Как вырастить кристаллы в домашних условиях: Page not found — Lbm02: геология, минералы, выращивание кристаллов

Как вырастить кристалл в домашних условиях

Выращивание кристаллов – процесс в чем-то схожий с искусством. В небольшом созданном вами лично куске кристалла таится частичка вашего вдохновения. Впрочем, сам процесс не столь поэтичен и требует соблюдения определенных инструкций. О том, как вырастить кристаллы своими руками и что для этого потребуется, читайте далее.

Материалы

Перед началом всего процесса подготовьте:

• кристаллический порошок – 100 гр;
• дистиллированную воду – 100 мл;
• чистые банки – 2 шт.;
• бумагу для фильтра.

Шаг 1. Смешайте кристаллический порошок и дистиллированную воду. Если в итоге вы хотите получить кристалл большого размера, порошка вам придется взять больше. Указанное количество рассчитано на мелкие кристаллы.

Шаг 2. Размешивайте порошок в воде до тех пор, пока он не перестанет растворяться.

Шаг 3. Используя бумагу для фильтра, процедите весь состав. Оставшиеся не растворившиеся частицы обратно в воду отправлять не нужно.

Шаг 4. Оставьте весь состав в покое на несколько недель или месяцев. Время роста кристалла зависит от состава порошка.

Шаг 5. Спустя время, когда в банке появятся несколько кристаллов, выберите один, понравившийся вам. Остальные уберите.

Шаг 6. Воду из-под кристалла еще раз пропустите через фильтр, отправьте в нее выбранный ранее кристалл.

Шаг 7. Спустя время ваш кристалл вырастет. Если размер кажется вам недостаточно большим, вы можете переложить кристалл в новый раствор, сделанный так же, как и было описано ранее. Процесс взращивания кристаллов очень долгий, а потому запаситесь терпением.

Советы

Накройте банку с составом бумагой для фильтра. Из воздуха могут попадать пылинки и примеси, которые могут навредить росту кристалла.

Ускорить рост маленьких кристаллов можно, подогревая воду. Выращивая большие кристаллы, не делайте этого.

Скорость роста кристалла можно немного увеличить, добавив в воду порошок других мелких кристаллов.

Не ставьте банку с составом рядом с постоянным источником тепла.

С кристаллом обращайтесь аккуратно, чтобы не разбить его.

Ни в коем случае кристаллы нельзя брать в рот, есть их и глотать. Некоторые составы очень токсичны и могут привести к серьезным проблемам со здоровьем!

Из нетоксичных кристаллов вы можете создавать украшения ручной работы.

Примеры кристаллов из разных составов

Принцип выращивания этих кристаллов такой же, как и в инструкции выше. С единственным «но». Здесь используются разные порошки.

Медный купорос. Токсичен. Кристалл растет три месяца.

Алюминиевый кварц. Не токсичен. Кристалл растет три месяца.

Бихромат калия. Очень токсичен. Брать в руки без перчаток нельзя. Первые кристаллы появляются уже через несколько дней.

Сульфат никеля. Токсичен. Кристалл меняет цвет в зависимости от подогрева воды. При 30 градусах цвет получается бирюзовый, свыше 30 градусов – зеленый, полупрозрачный.

Сегнетовая соль. Кристалл обладает пьезоэлектрическими свойствами.

Хромокалиевые квасцы. Кристалл токсичен.

Квасцы алюминия и хрома. Кристалл токсичен.

Иодид свинца или «золотой дождь». Токсичен.

Звезды кристаллов в желатине. Вода + желатиновый гель + хлорид магния (2 мл) + концентрированный аммиак. Время роста кристаллов – 2 недели.

Как вырастить кристалл

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.

Кристаллы — способы и условия выращивания

Тема: Кристаллы-способы и условия выращивания.

Цель исследования:вырастить кристаллы разнообразных веществ из растворов и исследовать влияние различных факторов на выращивание кристаллов в домашних условиях.

Гипотеза:

мы предполагаем, что вырастить кристаллы в домашних условиях возможно.

Задачи:

1. познакомиться со способами выращивания кристаллов.

2. освоить методику выращивания.

3. провести наблюдения над процессом выращивания кристаллов.

4. подвести итоги проделанной работы.

5. создать наглядное пособие для младшего поколения.

Актуальность:этой работы состоит в том, что бы вырастить интересные и необычные формы кристаллов. Получить знания и умения в ходе проекта. Многие думают, что кристаллы – это красивые редко встречающиеся камни. Однако кристалл – совсем не музейная редкость. Кристаллы окружают нас повсюду – лед, снег, многие драгоценные и полудрагоценные камни, а также твёрдые тела в которых атомы расположены закономерно, образуя кристаллическую решётку. Интересс к кристаллам проявлял даже такой известный учёный, какМ.В. Ломоносов. Вот и наш интерес состоит в том, что бы вырастить интересные и необычные формы кристаллов. Привлечь к этой работе детей и взрослых. Продолжать выращивать кристаллы разных форм и создавать собственную коллекцию.

Введение.

Эта тема заинтересовала нас ещё в 8классе когда мы проходили кристаллизацию. Тогда нам стало интересно, как и при каких условиях растут кристаллы, и можно ли встретить кристаллы в природе. Кристаллы окружают нас повсюду. Многие из самых обычных веществ вокруг представляют из себя кристаллы.

История происхождения слова «кристалл»

Слово «кристаллос» в переводе с греческого первоначально означало «лёд», а в дальнейшем «горный хрусталь». Удивительное сходство кристаллов льда и горного хрусталя было подмечено уже давно. В древности и в средние века думали, что кристаллы горного хрусталя и кристаллы льда – одно и то же, только лёд замерзает у нас на глазах, а горный хрусталь – лишь при особенно сильном морозе. Предполагали, что лёд становится хрусталём через тысячу лет, а хрусталь становится алмазом через тысячу веков. Но словом «кристалл» называют не только кристаллы замерзшей воды. Почти все камни, горные породы состоят из кристаллов. Соль, сахар и многое другое вокруг нас – это все кристаллические вещества. Самые красивые среди кристаллов – драгоценные камни. В древности кристаллам приписывали всякие необыкновенные свойства. Считали, например, что кристалл аметиста навевает счастливые сны, изумруд спасает мореплавателей от бурь, сапфир помогает при укусах скорпионов, алмаз бережёт от болезней, топаз приносит счастье в ноябре, гранат – в январе и т. д. Человека, укушенного змеёй, заставляли съесть толчёный изумруд. Древние инки поклонялись как божеству большому кристаллу зелёного изумруда.

Разнообразие кристаллов

  Кристаллы, которые залегают глубоко в земле, являются бесконечно разнообразными. Их часто называют «цветами мира камней». Размеры таких природных кристаллов достигают подчас человеческого роста. Встречаются также очень тонкие кристаллы, толщина которых меньше чем у листка бумаги. Но бывают и огромные пласты, толщина которых достигает нескольких метров. Бывают кристаллы маленькие, узкие и острые как иголки, но также могут быть громадной формы, на подобии величественных колонн. Иногда образуются дендриты — это кристаллы, похожие на веточки дерева; очень хрупкие, но очень красивые. Многие кристаллы идеально чисты и прозрачны, как вода. Недаром постоянно можно слышать выражения: «прозрачный, как кристалл», «кристально чистый». Некоторые минералы образуют кристаллы, которые разглядеть можно только с помощью микроскопа.  

Применение кристаллов  

                                           

             Применения кристаллов в науке и технике так многочисленны и разнообразны, что их трудно перечислить. Поэтому ограничусь несколькими примерами. Например, каменная соль давно и навечно вошла в жизнь человека. Мы называем ее в быту просто солью, в технике —  поваренной, или пищевой, солью. Ни с чем несравнимый вкус соли человек оценил давно. В древности страны, куда ее завозили, платили цену, равную золоту: за килограмм соли – килограмм золотого песка.

Природные кристаллы всегда возбуждали любопытство у людей. Их цвет, блеск и форма затрагивали человеческое чувство прекрасного, и люди украшали ими себя и жилище.    

Самый твердый и самый редкий из природных минералов — алмаз. Сегодня алмаз в первую очередь камень-работник, а не камень-украшение. Благодаря своей исключительной твердости алмаз играет громадную роль в технике. Алмазными пилами распиливают камни. Вся часовая промышленность работает на искусственных рубинах. Кристалл кварца используется в телефонных трубках. А самая красивая, самая чудесная разновидность кварца — это и есть горный хрусталь т.е. прозрачные кристаллы кварца. Поэтому из прозрачного кварца делают линзы, призмы и др. детали оптических приборов.

Как образуются сталактиты? Со сводов пещер капает жесткая вода. Это и преобразованные в каменных породах осадки, которые просочились с поверхности земли сквозь «крышу», и собственный пещерный конденсат. На поверхности камня проходит обратная реакция. Растворенный в воде гидрокарбонат кальция снова превращается в карбонат, отдавая углекислый газ. В быту подобный процесс ведёт к появлению налёта на ванных, накипи в кастрюлях и радиаторах. Вначале на скале появляется колечко, затем растущая трубочка. Пока отверстие не засорилось, вода капает из него, и постепенно вырастает острая прямая каменная сосулька — сталактит. Если водоток хороший, если нет соседних каплей, сталактит будет одиночным и может вырасти большим. Там, где столетиями идёт постоянный дождик, нарастает целый лес сталактитов, обычно разной длины и толщины, иногда и разной окраски. Если капель совсем мелкая, могут появиться густые заросли «соломки» длиной более метра и толщиной в несколько миллиметров, прозрачной, сияющей в свете фонаря, словно изысканная подземная люстра.

Скорость роста пещерных сталактитов бывает очень разной. Это зависит от количества и состава стекающей с «потолка» воды, от температуры и влажности воздуха в пещере. Трудно даже говорить о каких-то средних величинах. В одних пещерах метровые сталактиты вырастают за тысячу лет, в других — за пять тысяч лет. Но в любом случае обломанная «каменная сосулька» — невосполнимый ущерб природе.

Что влияет на скорость роста кристаллов

При медленном охлаждении скорость роста кристалловопережает рост центров кристаллообразования, что более благоприятно для процесса улавливания и уменьшения уноса. Мягкие условия охлаждения могут быть обеспечены, во-первых, оптимальным температурным режимом в конденсаторах системыулавливания и, во-вторых, использованием для этих целей соответствующего теплоносителя. В качестве теплоносителя для создания мягких условий охлаждения рекомендуется воздух, так как теплообмен между газами обеспечивается при низких коэффициентах теплопередачи.
 Если кристалл получен удовлетворительный, то в раствор можно вводить новуюзатравку, ориентируясь на тот же режим роста. Однако трудно рассчитывать на успех первой постановки. Возможно, потребуется заново определить скорость рециркуляции в зависимости от теплообмена в конденсаторе. Заметим, что измерение скоростейконденсации во время опыта не приводит к срыву процесса.

 Другая интересная проблема, касающаяся роста кристаллов, в особенности больших, состоит в том, необходима ли для образования двухмерных центров кристаллизации на совершенной кристаллической грани более высокая степень перенасыщения, чем для роста неполностью укомплектованной грани. Еще в 1878 г. Гиббс предположил, что рост кристалла происходит посредством образования на кристаллической грани центров кристаллизации в виде однослойных островков, которые затем быстро растут до границ грани.

После не большого количества прочитанной литературы мы решили вырастить кристаллы самостоятельно. Для выращивания мы использовали разные способы. С учетом времени и разности температур. Способов существует огромное разнообразие, но мы поговорим о некоторых.

1. Медленный способ.

Основной метод выращивания в домашних условиях, на предприятии используется намного реже.

