Растить солевые кристаллы на разных объектах в качестве интересной формы искусства, или же просто в качестве научного эксперимента — это просто и весело! В этой инструкции я расскажу вам, как сделать кристалл из соли на напечатанных на 3Д-принтере решетках и структурах, но вы можете растить их дома практически на чем угодно, что только можете себе представить… даже на них самих.
Процесс прост и его активная подготовка и проведение занимают около часа, а затем кристалл растет в течение нескольких дней.
Если вы выращиваете его в качестве вводного научного эксперимента, то сможете продемонстрировать в домашних условиях, как создаются растворы и как образовываются кристаллические формы соли. Смотреть на это — весело и интересно!
Я приступил к этому эксперименту, чтобы выяснить, могу ли я влиять на форму, чтобы они росли определенным образом или определённого размера, который основывается на решетчатой структуре, на которой они выращиваются.
Шаг 1: Нужные компоненты
Для выращивания своих солевых кристаллов нужно:
- Соль. Можно растить практически из любой соли, тем не менее, наилучшие результаты достигаются при использовании сульфата меди или сульфата магния. Вы также можете проводить эксперименты с кухонной солью, морской солью, розовой солью и т.д. Если вы используете сульфат меди, то оденьте нитриловые перчатки! В своих экспериментах я использую сульфат магния.
- Дистиллированная вода
- Чистый контейнер, как минимум на 5 см шире, чем кристалл, который вы хотите вырастить. Прозрачные контейнеры имеют здесь преимущество перед окрашенными, так как сквозь них видно, что растет внутри, а если вы используете еще и кухонную утварь, то будете уверены, что ваш контейнер не боится нагрева и не лопнет.
- Объект, на котором будет расти кристалл, или струна, экспериментируйте с решетчатыми структурами, как это делал я!
- Что-то, на чем можно подвесить ваш объект в растворе: палка, китайская палочка для еды, провод, струна и т.д.
- Кастрюля, достаточно большая для кипячения нужного количества воды и соли для проекта.
- Ложка для перемешивания.
Шаг 2: Создаём солевой раствор
Измерьте объем воды:
- Поместите объект в контейнер
- Залейте в контейнер с объектом воду, чтобы узнать, сколько воды вам понадобится
- Перелейте воду в измерительный контейнер, чтобы определить получившийся объем
- Измерьте количество соли: 3 части воды к 1 части соли (в растворе будет чуть меньше 30% соли)
- Вскипятите воду.
- После закипания уменьшите жар плиты до низкого.
- Высыпьте соль в воду и мешайте, пока она полностью не растворится. Выключите плиту.
- Аккуратно вылейте раствор в контейнер с помещенным в него объектом
- Поместите контейнер с раствором в место, где вы оставите его на время роста.
Шаг 3: Поместите объект или струну в солевой раствор
Чтобы просто вырастить солевой кристалл:
- Поместите палочку или ложку сверху посередине контейнера
- Обмотайте струну по центру палочки\ложки, чтобы она свисала вниз и была погружена в раствор примерно на 4 или более см от дна контейнера.
- Оставьте контейнер там, где его не будут трогать, и смотрите, как растёт кристалл
Чтобы растить солевой кристалл на объекте:
Проделайте практически то же самое, что и в предыдущем списке. Подвесьте объект на струне, чтобы он висел на расстоянии минимум 5 см от дна контейнера. Вы можете подвесить объект при помощи палочек или проводов.
Так как я использовал решетчатые структуры, то подвешивал их как с помощью провода, так и при помощи палочек для еды.
Шаг 4: Ждите, пока кристаллы не вырастут
Не тревожьте контейнер, но следите за тем, как растут ваши кристаллы.
Я советую вам оставить контейнер как минимум на 1 день, но для лучших результатов дайте 3 дня на рост. В какой-то момент большинство соли будет находиться в кристалле, и он просто перестанет расти.
Шаг 5: Аккуратно вытащите ваши кристаллы их раствора
Когда вы определите, что он вырос до нужного размера и формы, аккуратно вытяните его за струну, или вытащите из раствора. Если они соединились с вашим объектом сквозь весь контейнер, то при помощи ножа аккуратно отсоедините их от стенок контейнера, стараясь не повредить структуру вашего творения.
