастить хорошие кристаллы.  Квасцы следует растворить в теплой воде до насыщения и раствор отфильтровать. Через несколько дней нахождения в спокойном месте,  при комнатной температуре,  на дне емкости появятся маленькие кристаллы.

алюмокалиевые квасцы (квасцы жженые) можно купить в аптеке

Из этих кристалликов нужно выбрать несколько штук, правильной формы и поместить в другую емкость. Затем их заливают тем же раствором.  Можно подвесить затравки  на тонких ниточках (к нити их можно приклеить прочным водостойким клеем).  Раз в два-три дня кристаллы нужно переносить в новый стакан, а раствор фильтровать и снова заливать им растущие кристаллы.  Кристаллы квасцов, выращенные до нужных размеров, следует покрыть лаком, чтобы они не оплавились от влаги воздуха и не потеряли форму.

Растворы для выращивания кристаллов желательно готовить на дистиллированной воде.

В домашних условиях можно получить искусственный малахит, используя медный купорос и стиральную соду, но это будут не красивые кристаллы или ажурный рисунчатый камень, а зеленый или грязно-зеленый осадок на дне сосуда (порошок).  Красивый малахит, практически не отличающийся от натурального, можно получить только на промышленном оборудовании.

На предприятиях тоже выращивают кристаллы многих минералов. Но дома это повторить невозможно, для этого нужно специальное оборудование.  Большинство кристаллов (кварц, аметист, рубин, изумруд, алмазы, малахит, гранаты и др.) выращивают в чугунных автоклавах под высоким давлением. Температуры достигают 500-1000 градусов, а давление – 3000 атмосфер.

Наборы для выращивания кристаллов

набор для выращивания кристаллов

Сейчас в магазинах игрушек,  в крупных городах, появились  в продаже наборы для выращивания кристаллов. Из порошков дигидрофосфата аммония и калия, в которые добавлены красители, можно вырастить интересные призматические и игольчатые кристаллы. Для того, чтобы кристаллы получились достаточно большими и красивыми, надо строго следовать прилагаемой инструкции.

Странно, но в инструкции, которая находится в изображенной на фотографии коробке, не указано, какое именно химическое вещество используется для выращивания кристаллов и какой краситель используется. В остальном она достаточно подробная.

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.

Очень красивые синие кристаллы вырастают из медного купороса. Материал этот не такой безопасный, как сахар или соль, поэтому работайте в перчатках. Технология почти такая же:

  • 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.

Хорошие кристаллы вырастают из алюмокалиевых квасцов (алунита). Покупают их в аптеке. Затем:

  • 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.

В магазинах, где продают игрушки, иногда появляются наборы с материалами для выращивания кристаллов. В них присутствуют сульфаты алюминия и калия, а также аммония фосфат и красители.

Подытожим так: выращивание кристаллов — творческий, увлекательный процесс. Если делать это вместе с ребенком, то кто знает, может, из него вырастет знаменитый исследователь?

ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ.

ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ.

Шулепова Ю.А. 1

1

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.

Задачи:

  1. узнать, что такое кристаллы;

  2. изучить процесс выращивания кристаллов;

  3. рассмотреть значение кристаллов в жизни человека;

  4. ознакомиться с мерами безопасности при проведении эксперимента;

  5. вырастить кристалл из соли, сахара и медного купороса;

  6. 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.

5. http://www.zircon81.narod.ru/Metodica.html

6. http://kristallov.net/tehnica_bezopasnosti.html

Организация исследовательской деятельности: индивидуальная

Сфера применения: наглядный материал к уроку

Форма презентации: доклад, показ слайдов.

Содержание:

Введение

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

2.5. Мои выводы

Заключение

Приложения

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.

  1.  
    1. 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:

  1. Проводить опыты по выращиванию кристаллов можно только в присутствии взрослых;

  2. Не пробовать на вкус;

  3. Посуду и приборы, применяемые для выращивания кристаллов нельзя использовать для приготовления пищи;

  4. Нельзя принимать пищу во время проведения опытов;

  5. Не попадать раствором в рот и глаза, но если это произошло промыть рот и глаза большим количеством воды из под крана;

  6. Опыты проводите лучше в специальной одежде;

  7. При проведении опытов использовать резиновые перчатки;

  8. Проявляйте осторожность при работе с горячей водой;

  9. Хранить растворы в отдельных баночках от других;

  10. Аккуратно работать с газовыми плитами, не забывайте их выключать;

  11. После проведения опытов обязательно вымойте руки;

  12. 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.

Мы получили насыщенный раствор соли. Переливаем его в чистую ёмкость, процеживаем.

Опускаем в раствор бусинки на нитке, так чтобы они не касались стенок и дна посуды. Накрываем от пыли, и убираем в прохладное место.

Уже на следующий день заметны кристаллики.

С каждым днём они будут увеличиваться.

В результате: мы получили кристалл поваренной соли.

2.3. Выращивание кристаллов из сахара

В горячую воду всыпаем 2 столовые ложки сахара и хорошо перемешиваем, если сахар полностью растворился, добавляем еще немного.

Когда на дне банки останется нерастворимый осадок, значит раствор готов.

Переливаем его в чистую ёмкость, процеживаем.

Чтобы получить цветные кристаллы можно капнуть немного пищевого красителя.

Опускаем в раствор бусинки на нитке, так чтобы они не касались стенок и дна посуды. Накрываем от пыли, и убираем в прохладное место. Через несколько дней появились первые кристаллики.

С каждым днём они будут увеличиваться.

В результате: мы получили кристалл сахара.

2.4. Выращивание кристаллов из медного купороса

Берем банку с водой, добавляем медный купорос, тщательно перемешиваем до тех пор, пока он будет растворяться.

В процессе вода начнет менять цвет — от светло- голубого, до тёмно- синего.

Переливаем его в чистую ёмкость, процеживаем от осадка.

Опускаем в раствор бусинки на нитке, так чтобы они не касались стенок и дна посуды.

Накрываем от пыли, и убираем в прохладное место.

И уже через пару дней мы видим, что на ниточку наросло множество маленьких кристалликов синего цвета.

С каждым днём они будут увеличиваться.

В результате: мы получили кристалл медного купороса.

Мои выводы:

При выполнении опытов я сталкивалась с некоторыми трудностями, которые быстро устраняла. В результате чего, я пришла к выводу,

  1. Поваренная соль, сахар и медный купорос состоят из кристаллов;

  2. При соприкосновении кристаллов с водой они растворяются;

  3. Когда вода испаряется, снова образуются кристаллы;

  4. Чем насыщеннее раствор, тем быстрее образуются кристаллы;

  5. Чем лучше отфильтрован раствор, тем больше вероятность вырастить один большой кристалл;

  6. Если раствор охлаждать очень быстро, то образуется осадок, который мешает росту кристаллов;

  7. Кристаллы различных веществ имеют разную форму;

  8. Одни кристаллы растут хорошо, другие плохо.

Заключение:

Исследовательская работа мне очень понравилась. Процесс выращивания кристаллов в домашних условиях это очень интересно и увлекательно, позволяет сознательно отнестись к законам природы. В ходе ее выполнения, я познакомилась со способами выращивания разных кристаллов. Узнала много интересного, познавательного. Но самое главное — я самостоятельно вырастила кристаллы соли, сахара и медного купороса в домашних условиях. Хочется и дальше изучать этот загадочный мир кристаллов.

Просмотров работы: 1509

2016 ноябрь_МБОУ г. Мурманска СОШ № 45 Никитина Н.В.Проект «Выращивание кристаллов»

Проект «Выращивание кристаллов»

 

Актуальность.

В последнее время появилось много интересных интеллектуальных игр «Вырасти кристаллы», «Юный химик», «Домашняя лаборатория». Это дает возможность познавать удивительный мир химических веществ. Мы решили не просто вырастить кристаллы, но и изучить, как на это будут влиять температура воздуха и освещенность, температура раствора.

Данные нашего проекта можно использовать на уроках окружающего мира и химии.

Цель проекта:

Научить учащихся выращивать кристаллы из поваренной соли, сахара, сульфат меди CUSO4 (вещество ядовито), дигидрофосфата аммония NH 4H 2PO4.

Задачи проекта:

  1. Познакомить учащихся с методикой выращивания кристаллов разных веществ.
  2. Учить учащихся фиксировать данные эксперимента в дневнике наблюдений.
  3. Учить анализировать и систематизировать полученных данные опытов, делать выводы и умозаключения.

Объект: поваренная соль, сахар, сульфат меди CUSO4 (вещество ядовито). Оборудование: перчатки, чашки (одноразовая посуда для выращивания кристаллов), мерная ложка,  деревянные палочки, ложка для размешивания.

Внимание! При попадании реактивов на кожу или в глаза немедленно промойте их проточной водой!

 

Ход работы

  1. Рассказ учителя.

Выращивание кристаллов в домашних условиях разными способами.

Раствор – это жидкость с растворившимся в воде каким-либо веществом. У каждого вещества есть свой предел растворимости в воде — раствор, вместивший в себя максимально возможное количество  растворяемого вещества, называется насыщенным раствором. Именно из таких растворов и получают кристаллы.   

Выращивание кристаллов в домашних условиях производят разными способами. Выращивать кристаллы можно, например, охлаждая насыщенный раствор. С понижением температуры растворимость веществ уменьшается (в основном, это касается безводной соли), и они, как говорят, выпадают в осадок.

Выращивание кристаллов можно осуществить и другим способом — постепенным удалением воды из насыщенного раствора. И в этом случае, чем медленнее удаляется вода, тем лучше получается результат.

  1. Методика выращивания кристаллов из поваренной соли.

Возьмите стакан горячей воды (желательно дистиллированной) и добавьте 5-6 столовых ложек соли и перемешайте до полного растворения. Затем добавьте ещё 2-3 мерные ложки соли и растворите её. Повторяйте этот этап до тех пор, пока  соль перестанет растворяться и будет оседать на дно.  Насыщенный раствор соли переливают в чистую емкость. На нитку выбираем и привязываем 3-4 крупных кристалла соли. К деревянной палочке привязать нитку с кристаллами соли и опустить в насыщенный раствор. Емкость закрыть сверху бумагой, чтобы не попадала пыль. Раствор оставляем на несколько дней, пока не вырастут кристаллы.

  1. Методика выращивания кристаллов сахара.