Готовится насыщенный раствор в выбранном растворителе. Для этого вещество должно хорошо или среднерастворимо в веществе. Вещество порциями и с длительным помешиванием добавляется в раствор пока тот не станет насыщенным. Затем в раствор помещается затравка. Она привязывается на нить, ставится на подставку либо просто кладется на дно сосуда.

Сосуд оставляют с открытым горлом на долгое время. Испарение растворителя увеличивает концентрацию вещества в растворе, а т.к. она уже является предельной то получающийся избыток оседает на кристалле, вызывая его рост.

Условия.

1. Охладили насыщенный раствор.
Понижали температуру растворимости большинства веществ уменьшалось, и они, как говорится, выпадают в осадок. Сначала в растворе и на стенках сосуда появляются крошечные кристаллы-зародыши. Охлаждали медленно, а в растворе не появлялись твёрдых примесей (скажем, пыли), зародышей образовалась немного, и постепенно они превращались в красивые кристаллы правильной формы. При быстром охлаждении центров кристаллизации возникали много, сам процесс идёт активнее, и правильных кристаллов при этом не получалось.
2. Постепенноеудаляли воду из насыщенного раствора
Медленноудаляли воду, тем лучше получались кристаллы. Мы оставили открытый сосуд с раствором при комнатной температуре на длительный срок — вода при этом испарялась медленно при этом мы положили лист бумаги. Растущий кристалл подвесили в насыщенном растворе на тонкой прочной нитке. В последнем случае мы поворачивали кристалл на другой бок. И  по мере испарения воды  подливали в сосуд  свежий раствор.
3. Мы быстро удаляли воду из насыщенного раствора.

И при этом кристаллы становились правильной формы, с острыми гранями, но мелкими. Потому что раствор находился в широком сосуде.

Для выращивания мы использовали разные способы. С учетом времени и разность температур. Способов существует огромное разнообразие, но мы поговорим о некоторых.

I. Хорошо и среднерастворимые вещества.

1. Медленное испарение растворителя.

Основной метод выращивания в домашних условиях, на предприятии используется намного реже.

Готовится насыщенный раствор в выбранном растворителе. Для этого вещество должно хорошо или среднерастворимо в веществе. Вещество порциями и с длительным помешиванием добавляется в раствор пока тот не станет насыщенным. Затем в раствор помещается затравка. Она привязывается на нить, ставится на подставку либо просто кладется на дно сосуда.

Сосуд оставляют с открытым горлом на долгое время. Испарение растворителя увеличивает концентрацию вещества в растворе, а т.к. она уже является предельной то получающийся избыток оседает на кристалле, вызывая его рост.

2. Медленное остывание раствора.

Методика близка к первой. Готовится горячий насыщенный раствор, в него помещается затравка.

Раствор в сосуде начинает медленно охлаждаться.

В результате уменьшения температуры граница насыщенности медленно понижается и все большее количество вещества остается в избытке.

Оно оседает на затравку и приводит к росту кристалла.

3. Температурный градиент.

Готовится насыщенный раствор в достаточно длинной емкости. В верхней половине емкости помещается затравка. На дно помещается дополнительная порция вещества. Сосуд ставится на источник тепла – термостат, нагреватель, батарею. Температура не должна быть высокой, отличия между температурой между верхом и низа емкости должно быть всего в несколько градусов. Сосуд может быть герметичным, хотя желательно просто накрыть его крышкой попадания пыли. В результате нижний слой нагревается, предел растворимости повышается, растворяется часть порции вещества со дна емкости. Этот более теплый слой, благодаря конвенции, медленно подымается вверх по емкости. Во время движения происходит постепенное охлаждение. Поэтому при достижении верха емкости слой становится перенасыщенным. Достигая затравки происходит осаждения вещества на ней, кристалл растет. Метод позволяет получать крупные и достаточно прозрачные кристаллы, но в домашних условиях не так прост в реализации.

II. Малорастворимые вещества

1. Рост с одновременным получением

Используются две емкости, соединенные трубкой.

В трубке находится полупроницаемая мембрана либо специальный гель.

В емкости по отдельности заливаются растворы, содержащие реагенты для получения вещества. Для солей это раствор, содержащий нужный катион (ион металла), а в другую — содержащий нужный анион (кислотный остаток).

Во время обычной реакции растворы реагируют быстро и по всему объему, получающиеся вещества практически не образуют кристаллов (либо образуют, но микроскопических размеров).

Гель или мембрана приводят к локализации реакции и её сильному замедлению, поэтому образуются отдельные крупные (все относительно, обычно их размер всего в пару миллиметров) кристаллы.

Большая температура обычно увеличивает скорость реакции, но кристаллы растут более мелкими.

Используется редко, т.к. выход метода низок, и установка требует большого внимания.

2. Гидротермальный метод

Представляет собой тот же самый метод температурного градиента, с той лишь разницей, что вещество растворяется в растворителе при больших температурах и давлении. В таких условиях малорастворимые вещества становятся хорошо растворимыми, что позволяет намного проще обходиться с ними.

В домашних условиях не реализуем из-за трудности воспроизведения нужных условий. Однако в промышленности используется достаточно широко, именно этим методом выращивают кристаллы кварца и синтетического рубина.

2. Метод Чохральского

Очень широко используется в промышленности для выращивания кристаллов металлов и полупроводников.

Используется термоустойчивый тигель с расплавленным веществом (и обычно в инертной атмосфере).

На поверхность расплава опускается затравочный кристалл или стержень с системой охлаждения, который затем немного поднимается над расплавом. Расплав, благодаря силам поверхностного натяжения, оказывается соединен со стержнем тонкой областью. На границе касания, внутри этой области, начинается кристаллизация, причем силы поверхностного натяжения ориентируют возникающий кристалл в направлении стержня. Медленное вытягивание стержня из раствора приводит к подниманию части выросшего кристалла, все так же соединенного с раствором. На новой границе касания продолжается направленный рост кристалла.

Данный метод позволяет легко получить однородные кристаллы тугоплавких веществ с заданными свойствами.

Существует большое количество модификаций метода, предлагающих разное направление вытягивания, использование флюсов и особых системы охлаждения, но их различия не существенны и важны только для промышленности.

3. Метод химического транспорта

Широко используется в промышленности для получения чистых кристаллов простых веществ.

Нагретое вещество под действием другого превращается в летучее или легкоплавкое соединение. На месте кристаллизации под действием сильного нагрева, разрядов тока или другого способа происходит разложение соединения на исходные вещества, одно из которых кристаллизуется на затравке или предмете, а другое переносится в начало для дальнейшего переноса.

Обычно в качестве транспорта используются газообразные галогены. Тогда метод называют методом газового транспорта

4. Метод паровой фазы

Близок к предыдущему методу, но используются два летучих соединения, которые реагируют в обрасти возле затравки, образуя необходимое вещество.

5. Электролитический метод

Используется для получения кристаллов простых металлов и их сплавов.

Требуется раствор или расплав соли металла, электроды и источник тока.

Электроды погружаются в раствор, на них подается постоянный ток. На одном их электродов восстанавливается металл в виде дендритов или полусфер, на другом окисляется анион кислотного остатка.

Форма, плотность и скорость роста этих дендритов зависит от величины силы тока, самой используемой соли, наличия различных примесей и некоторых других параметров.

6. Электрохимический метод

Используется для получения относительно чистых кристаллов простых металлов.

Требуется раствор соли металла и второй металл, стоящий левее в ряду напряжений.

Второй металл опускается в раствор соли первого и химически вытесняет его, в результате чего первый вырастает в виде дендритов, корки или рыхлого покрытия на втором.

Обычно такой метод напрямую не дает сколько-нибудь крупных кристаллов, однако использование металлов, расположенных рядом в ряду напряжений, использование ингибиторов реакции либо физическое ограничение поступления раствора к металлу приводит к росту достаточно крупных образований.

Форма таких кристаллов не контролируется

Наш эксперимент.

Мы взяли поваренную соль, сахар и медный купорос.

И сделали из них насыщенный раствор.

После поставили на сутки прикрыв их от пыли.

По истечению суток на дне емкостей образовалось много маленьких кристалликов,которые мы и использовали для создания кристаллов.

Мы выбрали кристаллик наиболее правильной формы и далеко не самый большой из имеющихся, но его форма нам понравилась больше всего. Чем правильнее будет форма затравки, тем правильнее в дальнейшем будет форма кристалла. Чтобы были более понятны размеры затравки. Теперь нужно к затравке привязать нитку. Мы привязали самые крупные из кристалликов соли, сахара и медного купороса, и подвесили их на нитке по середине раствора.

Мы продели через крышку емкости и закрепили на обратной стороне. Мы закрепили так, чтобы в любой момент была возможность отрегулировать высоту подвеса. К примеру, мы с обратной стороны намотали излишек нитки на спичку.

Раствор мы готовили по рецептам научной литературы : взяв емкости мы наполнили их водой после начали растворять вещества отдельно друг от друга в теплой воде, при повышенной температуре увеличивается растворимость солей. После долгого размешивания они перестали растворятся и мы процедили раствор от остатков через специальную фильтрованную бумагу.После того как профильтровали, в раствор нужно кинуть несколько кристалликов соли – на них и начнут образовываться затравки.

Практическая часть

После первого дня изменений не наблюдалось, а по истечению пяти дней были замечены значительные изменения.

На затравке наросли еще больше маленьких кристалликов. Через месяц уже можно было увидеть крупные кристаллы, разных форм и оттенков. Кристалл медного купороса выращивался дольше всех.

Самые большие кристаллы, выращенные нами.

Вырастив кристалл до определенного размера, обрезаем ниточку и промакиваем салфетками. Дело в том, что если оставить кристалл как есть, он довольно скоро разрушится.Самый лучший вариант, это покрыть его прозрачным лаком.

И в результате у нас получилась большая коллекция разнообразных кристаллов. Отличающихся размерами, цветами, формами и составами.

Вывод:Мы обнаружили в ходе исследования что на рост кристаллов влияют различные факторы: природа вещества, температура раствора, скорость его охлаждения, регулярная смена маточного раствора.

Мы использовали быстрый и длительный вариант нашего опыта. При быстром опыте мы потратили несколько дней. При быстром способе не получались большие красивые кристаллы. А длительный способ — мы потратили около месяца. Зато получились красивые, крупные кристаллы.

Сравнительные результаты

Выращивание кристаллов морской соли

  Через 10 суток после начала опыта мы заметил, что кристалл начал расти. На нитке появился налет, больше похожий на осадок или пыль. Маленькие кристаллики начали формироваться на пятый день. Через 30 дней мы вынули его из раствора, обсушили бумажной салфеткой и покрыли кристалл бесцветным лаком. Кроме этого, в процессе работы мы заметили, что:1) морская соль плохо растворяется и в холодной и в горячей воде; 2) раствор приобретает цвет соли, которую мы взяли, а кристалл нет. Вывод: для выращивания кристалла морской соли нужно длительное время.

Выращивание кристалла медного купороса

В ывод: через трое суток после начала опыта на нитке появился кристалл медного купороса. Через месяц, когда кристалл вырос достаточно большим, мы вынули его из раствора, обсушили бумажной салфеткой и покрыли кристалл бесцветным лаком, чтобы предохранить от разрушения на воздухе

Выращивание кристалла из сахара

Е щё мы вырастили кристалл сахара. Вывод: Кристалл соли растет быстрее, а кристалл сахара с трудом удалось вырастить только за 3 недели. Одиночного кристалла не получилось, но осадочные кристаллы на дне банки достаточно большие.

Выращивание кристаллов поваренной соли.