Шаг 6: Хотите кристаллы бОльших размеров?
Перед тем, как убрать струну или объект от устройств, которым вы их подвешивали, подумайте, хотите ли вы вырастить кристалл еще большего размера. Если да, то повторите процесс и ваши кристаллы станут больше. Каждый раз вам нужно лишь делать новый солевой раствор.
Если вы будете повторять процесс для выращивания больших кристаллов, то очень важно после кипячения воды и создания солевого раствора дать воде остыть до комнатной температуры, а уже затем опускать конструкцию в раствор.
Если вы не остудите воду, то она растворит уже готовые и вы как бы начнёте сначала.
Шаг 7: Образцы моих работ
Это фотографии одних и тех же кристаллов, которые прошли через три солевых раствора, посмотрите на разницу в размерах.
Я добился относительно ровного перехода от объекта к кристаллу, каждый раз опуская объект глубже в раствор.
Шаг 8: Радуйтесь результатам!
Как только вы вырастили их до желаемого размера, аккуратно отделите струну\объект от приспособлений, с помощью которых вы их подвешивали и дайте готовому изделию высохнуть, положив его на салфетку.
В будущих экспериментах вы можете попытаться использовать водопроводную и бутилированную воду, цветную воду, а также можете использовать разные типы соли, например йодированную, соль без йода, морскую соль и т.д.
Выращивая их на разных структурах, заметили ли вы разницу в их форме?
Я был удивлен, обнаружив, что кристаллы, выращенные на разных уровнях объекта, напечатанного из белого пластика, выросли разного размера.
Шаг 9: Другие эксперименты с выращиванием
Шаг 10: Дополнительная информация по выращиванию
Изучение кристаллов и их структуры называется кристаллографией. Кристалл представляет собой твердое тело, состоящее из различных атомов или молекул, расположенных в однородном повторяющемся порядке, основанном на его уникальной форме. Это приводит к тому, что материал имеет определенную форму и цвет и обладает другими характерными свойствами.
Они могут быть большими или маленькими, но все они имеют одинаковую «форму». Соль и сахар являются примерами. Столовая соль NaCl имеет кубическую структуру. Кристаллы снега образуют шестигранную структуру. Алмаз (используемый в ювелирных изделиях и режущих инструментах) также является примером; он состоит из чистого углерода. Графит (используется в карандашах и смазочных материалах) также является кристаллом из углерода.
Как растут кристаллы?
В растворе, растворитель (вода) может держать только определенное количество растворенного вещества. Это называется растворимостью раствора. Если температура раствора увеличится, то горячая вода сможет растворить больше твердого вещества, чем холодная вода. Это связано с тем, что молекулы нагретой воды движутся дальше друг от друга, оставляя место для растворения более твердого вещества. Когда твердое вещество перестаёт растворяться, то раствор считается насыщенным.
По мере охлаждения этого раствора молекулы воды снова сближаются, и в растворе остаётся меньше места для удержания такого же количества растворенного твердого вещества. Так как вода отпускает избыток растворенного вещества, то в этот момент кристаллы начинают формироваться и строиться друг на друге. Этот процесс называется рекристаллизацией и, в зависимости от условий, можно получить массу многочисленных мелких или один большой кристалл.
Как формируются кристаллы и как мы контролируем темпы его роста?
В этом эксперименте вы будете выращивать кристаллы из насыщенного раствора. Во время рекристаллизации, начало процесса роста кристаллов называется «зарождением». Кристаллизацию могут инициировать частицы пыли на поверхности раствора, однако эта ситуация неконтролируема. Чтобы получить контролируемый рост, «затравочный кристалл» привязывают к куску нити и погружают в раствор. По мере того, как температура раствора продолжает падать, на нитке накапливается больше кристаллов. Скорость, с которой происходит кристаллизация, будет влиять на качество. Лучшие — это те, которые растут МЕДЛЕННО.
КЛЮЧЕВЫЕ ТЕРМИНЫ
Кристалл — это твердое тело с определенной геометрической формой. Форма состоит из гладких плоских поверхностей, которые встречаются в острых краях или углах.