В четверти стакана горячей воды растворите 3 столовых ложки сахара. Это сахарный сироп. Возьмите деревянные палочки (по количеству детей). Обмакните палочки в сахарный сироп, затем обваляйте в сахаре (оставьте место для  «ручки»). Дайте заготовкам просохнуть. Через 3 часа заготовки будут готовы. Затем готовим насыщенный раствор. В стакан горячей воды добавить 1,5 стакана сахарного песку и размешать до полного растворения. Можно добавить красители. Тогда кристаллы будут цветными. Опустим палочки с кристаллами сахара в раствор и закрепим их. Оставим раствор на несколько дней.

  1. Методика выращивания кристаллов сульфат меди CUSO4.

Медный купорос продаётся в хозяйственных магазинах. Для выращивания нужно использовать только дистиллированную воду. Продается в автомагазинах, аптеках. Работать можно только в защитных перчатках. Вещество ядовито. При попадании на кожу, следует промыть водой. В стакан теплой воды  добавляем мерные ложки медного купороса и размешиваем для полного растворения. Привязываем пуговицу к нитке. На ней будет расти кристалл. Опускаем нитку в стакан с раствором и оставляем на несколько дней.

  1. Работа с дневником наблюдений.

Каждый день учащиеся осматривают нитки с «затравками» для роста кристаллов. Затравки сдвигать нельзя. Линейкой аккуратно измеряют через стекло стакана размер кристаллов и фиксируют в дневнике наблюдений. Наблюдения следует проводить в одно и то же время.

Дневник наблюдений

Дата

Поваренная соль

Сахар

Сульфат меди CUSO4

Примечание

 

 

 

 

 

Выводы: ….

 

Кристаллы сульфата меди CUSO4

 

Кристаллы поваренной соли

 

 

 

Кристаллы сахара

 

 

Проект можно преобразовать в научно-исследовательскую работу, если изменять условия выращивания кристаллов: освещенность, температуру раствора, температуру воздуха, концентрация раствора и т.д.

Выводы:

1.Научились проводить опыты с химическими веществами согласно инструкции учителя.

2. Ученики научились выращивать кристаллы и фиксировать полученные данные в дневнике наблюдений.

3. Учились анализировать и систематизировать полученные данные.

Выращивание кристаллов рубина и других искусственных камней в домашних условиях

Искусственные камни давно завоевали популярность в ювелирных изделиях. Ведь для ювелира ценность камня определяется не только его дефицитом в природе. Важную роль играет целый ряд других характеристик:

  • цвет;
  • светопреломление;
  • прочность;
  • вес в каратах;
  • размер и форма граней и др.

Самый дорогой искусственный драгоценный камень Фианит (синонимы: даймонсквай, джевалит, кубик циркония, шелби). Его цена невелика – менее 10$ за 1 карат (это 0,2 грамма). Но стоит отметить, что с увеличением каратов цена растет экспоненциально. Например, алмаз в 10 карат стоит в 100 раз дороже алмаза 1 карат.

Искусственные кристаллы ювелирных камней можно вырастить в домашних условиях. Большинство подобных экспериментов не нуждаются в специальной подготовке, вам не понадобится обустраивать химическую лабораторию и даже приобретать специальные реактивы.

Для приобретения опыта выращивания кристаллов начинайте с малого. Мы поделимся техникой выращивания красивых кристаллов из всего, что вы можете найти фактически на собственной кухне. Вам вообще не понадобится дополнительный инвентарь, ведь все необходимое точно стоит на полках. Так же рассмотрим технологию выращивания искусственных рубинов в домашних условиях!

Как вырастить кристаллы рубинов синтетически?

Выращивание кристаллов рубина может даже стать вариантом домашнего бизнеса. Ведь красивые синтетические камни уже сегодня пользуются большим спросом среди покупателей, поэтому в случае успешной реализации проекта могут принести вам неплохую прибыль. Синтетически выращенные камни используются ювелирами, а также имеют широкое применение в технике.

Кристаллы рубина можно выращивать по стандартной методике, подобрав правильные соли. Но это будет не столь эффективно, как в случае с солью или сахаром, при этом намного дольше по длительности является процесс роста. Да и качество будет сомнительное. Ведь натуральный рубин по шкале твердости Моосу уступает только Алмазу занимая почетное 9-е место. Естественно, если речь идет о бизнесе, в большинстве случаев используют другой способ, разработанный более 100 лет назад во Франции.

Вам потребуется специальный аппарат, имеющий название по имени изобретателя данного способа, т. е. аппарат Вернейля. С его помощью можно выращивать кристаллы рубина, размером до 20-30 карат всего за несколько часов.

Хотя технология остается примерно такой же. Соль двуокиси алюминия с примесью оксида хрома помещают в накопитель кислородно-водородной горелки. Расплавляем смесь, наблюдая, как фактически «на глазах» вырастает рубин.

В зависимости от состава выбранной вами соли вы можете регулировать цвет кристаллов, получая искусственные изумруды, топазы и абсолютно прозрачные камни.

Работа с аппаратом потребует от вас внимания и некоторого опыта, но зато в дальнейшем вы получите возможность выращивать кристаллы, которые завораживают своей красотой, прозрачностью и игрой цвета. В дальнейшем такие шедевры хорошо подаются огранке и шлифовке, соответственно, могут применяться по назначению.

Стоит отметить, что искусственно выращенные кристаллы не являются драгоценными камнями, поэтому, даже если вы решите заняться предпринимательской деятельностью по их выращиванию, это не потребует от вас дополнительного лицензирования.

Конструкция аппарата несложна, ее легко можно сделать самостоятельно. Но на просторах Интернета уже достаточно умельцев, предлагающих чертежи оригинальной установки, а также ее усовершенствованные варианты.

Набор для выращивания кристаллов рубина в домашних условиях

Сам принцип технологии производства рубинов достаточно прост и схематически изображен ниже на рисунке:

  1. В воронку засыпается порошок с примесью Al2O3 с примесью Cr2O3.
  2. Ниже подается пламя кислородно-водородной горелки.
  3. Расплавленные частицы порошка образуют слои растущего кристалла «Рубина».
  4. Подставка, поддерживающая кристалл, постепенно опускается вниз со скоростью роста рубина.

Понимая принцип действия, любое устройство уже не кажется таким сложным. Один из образцов чертежей аппарата Вернейля:

По данной технологии можно так же выращивать и другие дорогие искусственные камни, такие как «Голубой Топаз» и т.п.

Выращивание кристаллов из соли в домашних условиях

Самый простой и доступный эксперимент, который вы можете провести – создать красивые солевые кристаллы. Для этого вам понадобится несколько предметов:

  1. Обычная каменная соль.
  2. Вода. Важно, чтобы сама вода содержала как можно меньше собственных солей, а лучше дистиллированная.
  3. Емкость, в которой будет проводиться опыт (сгодится любая банка, стакан, кастрюля).

Наливаем в емкость теплую воду (ее температура составляет около 50°С). Добавляем в воду кухонную соль и размешиваем. После растворения добавляем снова. Повторяем процедуру до тех пор, пока соль не перестанет растворяться, оседая на дно сосуда. Это говорит о том, что солевой раствор стал насыщенным, что нам и было нужно. Важно, чтобы во время приготовления раствора его температура оставалась постоянной, не остывала, так мы сможем создать более насыщенный раствор.

Насыщенный раствор переливаем в чистую банку, отделяя от осадка. Выбираем отдельный кристалл соли, а потом помещаем его в емкость (можно подвесить на нитке). Эксперимент выполнен. Через несколько дней вы сможете увидеть, как увеличился в размерах ваш кристалл.

Выращивание кристаллов из сахара в домашних условиях

Технология получения сахарных кристалликов аналогична предыдущему способу. Можно опустить ватный жгут в раствор, тогда сахарные кристаллы будут нарастать на нем. Если процесс роста кристаллов стал медленнее, значит уменьшилась концентрация сахара в растворе. Добавьте в него снова сахарного песка, тогда процесс возобновится.

На заметку: если добавить в раствор пищевого красителя, то и кристаллы станут разноцветными.

Можно выращивать сахарные кристаллики на палочках. Для этого вам потребуется:

  • уже готовый сахарный сироп, приготовленный аналогично солевому насыщенному раствору;
  • деревянные палочки;
  • немного сахарного песка;
  • пищевые красители (если хотите разноцветных леденцов).

Все происходит очень просто. Деревянную палочку обмакиваете в сиропе и обваливаете в сахарном песке. Чем больше крупинок прилипнет, тем красивее получится результат. Дайте палочкам, как следует высохнуть, а затем переходите попросту ко второй фазе.

Насыщенный горячий сахарный сироп выливаем в стакан, туда же помещаем заготовленную палочку. Если вы готовите разноцветные кристаллы, то в горячий готовый сироп добавьте пищевой краситель.

Следите, чтобы палочка не касалась стенок и дна, иначе результат будет некрасивым. Можно зафиксировать палочку с помощью листа бумаги, надев его сверху. Бумага послужит еще и крышкой для емкости, которая не позволит никаким посторонним частицам попасть в ваш раствор.

Примерно через неделю вы получите прекрасные сахарные леденцы на палочках. Ими можно украсить любое чаепитие, приведя в полный восторг не только детей, но и взрослых!

Выращивание кристаллов из медного купороса в домашних условиях

Кристаллы из медного купороса получаются интересной формы, при этом имеют насыщенный синий цвет. Стоит помнить, что медный купорос является химически активным соединением, поэтому кристаллы из него не следует пробовать на вкус, а при работе с материалом нужно проявлять осторожность. По этой же причине в данном случае подойдет только дистиллированная вода. Важно, чтобы она была химически нейтральной. Будьте внимательны и осторожны при обращении с медным купоросом.

При этом выращивание кристаллов из купороса происходит фактически по той же схеме, что и предыдущие случаи.

Помещая основной кристалл для выращивания в раствор, нужно проследить, чтобы он не соприкасался со стенками посуды. И не забывайте следить за насыщенностью раствора.

Если вы поместили свой кристалл на дне посудины, то стоит смотреть, чтобы он не касался других кристалликов. В этом случае произойдет их срастание, а вместо одного красивого крупного образца у вас получится масса невнятной формы.

Полезный совет! Вы можете самостоятельно регулировать размер граней своего кристалла. Если вы хотите, чтобы некоторые из них росли медленнее, их можно смазать вазелином или жиром. А для сохранности небесно-синего красавца можно обработать грани прозрачным лаком.