Ч тобы вырастить кристаллы соли, мы налил в стакан горячей воды и стали сыпать в воду соль по 1 чайной ложке, помешивая, чтобы соль быстрее растворялась. Добавляли соль в воду до тех пор, пока она не перестала растворяться. Когда заметили, что соль больше не растворяется, раствор процедили через фильтр (воспользовались салфеткой). Процеживать раствор обязательно, потому что соринки могут помешать росту красивых кристаллов.  Поставили раствор охлаждаться. Чем медленнее он будет остывать, тем крупнее должны получиться кристаллы. Маленькие кристаллы поваренной соли начали расти через три дня на дне банки. На 10-й день появились маленькие кристаллы на нитке. Вывод: из раствора соли кристаллы в домашних условиях начинают расти быстрее, чем из других веществ. 

Кристаллы разной формы можно получить, меняя температуру, величину кристаллов – зародышей, размеры сосуда, создавая тем самым оптимальные для роста условия. 

Результатом нашего эксперимента стала большая

коллекция кристаллов.

После этого мы со своей коллекцией кристаллов провели экскурсию по младшим и старшим классам и им было очень интересно узнать историю их создания.

Мы рассказали как можно в домашних условиях из безопасных веществ (повареной соли, сахара и соли для ванн) вырастить кристаллы не обычной формы и размера.

После этого мы устроили конкурс «Креативное название», провели мониторинг и выбрали самые оригинальные названия.

Вывод:

В основном наша гипотеза подтвердилась, кристаллы можно получить в домашних условиях, для этого нужно знать способы их выращивания и необходимость соблюдать технику безопасности при работе с веществами.В ходе работы мы сделали выводы:

1.Кристаллы можно вырастить в домашних условиях.

2.Кристаллы растут в насыщенном растворе.

3.С понижением температуры в растворе и на стенках сосуда появляются крошечные кристаллы, которые со временем растут.

4.Когда охлаждение медленное, кристаллы превращаются в красивые кристаллы правильной формы.

5.При быстром охлаждении — правильных кристаллов не получится, ведь множество быстрорастущих кристалликов мешают друг другу.

6.Рост кристалла начинается, когда в растворе есть центр кристаллизации.

7.Чтобы вырастить один большой кристалл, в насыщенный раствор надо подвесить на нити небольшой кристалл- «затравку».

8 .Кристаллы можно выращивать разного цвета и размера.

10.Чтобы предохранить кристалл от разрушения, можно покрыть его бесцветным лаком.

Заключение:

Процесс выращивания кристаллов в домашних условиях — это очень интересное и увлекательное занятие. Работа по выращиванию расширяет кругозор.

Полученные кристаллы можно использовать на уроках познания мира как наглядное пособие, можно применять для украшения интерьера помещений, для создания разнообразных декоративных композиций и панно. Выращенные кристаллы в виде разнообразных цветов, фигурок, веточек можно использовать для изготовления сувениров и подарков для друзей и знакомых.

Над данной коллекцией мы работали летом, но и сейчас мы не останавливаемся НА ДОСТИГНУТОМ.

В настоящее время продолжаем выращивать кристаллы в виде новогодних игрушек, леденцы на палочке из сахара разной цветовой гаммы.

Список литературы:

1. Шаскольская М. П.. Кристаллы. Наука, 1985 г.

2. Материалы Интернета.

3. Энциклопедический словарь

4. «Рассказы о самоцветах»Детгиз 1957г.

5.Энциклопедия для любознательных «Что, зачем и почему?»

М. Махаон 2012 г.

6.Соболевский В.И. Замечательные минералы: Кн. для учащихся.

Просвещение, 1983 г.

 7. Ольгин О., «Опыты без взрывов», «Химия», 1995 г.    

8.   Здорик Т. Б. «Камень, рождающий металл», «Просвещение», 1984 г.

 9.  Кантор Б. З.«Минерал рассказывает о себе», Недра, 1985 г.

10.  Стёпин Б. Д. Аликберова Л. Ю., «Книга по химии для домашнего

чтения», Химия, 1994 г.

Узнаем как вырастить кристалл в домашних условиях – пошаговое описание и рекомендации

Как вырастить кристалл? Этим вопросом сегодня задаются не только школьники, получившие соответствующее задание по предмету химия, но и некоторые взрослые, которые хотят приготовить оригинальное и вкусное лакомство, сахарный леденец. Обо всем этом будет рассказано в материале данной статьи.

Теоретическая основа

Как известно из уроков химии, кристаллизация – это процесс по изменению консистенции вещества. В результате нее жидкость постепенно превращается в твердое тело. Такое же преобразование может произойти и с газом, и даже с кристаллами, которые способны перерождаться (данное явление называется перекристаллизацией). Для того чтобы это произошло, необходимо соблюдение некоторых условий.

Во-первых, жидкость, из которой требуется получить кристаллы, должна быть не просто однородной субстанцией, а раствором, причем перенасыщенным. Что это значит?

Для того чтобы вырастить кристалл, как это требует задание по химии, нужно произвести раствор, который содержит столько кристаллического вещества, что оно уже не может быть полностью растворено.

Рецепт перенасыщенного раствора

Такую жидкость можно легко сделать следующим способом. В кипящую или в очень теплую воду следует постепенно добавлять определенное количество сахара, соли или другого растворимого вещества.

Когда ингредиент, который примешивается в жидкость, начнет оседать на дне, можно сказать, что цель достигнута. Как правило, для этого требуется на 100% растворяющего вещества 150-200 процентов растворимого.

Обычно процесс намного ускоряется, если воду нагреть до очень горячего состояния. Но следует помнить, что чаще всего при 80-90 градусах происходит замедление растворения, поэтому нужно учитывать этот фактор и не доводить жидкость до кипения.

Это интересно

Занимательным является то, что если подобрать соответствующий температурный режим для вещества, которое следует растворить, то можно добиться такого эффекта, когда даже в ненасыщенном растворе вещество не будет до конца исчезать. Сделать это можно, посмотрев специальную таблицу, которая, как правило, представлена в учебниках химии.

Как это происходит? Дело в том, что кристаллические вещества наподобие сахара не только растворяются в жидкостях, но и переходят обратно в твердое состояние. Для этого необходимы так называемые «приманки», то есть мелкие их частицы. Так, сахар, смешанный с водой, может немедленно перейти в твердое состояние, оседая на оставшихся кусочках.

Именно процесс перекристаллизации лежит в основе опытов по выращиванию небольших камешков из растворов сахара, соли, медного купороса и так далее.

Гигиенические требования

Лучше всего если на голове химика-любителя головной убор, а глаза защищены очками. Конечно же, сахар, поваренная соль или медный купорос вряд ли могут принести здоровью человека ощутимый ущерб. Все вышеизложенные меры предосторожности осуществляются скорее для защиты веществ, которые необходимы для того, чтобы вырастить кристалл из медного купороса в домашних условиях или из какого-либо другого вещества.

Данное обстоятельство объясняется тем, что частицы растворенных минералов оседают на каждой пылинке или волоске, которые по случайности оказались в жидкости.

Лучистые кристаллы

Как вырастить такие камни в домашних условиях? Для тех, кто заинтересовался подобным опытом, но сомневается в своих силах, существуют специальные наборы. Такие пособия называются «Лучистые кристаллы». Как вырастить их, в подробностях написано в инструкции к данной игре.

Если вкратце, то в коробке с предметами для юного химика содержатся:

• 2 кусочка картона,
• пластиковая подставка под них,
• бутылек с химическим реагентом.

Как вырастить кристалл с помощью такого набора? Нужно установить кусочки картона в специальную пластиковую подставку и полить раствором из бутылька. Производители обещают, что через несколько часов бумага превратится в скопление кристаллов причудливых форм.

В комментариях, которые встречаются на различных сайтах, говорится о том, что, используя данные принадлежности, действительно можно вырастить очень красивые камешки, однако они не покрывают всю поверхность бумажных заготовок, а занимают лишь часть их площади. Тем не менее вырастить кристалл с набором, подобным этому, довольно просто. Поэтому такое пособие можно с уверенностью рекомендовать школьникам как наглядный материал для уроков химии.

С помощью пищевой приправы

Более бюджетный вариант проведения научного опыта может быть осуществлен с использованием обыкновенной поваренной соли.

Есть два варианта того, как это можно сделать. Чтобы вырастить кристалл из соли в домашних условиях, необходимо приготовить следующие вещи:

• Обыкновенный столовый стакан.
• Пол-литровая банка.
• Кастрюля, лучше всего эмалированная.
• Нитка, предпочтительнее ворсистого типа.
• Граненый карандаш.
• Лист бумаги.
• Отрезок марлевой ткани.
• Поваренная соль – 0,5 кг.

Как уже говорилось ранее, приступая к данному эксперименту, нужно соблюдать гигиенические требования: вся посуда должна быть тщательно промыта, на руках у химиков-любителей должны быть резиновые перчатки, а на голове – какой-либо убор. В кастрюлю следует налить два стакана воды, лучше, если она будет дистиллированная, или, по крайней мере, кипяченая или фильтрованная.

Если в ней наблюдаются примеси или соринки, жидкость лучше всего процедить.

После того как кастрюля наполнена, ее нужно поставить на медленный огонь и довести содержимое до очень горячей температуры, но не кипения. Во время нагревания в воду следует постепенно добавлять соль: сначала 250 грамм, а когда она растворится, то еще такое же количество.

Не удивляйтесь, если на этом этапе попытки вырастить кристалл из соли в домашних условиях приправа не растворится в воде полностью. Именно этого и следует добиться. Напротив, если соль не осела на дне в небольшом количестве после того как в кастрюлю было насыпано полкило этого вещества, то нужно добавить еще несколько ложек, и так до получения желаемого результата. На дне должен появиться осадок. Когда это произойдет, то приготовление перенасыщенного раствора можно считать завершенным.

Необходимо снять кастрюлю с огня.

Фильтрация воды

Здесь и пригодится пол-литровая банка, которую требовалось приготовить заранее. Ее горлышко следует покрыть марлей, сложенной в несколько слоев. Через этот фильтр требуется процедить жидкость. На поверхности марли должны остаться кристаллики не растворенной соли. Когда это сделано, то получившийся раствор можно перелить в стандартный столовый стакан. После следует привязать нитку к карандашу. Узел должен находиться посередине канцелярской принадлежности.

Нужно сделать нитку такой длины, чтобы она занимала примерно половину стакана и ни в коем случае не казалась его дна. Далее следует опустить ее в воду, а карандаш положить поверх стакана. Именно поэтому требовалось заготовить граненый карандаш, а не круглый. Сосуд должен быть накрыт сверху листом бумаги во избежание попадания внутрь пыли. После этого его со всем содержимым лучше всего поставить в какое-либо место с достаточно высокой температурой воздуха. Если опыты проводятся зимой, то оптимальным его расположением будет территория у батареи.

Следует помнить, что нитка не должна касаться стенок стакана, а всегда пребывать в спокойном состоянии. Во избежание каких-либо ее колебаний сосуд не следует переставлять на другое место, поднимать его и так далее. Поэтому тщательно продумайте, где лучше всего расположить стакан. Такой опыт может занять до 2 месяцев, поэтому место его проведения не должно совпадать с проходной частью квартиры.

Сколько будет продолжаться процесс кристаллизации?

Как правило, он занимает от 2-3 недель до 1-2 месяцев. Сроки зависят от концентрации соли в воде (чем больше – тем лучше) и от точности выполнения всех указаний.

Какие могут быть допущены ошибки? Чтобы выращивать кристаллы для детей, нужно чтобы в воду не попадали никакие пыль, грязь и другие мелкие или крупные частицы. Это может замедлить рост кристаллов на нитке, так как любой волосок может являться «приманкой» для растворенной соли. Соответственно, если в воде окажутся такие предметы, то кристаллы будут расти не только на нитке, но и на них. А, поскольку количество растворенной соли в стакане ограничено, то лучше всего устранить возможность появления таких «конкурентов».