Кристаллография — отрасль химии, изучающая кристаллы и их структуру.
Нуклеация — когда растворенные молекулы в насыщенном растворе сталкиваются с частицей пыли или твердой поверхностью (например, струной или затравочным кристаллом), они будут склонны адсорбироваться и накапливаться на поверхности. Твердая поверхность обеспечивает участок зарождения для формирования кристаллов.
Рекристаллизация представляет собой процесс, который использовался для очистки твердого вещества путем растворения его в соответствующей жидкости, а затем получение материала, выходящего из раствора в кристаллической форме.
Насыщенный раствор — раствор, в котором в растворителе растворено максимальное количество растворенных веществ.
Затравочный кристалл — начальная поверхность для растущего.
Форма кристалла — атомы, которые занимают позиции с определенными геометрическими отношениями друг с другом. Это структурное расположение его атомов однозначно определяется химией вещества и определяет форму. В кристаллографии формы могут быть сгруппированы в семь систем: кубический, тетрагональный, гексагональный, тригональный, орторомбический, моноклинный, триклинный.
Растворимость — максимальное количество растворенного вещества, которое может растворяться в определенном объеме растворителя при данной температуре, известно как растворимость растворенного вещества. Растворимость растворенного вещества обычно увеличивается с повышением температуры.
Раствор — однородная смесь двух или более веществ. Например, сахар, растворенный в воде, является раствором.
Растворитель — жидкость, в которой растворяется растворенное вещество. В этом проекте растворителем является вода.
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, 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.
Вы любите проводить научные опыты и хотите привлечь к этому своих детей? Самый лучший способ для этого - попробовать вместе вырастить кристалл из обычной соли, которая наверняка есть у каждого в доме.
Правила техники безопасности
В основе опыты лежит химическая реакция насыщенного раствора соли. Как поваренная, так и морская практически каждый день используется в быту, она не нанесёт вам вреда. Но всё-таки старайтесь работать в перчатках и платке. Это предупредит попадание в жидкость посторонних предметов - пыли, волос.
Если у вас на руках есть незажившие ранки или заусенцы, нужно быть очень осторожным, так как раствор может разъесть кожу в повреждённых местах и вызвать острые болевые ощущения.
Для того чтобы вырастить такой кристалл в домашних условиях, вам не потребуется никакого лабораторного оборудования. Всё необходимое есть у вас под рукой.
У правильных кристаллов из соли должны быть ровные, крупные грани
Не следует добавлять натуральные или искусственные красители. В этом нет смысла: кристалл соли всё равно вырастет бесцветным.
Как вырастить кристалл
Итак, в качестве реактивов в опыте выступят вода и соль, а оборудованием послужат:
Обратите внимание! Банки или стаканы должны быть абсолютно чистыми. Любая соринка на их внутренней поверхности может стать основой для роста дополнительных кристаллов, которые помешают основному.
Приготовление раствора
Зародыш кристалла морской или поваренной соли
Подготовьте зародыши, на которых будут расти кристаллы. Они должны быть крупными, чтобы вы без труда закрепили их на нитке.
Проще всего сделать отбор следующим способом: насыпьте в солонку соль и трясите, пока все мелкие кристаллы не выпадут наружу. Те, что не прошли через отверстия солонки и остались внутри, отлично подходят для нашей цели. Выберите из них самый большой, с формой, близкой к прямоугольнику, с минимумом отклонений.
Старайтесь выбирать самые крупные и ровные кристаллы в качестве зародыша будущего кристалла
Отобранный зародыш закрепите на нитке, а её, в свою очередь, намотайте на палочку или карандаш, чтобы со временем было легко регулировать глубину погружения.
Рост
Наступает основная и самая длительная фаза эксперимента. В насыщенный раствор, перелитый во вторую банку, погрузите зародыши, укутайте ёмкость чем-то тёплым, чтобы жидкость медленнее остывала.
Если раствор был достаточно насыщенным и чистым, уже через день зародыши немного увеличатся. В противном случае они растворятся.