Интересные факты о драгоценных камнях!

Существует 3 весовые категории бриллиантов:

  1. Мелкий. Масса 0,29 карата
  2. Средний. Масса от 0,3 до 0,99 карата
  3. Крупный. Бриллианты весом более 1 карата.

К популярным аукционам допускают камни массой от 6 карат. Камням с массой более 25 карат присваивают собственные имена. Например: «Винстон» бриллиант (62,05 карат) или «Де Бирс» (234,5 карат) и др.

Научно-исследовательская работа «Выращивание кристаллов в домашних условиях»

Международные и Всероссийские конкурсы

Всероссийская конференция «Юный исследователь: проектная деятельность младших школьников»


Введение

Однажды, я растворил поваренную соль в воде, а ёмкость оставил на подоконнике и забыл про неё. Через пару дней я заметил, что вода испарилась, а на стенках ёмкости появился белый налет. Я заинтересовался, как так получилось, ведь вода в стакане была прозрачная после растворения в ней соли. Оказалось, как сказал мой отец, начался процесс кристаллизации.

А так как я люблю экспериментировать, наблюдать, познавать что-то новое, то появилось много вопросов:

  • Как происходит процесс кристаллизации?
  • Что такое кристалл?
  • Где применяются кристаллы?
  • Как выглядят?
  • Можно ли вырастить кристаллы самим, в домашних условиях и из чего?

Решено было ответить на эти вопросы. Так и появилась тема для исследования.

Актуальность исследования состоит в том, что выращивание кристаллов – занятие увлекательное, простое и недорогое для большинства юных открывателей. Объясняется интересом получения разных по форме, цвету кристаллов в любое время года.

Цель исследования: научиться выращивать кристаллы соли в домашних условиях.

Задачи исследования:

1. Узнать о кристаллах в нашей жизни и о их применении.

2. Приобрести навык исследования.

3. Развивать способности к исследовательскому типу мышления.

4. Вырастить кристаллы в домашних условиях.

5. Изучить условия образования кристаллов.

6. Проанализировать полученные результаты.

Объект исследования – соль и кристаллы соли.

Предмет исследования: процесс кристаллизации.

Методы исследования: работа с источниками информации, наблюдение, эксперимент, фиксирование результатов.

Гипотеза: Предположим, что если кристаллы – это не только красивые минералы и драгоценные камни, может их больше, чем мы думаем. Кристаллы играют важную роль в жизни человека, встречаются повсюду. Думаю их можно вырастить в домашних условиях.

Практическая значимость исследования состоит в составлении презентации с фотографиями выращенных кристаллов для ребят которые хотели бы повторить мои опыты.

Заключение

  1. В ходе исследовательской работы я узнал, что кристалл – это твердое состояние вещества, различных форм и размеров.
  2. Познакомился с применением кристаллов.
  3. Научился самостоятельно выращивать кристаллы. Для чего использовал поваренную соль. Все выращенные мной кристаллы, имеют разную форму и размеры. Связано это с тем, что росли они с разной скоростью.
  4. Понял, что для появления кристалла необходимо точно соблюсти инструкцию и правила техники безопасности: растворять вещества только в чистой посуде; после окончания работы тщательно вымыть руки, иметь терпение и быть трудолюбивым. Ведь много факторов влияет на процесс образования кристалла. Даже пыль, попавшая в раствор, может свести на нет все старания. Также же как и степень насыщенности раствора. Чтобы кристалл получился красивым, необходимо периодически менять насыщенный раствор. Кристалл может достаточно долго храниться, если быть осторожным.
  5. Я поделился результатами своего исследования с одноклассниками. Теперь ребята знают, что кристаллы – это не только красивые минералы и драгоценные камни. Мы каждый день встречаемся с ними: дома, в школе, на улице. Они играют важную роль в жизни человека.

Таким образом, я достиг поставленной цели: вырастил кристаллы поваренной соли в домашних условиях, провел наблюдения за их ростом. Гипотеза исследования полностью подтвердилась: кристаллы это не только красивые минералы и драгоценные камни, их больше, чем мы думаем.

Своё исследование мне хотелось бы продолжить. Кристаллы многих веществ можно вырастить в домашних условиях. Я планирую продолжать свои эксперименты с новыми веществами. Ставлю перед собой задачу вырастить монокристаллы больших размеров, а также создать собственную коллекцию кристаллов. Уверен, что приобретенные знания, умения и навыки обязательно пригодятся мне в дальнейшей учёбе.

Проект подготовил: Полунин Михаил, ученик 1 «В» класса, МОУ Гимназия №16, г. Волгоград.

Руководитель: Гончарова Лариса Александровна, учитель начальных классов МОУ Гимназия №16, г. Волгоград.

Научно-исследовательская работа «Выращивание кристаллов в домашних условиях»

Авторизуйтесь на сайте, чтобы скачать файл

Авторизуйтесь на сайте, чтобы вы могли оставить свой комментарий.

Выращивание кристаллов в домашних условиях

Учащийся 4 класса проводит индивидуальное исследование и создает исследовательский проект по окружающему миру на тему «Выращивание кристаллов в домашних условиях», в котором осуществляет процесс затравки и выращивания кристаллов соли и медного купороса, перед чем выполняет поиск в сети Интернет необходимой информации и ее анализ. Процесс роста кристаллов оказался очень любопытным и интересным.

Подробнее о работе:


В процессе написания исследовательской работы по окружающему миру «Выращивание кристаллов в домашних условиях» учащийся начальной школы выполняет выращивание кристаллов соли и медного купороса путем охлаждения и удалением воды из насыщенного раствора, готовит концентрированные растворы и затравку для кристаллов.

Перед началом работы над исследовательским проектом о выращивании кристаллов соли и медного купороса в домашних условиях автор изучает информацию о росте красивых кристаллов в пещерах, о видах и структуре кристаллов, а также о их природе возникновения. Данная исследовательская работа будет полезна детям для выращивания кристаллов дома, при изучении предмета химия или окружающий мир в начальной школе.

Оглавление

Введение

  1. Кристаллы в пещерах
  2. Выращивание кристаллов охлаждением насыщенного раствора
  3. Выращивание кристаллов удалением воды из насыщенного раствора
  4. Выращивание кристаллов из соли и медного купороса
  5. Подготовительный этап выращивания кристаллов
  6. Приготовление концентрированных растворов
  7. Затравка для кристаллов
  8. Рост кристаллов
  9. Этапы выращивания кристаллов
  10. Литература по выращиванию кристаллов

Введение


У меня есть несколько энциклопедий, которые я люблю читать. Однажды я увидел фотографии очень красивых кристаллов. Мне стало интересно: что же представляют из себя кристаллы, как они появляются, можно ли их вырастить в домашних условиях.

В своей исследовательской работе о кристаллах я изучу информацию о существовании кристаллов в пещерах, процессе выращивания кристаллов дома из соли и медного купороса, обозначу этапы выращивания и в итоге планирую получить свои собственные кристаллы.

Цель проекта: исследовать возможность выращивания кристаллов в домашних условиях.

Объект исследования: процесс выращивание кристаллов.

Предмет исследования: возможность выращивания в домашних условиях.

Задачи исследовательской работы:

  1. найти информацию, изучить литературу о выращивании кристаллов из соли и медного купороса;
  2. вырастить кристаллы в домашних условиях и проследить за их ростом;
  3. проанализировать полученные результаты.

Гипотеза моего исследования: можно ли вырастить кристаллы дома?

Методы исследования:

  • накопление теоретического материала;
  • проведение опытно-экспериментальной деятельности с целью получения кристаллов;
  • анализ полученных результатов исследования.

План моего исследования:

  1. Узнать, что такое кристалл;
  2. Вырастить кристалл.

Теперь перейдем непосредственно к содержанию нашей исследовательской работы и проследим ход исследования.

Перейти к стр.2 Кристаллы в пещерах
Если страница Вам понравилась, поделитесь в социальных сетях:

Выращивание кристаллов в домашних условиях

Зимой мы часто любовались покрытыми инеем деревьями, внимательно рассматривали снежинки во время снегопадов. И на одном из уроков окружающего мира я узнал, что и иней, и снежинки это кристаллы, которые образовываются из паров воды. Мне стало интересно, а из чего ещё могут образовываться такие красивые кристаллы?

Выращивание кристаллов — процесс очень интересный, но бывает достаточно длительным. Полезно знать, какие процессы управляют его ростом; почему разные вещества образуют кристаллы различной формы, а некоторые их вовсе не образуют; что надо сделать, чтобы они получились большими и красивыми.

Если кристаллизация идёт очень медленно, получается один большой кристалл (или монокристалл, например, при выращивании искусственных камней), если быстро — то множество мелких (или поликристалл, например металлы) [4, 5].

Криста́ллы (от греч. κρύσταλλος, первоначально — лёд, в дальнейшем — горный хрусталь, кристалл) — твёрдые тела, в которых атомы расположены закономерно, образуя трёхмерно-периодическую пространственную укладку — кристаллическую решётку.

Различают идеальный и реальный кристалл. Идеальный кристалл является, по сути, математическим объектом, имеющим полную, свойственную ему симметрию, идеализированно ровные гладкие грани. Самые большие кристаллы были обнаружены в Пещере кристаллов в шахтовом комплексе Найка, в мексиканском штате Чиуауа. Некоторые из найденных там кристаллов гипса достигают 15 метров в длину, а в ширину — 1 метр [7].

Кристаллы можно вырастить и в домашних условиях из соли, сахара, кальцинированной соды, медного купороса. Нужно помнить, что — это химические реактивы, поэтому работать с ними детям можно только под наблюдением взрослых! Выращивание кристаллов — процесс занимательный, но требующий бережного и осторожного отношения к своей работе. Теоретически размер кристалла, который можно вырастить в домашних условиях таким способом, неограничен. Известны случаи, когда энтузиасты получали кристаллы такой величины, что поднять их могли только с помощью товарищей [1, 6].

Цель работы:научиться выращивать кристаллы поваренной соли и других веществ в домашних условиях.

Задачи работы:

—        собрать сведения о кристаллах в литературе,

—        подобрать дома доступное оборудование и сырье для выращивания кристаллов,

—        познакомиться с мерами безопасности при проведении экспериментов,

—        вырастить кристаллы поваренной соли, медного купороса, бихромата калия, сульфата кобальта, сульфата хрома (III).