Еще одна ошибка

Также рост кристаллов может протекать медленнее, чем требуется, если охлаждение подогретой воды происходило быстрыми темпами. Поэтому и было сказано о том, что стакан нужно расположить в самом теплом уголке квартиры. Если же опыт происходит в то время года, когда система отопления не работает, то емкость с водой можно укутать какой-либо плотной материей.

Ускоренный вариант

Если же ученику дали задание провести этот опыт несколько недель или месяцев назад, но он забыл вовремя сделать все необходимое, то на этот случай есть совет о том, как вырастить кристалл из соли за 1 день. В такой ситуации потребуется тот же список необходимых вещей, что и в описанном выше варианте. Разница состоит лишь в том, что количество раствора стоит увеличить в два раза. Когда пройдет несколько часов, то соленую воду в стакане нужно обновить.

На этот раз кристалл будет образовываться не по всей длине нити, на «приманке». Под этим словом подразумевается большой кусочек соли, который нужно закрепить на конце нитки. Выбирайте такой кристалл, который возможно привязать. Не стоит ожидать чуда. За одни сутки вырастет лишь небольшой по величине камень. Однако это может спасти школьника от получения отрицательной отметки.

Есть другой вариант, как быстро вырастить кристалл. Для этого необходимо сначала приготовить не очень сильный раствор соли. Порядок действий таков: два стакана специи нужно залить четырьмя стаканами воды. Эту смесь доводят до кипения. В нее погружают нитку, заранее привязанную к карандашу таким способом, как было описано выше. После пребывания ее в жидкости в течение нескольких минут, нитку окунают в соль так, чтобы кристаллики плотным слоем налипли на нее. После этого заготовку кладут на батарею, для того, чтобы она как можно быстрее просохла. Когда пройдет 1 час, ее следует поднять за карандаш. Если кристаллы соли осыпались, то лучше всего повторить все сначала.

Если же попытка увенчалась успехом, то карандаш располагают поверх стакана и окунают заготовку в раствор, приготовленный по рецепту, изложенному при описании предыдущего способа. Через сутки на нитке появятся новые кристаллы, покрывающие те, которые на ней уже были. Здесь также не стоит ожидать сверхъестественных размеров камней.

Однако, применяя этот способ, можно успешно выполнить домашнее задание. Рассмотрев рекомендации о том, как вырастить кристалл из соли быстро, но в более скромных масштабах, чем это получается при обычном варианте опыта, можно переходить к описанию получения камней из других веществ. Именно об этом будет материал следующих глав данной статьи.

Оригинальные кондитерские изделия

Как вырастить кристалл? Это вопрос может волновать не только школьников, готовящихся к урокам химии, но и людей, увлеченных кулинарией. Конечно же, большие кристаллы, выращенные из соли, вряд ли могут пригодиться при приготовлении каких-либо оригинальных блюд, другое дело – камни из сахара.

Такие изделия способны служить не только наглядным пособием для школьных уроков, но и подойдут для употребления в пищу как оригинальные домашние сладости. Поэтому далее будет рассказано о том, как вырастить кристалл из сахара.

Приготовление лакомства

Для этой цели понадобится уже и не нитка, как этого требовал опыт с солью, а какая-либо деревянная палочка небольших размеров. Прекрасно подойдет шпажка для бутербродов. Можно также использовать палочки от мороженого. Вполне подойдут и маленькие ветки деревьев, тщательно промытые. Если использовать их, то леденцы, которые получатся методом кристаллизации, будут иметь форму, повторяющую очертания этого природного материала.

В рецепте, как вырастить кристалл из сахара в домашних условиях, будет дан список ингредиентов для этой цели в таком количестве, чтобы получить 5-6 самодельных леденцов.

Итак, для изготовления камней понадобится полкилограмма сахара, 2 стакана воды, эмалированная кастрюля, палочки (деревянное основание для леденцов), 5-6 рюмок или стаканов (для этой цели прекрасно подойдут банки небольших размеров, но без этикеток, поскольку необходимо следить за процессом через прозрачные стенки сосудов).

Еще пригодятся несколько листов бумаги для того, чтобы накрыть сосуды с выращиваемыми кристаллами.

Прежде всего, требуется сварить сахарный сироп. Для этого нужно засыпать в воду в количестве 2 стаканов, налитую в эмалированную кастрюлю, полкилограмма сахара. Нужно варить этот раствор, помешивая, в течение 20-25 минут. Не стоит держать на огне сироп слишком долго. В противном случае он может приобрести коричневый оттенок. Когда сироп готов, следует разлить его по маленьким стаканчикам, рюмкам или же небольшим банкам. Листы бумаги, нарезанные так, чтобы ими можно было закрывать емкости, протыкаются посередине деревянными палочками. Следует добиться того, чтобы эти заготовки из древесины плотно держались.

Рассматривая вопрос о том, как вырастить кристалл из сахара, стоит подчеркнуть следующую деталь: сироп перед его разлитием по емкостям не нужно фильтровать, так как он плохо поддается этому. Данная субстанция достаточно густа, для того чтобы легко просочиться через марлю. Когда сладкая вода разлита по сосудам, остается накрыть их сверху бумагой с закрепленными деревянными палочками. Ждать, когда же на заготовках из древесины появится слой из сахарных кристаллов, придется довольно долго.

Такой процесс занимает несколько недель. Однако результат, как правило, полностью оправдывает надежды. Получившиеся в итоге леденцы можно использовать как самостоятельное кондитерское изделие, а также легко придумать ему и другое применение. Например, при сервировке чаепития их иногда кладут рядом с чашкой. Они заменяет привычный сахар, насыпаемый ложками.

Как вырастить кристаллы в домашних условиях за день из сахара? Леденцов на палочке за столь короткий срок получить невозможно, однако можно попробовать вырастить камень на нитке, наподобие того, как это описано в рекомендациях по изготовлению похожих изделий из соли.

Для этого следует сварить сироп по тому рецепту, как это было указано в настоящей главе, привязать к карандашу посередине нитку такого размера, чтобы она не касалась дна стакана. После этого канцелярскую принадлежность нужно расположить на стенках сосуда, а нитку погрузить в сахарный сироп. Через пару суток опыт даст первые результаты. Тонкий слой кристаллов будет образован на поверхности нитки.

Разноцветные леденцы

Если вы хотите, чтобы сладости, изготовленные подобным способом, были различных цветов радуги, то имеет смысл приобрести набор из искусственных красителей. В сахарный сироп, разлитый по нескольким сосудам, нужно насыпать содержимое пакетиков: в каждый стакан – свой цвет.

Это один из способов того, как выращивать кристаллы дома, имеющие различные цветовые оттенки.

Натуральные лакомства

Если же читатель задастся целью приготовить такие сладости из натуральных продуктов, то сироп можно сварить на основе сока. В этом случае получающееся в результате кондитерское изделие имеет не только яркий цвет, но и насыщенный фруктовый или ягодный вкус.

Еще один быстрый способ

Можно также провести и такой вид данного опыта, как вырастить кристалл из купороса. Эти камни, как правило, растут гораздо быстрее, чем их соляные аналоги, и получаются более красивыми из-за своего ярко-синего или фиолетового цвета.

Для того чтобы изготовить подобное чудо, можно использовать приведенные выше рекомендации, касающиеся того, как вырастить кристалл из соли дома. Разница состоит лишь в том, что вместо кулинарной приправы нужно будет использовать медный купорос. Это вещество можно приобрести в любом магазине для садоводов и дачников, поскольку данный материал служит прекрасным удобрением.

При осуществлении этого способа, как вырастить кристалл в домашних условиях, нужно внимательно следить, чтобы дети, присутствующие при подобных опытах, соблюдали меры предосторожности, поскольку в данном случае они будут иметь дело с химическим веществом, не вполне пригодным для употребления в пищу.

Как правило, кристаллы, получающиеся из медного купороса, бывают причудливых форм, поскольку в этом случае обычно происходит не просто их образование, а сращивание нескольких камней друг с другом. Поэтому они обычно напоминают сталактиты и сталагмиты из горных пещер.

Заключение

В данной статье был рассмотрен вопрос о том, как вырастить кристалл дома из соли, медного купороса, сахара и с помощью специального набора. Продукт, получающийся в результате, иногда может использоваться как прекрасное кондитерское изделие, которое приятно удивит членов вашей семьи и гостей. Также такое получение кристаллов является традиционным школьным заданием по химии. Важной частью статьи является глава о том, за день как вырастить кристаллы в домашних условиях. При соблюдении всех рекомендаций ваши опыты непременно увенчаются успехом. Главное – запастись терпением.

Исследовательская работа на тему: «Как вырастить кристаллы в домашних условиях» | Презентация к уроку по окружающему миру (3 класс):

Слайд 1

Исследовательская работа на тему: «Как вырастить кристаллы в домашних условиях» Выполнил: Круглов Олег, ученик 3 Б класса МБОУ «Гимназии №131» Руководитель: Белова Татьяна Владимировна, учитель начальных классов МБОУ «Гимназии №131»

Слайд 2

Я очень люблю узнавать все новое и интересное, мне нравится экспериментировать, наблюдать и собирать коллекции.

Слайд 3

Чтобы узнать, что такое кристалл я прочил книги А так же в интернете на сайте онлайн детской энциклопедии Потому.ру. энциклопедия «Всё обо всём» энциклопедия «Что, зачем и почему?»

Слайд 4

Кристалл (от греческого «криос» — лёд) – обычно твердое вещество, имеющее форму правильных многогранников.

Слайд 5

Песок, поваренная соль и сахар – всё это кристаллические тела.

Слайд 6

Кристаллы можно обнаружить даже в банке с вишнёвым вареньем. Они очень красивого цвета и разного размера.

Слайд 7

Мне стало интересно узнать, можно ли вырастить кристаллы в домашних условиях и как это сделать. Я составил план исследования: изучение энциклопедий; рассматривание иллюстраций кристаллов; получение информации о способах выращивания кристаллов; составление анкеты для учащихся начальных классов; анкетирование учащихся начальных классов гимназии №131; подбор оборудования и сырья для эксперимента; эксперименты.

Слайд 8

Выращивание кристаллов в домашних условиях.

Слайд 9

узнать больше о кристаллах; провести анкетирование среди учащихся третьих классов гимназии №131; изучить условия образования кристаллов; подобрать дома оборудование и сырье для выращивания кристаллов; познакомиться с мерами безопасности при выращивании кристаллов; вырастить кристаллы соли и медного купороса;

Слайд 10

1.Я предположил, что кристаллы можно вырастить дома. 2.Кристаллы соли и медного купороса могут появляться при создании определенных условий. 3.Я предположил, что при выращивании кристаллов соли, можно менять цвет кристаллов, используя пищевые красители. 4. Температура окружающего воздуха влияет на рост кристаллов.

Слайд 11

Что такое кристаллы? Как ты думаешь, кристаллы могут расти? Из каких веществ можно вырастить кристаллы? Чем нужно «кормить» кристаллы, чтобы они росли? Возможно, ли вырастить кристалл в домашних условиях? Влияет ли цвет раствора, в котором выращивается кристалл, на цвет выросшего кристалла? Влияет ли температура окружающей среды на рост кристаллов?

Слайд 12

№ вопроса анкеты Количество одноклассников, знающих ответ Количество одноклассников, не знающих ответ Количество одноклассников, сомневающихся в правильности ответа 1. 43% 47% 10% 2. 57% 33% 10% 3. 49% 31% 20% 4. 2% 85% 13% 5. 54% 44% 2% 6. 42% 23% 35% 7. 23% 25% 52%

Слайд 13

Многие из учащихся 3 классов нашей школы не знают: что такое кристаллы, из каких веществ их можно вырастить, чем нужно кормить для роста, но думают, что их можно вырастить в домашних условиях, не знают, как влияет цвет раствора на цвет выращенного кристалла, и как влияет температура окружающей среды на рост кристаллов.