Теперь накройте банку сверху бумагой, чтобы избежать попадания сора и пыли, и оставьте на 3–4 дня. Вода постепенно будет испаряться, а соль выпадать в осадок, нарастая на зародыше и обеспечивая рост кристаллов.
Именно на этом этапе могут проявиться ошибки, допущенные в процессе подготовки. Например, вы могли неправильно закрепить на кристалле петлю нити, и она просто врастёт в середину. Чтобы избежать этого, крепите зародыш не в узелке, а в нитяной петле, оба конца которой выводятся наружу. После того как процесс роста закончится, потягивайте поочерёдно за концы петли, чтобы ослабить прихват, и достаньте нить.
Вы можете задать любую форму кристаллу в период роста
Если вы хотите вырастить кристалл быстро, то спустя несколько дней достаньте его из ёмкости. За прошедшее время он уже должен увеличиться в размерах. Приготовьте новый насыщенный раствор соли и снова опустите туда кристалл. Некоторые специалисты советуют просто досыпать необходимое количество соли в банку и тщательно перемешать.
Кристаллы всегда привлекают внимание своей красотой, натуральностью и необычностью. Такими характеристиками обладают не только природные виды камней, но и искусственно созданные. Многие рукодельницы, начинающие химики задаются вопросом, как вырастить кристалл из соли в домашних условиях? Давайте разберемся с этой задачей, а также узнаем, что необходимо для создания такой красоты, как ускорить процесс роста, что добавить к раствору, чтобы получился яркий синий или голубой камень.
Что понадобится для выращивания кристаллов в домашних условиях
Чтобы в домашних условиях вырастить настоящий кристалл, необходима специальная посуда и соответствующий раствор. Процесс очень длительный, поэтому за считанные дни может ничего не получиться. Рост камня зависит от многих факторов: насыщенности раствора, температуры и влажности воздуха, вида соли, используемой для кристалла, основания. Для успешного выращивания такой красоты нужно подготовить:
- Емкость, где будет произрастать соляной кристалл (размеры могут быть любыми, все зависит от желаемой величины камня). Важен материал, из которого выполнена посуда. Он не должен окисляться в соленой воде и отдавать цвет.
- Поваренная соль (которая используется в домашнем обиходе).
- Палка, чтобы мешать раствор (из дерева или стекла).
- Фильтровальная бумага белого цвета или салфетки.
Как быстро вырастить кристалл из поваренной соли и воды
Задаваясь вопросом, как вырастить кристалл из соли, приготовьтесь, что для этой задачи вам понадобиться от 3 недель до 6-7 месяцев, в зависимости от желаемого размера итогового изделия. Полученный камень будет очень ломким, поэтому не стоит к нему прикасаться руками. Чтобы сохранить надолго такой шедевр, покройте изделие прозрачным лаком. Рассмотрим пошаговый процесс приготовления кристалла из поваренной соли:
Цветной кристалл: голубой или синий своими руками
Как вырастить кристалл из соли синего цвета? Только с использованием специальных пищевых красителей, которые могут дать не яркий оттенок. При смешивании соли и воды, туда же стоит добавить небольшое количество синего цвета. Когда молекулы начнут соединяться, кристалл приобретет необычный голубой оттенок. Для выращивания ярко синего камня придется иметь дело с медным купоросом.
Купить данное вещество вы можете в любом магазине для садоводов и дачников. С ним необходимо делать те же действия, что и с солью. Но поскольку химический состав медного купороса может быть опасен для здоровья, раствор рекомендуется убрать в недоступное для детей и животных место. Вот пошаговый процесс создания темно-синего кристалла:
Как сделать большой белый кристалл из морской соли
При использовании классического варианта выращивания кристаллов, их делают из поваренной соли, которая используется в пищу. Этот продукт в больших количествах присутствует на полках любого продуктового магазина и стоит совсем недорого. Но из каких солей выращивать кристаллы лучше? Морская соль тоже подойдет для поставленной цели. Разница в том, каким получится результат.
Для получения необычных шедевров природы, нужно в одну емкость поставить выращивать кристалл из поваренной соли, а в другую – из морской. Во втором случае скорость роста может быть больше, так же как и плотность полученного камня. Внешний вид кристаллов тоже может отличаться, но только незначительно, поскольку молекулы морской и поваренной соли практически одинаковы.