 

Процесс выращивания кристаллов поваренной соли не требует наличия каких-то особых химических препаратов. Кристаллы других солей выращиваются аналогично.

Процесс выращивание кристаллов в домашних условиях можно разделить на основные этапы:

Этап 1: Растворить соль, из которой будет расти кристалл, в подогретой воде (подогреть нужно для того, чтобы соль растворилось немного больше, чем может раствориться при комнатной температуре). Растворяем соль до тех пор, пока будем уверены, что соль уже больше не растворяется (раствор насыщен!). Лучше использовать дистиллированную воду (т. е. не содержащую примесей других солей).

Этап 2: Насыщенный раствор переливаем в другую ёмкость, где можно производить выращивание кристаллов (с учётом того, что он будет увеличиваться). На этом этапе нужно следить, чтобы раствор не особо остывал.

Этап 3: Привязываем на нитку кристаллик соли, нитку привяжем, например, к спичке и положите спичку на края стакана (ёмкости), где налит насыщенный раствор. Кристаллики опустим в насыщенные растворы.

Этап 4: Перенесем ёмкости с насыщенными растворами солей в место, где нет сквозняков, вибрации и сильного света (выращивание кристаллов требует соблюдение этих условий).

Этап 5: Накроем чем-нибудь сверху ёмкости с кристаллами (например бумагой) от попадания пыли и мусора. Оставим растворы на пару дней.

Важно помнить!

1.      Кристаллики нельзя при росте без особой причины вынимать из раствора.

2.      Не допускать попадание мусора в насыщенные раствор, наиболее предпочтительно использовать дистиллированную воду.

3.      Следить за уровнем насыщенного раствора, периодически (раз в неделю или две) обновлять при испарении раствор.

Выводы:

—        кристаллы различных веществ имеют разную форму;

—        на форму кристаллов влияет температура.

 

Литература:

 

1.      Ольгин О., «Опыты без взрывов», М.; «Химия», 1995 г., 192 с.

2.      Здорик Т. Б., «Камень, рождающий металл», М.; «Просвещение», 1984 г., 184 с.

3.      Шаскольская М. П.; «Кристаллы», М.: Наука, 1985 г., 208 с.

4.      Кантор Б. З.; «Минерал рассказывает о себе», М.: Недра, 1985 г., 138 с.

5.      Стёпин Б. Д., Аликберова Л. Ю., «Книга по химии для домашнего чтения», М.: Химия, 1994 г., 400 с.

6.      http://www.kristallikov.net

 

Девять красивых кристаллов, которые можно вырастить дома

В кристалле атомы и молекулы расположены в последовательном повторяющемся узоре. Примеры природных кристаллов включают аметисты и алмазы. Кристаллы имеют 219 возможных симметрии, называемых кристаллографическими пространственными группами , и они сгруппированы в 7 кристаллических систем.

К ним относятся: Изометрические, где кристаллы образуют кубы или прямоугольные коробки, галит или соль, является примером, Тетрагональный, Орторомбический, Моноклинический, Триклинический, Тригональный и Гексагональный, где кристаллы образуют шестиугольники, например, обычный лед.

Семь кристаллических систем Источник: Марсия Вендорф

Вы можете выращивать кристаллы дома, используя продукты, которые у вас уже есть на полке, такие как сахар, соль, квасцы, бура и английская соль. Выращивание кристаллов — отличное занятие для детей, а из самодельных кристаллов получаются отличные рождественские подарки, красивые украшения для елки и, в одном случае, вкусное сладкое лакомство.

СМОТРИ ТАКЖЕ: КРИСТАЛЛЫ МОГУТ ВЫРАСТАТЬ ДО 3 ФУТОВ В ДЕНЬ ПРИ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ МАГМЕ, ГОВОРИТ ИССЛЕДОВАНИЕ

1.Кристаллы сахара

Кристаллы сахара Источник: How To Cook That / YouTube

Кристаллы сахара, также известные как леденцы, можно есть. На Amazon можно купить тростниковый сахар, а также натуральную нить. Чтобы приготовить их дома, вам понадобятся:

  • 1 стакан воды
  • 3 стакана сахара
  • Стеклянная банка или мерный стакан
  • Карандаш или нож для масла
  • Ватная или шерстяная нить или пряжа

В кастрюле вскипятите воду, затем добавляйте сахар по одной чайной ложке за раз.Продолжайте добавлять сахар, пока он не перестанет растворяться в воде и не начнет накапливаться на дне кастрюли. Это означает, что ваш сахарный раствор насыщен .

Если вам нужны цветные кристаллы, добавьте несколько капель пищевого красителя, который вы можете купить на Amazon, где вы также можете найти термобезопасные мерные чашки. Затем вылейте раствор в стеклянную банку, не выливая нерастворенный сахар.

Привяжите веревку к центру карандаша или ножа для масла, положите карандаш или нож на край банки и позвольте веревке болтаться в воде как можно ближе к дну, не касаясь ни дна, ни стенок банки. банка.

Накройте банку бумажным полотенцем и поместите в такое место, где ее никто не побеспокоит. Рост кристаллов должен начаться в течение дня, и вы можете позволить кристаллам расти, пока они не станут такими большими, как вы хотите, или пока они не перестанут расти. Потяните за нитку, дайте кристаллам высохнуть и наслаждайтесь сладким лакомством.

2. Кристаллы квасцов

Кристаллы квасцов Источник: DmiShin / Github

Квасцы — это специя, которую чаще всего добавляют в травильную жидкость, чтобы соленья оставались хрустящими. Квасцы можно найти в отделе специй в местном супермаркете, а леску можно купить на Amazon.Чтобы вырастить кристаллы квасцов в домашних условиях, вам понадобятся:

  • 1/2 стакана горячей водопроводной воды
  • 2-1 / 2 столовые ложки квасцы
  • Нейлоновая леска
  • Карандаш или нож для масла
  • Две стеклянные банки

Вы должны использовать нейлоновую леску, потому что кристаллы квасцов не прилипают к ней. Чтобы сделать кристаллы квасцов, налейте горячую воду из-под крана в одну из банок и добавляйте квасцы, пока они не перестанут растворяться. Оставьте банку в покое на ночь.

На следующий день слейте раствор квасцов из первой банки во вторую.Вы увидите, как начинают формироваться маленькие «затравочные» кристаллы квасцов. Обвяжите нейлоновую леску вокруг самого большого кристалла или кристалла лучшей формы, а другой конец обвяжите вокруг середины карандаша или ножа для масла. Позвольте леске болтаться в банке, убедившись, что затравочный кристалл полностью покрыт раствором.

Накройте банку бумажным полотенцем и оставьте ее в покое. Если проявить терпение, можно получить кристаллы квасцов поразительного размера.

3. Кристаллы буры

Кристаллы буры Источник: Interesting Engineering

Бура — это порошок, который обычно добавляют вместе со средствами для стирки одежды, чтобы сделать одежду белее.Вы можете найти его в местном продуктовом магазине в проходе с моющими средствами или купить на Amazon. Вы также можете купить очистители труб на Amazon.

Для изготовления кристаллов буры вам потребуется:

  • Кипяток
  • Боракс
  • Очистители труб
  • Резьба
  • Карандаш или нож для масла
  • Стеклянная банка

Чтобы вырастить кристаллы буры, поверните несколько очистителей труб. в компактную форму, например спираль. Привяжите нитку к каждому очистителю труб, затем привяжите другой конец нитки к середине карандаша или ножа для масла.

Налейте кипяток в банку, затем добавьте 3 к 4 столовые ложки буры на каждые 1 стакан воды. Продолжайте помешивать, пока вода не станет прозрачной и на дне банки не появится небольшая кучка буры.

Уравновесите карандаш или нож для масла по краю банки и позвольте очистителям трубок свисать близко к дну емкости, не касаясь ни дна, ни стенок емкости.

Накройте банку бумажным полотенцем и положите в такое место, где ее никто не побеспокоит.На следующий день снимите очистители труб и дайте им высохнуть на бумажном полотенце. Хотя кристаллы буры прозрачны, они будут казаться окрашенными из-за цвета просвечивающего очистителя труб.

4. Кристаллы соли

Кристаллы соли Источник: Mineral photos / Wikimedia Commons

Если вы посмотрите на крупинки поваренной соли под микроскопом, вы увидите, что каждый кристалл на самом деле представляет собой крошечный куб. Для выращивания соли (или кристаллов хлорида натрия, ) вам потребуется:

  • Поваренная соль (лучше всего не йодированная)
  • Кипяток (лучше всего дистиллированная вода)
  • Кастрюля
  • Стеклянная банка
  • Строка
  • Карандаш или нож для масла

В кастрюле размешайте соль в кипящей воде до тех пор, пока она не перестанет растворяться и излишки не появятся на дне кастрюли.Перелейте раствор в стеклянную банку, следя за тем, чтобы внутрь не попала нерастворенная соль.

Повесьте веревку на карандаш или нож для масла и позвольте ей болтаться в растворе, не касаясь ни дна, ни стенок банки. Накройте банку бумажным полотенцем и поставьте в прохладное место, где ее никто не побеспокоит. В течение дня вы должны увидеть формирование красивых кристаллов соли.

5. Кристаллы английской соли

Кристаллы английской соли Источник: Джейк Попек / YouTube

Вы можете купить английскую соль на Amazon, в местном продуктовом магазине или аптеке.Чтобы вырастить кристаллы английской соли, вам понадобится только термостойкая чашка, например стеклянная мерная чашка.

Добавьте 1/2 стакана английской соли к 1/2 стакана очень горячей водопроводной воды и перемешивайте не менее в течение одной минуты . Это создает насыщенный раствор, в котором больше не может растворяться английская соль. Добавьте пару капель пищевого красителя, если хотите, чтобы кристаллы были окрашены.

Поместите мерный стакан в холодильник, чтобы раствор быстро охладился. Через несколько часов вы должны увидеть красивые кристаллы.Слейте оставшийся раствор и дайте кристаллам высохнуть.

6. Кристаллы сульфата меди

Кристаллы сульфата меди Источник: Crystal Titan / Wikimedia Commons

Порошок сульфата меди можно купить на Amazon. Чтобы сделать кристаллы сульфата меди, вам понадобятся:

  • Сульфат меди
  • Кастрюля
  • Стеклянная банка
  • Маленькая тарелка
  • Нож для масла

Не прикасайтесь ни к кристаллам, ни к раствору, потому что сульфат меди может окрашивать как кожу, так и ткани.Рекомендуется использовать резиновые перчатки.