Слайд 14

Поэтому я решил рассказать им о кристаллах и научить их выращивать кристаллы в домашних условиях. Но сначала я сам должен попробовать провести эксперимент.

Слайд 15

два стакана; ёмкость с тёплой водой; поваренная соль; медный купорос; нитки; палочки; пищевой краси- тель

Слайд 16

Нельзя при экспериментах пользоваться пищевой посудой, это может привести к отравлению. Нельзя принимать пищу во время проведения опытов. При проведении опытов желательно использовать перчатки и защитную одежду. При попадании раствора на кожу необходимо сразу же промыть то место, куда попал раствор, чистой водой. При попадании растворов в глаза, следует незамедлительно обратиться к врачу!

Слайд 17

Для приготовления раствора я использовал горячую воду (80С) и медный купорос. Насыпал медный купорос в воду и перемешал.

Слайд 18

Затем добавил ещё медный купорос и снова перемешал. Добавлял до тех пор, пока медный купорос уже не стала оседать на дно стакана.

Слайд 19

Сделал «затравку» – кристаллик сульфата меди на ниточке. Перелил раствор в чистую ёмкость, избавившись от излишек медного купороса на дне.

Слайд 20

Погрузил «затравку» в раствор так, чтобы она не касалась дна и стенок стакана.

Слайд 22

Сначала приготовил концентрированный раствор поваренной соли. Добавляя соль в стакан до тех пор, пока очередная порция не перестанет растворяться при перемешивании.

Слайд 23

Подготовил «затравку» с кристалликом соли .

Слайд 24

Перелил концентрированный раствор соли в чистый стаканчик и опустил её в раствор так, чтобы она не касалась дна и стенок стаканчика .

Слайд 27

Я приготовил концентрированный раствор соли и добавил в него пищевой краситель бордового цвета.

Слайд 28

Погрузил в него «затравку» и стал ждать

Слайд 29

Через 10 дней у меня вырос кристалл поваренной соли бордового цвета.

Слайд 31

Мною был приготовлен концентрированный раствор соли в двух стаканчиках. Я погрузил в оба стаканчика «затравку».

Слайд 32

Один стаканчик оставил в помещении при комнатной температуре. Другой я поставил в холодильник.

Слайд 33

Через 10 дней в том и другом стаканчиках у меня выросли кристаллы поваренной соли. При сравнении кристаллов я обнаружил, что кристалл, который рос в холодильнике, был больше, чем кристалл, который рос при комнатной температуре.

Слайд 34

Кристалл растет за счёт нарастания на него веществ из водного раствора соли или медного купороса. Кристаллы различных веществ имеют разную форму (у соли это маленькие кристаллики, кристаллы медного купороса имеют большие грани). Кристаллы растут с разной скоростью: при одинаковых условиях кристалл соли растёт с наименьшей скоростью, чем кристалл медного купороса. Кристалл нужно периодически подкармливать, то есть менять насыщенный раствор соли. Можно изменить цвет кристалла, если добавить в концентрированный раствор пищевой краситель. При низкой температуре кристаллизация происходит быстрее, и вырастают кристаллы в большем количестве.

Как вырастить кристаллы в домашних условиях

Еще когда мы научились создавать «Египетскую ночь» и выпускать «Пенного Джинна», наш маленький новый знакомый Джинн пообещал показать и научить, как выращивать кристаллы в домашних условиях. Юные археологи делятся с нами своими впечатлениями и приобретенным опытом.

Что такое кристаллы?

 Кристаллы — это твердые вещества, имеющие естественную внешнюю форму правильных симметричных многогранников, основанную на их внутренней структуре. Первые исследования кристаллов относятся к началу XVII века.

Они растут и «размножаются» самостоятельно, отчего их по праву можно назвать «живыми».  Для «питания» большинства кристаллов требуется вода, как основной их ингредиент.

Пушистый кристалл — удивительный и очень хрупкий. На его основе базируются современные «химически выращенные деревья». Мы выращивали уже такое и были в полном восторге! А сегодня такое дерево мы полностью вырастили сами.

Чтобы вырастить пушистый кристалл нам понадобилось:

• Поливиниловый спирт
• Горячая вода
• Карбамид
• Краситель
• Жидкое мыло
• Фильтровальная бумага
• Чашка Петри, или блюдце
• Мерная ложка
• Стеклянный сосуд
• Мерный стакан

Как и при создании увлекательного Лизуна, сначала необходимо в стеклянной банке на водяной бане растворить 5 г поливинилового спирта в 100 мл горячей воды.

А теперь творческий процесс: создаем «дерево» из фильтровальной бумаги. Для этого из круга вырезаем прямоугольник и делаем из него цилиндр, скрепив степлером. После этого один края надрезаем на «лепестки» и слегка отгибаем их в сторону.

Ход эксперимента по выращиванию пушистого кристалла

Приготовим насыщенный раствор карбамида. Для этого насыпаем в стакан 15г карбамида и несколько крупинок красителя.

Перемешав, добавляем 15 мл горячей воды.

Снова тщательно перемешав раствор, добавляем в стакан 2 мл подготовленного раствора поливинилового спирта. Для более интенсивного роста кристаллов рекомендуется добавить пару капель жидкого мыла.

Теперь выливаем раствор в чашку Петри, в центр которой помещаем изготовленную основу для кристаллов — «дерево». И… наблюдаем и удивляемся!

Первые кристаллы у нас появились уже через 20 минут:

Вот такие они были через час:

Через сутки:

Кристаллы растут интенсивно и быстро, но при этом они очень хрупкие. Но честно говоря, и это свойство весьма увлекает детей. Потому что когда я разрешила им делать с деревьями все, что им хочется, в конце эксперимента, они с большим удовольствием и довольно долго «ломали» пушистые кристаллы, рассматривали их, внимательно изучали, трогали…

Поликристалл — это кристалл, состоящий из множества разноориентированных мелких монокристаллов. Из-за неправильной формы их часто называют кристаллитами.

Чтобы вырастить дома поликристалл необходимо обзавестись следующим:

• Краситель
• Монофосфат аммония
• Горячая вода
• Палочка
• Нитка
• Мерная ложечка
• Мерный стакан

Проведение эксперимента по выращиванию поликристаллов в домашних условиях

Готовим насыщенный раствор монофосфата аммония. Для этого насыпаем в мерный стакан вещество до отметки 100мл, добавляем краситель и наливаем 150мл горячей воды. В течении пары минут тщательно размешиваем раствор.

Теперь к палочке привязываем нитку и на 2-3 минуты опускаем ее конец в полученный раствор на глубину примерно 5 см . После этого вынимаем нитку и оставляем ее просохнуть в течении 10-15 минут. Так запускается механизм  образования центров роста кристаллов на нитке.

Снова опускаем нитку в раствор и наблюдаем. Интенсивный рост кристаллов начинается уже через час:

Чем дольше кристалл остается в растворе, тем больше он становится.

Мы наблюдали интересную картину. Помимо нитки, в стакане с раствором мы оставили палочку для размешивания, и вот на ней выросли не менее красивые поликристаллы, которые очень быстро превратились в «мороженое на палочке» 🙂 и надолго увлекли сына.

Поликристаллы вырастают очень красивыми. Их интересно разглядывать на свету. Свет преломляется от граней и выдает маленькую радугу…

Монокристалл — отдельный однородный кристалл, имеющий непрерывную кристаллическую решетку.  Выращивание монокристалла в домашних условиях требует значительно больше времени и вот такие ингредиенты и материалы:

• Алюмокалиевые квасцы
• Горячая вода
• Краситель при желании
• Мерная ложечка
• Фильтровальная бумага
• Мерный стакан
• Палочка для размешивания

Сначала необходимо приготовить «затравку». Для нее готовим раствор из 3 ложечек алюмокалиевых квасцов и 50мл горячей воды.

Теперь раствор пропускаем через фильтровальную, свернув ее в виде воронки. Фильтрация занимает продолжительное время. Когда сынок хотел ее ускорить, перемешивая палочкой, бумага порвалась и пришлось все проводить заново. Так что, лучше не торопиться.

Процеженный раствор, накрыв бумагой, нужно оставить на 10-15 часов. За это время на дне стакана образуются кристаллы алюмокалиевых квасцов, которые и будут служить «затравкой».

Слив насыщенный раствор в пустой стакан, выбираем самый крупный кристаллик и подвязываем его на кончик нитки. Второй конец нитки привязываем к палочке.

Вновь готовим раствор  алюмокалиевых квасцов и горячей воды, используя на это  раз соотношение: 9 ложечек вещества и 150 мл воды. При желании в еще сухое вещество можно добавить краситель.

Когда раствор остынет, процеживаем его и опускаем нитку с «затравкой». Накрываем стакан бумагой и набираемся терпения: кристалл растет долго — 3-4 недели.

К сожалению вырастить монокристалл у нас не получилось. Видимо мы слишком торопились и у нас получилось несколько очагов роста. Таким образом у нас вырос еще один поликристалл…

Для проведения всех этих увлекательных опытов по выращиванию кристаллов в домашних условиях мы использовали всего один набор с химическими опытами для детей от «СуперПрофессора» — Тайны кристаллов.

Несколько дней экспериментов пролетели быстро и увлекательно. Сынок каждое утро спешил смотреть насколько выросли его кристаллы.

А еще у нас был опыт выращивания кристаллов из соли. Получался красивый поликристалл белого цвета… А вы выращивали кристаллы дома? Поделитесь своим опытом и впечатлениями!

PS: Приобрести эти и другие наборы серии «СуперПрофессор» можно вот здесь.

Желаю вам увлекательного лета!

С теплом,

Алексей, Арсений и Людмила Поцепун.

Загрузка…

Презентация исследовательская работа «Как вырастить кристалл в домашних условиях»

библиотека
материалов

Содержание слайдов

Номер слайда 1

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение «Аниховская средняя общеобразовательная школа» Адамовский район Оренбургская область Как вырастить кристалл в домашних условиях Исследовательская работа Работу выполнила: ученица 4 класса Шараха Арина Руководитель: учитель начальных классов Клементьева Наталья Николаевна

Номер слайда 2

1.Что такое кристалл? 2. История кристалла. 3. Выращивание кристалла в домашних условиях. 4. Чем кристалл служит человеку? 5. Мой эксперимент. 6. К каким выводам пришла. План работы

Номер слайда 3

кристалл можно вырастить в домашних условиях Гипотеза:

Номер слайда 4

Вырастить кристалл из набора «Волшебные кристаллы» в домашних условиях Цель:

Номер слайда 5

1. Узнать, что такое кристалл. 2. Изучить историю кристалла. 3. Выяснить, какие условия нужно создать для роста кристалла, наблюдать процесс роста. 4. Доказать, что можно вырастить кристалл в домашних условиях. Задачи:

Номер слайда 6

Объект исследования: минералогия. Предмет исследования: набор «Волшебные кристаллы». Методы исследования: эксперимент, наблюдение, фиксирование результатов. Область применения результатов: создание коллекции минералов, представление результатов работы одноклассникам на кружке «Я – исследователь», создание компьютерной презентации, участие в районном конкурсе исследовательских проектов «Эврика».

Номер слайда 7

Что такое кристаллы ?

Номер слайда 8

Алмаз

Номер слайда 9

Гранат

Номер слайда 10

Родонит

Номер слайда 11

Что такое кристаллы ? Медный купорос, аквамарин, кристаллы меди, кварц, турмалин, кристаллик сахара

Номер слайда 12

История кристалла

Номер слайда 13

Выращивание кристалла в домашних условиях

Номер слайда 14

Чем кристалл служит человеку?