Чтобы сделать крупный кристалл белого цвета из морской соли, воспользуйтесь таким способом:
- Приготовьте прозрачный стакан (или стеклянную банку) для будущего процесса.
- Растворите в теплой родниковой воде большое количество морской соли, процедите жидкость через плотную ткань или марлю.
- Влейте насыщенный раствор в выбранный стакан.
- Возьмите один кристалл морской соли, привяжите к нему нить и опустить в емкость с полученной жидкостью на несколько недель или месяцев.
- Когда размер камня будет таким, как вам нужно, выньте его, просушите салфетками и покройте лаком.
- Получив белый камень, окрасить его в другой цвет вы не сможете, поскольку пищевые краски будут стекать со стенок. Единственный выход для получения яркого оттенка камня – добавлять пигмент прямо в раствор, из которого будет расти кристалл.
- Если в процессе роста камня уровень жидкости снизится до минимума, влейте в емкость раствор такой же консистенции.
Фото и картинки кристаллов красивой и необычной формы
Когда через несколько месяцев у вас получится необычной красоты кристалл, вы обязательно захотите показать изделие друзьям, знакомым и сфотографировать его. Вот поэтому интернет уже полон фотографиями таких необычных камней. Они разные по форме: квадратные, прямоугольные, круглые и древовидные. Есть и оригинальные цвета кристаллов из соли: желтые, синие, голубые, красные. Посмотрите ниже подборку фотографий самых оригинальных вариантов солевых камней, выращенных дома.
Кристалл… От этого слова прямо-таки веет магией. Не знаю как насчет магических свойств кристаллов, а вот разнообразными полезными физическими свойствами они точно обладают. Кристаллы широко применяются в современной электронике, оптике и других областях техники. Ну и, конечно же, кристаллы просто красивы. Они притягивают взор своей правильной формой и природной симметрией. Причем это касается не только драгоценных кристаллов, но и кристаллов, выращенных из подручных средств.
Мы уже кое-что знаем о кристаллическом состоянии вещества из статьи о . Настало время перейти к практическим занятиям 🙂
Эксперимент по выращиванию кристаллов имеет ряд особенностей. Одной из таких особенностей является длительность проведения опыта. Дело все в том, что хороший и красивый, а, главное, большой кристалл нельзя вырастить быстро. На это нужно время. Именно поэтому опыт по выращиванию кристаллов в течение девяти дней развивался в рубрике , где вы могли наблюдать за ходом процесса и, даже может быть, вести параллельно свой эксперимент. Эта статья является обобщением полученных в ходе опыта сведений. Итак, инструкция для тех, кто хочет сам вырастить кристалл.
Для этого нам понадобятся:
- Емкость, в которой будет расти кристалл. Лучше всего, если емкость будет прозрачной, например, стеклянная банка. В этом случае будет удобно наблюдать за течением процесса.
- Небольшой кусочек картона, чтобы вырезать крышечку для емкости
- Воронка
- Фильтровальная бумага или любой материал, с помощью которого можно будет профильтровать раствор. Можно использовать салфетку.
- Нитка. Лучше взять нитку потоньше и более гладкую, например, шелковую.
- Ну и, конечно же, то вещество, из которого мы будем выращивать кристалл. В опыте используется медный купорос. Кристалл из него должен получиться красивого голубого цвета. К тому же достать медный купорос довольно просто – обычно он продается в любом садово-огородном магазине. Если же вам не удалось найти медный купорос или просто лень идти в магазин, то можно использовать любое кристаллическое вещество, например, обычную поваренную соль или сахар.
Перед началом опыта я вас должен предупредить на случай, если вы захотите повторить его, о мерах личной безопасности. Вы будете работать с химическими веществами, которые могут принести вам вред. Не используйте для своего опыта пищевые емкости, пользуйтесь защитными средствами (перчатки, очки), тщательно мойте свою лабораторную посуду. При попадании химических веществ на кожу или в глаза, тщательно промойте их водой. При попадании внутрь – обратитесь к врачу.
Ну вот, с формальностями покончено, приступим.