Размешайте сульфат меди в кипящей воде до тех пор, пока он не перестанет растворяться. Налейте небольшое количество раствора на небольшую тарелку, а остальное оставьте. Большая площадь поверхности пластины поможет раствору сульфата меди быстро испаряться, оставляя после себя небольшие затравочные кристаллы.

Выберите лучшие затравочные кристаллы и осторожно соскребите их с тарелки ножом для масла. Вылейте оставшийся раствор в банку и поместите в нее затравочные кристаллы, убедившись, что они не соприкасаются друг с другом.Поставьте банку в такое место, где ее никто не побеспокоит.

Как только вы будете удовлетворены размером кристаллов, вы можете соскрести их из банки с помощью ножа для масла. Готовые кристаллы сульфата меди необходимо хранить в герметичном контейнере, например, в полиэтиленовом пакете, потому что вода, содержащаяся в кристаллах, испарится, и кристалл станет зеленовато-серым.

7. Кристаллы серы

Кристаллы серы Источник: Эрик Хант / Wikimedia Commons

Порошок серы можно купить на Amazon.Для изготовления кристаллов серы используется процесс, отличный от того, что мы видели выше, который называется термоклеем . Поскольку сера может загореться, взрослым рекомендуется присматривать за производством кристаллов серы. Все, что вам понадобится, это:

Растопите серу в кастрюле, стараясь не дать ей загореться. Как только он полностью растает, снимите сковороду с огня, и сера будет кристаллизоваться по мере охлаждения.

8. Кристаллы висмута

Кристаллы висмута Источник: MarcelC / iStock

Вы можете купить блоки висмута на Amazon.Это простые серые блоки, но когда их расплавляют, а затем дают остыть, висмут превращается в красивый ступенчатый кристалл с переливающимися цветами. Цвета создаются интерференцией света внутри оксидной пленки, которая образуется на поверхности кристаллов по мере их охлаждения.

Что вам понадобится для изготовления кристаллов висмута:

  • висмут
  • 2 кастрюли из нержавеющей стали
  • вилка

После того, как вы используете эти кастрюли для нагрева висмута, вы никогда не должны использовать их снова в пищу. препарат, потому что висмут является тяжелым металлом и может быть токсичным.Также рекомендуется использовать резиновые перчатки для защиты от брызг.

Поместите висмут в одну из кастрюль и нагрейте его на сильном огне, пока висмут не расплавится. Сверху появится серая пленка, содержащая примеси, препятствующие образованию кристаллов. Вилкой сдвиньте кожицу к краю сковороды, одновременно выливая висмут во вторую предварительно разогретую кастрюлю.

Медленно охладите вторую кастрюлю, потому что чем медленнее охлаждение, тем больше будут кристаллы.Когда кристаллы начнут формироваться примерно через 30 секунд , слейте с них оставшийся жидкий висмут. После полного охлаждения вы можете вытащить кристаллы из металлического контейнера. Из кристаллов висмута можно делать красивые украшения.

9. Свинцовые кристаллы

Свинцовые кристаллы Источник: TheBackyardScientist / YouTube

Вы, наверное, слышали термин «свинцовый кристалл», который относится к стеклу, содержащему большое количество свинца. Он отличается от кристаллов, образованных из свинца.Свинцовые кристаллы также называют «Древом Сатурна», потому что Сатурн был алхимическим названием свинца.

Для выращивания кристаллов свинца вам понадобятся следующие предметы. Вы можете купить раствор ацетата свинца, цинковые полоски и латунные гайки на Amazon.

  • Раствор ацетата свинца
  • Цинковая полоса
  • Латунная гайка

Для выращивания кристаллов свинца растворите 0,35 унции (10 граммов) ацетата свинца в 3,38 жидких унциях (100 мл) воды. Добавьте в раствор цинковую полоску и / или латунную гайку, потому что латунь содержит цинк.Черные кристаллы начнут формироваться в так называемой реакции однократного вытеснения , во время которой ацетат свинца реагирует с цинком с образованием ацетата цинка и кристаллов элементарного свинца.

Кристаллы образуют перевернутую древовидную структуру, отсюда и название «Древо Сатурна». При извлечении из раствора кристаллы свинца быстро окисляются, и на их поверхности образуется серый или белый налет оксида свинца.

Независимо от того, какие кристаллы вы делаете, выращивание кристаллов в домашних условиях запомнится вашим детям на всю жизнь.

Interesting Engineering является участником партнерской программы Amazon Services LLC и различных других партнерских программ, поэтому в этой статье могут быть партнерские ссылки на продукты. Нажимая ссылки и делая покупки на партнерских сайтах, вы не только получаете необходимые материалы, но и поддерживаете наш сайт.

Как сделать леденцы или кристаллы сахара

Кристаллы сахара — это один из немногих типов кристаллов, которые можно выращивать и есть.(Anne Helmenstine)

Кристаллы сахара называют леденцами, потому что эти твердые кристаллы съедобны. Кристаллы сахара (сахарозы) — один из немногих типов кристаллов, которые вы можете выращивать и есть. Вы можете есть натуральные прозрачные кристаллы или можете их раскрасить и ароматизировать.

Rock Candy Materials

Для этого хрустального проекта вам понадобится всего несколько обычных кухонных материалов:

  • 3 стакана сахара (сахарозы)
  • 1 стакан кипятка
  • пищевой краситель (необязательно)
  • ароматизатор (необязательно — хороший выбор) (включая вишню, мяту и корицу)
  • чистая стеклянная или пластиковая банка
  • деревянная шпажка или ватная нить

Для выращивания кристаллов сахара вам не нужна веревка или шпажка, но они являются хорошей опорой для изготовления палочек из леденцов .Кристаллы также растут на очистителях для питья, но они, вероятно, не подходят для еды.

Вы можете использовать разные виды сахара, но избегайте кондитерского сахара (сахарной пудры), поскольку он часто содержит вещества, препятствующие слеживанию. Агенты, препятствующие слеживанию, не растворяются, поэтому мельчайшие частицы привлекают рост кристаллов. Хотя это звучит неплохо, это означает, что вы получите массу мелких кристаллов, а не крупных.

Выращивание кристаллов сахара

Процедура действительно проста.

  1. Растворите сахар в кипящей воде.Если сахар не растворяется, можно нагреть сахарный раствор на плите или в микроволновой печи.
  2. При желании добавьте несколько капель пищевого красителя и ароматизатора.
  3. Дайте раствору немного остыть, прежде чем переливать его в банку. Вы же не хотите обжечься!
  4. Перелейте сахарный раствор в банку. Поместите в банку деревянную шпажку или повесьте веревку в ее середину, привязанную к карандашу или ножу для масла.
  5. Поставьте емкость в такое место, где ее не побеспокоят.Вы можете накрыть банку бумажным полотенцем или кофейным фильтром, чтобы дать возможность испаряться, сохраняя при этом кристаллический раствор чистым.
  6. Хороший рост кристаллов может занять несколько дней. Если вы видите кристаллы, образующиеся на верхней части банки, вы можете удалить их и съесть. Если вы оставите их, эти кристаллы будут конкурировать с вашей палкой или веревкой за сахар и уменьшат размер ваших кристаллов.
  7. Удалите кристаллы и наслаждайтесь ими! Если вы хотите сохранить кристаллы перед тем, как съесть их, храните их в герметичном контейнере, чтобы влажность воздуха не сделала леденец липким.

Если вам нравится выращивать кристаллы сахара, как насчет другого простого проекта по выращиванию кристаллов?

Сколько времени нужно, чтобы вырастить кристаллы сахара?

Кристаллы сахара могут появиться в течение ночи или для их роста может потребоваться несколько дней (недель). Рост кристаллов сахара зависит от трех основных факторов:

  • Концентрация раствора : Кристаллы не начинают расти, пока у вас не будет насыщенного раствора, в котором сахар больше не растворяется в воде. Насыщенность жидкости зависит от количества сахара в воде и температуры.Если вы не видите роста кристаллов, попробуйте снизить температуру. Холод может помочь!
  • Температура : Температура определяет, когда кристаллы начинают расти и насколько они велики. Более высокая температура означает менее насыщенный раствор, но более медленный рост приводит к образованию более крупных кристаллов. Точно так же холодная температура увеличивает насыщение, но у вас больше шансов получить массу мелких кристаллов, чем крупных. В идеале, медленно охладите горячую воду с сахаром до комнатной температуры (или ниже).Быстрое охлаждение не дает хороших результатов. Помещение жидкости в окно вызывает колебания температуры, поэтому кристаллы растворяются, когда она теплая, и образуются, когда она холодная. Избегайте окна.
  • Влажность : влажный воздух попадает в жидкость и замедляет рост кристаллов. Сухой воздух испаряет воду и способствует росту кристаллов. Если вы не видите кристаллов, попробуйте улучшить циркуляцию воздуха или уменьшить влажность. Самое простое решение — включить вентилятор.

Связанные сообщения

Как вырастить кристаллы карбоната кальция (арагонит)

Кристаллы карбоната кальция (арагонит). Фото: Christophe Delaere

Кристаллы карбоната кальция могут принимать любую из множества форм.Вы можете выращивать свои собственные кристаллы, которые будут напоминать либо прозрачные игольчатые призмы карбоната кальция, встречающиеся в природе вокруг горячих источников, либо тонкие, похожие на кружево разветвляющиеся структуры, обнаруженные в пещерах и шахтах (пещерные цветы). Минерал CaCO 3 известен как арагонит, когда он встречается в природе. Карбонат кальция также принимает другие формы в виде кристаллов ватерита и кальцита, но вам нужно контролировать pH (кислотность раствора), чтобы увидеть эти формы.

Материалы для кристаллов карбоната кальция

Это очень простой проект, так как вам нужно всего два материала!

  • доломитовые камни
  • бытовой уксус (разбавленная уксусная кислота)

Если вы не собрали доломитовые камни или не можете их найти, доломит также обычно продается в садовых магазинах в порошкообразном виде.Вы также можете получить доломит на Amazon. Вы можете использовать доломит в порошке, но вам нужно обеспечить растущую поверхность для поддержки роста кристаллов. Старая кухонная губка отлично подойдет, так как имеет большую площадь поверхности. Если вы хотите получить более естественный кристалл, вы можете вырастить кристаллы на камне.