Номер слайда 15

Чем кристалл служит человеку?

Номер слайда 16

Чем кристалл служит человеку?

Номер слайда 17

Чем кристалл служит человеку?

Номер слайда 18

Чем кристалл служит человеку?

Номер слайда 19

Чем кристалл служит человеку?

Номер слайда 20

Чем кристалл служит человеку?

Номер слайда 21

Чем кристалл служит человеку?

Номер слайда 22

Чем кристалл служит человеку?

Номер слайда 23

Чем кристалл служит человеку?

Номер слайда 24

Чем кристалл служит человеку?

Номер слайда 25

Чем кристалл служит человеку?

Номер слайда 26

Чем кристалл служит человеку?

Номер слайда 27

Чем кристалл служит человеку?

Номер слайда 28

Мой эксперимент

Номер слайда 29

Мой эксперимент

Номер слайда 30

Мой эксперимент

Номер слайда 31

Мой эксперимент

Номер слайда 32

Мой эксперимент

Номер слайда 33

Мой эксперимент

Номер слайда 34

Мой эксперимент

Номер слайда 35

Мой эксперимент

Номер слайда 36

К каким выводам пришла Кристаллы имеют чёткую, повторяющуюся структуру, бывают твердыми и жидкими. Они встречаются в природе и могут быть выращены человеком. Красивые кристаллы образуются тогда, когда происходит очень медленно. Кристалл растёт потому, что вода из насыщенного раствора постепенно испаряется, а кристаллическое вещество переходит из жидкого состояния в твёрдое, так как «кирпичики» (атомы и молекулы) притягиваются друг к другу и самостоятельно занимают место в повторяющейся структуре.

Номер слайда 37

К каким выводам пришла Кристаллы очень полезны для человека. В некоторых случаях без них не обойтись. Например, если нужно разрезать камень, не обойтись без алмаза, а если нужно сделать часы, то не обойтись без рубина. Микропроцессоры в компьютерах сделаны из кремния, а без жидко-кристаллических дисплеев мы не можем уже себе представить никакой электронный прибор. Действительно, найти нужный кристалл в природе очень сложно. Гораздо проще и дешевле его вырастить искусственно. Это делается в промышленном производстве. Но можно вырастить кристалл и в домашних условиях.

Номер слайда 38

К каким выводам пришла У меня получилось вырастить кристалл за две недели с помощью набора для творчества. Мой эксперимент показал, что кристалл можно выращивать в домашних условиях. В результате своего исследования, я узнала много нового о кристаллах, нашла ответы на все поставленные вопросы, сумела вырастить кристалл, рассказала друзьям об итогах работы. Мир природы очень необыкновенный и разнообразный и мне нравится раскрывать его тайны. В будущем я бы хотела вырастить красивые кристаллы разных цветов другими способами.

Номер слайда 39

Спасибо за внимание!

Как вырастить кристаллы соли в домашних условиях

Фото: Райан Пшибилски / Getty Images / 500px

В ту же эпоху начальной школы, которая дала мне вулканы из папье-маше (пищевая сода, уксус) и гейзеры из кокса и ментоса (кокс, ментос), я научился выращивать кристаллы (воду, соль, нить). Это не было ничего похожего на щетинистую внутреннюю часть жеода, которую я разбил в носке каменным молотком, или на гладкие мутные осколки, которые я нашел в сувенирных лавках музеев естествознания.Кристаллы, которые я выращивал, были тонкими и извилистыми и напоминали сталактиты в миниатюре.

Недавно я снова начал выращивать кристаллы, как напоминание о пассивной ползучести карантинного времени и как лекарство от ползучей тревоги замкнутого существования. Некоторые люди называют себя родителями растений; третьи — дети-отшельники начала 80-х и 90-х годов — помните Pet Rocks? Где-то посередине, помимо тех, кто дал своим закваскам шутливые имена, находятся выращивающие кристаллы, для которых регулярный уход за другим живым существом кажется слишком большим обязательством.Вероятно, нас десятки, с нашими растворами соли, сахара, буры и чего-то, называемого квасцами (которые, как говорят, производят пурпурные октаэдрические кристаллы!).

Мы окунули всевозможные предметы в наши странные хрустальные тушеные блюда: обрывки веревки, старые рождественские украшения, куски картона. Они появляются заключенными в маленькие минеральные рукавицы, потому что кристаллы будут расти по контурам и внутри трещин, прилипая к любой форме, которую вы им придаете. Одна идея проекта, которую я видел, требует, чтобы вы вкрутили отрезок устройства для чистки труб в буквы своих инициалов, чтобы получить монограмму, инкрустированную кристаллами.Это кажется скучным, когда вы понимаете, что можно также сделать инкрустированную кристаллами двойную спираль или хрустальный член. Мне нравится, что то, что я добавляю в растворитель, предсказывает то, что выходит из супа. Это утешительно и в высшей степени разумно.

Если вас привлекает перспектива надежной новинки в конце каждой недели, могу ли я предложить вам заняться выращиванием кристаллов? Кристалл соли растет достаточно медленно, чтобы его прогресс мог значимо отмечать течение времени, и достаточно быстро, чтобы этот прогресс ощущался продуктивным.Это ничего не стоит вам, кроме единовременных вложений в соль и нить, и может быть переработано — как только вы закончите выращивать кристалл соли, вы можете раскрошить его на кусочки, нагреть чашку воды и начать весь процесс снова. (Если вы чувствуете себя диким, вы можете добавить в раствор несколько капель пищевого красителя.) Еще одна крутая вещь в кристаллах соли — это то, что они представляют собой кристаллы, спущенные вниз. Крупица соли — это кристалл. Две слипшиеся крупинки соли — это кристалл, но они, , тоже кристаллы. Придает кристаллам приятную рекурсивную надежность. Вы получаете то, что видите.

Я заметил, что вешаю воспоминания о целых месяцах и годах на несколько важных объектов. Даже сейчас я могу распознать свою семилетнюю жизнь по горстке талисманов: пластиковая точилка на дне коробки с мелками; крекеры из креветок; прекрасный, уродливый кристалл. Насколько я помню, я попросил у мамы собаку, и она спросила меня, согласен ли я на что-нибудь, что не проливает мех и не срет ковер, — рыбу или растение.Я сказал нет, но был заинтригован на следующий день, когда она сказала, что покажет мне, как вырастить питомца, и начала растворять чайные ложки соли в кастрюле с водой на плите. Идея состоит в том, чтобы перенасыщать воду, сказала она мне, — кормить воду ложками соли до тех пор, пока она не перестанет потреблять воду. Она налила раствор в пластиковый стаканчик, обмотала бечевку вокруг палочки для еды и уравновесила ею горлышко чашки, так что несколько дюймов шпагата были погружены в соленую воду.

За неделю на шпагате скопилась сверкающая корка кристаллов соли. Соль и вода устремились друг к другу из рассола — вода в воздух, соль на веревку. Как только раствор был израсходован, у меня остался колючий белый кусок кристаллов соли. Несколько дней я держал его на салфетке и любовался его твердыми краями, которые рассыпались в маленькие клубочки соляной пыли, когда я постучал по ним ногтем. Затем, без церемонии, подобающей даже золотой рыбке, я выбросил ее в мусорное ведро: мой первый солевой кристалл для домашних животных.

В последующие недели я повторил процесс: заменил соль на сахар, нить на деревянную шпажку. Моя мама купила мне аквариум гуппи. Гуппи умерли, а кристалл не умер — не смог. В школе я проваливал тесты, развивал давку, обдирал колени, а кристаллу, как какой-то максимально некрасивой кошке, было наплевать. (Я любил это за это.) Были и другие бедствия. Я рассорился с друзьями, обнаружил аллергию на амброзию и полынь, но тихий, жадный рост кристалла на моем столе напомнил мне, что минералы могут быть надежными, когда животные и овощи — нет.

Это все, чтобы сказать: за год, который имел свою долю огромных, непредсказуемых вещей, кристалл стал маленькой, сияющей уверенностью. Море может подняться, а ад может замерзнуть, но индифферентные силы, которые позволяют этим вещам происходить — испарение, конденсация, медленное течение времени — также очень хороши в выращивании кристаллов.

Оставайтесь на связи.

Ежедневно получать информационный бюллетень Cut

Условия использования и уведомление о конфиденциальности Отправляя электронное письмо, вы соглашаетесь с нашими Условиями и Уведомлением о конфиденциальности и получаете от нас электронную переписку.

Вы должны попробовать этот веселый и простой способ выращивать кристаллы дома

Наука может получить компенсацию через партнерские ссылки в этой статье.

Давайте будем честными: научные эксперименты не совсем красивы. Понятно, что ученых больше волнует, что они сделали во время эксперимента и чему научились, а это значит, что ваша домашняя научная лаборатория, вероятно, не совсем достойна TikTok.

Но если вы жаждете научного проекта, который был бы приятен как с образовательной, так и с эстетической точки зрения, изготовление кристаллов — это то, что вам нужно.Наборы для изготовления хрусталя в домашних условиях делают процесс очень простым и даже могут быть использованы для забавных украшений своими руками.

Готовы попробовать? Читайте дальше, чтобы узнать все о кристаллах, о том, как выращивать их дома с помощью набора для выращивания кристаллов, и о других научных экспериментах, которые вы, возможно, захотите попробовать.

Во-первых, что такое кристалл?

Проще говоря, кристаллы — это твердые вещества, имеющие стандартную и заданную геометрическую форму. Проще говоря, это вещество, атомы которого образуют единую геометрическую форму.

Посмотрите на химическую структуру кристалла, и вы увидите что-то вроде сетки, в которой атомы организованы в повторяющийся узор. По мере того, как этот узор расширяется, он в конечном итоге принимает форму кристалла.

Существует четыре основных типа:

• Ионные кристаллы: Как следует из названия, они образуются из положительно и отрицательно заряженных ионов. Кристаллическая структура удерживается ионными связями. Некоторые примеры включают поваренную соль
• Кристаллы ковалентной сетки: Они состоят из атомов, скрепленных ковалентными связями.Одним из примеров является алмаз, сделанный из ковалентно связанных атомов углерода, притягиваемых определенной структурой.
• Металлические кристаллы: Металлические кристаллы состоят из атомов металлов, подобных чистому натрию, и образуют кристаллическую структуру.
• Молекулярные кристаллы: Они имеют кристаллическую структуру, состоящую из молекул. Классический пример — лед: H ₂ 0, замороженный в кристаллическую структуру.

Как образуются кристаллы?

Кристаллы встречаются повсюду в природе — и даже в наших клетках и тканях.Но поскольку научные наборы для выращивания кристаллов имеют дело с ионными кристаллами, мы сосредоточимся на том, как они образуются.

Кристаллы образуются, когда раствор, содержащий ионы, начинает остывать. Вспомните, когда вы узнали о насыщенных растворах. Вы знаете, что растворы могут содержать только определенное количество растворенного вещества, и чем теплее раствор, тем больше растворенного вещества вы можете в нем растворить.

Итак, когда раствор остывает, он не может удерживать столько ионов. По мере того, как становится холоднее, он становится перенасыщенным — и в конечном итоге ионы начинают выпадать в осадок.Эти ионы могут закрепиться на любой шероховатой поверхности — даже на пылинке — и начать формировать кристалл. И по мере того, как раствор продолжает охлаждаться, и все больше и больше ионов выпадает в осадок, кристаллы становятся все больше и больше, пока, в конце концов, вы не сможете увидеть их невооруженным глазом.

Что придает кристаллам их форму?

Форма кристалла зависит от типа содержащихся в нем ионов и от того, как эти ионы взаимодействуют друг с другом.

Проще всего объяснить на примере, поэтому давайте на секунду рассмотрим поваренную соль.Поваренная соль состоит из двух типов ионов — натрия и хлорида, которые образуют куб. Вот как это выглядит на микроскопическом уровне:

••• ttsz / iStock / GettyImages

Как видите, атомы натрия и хлора сортируются в чередующиеся структуры: каждый ион натрия окружен ионом хлорида и наоборот. Итак, если вы посмотрите на чистую поваренную соль под микроскопом, вы увидите группу кристаллов кубической формы.

Но кристалл никогда не образует кубики.В зависимости от атомов, составляющих кристалл, он может образовывать несколько форм.

••• Даниэль Гризель / Stone / GettyImages

Посмотрите на этот синий кристалл. Это явно не куб. Это потому, что его химические атомы образуют гексагональный кристалл — шестиугольник с заостренным концом. У этого экземпляра есть несколько кристаллических структур, которые образовались друг вокруг друга, благодаря чему вы получаете этот «заостренный» вид.

Конечно, кристаллы разных типов могут образовывать даже более сложные структуры.Подумайте о ДНК, сложном примере молекулярной кристаллической структуры. Он имеет форму двойной спирали — в отличие от куба, образованного поваренной солью.

В научных экспериментах по выращиванию домашних кристаллов обычно используется поваренная соль, поэтому вы можете ожидать увидеть кубические структуры.

••• Deepwoodsgoodsshop

Как провести собственный эксперимент по выращиванию кристаллов

Сделать собственные кристаллы в домашних условиях легко, если вы используете набор. Нам нравится этот набор для выращивания кристаллов, поскольку он безопасен и прост в использовании, а также позволяет наблюдать два разных типа образования кристаллов.

Это потому, что набор позволяет выращивать кристаллы соли на двух разных поверхностях. Один из них позволяет выращивать кристаллы на кусках углерода. По мере формирования кристаллов они будут расти по поверхности углерода, образуя породу, покрытую кристаллами.

Другой позволяет выращивать кристаллы на небольшом хлопке. Шероховатая поверхность веревки — идеальное место для образования кристаллов. По мере роста кристаллической структуры она начинает разветвляться. В итоге вы получите древовидную форму с веревочным «стволом» и хрустальными ветвями.»

В обоих случаях формирование кристаллов требует времени. Но вы начнете видеть прогресс через несколько часов, а ваши прекрасные кристаллы закончат расти через два-три дня. После того, как они сформируются, кристаллы станут хрупкими. Но нанесение на них прозрачного лака для ногтей или лака для волос может помочь им сохранить форму.

Любите выращивать кристаллы? Попробуйте эти другие научные занятия!

Если вы увлекаетесь кристаллами и геологией (то есть изучением горных пород, кстати), вам понравятся эти другие эксперименты по науке о кристаллах и драгоценных камнях.

••• Amazon

Проведите свои собственные кристаллические раскопки

Археологи являются экспертами в раскопках исторических мест — и вы сами делаете раскопки дома. Этот набор для раскопок из кристаллов драгоценных камней содержит 20 различных типов минералов, таких как кварц и тигровый глаз, а также инструменты для их раскопок на месте раскопок.

••• Amazon

Break Open Some Geodes

Geodes выглядят как обычные камни — пока вы не откроете их и не увидите кристаллы, растущие внутри.Этот набор геодезии от National Geographic поставляется с 10 жеодами, гуглами, которые помогут вам безопасно взломать их, и мини-увеличительным стеклом для более внимательного изучения.

••• Amazon

Создание светящихся кристаллов

Что может быть лучше обычных кристаллов? Очевидно, светящиеся кристаллы. Этот набор для выращивания светящихся кристаллов использует те же принципы, которые описаны выше, и позволяет создавать светящиеся в темноте кристаллы в течение семи-десяти дней.

Как вырастить кристаллы соли в домашних условиях (с помощью соли и воды)

Выращивание кристаллов соли в домашних условиях, используя только соль (хлорид натрия) и воду, — это очень увлекательное занятие для детей.

Ранее мы пробовали украшения из кристаллов на Рождество (сердечки, снежинки, леденцы и Снежный человек) с использованием буры.

В отличие от буры, кристалл соли вырастает / формируется от нескольких дней до недели. Но выращивание кристаллов соли — отличный способ научить науке, лежащей в основе производства соли.

Выращивание кристаллов соли в домашних условиях

Вещи, которые нам нужны

Столовая соль (хлорид натрия — NaCl)

Теплая вода

Тарелки

Цветная бумага, нарезанная различной формы (необязательно)

Пищевые красители (по желанию)

Процесс изготовления кристаллов соли

Наполните контейнер наполовину теплой водой.Теплая вода помогает быстро растворить соль.

Добавьте чашку соли в теплую воду и непрерывно помешивайте, пока соль полностью не растворится. Повторяйте процесс до тех пор, пока соль не перестанет растворяться. В конечном солевом растворе не должно быть остатков соли. Это называется перенасыщенным солевым раствором.

Теперь аккуратно разлейте соленую воду по разным тарелкам. Вы можете добавить в раствор несколько капель пищевого красителя, чтобы получить цветные кристаллы соли.

Разместите обрезанные листы бумаги. Поскольку мы стремились создавать из кристаллов рождественские украшения — мы сделали елку, звезду и снеговика. Но это совершенно необязательный шаг. Вы даже можете формировать кристаллы прямо на тарелке без каких-либо бумаг.

Теперь нам нужно поместить тарелки на солнечный свет. Весь процесс образования кристаллов соли займет от 3 до 4 дней, в зависимости от температуры в помещении и наличия солнечного света.

Вот наши наблюдения за следующие дни подряд.

День 1

Бумага еще влажная, погруженная в насыщенный солевой раствор. Мы начали видеть слой кристаллов соли, образовавшихся на поверхности раствора.

День 2

Слой кристаллов соли был утолщен, и мы могли видеть кристаллы соли, очевидно, поверх бумаги и позже плавающие поверх насыщенного раствора.

День 3

Почти вся вода из насыщенного раствора испарилась, оставив после себя кристаллизованную соль.Слой был достаточно толстым, чтобы показать кристаллы, образовавшиеся поверх погруженной бумаги.

Кусочки бумаги были еще влажными. Поэтому нам пришлось вынуть их из тарелки, чтобы они полностью высохли на солнце.

День 4

Вы можете видеть кристаллы соли, образовавшиеся по всей бумаге, включая обратную сторону. Теперь рубка елки имела полный снежный эффект из-за образования кристаллов соли

Наука за выращиванием кристаллов соли

Вот несколько важных терминов, которые вам необходимо знать, прежде чем разбираться в науке о кристаллах соли.

Раствор: Когда вы смешиваете два или три вещества равномерно или полностью для создания однородной смеси, которая называется раствором.

Растворитель: Вещество, растворяющее другое (в нашем эксперименте растворителем является вода).

Растворенное вещество: Вещество, которое растворяется (в нашем эксперименте — поваренная соль)

Чтобы приготовить раствор, нужно растворить растворенное вещество в растворителе. Когда вы помещаете растворенное вещество в растворитель, молекулы этих веществ сталкиваются друг с другом, создавая процесс растворения.Поскольку эти молекулы находятся в постоянном движении, молекулы растворителя бомбардируют молекулами растворенного вещества.

Процесс растворения обычно занимает больше времени. Чтобы сократить время, необходимое для формирования решения — у вас есть два варианта:

Увеличьте температуру раствора.

Попытайтесь увеличить движение между молекулами, перемешивая растворенное вещество и растворитель вместе.

После растворения растворенного вещества в растворителе образуется три типа раствора:

Ненасыщенный раствор: Раствор, который может поглощать больше растворенных веществ.

Насыщенный раствор: Где больше нельзя растворять растворенное вещество.

Сверхнасыщенный раствор: Он представляет собой раствор, способный поглотить больше растворенных веществ, чем в обычном сценарии. Например, теплая вода может поглотить больше соли, чем вода комнатной температуры.

Итак, давайте разберемся, как в процессе кристаллизации сформировались кристаллы соли:

Как только растворенное вещество (соль) растворяется в растворителе (воде), ионные связи разъединяются, образуя ионы, поскольку эти ионы будут притягиваться молекулами в растворителе (воде).

Когда раствору дают остыть, молекулы растворителя (воды) начинают связываться вместе, оставляя ионы соли не на своем месте. Эти оставленные ионы образуют осадок как на бумаге, так и на пластине. Когда вода испаряется, атомы ниацина и хлора связываются вместе, поскольку нет молекул воды, которые разделяли бы их. Со временем все больше этих упавших молекул соли связываются вместе, образуя кристаллы соли (в форме куба).

Идеи расширения

Мы сделали этот научный проект на рождественскую тематику.Вы можете выбрать понравившуюся тему. Например, попробуйте сделать кристаллы в форме яйца на пасху.

Например, попробуйте использовать разные соли — повторите эксперимент с морской солью, не йодированной солью, английской солью, солью буры и йодированной солью. Проверьте различные формы образовавшихся кристаллов.

Замените растворитель — попробуйте использовать вместо водопроводной воды дистиллированную воду и наблюдайте за изменением формы кристаллов.

Растущие кристаллы сахара

Это не эксперимент, потому что результаты можно съесть.Это кулинарный проект, который показывает, как наука является частью нашей жизни — даже конфеты! Сахар твердый. Каждое маленькое зернышко или кристалл сахара состоит из множества отдельных молекул сахара. Молекулы расположены очень упорядоченно, что придает сахару его форму. Рок-леденцы сделаны из кристаллов сахара. Кристаллы становятся больше, чем те, которые вы найдете в пачке сахара или в сахаре, который вы покупаете для приготовления печенья. Их легко выращивать — просто попробуйте! Осторожно: раствор сахара / воды очень горячий.Пожалуйста, будьте осторожны при смешивании и заливке.

Материалы:
Помните — вы будете есть результат — не используйте ничего, что вы не использовали бы для приготовления пищи)
3 стакана сахара
1 стакан воды
Тяжелая кастрюля
Чистые банки или высокие стаканы
Чистая нить , соломка или палочка для мороженого

1) Подготовьте аппарат для выращивания кристаллов. Вам нужно подвесить веревку в контейнере так, чтобы она не касалась стенок или дна. Если вы используете веревку, вы можете привязать ее к карандашу, а затем положить карандаш на верхнюю часть банки, как показано на этом изображении.

Смочите нить и обмакните ее в сахар, чтобы на нити прилипло несколько кристаллов. Это даст вашим конфетам возможность начать расти.

2) Положите в кастрюлю три стакана сахара и добавьте 1 стакан воды. Может показаться, что сахара слишком много / недостаточно воды, но все будет нормально! Поставьте сковороду на плиту и нагрейте водно-сахарный раствор. Осторожно перемешайте. По мере того, как раствор нагревается, растворяется все больше и больше сахара. Решение будет выглядеть мутным. Нагрейте его, пока раствор не станет прозрачным и не начнет пузыриться.Будьте очень осторожны — раствор очень горячий. Дайте ему остыть в течение 5-10 минут, прежде чем продолжить.

3) Разлейте раствор по банкам. Убедитесь, что веревка не касается сторон или низа. Выращивание кристаллов требует времени, потому что кристаллы растут по мере испарения воды. Накройте верх бумажным полотенцем или кофейным фильтром, чтобы пыль не попала в банку. Поставьте банку в такое место, где ее не побеспокоят.

4) Проверяйте свои кристаллы каждый день. Если на верхней части банки образуется корка кристаллов, просто удалите ее вилкой или ложкой, чтобы вода могла испаряться.Если кристаллы образуются на стенках / дне емкости, перелейте раствор в чистую емкость и поместите нитку в чистую емкость.

5) Когда ваша конфета станет достаточно большой, вы можете вынуть ее и съесть. Если вы хотите сохранить его, просто дайте ему высохнуть, а затем храните в закрытом контейнере. Он не испортится, но если вы его оставите, он может привлечь ошибки! Наслаждаться!

выращивание кристаллов с помощью воронения и аммиака — полный урок науки!

Сохраните эту идею на потом!

Есть много экспериментов с кристаллами! Мы любим делать все виды кристаллов.Сегодня мы узнаем о выращиваемых кристаллах с использованием воронения и аммиака. Это забавный поворот на классических кристаллах соли и один из наших любимых проектов классической научной ярмарки!

Как выращивать кристаллы воронения и аммиака

Следуйте этим инструкциям, чтобы научиться выращивать кристаллы воронения и аммиака! Этот научный эксперимент в кристаллическом саду такой красивый, и детям нравится повторять его снова и снова!

Есть ли заменитель воронения для стирки?

Этот эксперимент будет намного проще, если вы будете использовать воронение белья.Однако это не всегда получается.

Если вы не можете найти жидкое воронение для белья, попробуйте собственное воронение порошкового белья:

Как приготовить порошковое воронение

Вы можете приготовить собственную суспензию для воронения, смешав три чашки пищевой соды с 1/2 чайной ложкой порошка пигмента берлинской синей. Смешайте это с дистиллированной водой в соотношении 1: 1, чтобы приготовить домашнее воронение.

Как сделать кристаллы для воронения — проект Science Fair

Чтобы превратить любой научный эксперимент или научную демонстрацию в проект научной ярмарки, все, что вам нужно добавить, — это проверить переменные!

Вы можете использовать наш план урока по синим кристаллам, чтобы превратить ваши вороненые кристаллы и кристаллы аммиака в законченный проект научной ярмарки или научный эксперимент с гипотезой, переменными и записью данных!

Если вы хотите получить больше удовольствия от изучения кристаллов, ознакомьтесь с нашим списком классических проектов научной ярмарки, как выращивать кристаллы соли в домашних условиях.

Гипотеза синения и кристаллов аммиака

Для этого эксперимента по науке о кристаллах все, что вам нужно, чтобы начать свой эксперимент, — это гипотеза!

Вот несколько переменных для тестирования:

• Что будет, если не добавить воронение?
• Имеет ли значение аммиак, насколько быстро образуются кристаллы?
• Изменяет ли основной материал способ образования кристаллов?

Объяснение науки о синении и кристаллах аммиака

Кристаллы воронения и аммиака — еще один тип кристаллов соли.Вы можете узнать, как сделать кристаллы соли здесь.

Однако добавление воронения изменяет химический состав кристаллов. Воронение содержит суспензию ферроцианида железа, содержащую частицы железа.

Вместо кристаллов соли, образующихся друг вокруг друга, как это типично для ионных кристаллов, кристаллы образуют кристалл, «цветущий» вокруг частиц железа, который создает гораздо более органические кристаллы, которые являются нежными и совсем не похожи на стандартную квадратную соль. кристалл.

Аммиак не меняет способ образования кристаллов, но ускоряет процесс образования кристаллов.

Принадлежности для эксперимента по синению и кристаллу аммиака

Сделайте покупки по этим партнерским ссылкам Amazon, чтобы получить все, что вам не хватает, перед тем, как начать этот эксперимент!

Для обеспечения безопасности вам также потребуются ножницы, защитные очки и детские латексные перчатки.

Указания по выращиванию кристаллов с помощью воронения и аммиака

Сделать воронение кристаллов на удивление просто! Вот как это сделать:

Смешайте в миске 3 столовые ложки воды, соли и нашатырного спирта.

Добавьте 6 столовых ложек воронения к той же смеси и перемешайте.

Нарежьте губки небольшими квадратиками. Вы можете разложить их на тарелке или положить в банку, как мы.

Вылейте раствор на губки.

Подождите несколько дней.

При желании вы можете добавить еще жидкости на дно контейнера на 2 или 3 день, но мы обнаружили, что в этом нет необходимости.

Примерно через 1-2 недели ваши перистые кристаллы будут готовы к осмотру!

Осмотрите эти кристаллы через увеличительное стекло, чтобы увидеть, чем они отличаются от обычных кристаллов соли.

Другие эксперименты по науке о кристаллах

Проекты Super Fun and Easy Crystal Science Fair

Как сделать кристаллы без буры

Научный проект по кристаллам буры

Квасцы

Сохраните эту идею на потом!

Общее: Выращивание кристаллов самостоятельно

Хорошо, пора перейти к актуальной теме: как выращивать кристаллы? Я постараюсь сначала дать общее описание, а затем перечислить некоторых из наиболее перспективных кандидатов на отдельных должностях.Обратите внимание, что почти вся эта информация собрана из разных источников и отражает только мой (ограниченный) опыт.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Все твердые вещества имеют ограниченную растворимость в каждом растворителе, таком как вода. Раствор, содержащий максимальное количество так называемого растворенного вещества на объем, называется насыщенным раствором. Если количество растворителя уменьшается (например, путем испарения) или растворимость уменьшается (в большинстве случаев за счет снижения температуры), получается перенасыщенный раствор.Такой раствор нестабилен, но он «избавится» от избытка растворенного вещества путем кристаллизации.

КАК — ОСНОВНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Поскольку меня больше всего интересует выращивание плавающих кристаллов или агрегатов, я в основном это и опишу. Для получения больших и, возможно, даже монокристаллов предпочтительна медленная кристаллизация, потому что чем быстрее вы пытаетесь вырастить кристаллы, тем выше вероятность получения большего количества кристаллов меньшего размера. Поэтому остановлюсь на так называемом «методе испарения».Для этого вам понадобится насыщенный раствор соединения, а также (не слишком маленький) затравочный кристалл.

Мы начинаем с приготовления насыщенного раствора при температуре около 40 ° C и даем ему остыть до комнатной температуры (к.т.). Для работы вам понадобится некоторое количество раствора, объемы от 200 до 500 мл должны хорошо справиться с этой задачей. Налейте рассчитанное количество вещества и соответствующее количество воды в чистую емкость, желательно из стекла. Медленно нагрейте смесь, помешивая, пока все твердые частицы не растворятся, для этого хорошо подойдет водяная баня.Продолжайте нагревать раствор еще немного и при необходимости отфильтруйте его с помощью кофейного фильтра. Дайте раствору остыть в надежном месте.

Через один или два дня на дне емкости должны образоваться кристаллы. Раствор перелить в новую (чистую!) Емкость. Этот раствор будет использован для формирования нашего кристалла путем простого испарения воды. Чтобы дать четкое предпочтение относительно того, где должна происходить кристаллизация, необходим так называемый затравочный кристалл. Это может быть любой кристалл (или совокупность кристаллов) одного и того же материала.Обычно вы найдете подходящий образец в изначально кристаллизованном материале. Теперь самое сложное: прикрепите нейлоновую нить к затравочному кристаллу — можно использовать клей, но петля надежнее закрепит затравочный кристалл. Другой конец нити прикрепите к ручке или подобному предмету и поместите его над контейнером таким образом, чтобы кристалл свободно висел в растворе, не касаясь дна или стенок контейнера. Теперь просто подождите от нескольких дней до недель, пока раствор медленно испарится и кристалл начнет расти.

Когда вы насытились своим кристаллом, выньте его из раствора и дайте ему высохнуть на воздухе. Помните, что при обращении он все еще растворяется в воде! Рекомендуется хранение в пластиковых ящиках (или аналогичных).

Как выращивать кристаллы в домашних условиях

Большинству детей известны формы снежинок, изящных узорчатых решеток из правильно расположенных кристаллов. Возможно, они также наблюдали образование ледяных папоротников на стеклянных окнах в морозную погоду. Чего они, возможно, не осознавали, так это того, что это твердое состояние чего-то, что также может быть найдено в жидкой форме, в данном случае воды.

Кристаллы образуются, когда жидкое состояние больше не жизнеспособно, из-за температуры охлаждения или из-за высыхания раствора, удерживающего их в жидкой форме. Наука описывает такие растворы как перенасыщенные. Другими словами, в окружающей жидкости слишком много химического вещества.

В Природе процесс кристаллизации можно увидеть в кратковременном образовании снега и сосулек. В более долгосрочной перспективе это можно увидеть в кальцитовых сталактитах и ​​сталагмитах, образованных капающей водой, насыщенной минеральными солями, в подземных пещерах.В течение еще более длительных периодов мы можем наблюдать формирование розового кварца или аметиста, а также других драгоценных камней, рубинов, изумрудов и сапфиров.

Кристаллы образуют правильные геометрические формы, отражающие химические связи, скрепляющие вещества. По этой причине кристаллы разных химикатов имеют разную форму. Некоторые кристаллы, например алмазы, очень прочные, потому что они не становятся жидкими, кроме как при очень высоких температурах и высоком давлении. Другие легко переходят из одной формы в другую, например, лед, соль и сахар.

Это самые простые в изготовлении кристаллы, а маленькие дети могут смастерить и съесть кристаллы сахара или леденцов. Но предупредите их, что большинство других кристаллов могут быть ядовитыми.

Кристаллы сахара получают путем размешивания сахара в теплой воде до тех пор, пока он не перестанет растворяться и на дне стакана не появится сладкий осадок. Затем воду перенасыщают сахаром. Окуните в раствор кусок шероховатой нити и дайте ему высохнуть на несколько часов, пока он не станет жестким и твердым.Эти маленькие зернышки представляют собой затравочные кристаллы, которые станут больше, если мы обвяжем веревкой карандаш и позволим ей свисать в стеклянной банке с сахарным раствором. В течение следующих нескольких дней кристаллы сахара будут расти по всей нити, которая действует как фитиль, втягивая раствор и осаждая его на растущих кристаллах по мере его высыхания.

Кристаллы соли можно сделать, капнув крепкий солевой раствор на пористый камень и дав ему высохнуть. Можно добавить пищевой краситель, чтобы получились красивые цветные пленки из кристаллов, таких как лишайник.Более крупные кристаллы можно сделать из соли или квасцов, не допуская их слишком быстрого высыхания.

Дети постарше могут растопить цветы серы, желтый порошок, в стеклянной посуде над кипятком. По мере охлаждения жидкости они могут наблюдать образование ярко-желтых палочек из хрупких кристаллов. Это часто делается в химической лаборатории, чтобы продемонстрировать различные формы или изотопы одного и того же химического вещества. Точно так же сажа и алмазы являются изотопами углерода.

В Интернете есть много информации о выращивании кристаллов, от самых простых занятий для маленьких детей до сложных и требовательных проектов по демонстрации геологических процессов или созданию произведений искусства.

Вы можете купить детские наборы для выращивания кристаллов. Для детей младшего возраста они состоят из фигурных вырезанных карточек, пропитанных цветными растворами и высушенных. Когда они стоят несколько дней с основанием в воде, по всей карте распускаются кристаллы пастельного цвета. Таким образом, дети могут изучать основы химии и геологических процессов, создавая сады из кристально цветущих деревьев и кустов.

Для детей старшего возраста растворы густого сиропообразного стекла, которые когда-то использовались для консервирования яиц, можно использовать для наполнения банок, в которые капают только один или два цветных кристалла, таких как синий сульфат меди, фиолетовый перманганат калия, белые квасцы или зеленый сульфат железа. .Через несколько дней они сформируют растущие цепочки кристаллов, похожие на угловатые водоросли, поднимающиеся со дна банки, образуя красивые цветные леса.

Среди множества других образовательных наборов для изготовления кристаллов, наборы для выращивания кристаллов Смитсоновского института, Национального географического музея и музея естественной истории отлично подходят для детей старше десяти лет.