День 1.
Как я уже говорил, выращивание кристаллов – это процедура, имеющая некоторые особенности. Еще одна особенность этого опыта помимо длительности – это необходимость выращивания так называемой затравки, т.е. небольшого кристаллика, на основе которого будет расти большой кристалл. Можно обойтись и без затравки, но в таком случае сложно вырастить красивый монокристалл. Поэтому лучше все-таки затравку вырастить, тем более, что в этом нет ничего сложного.
Приготовим насыщенный раствор.
Насыпем в стеклянную емкость немного медного купороса (здесь и далее я буду говорить о медном купоросе, поскольку именно он участвует в опыте, вы же используйте то вещество, которое удалось найти).
Заливаем соль (а медный купорос является серно-медной солью) небольшим количеством горячей воды. Использование горячей воды обязательно, т.к. при повышенной температуре увеличивается растворимость солей.
Лучше поместить емкость на водяную баню, чтобы раствор не охлаждался раньше времени.
Размешиваем соль до растворения, а затем добавляем еще соли и снова размешиваем. Так повторяем до тех пор, пока соль не перестанет растворяться в воде.
Таким образом, мы получили насыщенный раствор соли.
Теперь полученный раствор нужно профильтровать. Сделать это нужно для того, чтобы в растворе не осталось посторонних частиц, например, пыли или примесей. Посторонние частицы могут служить дополнительными центрами кристаллизации, т.е. вокруг них начнут образовываться другие кристаллики, а нам этого не нужно. На данной стадии эксперимента это не очень критично, но позднее чистота раствора будет очень важна.
После того как профильтровали, в раствор нужно кинуть несколько кристалликов соли – на них и начнут образовываться затравки.
Теперь емкость нужно поместить в такое место, где будет обеспечен более-менее постоянный температурный режим (подоконник для этого замечательно подходит), и чем-нибудь прикрыть, чтобы не допустить попадания посторонних примесей.
Раствор начнет охлаждаться и пересыщаться, т.е. соли начнет становиться в растворе больше, чем она может раствориться при данной температуре. Соль начнет кристаллизоваться, а центрами кристаллизации станут те крупинки соли, которые мы добавили в насыщенный раствор. Ждать нужно будет дня 2-3. После этого приступим к следующей стадии эксперимента.
День 2.
Видно, что на дне сосуда стали образовываться кристаллики.
День 3.
Кристаллики подросли. В принципе, их размера достаточно для использования в качестве затравки, но я попробую выдержать их еще один день.
День 4.
Ну что ж, прошло уже достаточно времени, и у нас сформировался неплохой материал для затравки. Осталось выбрать подходящего кандидата.
Уже довольно красиво, не правда ли? Но мы на достигнутом останавливаться не будем и продолжим наш эксперимент.
На вид кажется, что образовавшаяся масса кристалликов представляет собой монолит, но на самом деле разделить кристаллики не представляет особого труда.
Постарайтесь выбрать кристаллик наиболее правильной формы. Я выбрал далеко не самый большой из имеющихся, но его форма мне понравилась больше всего. Чем правильнее будет форма затравки, тем правильнее в дальнейшем будет форма кристалла. Чтобы были более понятны размеры затравки, я рядышком положил спичку.
Теперь нужно к затравке привязать нитку. Как я писал в начале статьи, лучше взять нитку менее ворсистую, чтобы на ее торчащих ворсинках не образовывались побочные кристаллы. Не используйте в качестве подвеса проволоку.
Теперь нитку с затравкой нужно продеть через крышку емкости и закрепить на обратной стороне. Закрепить нужно так, чтобы в любой момент была возможность отрегулировать высоту подвеса. К примеру, можно с обратной стороны намотать излишек нитки на спичку или закрепить нитку скрепкой.
Теперь нам нужно приготовить свежий раствор соли. Делается он таким же способом как и для затравки: растворение в горячей воде соли, пока она не перестанет растворяться, фильтрация раствора. В этот свежий раствор мы и помещаем нашу затравку. Проследите, чтобы затравка не касалась дна и стенок емкости, иначе кристалл начнет расти неправильной формы.