Давайте выращивать кристаллы!

Кристаллы арагонита (фото предоставлено Майком Борегардом)

Если у вас есть доломитовый камень, промойте его, чтобы удалить грязь и мусор, и дайте ему высохнуть.

Поместите доломитовый камень в контейнер.Попробуйте выбрать тот, который немного больше камня, чтобы уменьшить количество необходимого вам уксуса. Если вы используете порошок, поместите растущий камень или кусок губки в контейнер и насыпьте на него порошок.

Облейте уксусом камень или губку, но не покрывайте поверхность полностью. Вы хотите оставить открытое пространство вверху.

Установите контейнер в таком месте, где его никто не побеспокоит. Потерпи. Примерно через день кристаллы карбоната кальция начнут расти на линии жидкости.

Когда вы довольны ростом кристаллов (обычно от 5 дней до 2 недель), вы можете удалить кристаллы, чтобы наблюдать или отображать их. Как вариант, вы можете просто подождать, пока весь уксус испарится.

Если вы использовали чистый карбонат кальция, ваши кристаллы были бы прозрачными или белыми. Используя доломит в качестве источника, ваши кристаллы будут окрашены. Цвет зависит от других соединений, содержащихся в минерале. Обычные цвета — коричневый, зеленый и серый.

Доломит, арагонит и многое другое

Кристаллический кластер арагонита — арагонит из шахты Тазута, Сефру, Марокко (фото предоставлено Кевином Уолшем)

Доломит — это осадочная порода, состоящая из карбоната кальция.Арагонит — это кристаллическая форма карбоната кальция.

Карбонат кальция бывает и в других формах. Обычно он встречается в биологических системах, особенно в океане. Из этого минерала также состоят морские ракушки и жемчуг.

Замедленная съемка роста кристаллов карбоната кальция

Хотите увидеть, чего ожидать? Вот замедленная видеосъемка кристаллов карбоната кальция, растущих из «попкорна»:

Похожие сообщения

Узнайте, как легко выращивать кристаллы дома

Дети любят учиться , как выращивать кристаллы .Ой, кого я шучу, взрослые тоже! В выращивании собственных «жеодов» и наблюдении за их развитием с течением времени действительно есть что-то волшебное. В этом посте мы покажем вам самых простых кристалла для выращивания , а также 20 вариантов и другие типы кристаллов, изготовленных своими руками с использованием различных материалов.

Прежде чем мы начнем, давайте немного поговорим о науке о выращивании кристаллов и о том, как легко выращивать кристаллы дома или в классе.

Этот пост содержит партнерские ссылки.

Что такое кристаллы?

Кристаллы — это твердый материал, состоящий из повторяющихся молекул. Кристаллы имеют плоские поверхности и грани.

Кристаллы образуются, когда перенасыщенный жидкий раствор охлаждается, а вода (растворитель) испаряется, оставляя растворенное вещество (вещество, растворенное в другом веществе), молекулы которого преобразуются в новые геометрические формы, то есть кристаллы.

Что такое перенасыщенный раствор? Когда такой минерал, как соль, растворяется в воде, вода может удерживать только определенное количество растворенного вещества.Когда максимальное количество растворенного вещества растворено в растворителе, говорят, что он насыщен. Он считается перенасыщенным, когда раствор содержит больше растворенного вещества, чем растворитель может растворить. Интересный факт: горячие жидкости могут содержать больше растворенных веществ, чем холодные.

Почему мы добавляем в перенасыщенный раствор что-то помимо растворенного вещества и растворителя? Примеси в растворе — это то место, где начинается процесс зарождения кристаллов. Очистители труб, галька, губка, затравочные кристаллы — это места, где начинают формироваться новые кристаллы.

  

Как выращивать кристаллы в домашних условиях?

Одно из самых больших заблуждений людей о кристаллах состоит в том, что вам нужны специальные ингредиенты или наборы, чтобы можно было выращивать кристаллы в домашних условиях. На самом деле, в трех самых известных способах выращивания кристаллов используются простые ингредиенты для дома: сахар, бура и английская соль.

Для большинства проектов с кристаллами процесс тот же : вы смешаете перенасыщенный раствор воды и растворенное вещество, такое как соль или сахар, а затем суспендируете в этом растворе что-то, на котором могут образовываться кристаллы.

Ниже мы поделимся ссылками на различные рецепты кристаллов. Помимо отдельных ингредиентов для каждого рецепта для большинства проектов по выращиванию кристаллов дома или в классе вам понадобятся следующие:

  • Место: Поскольку кристаллам часто требуется 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.
  • Дополнительные банки: Выращивание кристаллов может быть сложной задачей, поэтому планируйте делать больше партий, чем вам нужно. Я всегда собираю дополнительные банки и выращиваю как можно больше партий за раз. Таким образом, если некоторые из кристаллов не растут, у вас есть запасные части!

Какие кристаллы легче всего вырастить?

ЛУЧШИЙ ВЫБОР: КРИСТАЛЛЫ БОРАКСА

Я всегда рекомендую сначала выращивать кристаллы Боракса, потому что они достаточно надежны. Процесс заключается в добавлении буры в горячую воду, перемешивании до растворения и затем во взвешивании чего-либо в растворе для образования кристаллов.Очень просто!

Проделав это дома и в классе, мы узнали, что единственная ошибка, которой следует избегать, — это не дать Borax полностью раствориться в воде. Лучшие и самые большие кристаллы вырастают, когда бура полностью растворяется. И чем горячее вода, тем легче бура растворяется.

Как вырастить кристаллы буры

Материалы

  • Боракс
  • Банки каменщика
  • Ложка
  • Горячая вода
  • Очистители для трубок, поддельные помпоны
  • , маленькие цветы Палки / дюбели / карандаш для рукоделия

Инструкции

Необходимое время: 1 день.

  1. Нагрейте воду

    (Только для взрослых) Кипятите воду на плите. Дать остыть, чтобы не нагреться, но не ошпарить.

  2. Смешайте ингредиенты в банке

    Базовое соотношение: 1 часть буры и 4 части воды. Для банки стандартного размера налейте в нее 2 стакана горячей воды, затем добавьте 1/2 стакана буры.

  3. Перемешать!

    Размешайте раствор до полного растворения буры. Самые большие кристаллы образуются, когда бура полностью растворяется.

  4. Добавьте устройство для очистки труб

    Сформируйте одно или два устройства для очистки труб по желанию и затем повесьте их на палку / дюбель / карандаш. Поместите устройство для очистки труб в раствор так, чтобы палочка для ремесла проходила через верх банки . Другие предметы, которые отлично подходят для выращивания кристаллов, — это помпоны и маленькие искусственные цветы. Как приклеить немного к своему очистителю для трубочки!

  5. Подождите

    Сделайте что-нибудь еще в течение 12-24 часов. Когда вы вернетесь, вы обнаружите, что на очистителях трубок растут прекрасные кристаллы!

  6. Слейте и отобразите

    Через 24-48 часов ваши кристаллы должны полностью сформироваться.Достаем из банки и сливаем воду.

Наконечники из кристаллов буры

  • Используйте стеклянную тару. Горячая вода может привести к деформации или расплавлению пластиковых банок.
  • Убедитесь, что устройство для очистки труб не касается стенок или дна банки. В противном случае он может прилипнуть к кристаллам, растущим на дне или стенках банки.
  • Если какая-либо из ваших прядей срастается, аккуратно разорвите их. Кристаллы буры довольно полезны.
  • Чтобы удалить кристаллы, которые могли образоваться на стенках вашей банки, просто наполните банку горячей водой и дайте Borax раствориться.

Другие идеи для выращивания кристаллов буры

Хрустальные имена

Фото: www.playdoughtoplato.com

Продолжить чтение


ВТОРОЙ ВЫБОР: КРИСТАЛЛЫ СОЛИ EPSOM

Кристаллы соли Эпсома растут быстро. В отличие от большинства других кристаллов, они лучше всего растут в прохладной среде, такой как ваш холодильник! Еще одна интересная особенность кристаллов английской соли заключается в том, что они могут быть крошечными ледяными осколками или каменными, каждая партия уникальна.Перейдите сюда, чтобы получить полные инструкции для кристаллов английской соли.

  

Еще кристаллы, чтобы попробовать

Теперь, когда вы увидели два кристалла, которые проще всего вырастить, вам захочется попробовать еще! Вот еще несколько популярных типов кристаллов, в том числе кристаллы воронения, кристаллы сахара и квасцы.

Как вырастить кристаллы сахара

Кристаллы сахара AKA Rock Candy — очень популярный тип кристаллов для выращивания и лучшая часть? Они съедобны! Они вырастают немного дольше, чем кристаллы буры или английской соли.Планируйте дать себе 3-7 дней, чтобы они развились.

Как выращивать вороненые кристаллы

Мы любим воронение и соляные кристаллы! Это нежная цветная капуста, похожая на кристаллы, которые могут приобретать цвет, поэтому они являются любимым кристаллом , который выращивают в наших лагерях. Они действительно используют специальный ингредиент под названием bluing , добавку для стирки, которая раньше окрашивала пожелтевшие белые вещи в синий и заставляла их снова выглядеть чистыми. Его можно легко найти здесь онлайн и недорого.Вот еще несколько замечаний по поводу этих кристаллов:

1. Им нужно 4-5 дней, чтобы полностью вырасти.

2. Лучше всего они растут в теплых условиях. Фактически, если вы поставите их на улицу в теплый солнечный день, вы сможете ускорить процесс испарения и установки.

3. Они очень хрупкие. Если вы планируете выращивать их в рамках эксперимента на научной ярмарке, подумайте о том, как вы можете транспортировать их очень осторожно.

Более сложные кристаллы для выращивания

Приведенные выше кристаллы — это лишь некоторые из множества типов кристаллов, которые вы можете выращивать.Ниже приведены некоторые другие кристаллы, которые можно попробовать вырастить.

Я также хочу воспользоваться случаем, чтобы указать на ценный ресурс для выращивания кристаллов: это и это Уэйна. Если вы увлечены выращиванием кристаллов, вам необходимо посетить этот веб-сайт, потому что он охватывает множество более продвинутых и экзотических кристаллов.

Надеюсь, вам понравилось, как легко выращивать кристаллы в домашних условиях! Чтобы узнать больше об идеях проекта Science Fair, посетите этот пост:


Вы увлечены воспитанием творческих детей?