И вот теперь у нас есть два пути. Первый — более сложный. Он требует больше внимания и усилий. Дело в том, что наиболее красивые и правильные по форме кристаллы получаются, когда процесс кристаллизации идет медленно. Следовательно, нам нужно обеспечить плавное охлаждение раствора соли. Для этого нужно нашу емкость с затравкой помещать в термососуды, постоянно контролировать температуру раствора. Говоря простым языком, возни довольно много. Но и награда за такие усилия стоящая — кристалл получится максимально чистый и правильной формы.
Второй путь гораздо проще. Вы поместили затравку в горячий раствор и можете на какое-то время про него забыть, предоставив процесс кристаллизации на волю случая. При этом способе растущий кристалл может не быть идеальной формы, но процесс роста будет быстрее.
Я выбрал второй путь. В конце-концов, пройдя по более простому пути и получив некоторый опыт, я всегда могу проделать и более сложный вариант эксперимента. К тому же нужно иметь ввиду, что быстрый вариант опыта – это вовсе не означает, что его можно провести за пару часов. Даже при ускоренном опыте кристалл будет расти несколько дней. В случае же длительного варианта эксперимент может растянуться на 1 – 2 месяца.
Но и в том и другом случает нужно следить за ростом кристалла. Лишний раз доставать кристалл и трогать его не нужно — это может сказаться на его форме. Если на кристалле или нитке стали образовываться побочные кристаллики, их нужно аккуратно снимать, чтобы они также не портили форму основного кристалла.
И еще один момент. Если вы опустили в раствор затравку, а она не стала увеличиваться, а совсем наоборот, растворяется, то это означает, что вы приготовили ненасыщенный раствор. Процедуру приготовления раствора придется повторить.
Итак продолжаем следить за ростом кристалла. Если у вас возникли вопросы, можете обратиться ко мне в комментариях или через форму .
День 5.
За сутки кристалл значительно вырос. На фото кристалл в сравнении со спичкой и кристалликом — дублером затравки, который я вчера оставил на всякий случай.
Однако, как видите, форма кристалла не идеальна, имеется множество дефектов. Это результат быстрого роста кристалла. Но он мне все равно нравится 🙂
Я обновил раствор так, как это делал раньше, и снова опустил туда кристалл. Так как размеры кристалла значительно увеличились по сравнению с предыдущим днем, потребовалась корректировка высоты подвеса затравки. Эксперимент продолжается.
День 6.
Кристалл подрос. Снова обновил раствор медного купороса.
День 7.
Кристалл уже еле влезает в мой стакан! Не забываем очищать нить от наростающих маленьких кристалликов.
День 8.
День 9.
Ну, вот и наступил, я считаю, последний день эксперимента. Последний не потому, что далее кристалл расти не сможет, а потому, что в моей лабораторной посуде ему стало тесновато. Достаем кристалл, обрезаем ему под самый корень ниточку и промакиваем салфетками. От любования своим произведением искусства нас отделяет один шаг. Дело в том, что если оставить кристалл как есть, он довольно скоро разрушится. Чтобы этого не произошло, его нужно «одеть» в защитную оболочку. Самый лучший вариант, это покрыть его прозрачным лаком. Можно и поместить его в герметично закрывающуюся посуду, например, в банку. Но мне кажется, что наилучший вариант — это все же покрыть его лаком. Это придаст ему дополнительный блеск, да и наблюдать его можно будет, что называется, вживую, а не через стекло.
А вот теперь можно и хорошенько рассмотреть кристалл. Конечно, его форма не получилась идеальной. Но я нарочно выбрал быстрый путь роста кристалла вместо качественного. В любом случае, я остался доволен полученным результатом. За девять дней кристалл вырос более чем на семь сантиметров в длину — довольно неплохой результат!
Я даже захотел дать ему название. Дают же крупным и уникальным драгоценным камням имена. Например, как знаменитому бриллианту дали название «Граф Орлов». Мой кристалл, конечно, далеко не бриллиант, но мне он по-своему дорог 🙂 Поэтому не без доли юмора, я решил назвать получившийся семисантиметровый камушек Малышом.
Удачных вам экспериментов!
Loading...