Присоединяйтесь к более чем 22 179 родителям и педагогам, которые хотят общаться с детьми и развивать их творческий процесс с помощью волшебных, простых проектов, которые вы можете выполнять ВМЕСТЕ.

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать идеи проектов, а также предложения по некоторым нашим творческим продуктам.

Если вы хотите прочитать нашу политику конфиденциальности перед подпиской, перейдите сюда

Узнайте, как сделать кристаллы с помощью этих простых экспериментов

Кристаллы можно сделать разными способами. Это сборник простых рецептов выращивания кристаллов с фотографиями того, как кристаллы выглядят, и советами о том, как сделать ваши кристаллы успешными.

Этот голубой леденец практически того же цвета, что и небо.Рок-леденцы сделаны из кристаллов сахара. Кристаллы легко окрашивать и ароматизировать. Энн Хельменстин

Каменные леденцы или кристаллы сахара особенно хороши для выращивания, потому что вы можете съесть готовые кристаллы! Базовый рецепт этих кристаллов:

При желании в жидкость можно добавить пищевой краситель или ароматизатор. Эти кристаллы проще всего вырастить в раствор на толстой веревке, подвешенной на карандаше или ноже. Для достижения наилучших результатов удалите все кристаллы, которые не растут на вашей веревке.

Это одиночный кристалл квасцов. Форма кристалла - наиболее распространенная форма кристаллов квасцов, выращенных в обычных домашних условиях. Тодд Хелменстайн

Эти кристаллы напоминают алмазы, за исключением того, что они намного больше, чем любые кристаллы алмаза, которые вы, вероятно, увидите! Квасцы - это специя для приготовления пищи, поэтому эти кристаллы нетоксичны, хотя и не имеют хорошего вкуса, поэтому их не стоит есть. Чтобы сделать кристаллы квасцов, просто смешайте:

  • 2-1 / 2 столовые ложки квасцов
  • 1/2 стакана очень горячей воды из-под крана

Кристаллы должны начать формироваться в вашем контейнере в течение нескольких часов.Вы также можете выращивать эти кристаллы на камнях или других поверхностях для более естественного вида. Отдельные кристаллы можно соскрести с контейнера ногтем и дать высохнуть на бумажном полотенце.

Вы можете выращивать кристаллы буры в форме звезды, чтобы образовать звезды из кристаллов буры. Энн Хельменстин

Эти естественно прозрачные кристаллы легко выращивать в формах для очистки труб. Выберите цветной очиститель для труб или добавьте пищевой краситель, чтобы получить цветные кристаллы. Все, что вам нужно сделать, чтобы приготовить раствор, - это налить в емкость кипяток и размешать бура, пока она не перестанет растворяться.Примерный рецепт такой:

  • 3 столовые ложки буры
  • 1 стакан кипятка
Кристаллы английской соли. Кай Шрайбер

Эти изящные кристаллические шипы вырастают в чашке в холодильнике за пару часов, а иногда и быстрее. Просто смешайте вместе:

  • 1/2 стакана английской соли
  • 1/2 стакана очень горячей воды из-под крана
  • пищевой краситель (по желанию)

Поставьте чашку в холодильник. Соблюдайте осторожность, вынимая кристаллы, чтобы исследовать их, так как они будут хрупкими.

Кристалл сульфата меди. Энн Хельменстин

Кристаллы медного сульфата естественным образом образуют голубые бриллианты. Эти кристаллы чрезвычайно легко выращивать. Просто растворите сульфат меди в стакане кипящей воды, пока он не перестанет растворяться. Оставьте контейнер на ночь в покое. Лучше всего собирать кристаллы ложкой или зубочисткой, так как прикосновение к раствору сделает вашу кожу синей и может вызвать раздражение.

Это кристаллы соли или хлорида натрия, имеющие кубическую кристаллическую структуру.Кристаллы соли показаны в евроцентах в масштабе. Пончо чоба

Этот проект работает с любым типом поваренной соли, включая йодированную соль, каменную соль и морскую соль. Просто размешайте соль в кипящей воде, пока она не перестанет растворяться. Растворимость соли сильно зависит от температуры, поэтому горячая вода из-под крана недостаточно горячая для этого проекта. Можно вскипятить воду на плите, помешивая соль. Позвольте кристаллам оставаться в покое. В зависимости от концентрации вашего раствора, температуры и влажности вы можете получить кристаллы за ночь или они могут образоваться в течение нескольких дней.

Это кристалл хромовых квасцов, также известных как хромовые квасцы. Кристалл имеет характерный фиолетовый цвет и восьмигранную форму. Раике, Википедия Commons

Кристаллы хромовых квасцов темно-фиолетового цвета. Просто приготовьте раствор для выращивания кристаллов и дайте кристаллам сформироваться.

  • 300 г сульфата калия хрома (хромовые квасцы)
  • 500 мл кипятка

Раствор будет слишком темным, чтобы наблюдать рост кристаллов. Проверить рост можно, посветив в раствор ярким фонариком или осторожно наклонив раствор в сторону.Не проливайте! Нарушение решения может замедлить ваши результаты, поэтому не проверяйте его чаще, чем необходимо.

Это кристаллы ацетата меди (II), выращенные на медной проволоке. Пончо чоба, общественное достояние

Моногидрат ацетата меди дает сине-зеленые моноклинные кристаллы. Для создания этих кристаллов вам понадобится следующее:

Кристаллы дихромата калия встречаются в природе как редкий минерал лопезит. Гжегож Фрамски, Лицензия Creative Commons

Вы можете добавить пищевой краситель в растворы прозрачных кристаллов, чтобы они стали оранжевыми, но эти кристаллы дихромата калия естественно имеют ярко-оранжевый цвет.Приготовьте раствор для выращивания кристаллов, растворив как можно больше дихромата калия в горячей воде. Будьте осторожны, чтобы избежать контакта с раствором, так как соединение содержит токсичный шестивалентный хром. Не трогайте кристаллы голыми руками.

Этот монокристалл фосфата аммония вырос за ночь. Кристалл зеленого оттенка напоминает изумруд. Фосфат аммония - это химическое вещество, которое чаще всего встречается в наборах для выращивания кристаллов. Энн Хельменстин

Этот химикат входит в состав большинства наборов для выращивания кристаллов.Он нетоксичен и дает надежные результаты.

  • 6 столовых ложек моноаммонийфосфата
  • 1/2 стакана очень горячей воды из-под крана
  • пищевой краситель (по желанию)
Кристаллы неметаллического элемента серы. Смитсоновский институт

Вы можете заказать серу в Интернете или найти порошок в магазинах. Эти кристаллы растут из горячего расплава, а не из раствора. Просто растопите серу в сковороде над пламенем или горелкой. Будьте осторожны, чтобы сера не загорелась. Как только он растает, снимите его с огня и наблюдайте, как он кристаллизуется, пока он остывает.

Наука о растворимости: как вырастить лучшие кристаллы

Ключевые концепции
Химия
Растворимость
Насыщенность
Кристаллы
Очищение

Введение
Вы когда-нибудь задумывались, как делают кристаллы? Кристаллы бывают разных форм и размеров. Однако самые чистые и чистые кристаллы обычно также становятся самыми крупными по размеру. В этом упражнении вы сравните размер и форму кристаллов, выращенных при разных температурах.С помощью воды и буры, бытового чистящего средства, вы можете открыть для себя метод выращивания больших чистых кристаллов!

Фон
Химические реакции постоянно происходят вокруг вас - и внутри вас. Например, химическая реакция может превратить металл в красновато-коричневую ржавчину (железо в металле реагирует с кислородом воздуха или воды, и конечный продукт - это то, что мы называем ржавчиной). Химики проводят химические реакции, чтобы преобразовать одно химическое соединение в другое.Иногда, когда образуется несколько продуктов, химик может захотеть отделить одно соединение от других. Один из способов сделать это - использовать процесс, называемый перекристаллизацией, когда раствор соединений можно растворить в горячей воде, а затем охладить. По мере охлаждения одно вещество кристаллизуется (становится кристаллами) и может быть удалено из остальной жидкости, содержащей другое соединение.

Почему при охлаждении смеси появляются кристаллы? Это связано с растворимостью или наибольшим количеством чего-либо, что может быть растворено в чем-то еще, например, растворение порошкового чистящего средства, Borax, в воде.Растворимость большинства твердых веществ увеличивается с температурой. Другими словами, в горячей воде можно растворить больше буры, чем в холодной. Таким образом, если горячая насыщенная смесь охлаждается, буры больше, чем может содержаться в более холодной воде, и поэтому бура может выпасть из смеси, образуя кристаллы.

Материалы
• Большая чаша
• Кубики льда
• Вода
• Строка
• Ножницы
• Два карандаша
• Две одинаковые банки или большие стаканы для питья
• Кастрюля
• Borax, также называемый бытовым уборщиком 20-Mule Team.Его можно найти в проходах для уборки многих продуктовых магазинов. (Соблюдайте осторожность при обращении с чистящими средствами - они могут повредить кожу и глаза, и их нельзя вдыхать.)
• Мерная столовая ложка
• Пластиковая пленка

Препарат
• Наполните большую миску кубиками льда наполовину, а затем добавьте воды, пока она не будет заполнена примерно на три четверти.
• Отрежьте два куска бечевки (они должны быть не меньше высоты банок или больших стаканов).Обвяжите конец одной нитки вокруг каждого из двух карандашей. Отрегулируйте длину струн так, чтобы, когда карандаш кладут на верхнюю часть одной из банок или больших стаканов, конец веревки свисал чуть выше дна банки. Сделайте струны одинаковой длины.
• Бура вредна при проглатывании, вдыхании или попадании в глаза; в редких случаях прикосновение к ней может вызвать сыпь. При обращении с ним рекомендуется соблюдать осторожность и наблюдение взрослых.

Процедура
• Наполните кастрюлю водой, достаточной для того, чтобы обе банки были заполнены почти полностью.Затем доведите воду до кипения на плите. Когда вода закипит, выключите конфорку, чтобы вода перестала кипеть. (Поскольку бура опасна при вдыхании или попадании в глаза, не рекомендуется растворять ее кипятком.)
• Добавьте одну столовую ложку буры в воду и перемешивайте, пока она не растворится. Продолжайте добавлять по одной столовой ложке за раз, пока не перестанет растворяться. Вам, вероятно, понадобится около трех столовых ложек буры на каждый стакан воды. Как выглядит насыщенный раствор?
• Осторожно налейте равные количества насыщенного раствора буры в две банки.Каждая банка должна быть заполнена примерно на три четверти.
• Положите карандаш на верхнюю часть каждой банки так, чтобы веревка свешивалась в насыщенный раствор.
• Накройте верхнюю часть банок полиэтиленовой пленкой.
• Не трогайте одну банку на столешнице или столе при комнатной температуре. Поместите вторую банку в миску со льдом, которую вы приготовили. При необходимости отрегулируйте уровень воды в миске так, чтобы вода доходила как минимум на три четверти от высоты емкости, но не была настолько высокой, чтобы она попадала в емкость.
• Не трогайте банки в течение как минимум пяти часов. Регулярно проверяйте емкость со льдом и добавляйте лед, если он растаял.
• Проверяйте банки примерно раз в час, чтобы увидеть, как формируются кристаллы. Наблюдать за банкой в ​​миске может быть сложно - попробуйте посмотреть на веревку через крышку из полиэтиленовой пленки. Вы видите кристаллы, образующиеся на стенке одной из банок? Формируются ли кристаллы в одной банке раньше другой?
• По прошествии не менее пяти часов осторожно выньте карандаши и посмотрите на кристаллы на нитках. Как соотносятся размер, форма и количество кристаллов на каждой струне? Как вы думаете, почему это так?
Extra: В этом упражнении вы изучали образование кристаллов буры при двух разных температурах, но вы также можете попробовать другие температуры; один из способов - поставить одну из банок в холодильник. Как охлаждение смеси буры при другой температуре влияет на формирование кристаллов?
Extra: Попробуйте сделать кристаллы из других материалов, например из сахара или соли. Насколько хорошо образуются кристаллы при использовании других смесей с водой?
Extra: Вы занимались этим не менее пяти часов. Как изменится ваш результат, если вы будете выращивать кристаллы в течение более длительного периода времени? Не забывайте добавлять кубики льда в водяную баню, чтобы она оставалась прохладной на протяжении всего занятия.

Наблюдения и результаты
Образовались ли более мелкие и обильные кристаллы в кувшине и на веревке в миске с ледяной водой, тогда как более крупные, меньшее количество кристаллов лучшей формы образовались в кувшине при комнатной температуре?

Когда горячая насыщенная смесь буры и воды охлаждалась, буры было больше, чем могло содержаться в более холодной воде, и поэтому эта бура выпала из смеси и образовала кристаллы.Кристалл состоит из молекул продукта, которые образуют определенный повторяющийся узор. Когда молекулы кристалла собираются вместе, другие продукты, которые часто считаются примесями или нежелательными продуктами химической реакции, плохо вписываются в структуру, как не подходит неправильный кусок головоломки. Если кристаллы формируются достаточно медленно, примеси будут отброшены, потому что они не подходят правильно, и вместо этого останутся в воде. Вот почему кристаллы в кувшине при комнатной температуре должны были быть больше и иметь форму куба.Но если раствор охлаждается слишком быстро, не остается времени для удаления примесей, и вместо этого они оказываются в ловушке внутри кристаллической структуры, и узор нарушается. Следовательно, кристаллы в чаше с ледяной водой должны были образоваться быстрее и в большем количестве, но были меньше и меньше кубической формы, потому что в них было больше примесей.

Больше для изучения
Кристаллизация, кафедра химии и биохимии Университета Колорадо в Боулдере
Как вырастить большие кристаллы: советы, хитрости и методы, от About.com
Кристаллохимия (pdf), Королевское химическое общество.
Безумные создания кристаллов: как вырастить лучшие и самые большие кристаллы, от друзей науки

Это задание предоставлено вам в сотрудничестве с Science Buddies

Выращивание кристаллов | Центр наномасштабных наук

Выращивание кристаллов Задайте себе вопрос…

Вы когда-нибудь задумывались, как выглядят атомы в материалах вокруг вас? Все они выстроены в аккуратные ряды или складываются вместе в классный узор? Как мы можем узнать, нет ли у нас сверхмощного микроскопа?

Один из способов узнать, как устроены атомы, - это выращивать кристаллы вместе с материалом.Для выращивания кристаллов можно использовать многие повседневные материалы, такие как сахар и соль. Кристаллы - это просто структура, в которой все атомы идеально расположены в атомном масштабе. В масштабе, который мы видим, это превращается в очень плавные линии и уникальные формы. Например, если атомы образуют куб с прямыми столбцами и рядами (как каменная соль), полученный кристалл будет кубом с гладкими сторонами.

В этом упражнении вы вырастите несколько разных типов кристаллов из повседневных материалов.Затем вы будете наблюдать за формой кристаллов и использовать их, чтобы представить себе, как могут быть расположены атомы. Это занятие может занять до пары недель и идеально подойдет для проекта научной ярмарки!

Материалы
  • Вода дистиллированная
  • Мелкие тарелки или блюдца
  • Кастрюля для кипятка
  • Ложка для перемешивания
  • 2 прозрачных стакана для питья
  • Пищевой краситель (по желанию)
Материалы для кристаллов (все это не нужно)
  • Соль Эпсома
  • Соль поваренная (неионизированная)
  • Квасцы (находятся в разделе специй)
  • Сода стиральная *
  • Borax

* Стиральная сода находится в прачечной некоторых продуктовых магазинов.В национальных сетевых магазинах его обычно нет, но во многих местных магазинах он есть. Вы можете позвонить по телефону 1-800-524-1328 и узнать, в каких магазинах вашего района можно найти стиральную соду.

Безопасность

Будьте осторожны при кипячении воды. Деятельность Во-первых, вам нужно немного узнать об условиях выращивания кристаллов и почему они растут. Это позволит вам вносить свои собственные изменения в процесс, чтобы получить лучшие кристаллы. Производство кристаллов начинается с насыщенного раствора .Это просто раствор, который больше не может удерживать материал. Например, если вы делаете насыщенный раствор соленой воды, вы должны добавлять соль в воду до тех пор, пока она не перестанет растворяться. В конце концов соль начнет скапливаться на дне емкости, потому что вода больше не может удерживать соль.

Кристаллы растут, когда раствор становится перенасыщенным , что означает, что в воде растворено слишком много соли. Дополнительная соль (или другой материал) принимает форму кристаллов.Чтобы получить перенасыщенный раствор, вы можете либо охладить его, либо дать воде испариться.

Для начала сделайте несколько кристаллов английской соли. Их легко выращивать, и через пару часов вы начнете видеть кристаллы. Начните с одной чашки теплой дистиллированной воды (не кипящей). Добавьте ложкой соли Эпсома и помешивая, пока она не растворится. Продолжайте делать это до тех пор, пока не перестанет растворяться больше английской соли (вероятно, это будет около одной чашки). Оставьте смесь на пару минут, пока вся нерастворенная соль не окажется на дне емкости.Медленно слейте раствор в неглубокую миску, но прекратите выливание, прежде чем дойдете до нерастворенной соли. Поставить миску в холодильник на 3 часа. Вы должны увидеть, как некоторые кристаллы начинают расти. На что они похожи? Какой они формы и цвета? Вы только что сделали кристаллы методом охлаждения.

Затем сделайте несколько кристаллов квасцов методом испарения. Опять же, запивая горячей дистиллированной водой. Начните с небольшого количества, подойдет от ¼ до ½ чашки. Начните добавлять квасцы ложкой и помешивая, пока они не растворится.Следуйте тому же методу, что и выше, чтобы сделать перенасыщенный раствор и слить раствор, оставив нерастворенные кристаллы. Для выращивания кристаллов используйте маленькое блюдце или тарелку. Это обеспечит максимальную площадь поверхности для имеющегося у вас объема раствора, увеличивая скорость испарения. Дайте ему постоять (не в холодильнике) пару дней. Вы можете увидеть маленькие кристаллы примерно через час после охлаждения раствора, но если нет, не волнуйтесь! Вы увидите, как хрустальный сад начинает расти в течение дня.Осмотрите свои кристаллы. Какой они формы? Насколько велик твой самый большой? Самый маленький? Сколько времени понадобилось для образования первых кристаллов?

Используйте метод испарения, используемый для получения кристаллов квасцов с поваренной солью, сахаром, стиральной содой и бурой. Кристаллы, изображенные справа, представляют собой кристаллы поваренной соли. Иметь терпение! Некоторые материалы могут не образовывать кристаллы пару дней или даже неделю! Вы можете добавить в раствор пищевой краситель, если хотите разноцветных кристаллов. Используйте приведенную ниже таблицу (см. PDF), чтобы записать свои наблюдения.

Зная, что соль имеет кубическую атомную структуру (прямые строки и столбцы), и видя получающиеся кристаллы, которые она формирует, можете ли вы догадаться, каковы атомные структуры других веществ, глядя на кристаллы? Вырастив кристаллы и угадав, как могут выглядеть атомные структуры, зайдите в Интернет и поищите их! Насколько близко вы были?

Расширение деятельности

Попробуйте использовать один из больших кристаллов из ваших садов кристаллов в качестве затравочного кристалла, чтобы вырастить один большой кристалл! Для этого выберите в своем саду один из лучших кристаллов.Например, если вы используете поваренную соль, выберите большой кристалл идеально квадратной формы. Привяжите этот кристалл к концу нейлоновой веревки или лески. Сделайте насыщенный раствор, как описано выше, и налейте его в высокий стакан для питья или стеклянную банку. Другой конец веревки привяжите к карандашу и положите карандаш на верхнюю часть стакана, чтобы затравочный кристалл висел в растворе. Подождите пару дней или недель. A

с раствор становится перенасыщенным, когда вода испаряется, дополнительные молекулы соли добавляются к существующему затравочному кристаллу, и он будет расти! Возможно, вам придется повторить этот процесс, если ваш кристалл перестанет расти, чтобы получить очень большие кристаллы!

Попробуйте поэкспериментировать с процессом для каждого материала.Что произойдет, если вы воспользуетесь более горячей или прохладной водой? Получатся ли кристаллы большего или меньшего размера, если поставить перед испарительной чашей вентилятор (ускорение испарения)? Какие еще переменные вы можете изменить? Запишите всю свою работу.

Сводка

Чтобы вырастить кристаллы, вы должны начать с насыщенного раствора.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *