Volkhp.ru

Аграрный журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как выращивать искусственные кристаллы в домашних условиях?

Выращивание кристаллов рубина и других искусственных камней в домашних условиях

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

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

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

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

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

Как вырастить кристаллы рубинов синтетически?

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

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

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

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

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

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

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

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

Набор для выращивания кристаллов рубина в домашних условиях

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

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

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

Выращивание кристаллов из соли в домашних условиях

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

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

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

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

Выращивание кристаллов из сахара в домашних условиях

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

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

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

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

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

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

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

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

Выращивание кристаллов из медного купороса в домашних условиях

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

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

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

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

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

Интересные факты о драгоценных камнях!

Существует 3 весовые категории бриллиантов:

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

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

Творческие проекты и работы учащихся

Предложенная исследовательская работа по химии «Я выращиваю кристаллы» содержит в себе описание теоретической информации о кристаллах, их виде и способах образования, а также рассмотрены возможные варианты самостоятельного выращивания кристаллов в домашних условиях.

Подробнее о проекте:

Ученик школы в рамках своего проекта на тему «Я выращиваю кристаллы» излагает самые интересные факты о кристаллах, дает характеристику разным по внешним признакам и природе происхождения кристаллам, знакомится со способами их выращивания в домашних условиях.

Оглавление

Введение
1. Самые интересные факты о кристаллах.
2. Выращивание кристаллов из сахара в домашних условиях.
Заключение
Приложение

Введение

Берем 1/4 стакана воды и две ложки сахара. Смешиваем, доводим на огне до получения сиропа. Макаем деревянную палочку в сироп и немного обсыпаем сахаром. Подобным образом делаем требуемое количество заготовок и оставляем их до полного высыхания на ночь.

В кастрюле из 2 стаканов воды и 5 стаканов сахарного песка на небольшом огне, постоянно помешивая, готовим сахарный сироп. После этого оставляем сироп немного остыть. Берем кусочки бумаги чуть больше диаметра наших стаканов и протыкаем их палочками. Главное, чтобы бумага плотно зафиксировалась на палочке. Бумага будет являться держателем и крышкой для стакана.

Остывший, но еще горячий сироп разливаем по стаканам. Добавляем немного пищевого красителя, тогда кристаллы в итоге получатся цветными. Опускаем в стаканы наши палочки с бумагой и оставляем в покое до созревания кристалла. Важно при этом не касаться стенок и дна! Каждый день кристаллы увеличиваются и через 7 дней уже все готово!

Полученные сахарные кристаллы красивы, и еще они очень вкусные!

Заключение

Говоря о кристаллах, мы чаще всего представляем себе сверкающие, излучающие свет и цвет кристаллы драгоценных камней – топазов, рубинов, аметистов, бриллиантов. Но на самом деле почти весь мир состоит из кристаллов. Соль и сахар, снег, лед, глина и песок, сотни других веществ – все это не что иное, как кристаллы.

В результате проведенного исследования гипотеза полностью подтвердилась: мне удалось вырастить кристаллы из сахара в домашних условиях. Кристаллы растут в насыщенном растворе при постепенном испарении жидкости.

Искусственное выращивание кристаллов имеет огромную ценность для человека, так как такие кристаллы широко применяются в науке, технике, оптике.

Результаты моего исследования могут быть использованы на уроках окружающего мира, а также интересны другим ребятам.

Полученные в процессе исследования знания, навыки и умения обязательно пригодятся мне в дальнейшей учебе на уроках химии и физики.

Как вырастить кристаллы соли

Получение красивых кристаллов дома

Кристаллы выглядят привлекательно, притягивают взгляд и завораживают. Драгоценные камни, используемые в ювелирном деле, — это кристаллы минералов.

Благодаря современным технологиям люди научились самостоятельно выращивать подобную красоту, и синтетические драгоценные камни сложно отличить от кристаллов природного происхождения. Поваренная соль тоже способна расти в виде кристаллов. Чтобы убедиться в этом, рассмотрим способы выращивания соли в домашних условиях.

Материалы для выращивания соли

Чтобы вырастить кристалл соли, подготовьте соответствующий раствор и специальную посуду. Сам процесс отнимет несколько месяцев, поэтому придется запастись терпением. На рост кристалла соли влияет влажность воздуха, температура в помещении, насыщенность раствора, вид используемой соли. Чтобы удачно завершить эксперимент, потребуются такие компоненты:

• емкость из материала, не способного к окислению в соленой воде (подойдет стеклянная банка);

• поваренная или морская соль;

• медная проволока или нитка;

• салфетки или фильтровальная бумага;

• деревянная или стеклянная палочка для помешивания раствора.

Процесс выращивания соли

  1. В емкость налить дистиллированную воду и насыпать соль. Соль необходимо сыпать до тех пор, пока перемешивание не станет вызывать затруднения.
  2. Полученную смесь поставить на водяную баню и дождаться полного растворения соли в воде.
  3. Процедить раствор через фильтровальную бумагу или салфетку в подготовленную банку.
  4. Привязать к нитке небольшой кристалл соли и опустить в охлажденную жидкость. Второй край нитки привязать к палочке, длина которой больше диаметра горлышка банки. Палка поможет зафиксировать нитку с кристаллом, который постоянно находится в подвешенном состоянии.
  5. Полученную конструкцию накрыть куском ткани или салфеткой, затем поставить в место с наименьшими перепадами температуры.
  6. В ходе эксперимента нельзя прикасаться к банке, двигать и вытягивать нитку с кристаллом. Конструкция должна стоять неподвижно.
  7. Через 4 недели кристалл увеличится до размеров фасоли, через 8 недель диаметр камня достигнет 4 см. Если необходим кристалл соли большего размера, придется подождать еще несколько месяцев.
  8. Готовый кристалл нужного диаметра аккуратно извлечь из банки и вытереть салфеткой. Чтобы уберечь кристалл от внешних повреждений, рекомендуется покрыть камень прозрачным лаком для ногтей.
  9. После высыхания лака можно любоваться кристаллом соли.

Таким же способом выращивается кристалл синего цвета — для этого в раствор добавляется синий пищевой краситель.

Как вырастить кристалл белого цвета из морской соли

Для создания белого кристалла из морской соли потребуются материалы, описанные выше. Сам процесс выращивания соли происходит следующим образом.

  1. В стеклянной емкости приготовить насыщенный солевой раствор. В 100 г горячей воды добавить 40 г морской соли и помешивать раствор, пока соль не растворится.
  2. Полученную жидкость остудить, затем отфильтровать.
  3. Дать раствору постоять несколько часов, затем отфильтровать еще раз.
  4. К медной проволоке присоединить крупицу морской соли большого размера и опустить в емкость с раствором таким образом, чтобы кристалл не касался дна.
  5. Накрыть банку листом бумаги, чтобы внутрь не попали посторонние предметы и пыль.
  6. Через два дня осторожно вытащить проволоку с кристаллом, переместить ее в другой сосуд и перелить туда раствор.
  7. Один раз в неделю жидкость фильтруется.
  8. Через несколько дней рост соленого кристалла станет заметным. Выращивать камень можно до тех пор, пока не образуется кристалл требуемого диаметра.

Выращенный камень из соли отличается повышенной ломкостью и хрупкостью, поэтому не стоит держать его в руках без причины. После покрытия лаком кристалл рекомендуется хранить в закрытой емкости, чтобы не повредить. Описанными способами можно вырастить в домашних условиях множество солевых кристаллов разного цвета, используя при приготовлении раствора пищевые красители ярких оттенков. Чтобы узнать, какие еще кристаллы можно вырастить дома, нажмите здесь. Такие эксперименты безопасны для детей.

Выращивание кристаллов в домашних условиях

Выращивание кристаллов поваренной соли

Выращивание кристаллов медного купороса

Выращивание красных кристаллов меди

Кое-что жидких кристаллах

Выращивание кристаллов: Основные этапы

Искусственные и природные кристаллы


Кристаллик сахара


Кристаллы меди (Cu)


Кристаллическая сера (S)


Поваренная соль (NaCl)


Йодид калия (KI)


Квасцы калия — алюминия


Кристалл в кристалле

Выращивание кристаллов в домашних условиях

Как вырастить кристалл

Выращивание кристаллов в домашних условиях.

Что нужно знать!

Выращивание кристаллов — процесс очень интересный, но бывает достаточно длительным. Полезно знать, какие процессы управляют его ростом; почему разные вещества образуют кристаллы различной формы, а некоторые их вовсе не образуют; что надо сделать, чтобы они получились большими и красивыми.
Если кристаллизация идёт очень медленно, получается один большой кристалл (или монокристалл, например при выращивании искусственных камней), если быстро — то множество мелких (или поликристалл, например металлы).
Выращивание кристаллов в домашних условиях производят разными способами. Например, охлаждая насыщенный раствор. С понижением температуры растворимость веществ уменьшается (в основном, это касается безводной соли), и они, как говорят, выпадают в осадок. Сначала в растворе и на стенках сосуда появляются крошечные кристаллы-зародыши. Когда охлаждение медленное, а в растворе нет твёрдых примесей (скажем, пыли), зародышей образуется немного, и постепенно они превращаются в красивые кристаллики правильной формы. При быстром охлаждении возникает много мелких кристалликов, почти никакой из них не имеет правильную форму, ведь их растёт множество и они мешают друг другу.
Выращивание кристаллов можно осуществить и другим способом — постепенным удалением воды из насыщенного раствора. И в этом случае чем медленнее удаляется вода, тем лучше получается результат. Оставьте открытым сосуд с раствором при комнатной температуре на длительный срок, накрыв его листом бумаги, — вода при этом будет испаряться медленно, и пыль в раствор попадать не будет. Растущий кристаллик можно либо подвесить в насыщенном растворе на тонкой прочной нитке, либо положить на дно сосуда. В последнем случае кристаллик периодически надо поворачивать на другой бок. По мере испарения воды в сосуд следует подливать свежий раствор. Даже если исходный кристаллик имел неправильную форму, он рано или поздно сам выправит все свои дефекты и примет форму, свойственную данному веществу, например превратится в октаэдр, если используете соль хромокалиевых квасцов, ромб — если используете медный купорос.
Выращивание кристаллов — процесс занимательный, но требующий бережного и осторожного отношения к своей работе. Теоретически размер кристалла, который можно вырастить в домашних условиях таким способом, неограничен. Известны случаи, когда энтузиасты получали кристаллы такой величины, что поднять их могли только с помощью товарищей.
Но к сожалению есть некоторые особенности их хранения (конечно каждая соль и вещество имеют свои особенности). Например, если кристаллик квасцов оставить открытым в сухом воздухе, он, постепенно теряя содержащуюся в нём воду, превратится в невзрачный серый порошок. Чтобы предохранить его от разрушения, можно покрыть бесцветным лаком. Медный купорос и поваренная соль — более стойки и Вы смело можете с ними работать.

Читать еще:  Можно ли выращивать аквариумные растения без co2?

Как вырастить кристалл

Вырастить кристалл можно из разных веществ: например из сахара, даже каменные – искусственное выращивание камней, с соблюдением строгих правил по температуре, давлению, влажности и других факторов (искусственные рубины, аметисты, кварц, цитрины, морионы).
В домашних условиях, конечно, всего этого у нас не получится, поэтому поступим другим образом. Будем выращивать кристаллы соли. У всех у нас есть дома обычная пищевая соль (её химическое название хлорид натрия NaCl). Подойдёт и любая другая соль (соль — с химической точки зрения), например, можно получить красивые синие кристаллы из медного купороса или любого другого купороса (например железного). Можно использовать квасцы (двойные соли металлов серной кислоты), тиосульфата натрия (раньше использовался для изготовления фотографий). Для всех этих солей (да и вообще для соли) не требуется особых каких-то условий: сделали раствор, опустили туда «зародыш» (всё это подробно описано ниже) и растёт он себе, каждый день прибавляя в росте.
Да, не следует раскрашивать раствор, где растёт Ваш кристалл, например красками или чем — нибудь подобным, — это лишь испортить сам раствор, а кристалл всё же не покрасит! Лучший способ получить цветные кристаллы — это подобрать нужную по цвету соль! Но будьте внимательными: например кристаллы жёлтой кровной соли имеют красно-оранжевый цвет — а раствор получается жёлтым.
Вот теперь можем приступить!

Выращивание кристаллов поваренной соли

Кристаллы поваренной соли — процесс выращивания не требует наличия каких-то особых химических препаратов. У нас всех есть пищевая соль (или поваренная соль), которую мы принимаем в пищу. Её также можно назвать и каменной — всё одно и то же. Кристаллы поваренной соли NaCl представляют собой бесцветные прозрачные кубики. Начнём. Разведите раствор поваренной соли следующим образом: налейте воды в ёмкость (например стакан) и поставьте его в кастрюлю с тёплой водой (не более 50°С — 60°С). Конечно, в идеальном варианте, если вода не будет содержать растворённых солей (т. е. дистиллированная), но в нашем случаем можно воспользоваться и водопроводной. Насыпьте пищевую соль в стакан и оставьте минут на 5, предварительно помешав. За это время стакан с водой нагреется, а соль растворится. Желательно, чтобы температура воды пока не снижалась. Затем добавьте ещё соль и снова перемешайте. Повторяйте этот этап до тех пор, пока соль уже не будет растворяться и будет оседать на дно стакана. Мы получили насыщенный раствор соли. Перелейте его в чистую ёмкость такого же объёма, избавившись при этом от излишек соли на дне. Выберите любой понравившийся более крупный кристаллик поваренной соли и положите его на дно стакана с насыщенным раствором. Можно кристаллик привязать за нитку и подвесить, чтобы он не касался стенок стакана. Теперь нужно подождать. Уже через пару дней можно заметить значительный для кристаллика рост. С каждым днём он будет увеличиваться. А если проделать всё то же ещё раз (приготовить насыщенный раствор соли и опустить в него этот кристаллик), то он будет расти гораздо быстрее (извлеките кристаллик и используйте уже приготовленный раствор, добавляя в него воды и необходимую порцию пищевой соли). Помните, что раствор должен быть насыщенным, то есть при приготовлении раствора на дне стакана всегда должна оставаться соль (на всякий случай). Для сведений: в 100г воды при температуре 20°С может раствориться приблизительно 35г поваренной соли. С повышением температуры растворимость соли растёт.
Так выращивают кристаллы поваренной соли (или кристаллы соли, форма и цвет которых Вам больше нравится)

Выращивание кристаллов медного купороса

Кристаллы медного купороса — выращиваются подобным образом, также, как с поваренной солью: cначала готовится насыщенный раствор соли, затем в этот раствор опускается понравившийся маленький кристаллик соли медного купороса.
Внимание! медный купорос — — химически активная соль! Поэтому для удачности опыта в этом случае воду нужно взять дистиллированную, т. е. не содержащую других растворённых в ней солей. Из под крана воду тоже лучше не брать, так как она во-первых содержит растворённые соли, во-вторых может быть сильно хлорированной. Примеси (особенно карбонаты в жёсткой вроде) вступают в химические реакции с медным купоросом, из-за чего раствор сильно портится.
Если всё в порядке, — продолжим. Если Вы решили не переливать раствор из ёмкости, в которой первоначально рос маленький кристаллик, тогда подвесьте кристаллик, что — бы он не касался других кристалликов, оставшихся на дне!

Выращивание кристаллов производят не только из растворов, но и из расплавов соли. Ярким примером могут служить жёлтые непрозрачные кристаллы серы, имеющие форму ромба или вытянутых призм. Но с серой, особо, работать не советую. Газ, образующийся при её испарении, вреден для здоровья.
Можно избежать роста отдельных граней кристаллика. Для этого эти грани надо нанести раствор вазелина или жира.

Выращивание кристаллов меди:

Теперь вырастим красные кристаллы меди. Нам необходимы медный купорос, поваренная соль, стальная пластинка по форме сечения ёмкости (немного меньшего периметра. Можно использовать стальную стружки или кнопки), где будут расти кристаллы меди и кружок из промокательной бумаги в форме сечения. Итак, положите немного медного купороса на дно пузырька (желательно равномерно по площади). Сверху насыпьте поваренной соли и закройте всё это вырезанным кружком бумаги. На неё положите железную пластинку (или засыпьте стальной стружкой). Всё это вместе надо залить насыщенным раствором поваренной соли (такой раствор мы готовили из поваренной соли). Оставьте ёмкость приблизительно на неделю. За это время вырастут иглоугольные красные кристаллы меди. Когда идёт процесс роста старайтесь не переносить ёмкость, а также очень нежелательно изымать кристаллики из раствора.

Можно вырастить кристалл разноцветным и многослойным. Их получают путём приготовления растворов квасцов (двойные соли серной кислоты) и переносят поочерёдно выращиваемый кристаллик из одного раствора в другой. Если смешать горячие концентрированные растворы сульфатов алюминия Al2(SO4)3 и калия K2(SO4), а полученный раствор охладить, то из него начнут кристаллизоваться квасцы — двойной сульфат калия и алюминия 2KAl(SO4)2•12Н2О. Квасцы растворяются в воде так: 5,9 г на 100 г воды при 20 °С, но уже 109 г — при 90 °С в пересчёте на безводную соль. При хранении на воздухе квасцы выветриваются. При температуре 92,5 °С они плавятся в своей кристаллизационной воде, а при нагревании до 120 °С обезвоживаются, переходя в жжёные квасцы, которые разлагаются лишь при температуре выше 700 °С. Молекулы воды, входящие в состав квасцов, связаны химической связью с ионами калия и алюминия, поэтому соли квасцов имеют формулу, которую правильнее записывать в виде комплексной соли [K(H2O)6][Al(H2O)6](SO4)2.

Кое-что о жидких кристаллах — это вещества, которые ведут себя одновременно как жидкости и как твёрдые тела. Молекулы в жидких кристаллах, с одной стороны, довольно подвижны, с другой — расположены регулярно, образуя подобие кристаллической структуры (одномерной или двумерной). Часто уже при небольшом нагревании правильное расположение молекул нарушается, и жидкий кристалл становится обычной жидкостью. Напротив, при достаточно низких температурах они замерзают, превращаясь в твёрдые тела. Регулярное расположение молекул в жидких кристаллах обусловливает их особые оптические свойства. Их свойствами можно управлять, подвергая действию магнитного или электрического поля. Это используется в жидкокристаллических индикаторах часов, калькуляторов, компьютеров и последних моделей телевизоров.

Итак, процесс выращивание кристаллов в домашних условиях разделим на основные этапы:
Этап 1: Растворить соль, из которой будет расти кристалл, в подогретой воде (подогреть нужно для того, чтобы соль растворилось немного больше, чем может раствориться при комнатной температуре). Растворять соль до тех пор, пока будете уверены, что соль уже больше не растворяется (раствор насыщен!). Рекомендую использовать дистиллированную воду (т. е. не содержащую примесей других солей)
Этап 2: Насыщенный раствор перелить в другую ёмкость, где можно производить выращивание кристаллов (с учётом того, что он будет увеличиваться). На этом этапе следите, чтобы раствор не особо остывал.
Этап 3: Привяжите на нитку кристаллик соли, нитку привяжите например к спичке и положите спичку на края стакана (ёмкости), где налит насыщенный раствор (этап 3). Кристаллик опустите в насыщенные раствор.
Этап 4: Перенесите ёмкость с насыщенным раствором и кристалликом в место, где нет сквозняков, вибрации и сильного света (выращивание кристаллов требует соблюдение этих условий).
Этап 5: Накройте чем-нибудь сверху ёмкость с кристалликом (например бумагой) от попадания пыли и мусора. Оставьте раствор на пару дней.
Важно помнить!
1. кристаллик нельзя при росте без особой причины вынимать из раствора
2. Не допускать попадание мусора в насыщенные раствор, наиболее предпочтительно использовать дистиллированную воду
3. следить за уровнем насыщенного раствора, периодически (раз в неделю или две) обновлять при испарении раствор


Этап 1: Растворяем соль в подогретой воде


Этап 2: Мешаем до полного растворения (до тех пор, пока соль не будет больше растворяться)


Этап 3: Привязываем и опускаем в перенасыщенный раствор нитку


Этап 4: Даём раствору остыть и ждём появление малых кристаллов медного купороса


Этап 5: Кристалл медного купороса — если подождать подольше!

Как выращивать искусственные кристаллы в домашних условиях?

Выращивание кристаллов в домашних условиях..

  • Авторы
  • Руководители
  • Файлы работы
  • Наградные документы

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Каждую зиму я любуюсь узорами, которые рисует мороз на оконных стеклах и за инеем, который украшает зимой голые ветки деревьев. Всё это кристаллы! Кристаллы – это твердые тела, которые имеют упорядоченное, симметрическое строение. В переводе с греческого слово «кристалл» означает «прозрачный лед». Вначале так называли горный хрусталь. Горный хрусталь принимали за лед, который так сильно замерз, что уже не тает. Главной особенностью кристалла считали его прозрачность, поэтому позднее так стали называть все прозрачные твердые тела. Сейчас словом «кристалл» называют все твердые тела с упорядоченной внутренней структурой, которая часто проявляется в виде правильной геометрической формы тела.

Все кристаллы делятся на две большие группы: идеальные и реальные. Идеальные кристаллы – математическая модель, которой пользуются ученные, чтобы описать свойства настоящих кристаллов. Реальные кристаллы – те, с которыми мы сталкиваемся в жизни. Они имеют различные примеси, шероховатые поверхности, могут иметь неправильную форму.

Так же кристаллы делят на группы по их происхождению: природные (естественные) и искусственные (выращенные человеком). Природные кристаллы вырастают в недрах планеты в естественных для роста условиях. Искусственные кристаллы выращиваются в лабораториях или домашних условиях.

Оказывается, многие из самых обычных веществ вокруг нас, представляют собой кристаллы. Мы встречаемся с ними повсюду и даже не подозреваем об этом.

На улице — если взять маленькую песчинку и мысленно увеличить её до размеров спичечного коробка (и она не будет содержать примесей), то такая диковинная сосулька будет кристаллом горного хрусталя.

Кристаллы хрустят у нас под ногами, почти полгода покрывая огромные пространства земли — снег. На кухне — едим кристаллы, например, соль или сахар.

Это все примеры минеральных кристаллов. Но ведь многие кристаллы являются продуктами жизнедеятельности организмов. Некоторые виды моллюсков обладают способностью наращивать на инородных телах, попавших в раковину, перламутр. За 5-10 лет появляется драгоценный камень жемчуг, имеющий кристаллическое строение.

В морях и океанах рифы и целые острова сложены из кристалликов углекислого кальция, входящих в состав скелета беспозвоночных животных – коралловых полипов.

Кристаллы принято относить к неживой природе. Но границу между живым и неживым провести очень сложно.

Простые организмы – вирусы, могут соединяться в кристаллы. Конечно, в кристаллическом состоянии они не подают никаких признаков живого, но когда внешние условия становятся благоприятными, например, вирусы попадают внутрь клетки организма, они оживают и начинают размножаться.

Существуют кристаллы, которые можно даже съесть! Это поваренная соль и сахар, которые имеются на каждой кухне. Ведь каждая отдельная частица этих веществ — это кристалл!

Я очень люблю узнавать все новое и интересное, мне нравится экспериментировать и наблюдать, поэтому, не смотря на то, что выращивание кристаллов хорошо изучено, мы решили вырастить кристаллы из различных доступных веществ — обычной поваренной соли и сахара, а также из медного купороса. Ведь он должен получиться очень красивым!

Актуальность моей работы состоит в том, что выращивание кристаллов – это увлекательное занятие, самое простое и доступное для большинства ребят. Кристаллы можно выращивать различной формы и цвета в любое время года.

Цель: вырастить кристаллы поваренной соли, сахара и медного купороса в домашних условиях.

Гипотеза: кристаллы поваренной соли, сахара и медного купороса можно вырастить дома.

1. Узнать, что такое кристаллы.

2. Изучить способы выращивания кристаллов.

3. Вырастить кристаллы соли, сахара и медного купороса.

4. Наблюдать за ростом кристаллов.

5. Подвести итоги работы.

Объект: кристаллы.

Предмет: процесс образования кристаллов.

1. Изучение литературы.

1. ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ

1.1. Результаты опроса.

В начале своего исследования я опросила своих одноклассников, учителей и родителей. Меня было интересно узнать, что такое кристаллы и можно ли кристаллы вырастить дома?

Вот что я узнала:

1. Одни считают, что кристаллы — это драгоценные камни, другие думают, что кристаллы это красивые минералы, а некоторые уверены, что никогда в жизни им не приходилось встречаться с кристаллами. И были те, кто затруднились с ответом.

2. Многие считают, что кристаллы можно вырастить дома, но это очень сложно и требует много времени. Некоторые думают, что это не возможно.

1.2. Способы выращивания кристаллов.

Изучив литературу о кристаллах и ответы на мои вопросы, мы провели работу по выращиванию кристаллов в домашних условиях. Самыми популярными веществами для этого являются поваренная соль, медный купорос и сахар.

Способы выращивания кристаллов из различных веществ не слишком отличаются друг от друга:

Приготовить раствор из вещества и воды.

Подготовить кристалл – «затравку». На нем будет расти кристалл.

Опустить «затравку» в раствор и наблюдать за ростом кристалла.

Сухие поваренная соль, сахар и медный купорос состоят из кристаллов. При соприкосновении кристаллов с водой, они растворяются. Быстрее всего кристаллы соли могут образовываться в насыщенном растворе (такой раствор, в котором вещество больше не растворяется). По мере того как вода испаряется, вещество снова образует кристаллы. В домашних условиях можно вырастить кристаллы при соблюдении условий: наличие насыщенного раствора и ниточки с кристаллом-«затравкой». Чтобы жизнь полученного кристалла была долгой, можно покрыть его лаком для ногтей. Он сохранит внутри кристалла воду и не даст ему со временем рассыпаться.

1.3. Эксперимент 1. Выращивание кристалла медного купороса (Приложение 1).

Медный купорос – это соль (соль — с химической точки зрения) голубого цвета, применяется она не только в садоводстве, но и в медицине, в строительстве и даже в пищевой промышленности! Медный купорос ядовит, поэтому нужно соблюдать правила: работать в перчатках, не пробовать на вкус и работать вместе со взрослыми!

Читать еще:  Как выращивать вешенки в домашних условиях в погребе?

Подготовка к эксперименту

Что бы вырастить кристалл из медного купороса, нам понадобились:

1. Медный купорос (купили медный купорос в магазине «Садовод»).

2. Вода (лучше использовать кипяченую воду).

3. Стеклянный стакан или банка.

5. Палочка или обычный карандаш.

6. Резиновые перчатки.

7. Прозрачный лак для ногтей.

Налили в банку воду, затем небольшими порциями добавили соль и размешивали ее до полного растворения. Затем оставили на ночь для так называемой затравки. На следующий день на дне банки образовались кристаллы. Слили раствор, кристаллы достали и выбрали самый большой. К палочке привязали ниточку, к которой подвязали кристаллик (затравку).

Приготовление насыщенного раствора соли.

Налили в банку воду, затем небольшими порциями добавили соль и размешивали ее до полного растворения.

Опустили кристалл в раствор медного купороса. Закрыли салфеткой, чтобы не попадала пыль. Выращивали кристалл 14 дней.

Мы получили кристалл медного купороса. Чтобы придать кристаллу еще более привлекательный вид, покрыли его бесцветным лаком для ногтей. Выращенные кристаллы небольшой формы можно использовать в качестве украшения, например, рамки для фотографий или других предметов.

1.4. Эксперимент 2.Выращивание кристаллов сахара (Приложение 2).

Подготовка к эксперименту

Чтобы вырастить сахарный кристалл на палочке нам понадобились:

1. 2 стакана воды

2. 5 стаканов сахара

3. Деревянные палочки для мини-шашлычков

4. Плотная бумага

5. Прозрачные стаканы

7. Пищевые красители, если хотите вырастить разноцветные кристаллы

Подготовка сахарных палочек (кристаллы – «затравки»)

1. Налили в стакан воды на ¼, насыпали пару столовых ложек сахара и на огне довели сахар до полного растворения, получив сироп. Небольшое количество сахара рассыпали на бумажке, и, обмакнув палочку в сироп, обваляли ее в сахаре. Сахаринки должны прилипнуть со всех сторон, тогда кристалл вырастет ровным.

Заготовив несколько таких палочек, оставили их до полного высыхания, иначе частички сахара начнут осыпаться, как только попадут в горячий сироп. Если это случится, то кристаллу не за что будет цепляться, а значит, он не сможет расти. Поэтому лучше всего заготовить палочки заранее, например, вечером, оставив их сохнуть на ночь.

Затем на наши заготовки надели бумажки.

Приготовление сахарного сиропа

Затем взяли кастрюлю, вылили в нее 2 стакана воды и 2,5 стакана сахара. Поставили на средний огонь и, помешивая, растворили весь сахар, потом в получившийся сироп высыпали оставшиеся 2,5 стакана сахара и варили сироп до полного растворения. Выключили огонь и оставили сироп на плите минут на 15.

Разлили горячий сироп по прозрачным стаканам. Важно, чтобы сироп не успел остыть, иначе кристаллы не будут расти. Если вы хотите сделать цветные сахарные кристаллы, то добавляем немного пищевого красителя и размешиваем его в сиропе.

Опустили заготовку в стакан таким образом, чтобы она не касалась дна и стенок емкости. Бумажка служит как держателем палочки, так и крышкой, защищающей сироп от попадания пыли.

Выращивали кристаллы 7 дней.

Я с интересом наблюдала за процессом, ведь с каждым днем кристалл увеличивался.

У меня выросли вот такие прекрасные кристаллики уже через неделю.

А еще сахарные кристаллы можно просто рассасывать как леденец на палочке.

1.5. Эксперимент 3.Выращивание кристаллов поваренной соли (Приложение 3).

Подготовка к эксперименту

Чтобы вырастить кристаллы из соли на палочке нам понадобились:

1. Поваренная соль. Ее нужно много. Хорошо, если в ней есть большой кристалл для «затравки».

2. Нитка. Это будет основанием кристалла.

3. Жаропрочный стакан.

4. Ложка, чтобы размешивать соль.

5. Бумажная салфетка.

6. Прозрачный лак для ногтей.

Приготовление соленого раствора

На первом этапе нам необходимо растворить соль в воде. Налили в стакан горячую воду. Добавили в стакан столовую ложку соли. Подождали полного растворения соли в воде. Снова добавили соль в стакан, растворили. Повторяли до тех пор, пока соль не начала оседать на дне стакана.

Подготовка кристалла – «затравки»

Закрепили ниточку на палочке и завязали узелок на ниточке. В узелок поместили кристалл-«затравку». Он будет служить основой, к которому впоследствии будут «прилипать» мелкие частицы.

Опустили нитку в стакан с солью. Узелок не должен касаться дна или стенок стакана. Накрыли его салфеткой. Это нужно сделать, чтобы исключить попадание в кристалл пыли и грязи.

Оставили стакан при комнатной температуре. Выращивали кристалл 14 дней.

Достали нитку с кристаллами из стакана, срезали нитку. Чтобы придать кристаллу еще более привлекательный вид, покрыли его бесцветным лаком для ногтей.

Проделав все три эксперимента, я вырастила кристаллы соли, медного купороса и сахара.

Во время работы все свои наблюдения за ростом кристаллов мы записывали в дневнике наблюдений (Приложение 4).

После окончания работы сравнили результаты:

1. Уменьшается объем всех растворов. Это испаряется вода.

2. Кристаллы разной формы, размеров и цвета. Самые крупные – кристаллы медного купороса, самые мелкие – соли. Кристаллы соли в форме куба, кристаллы медного купороса длинные и с заостренным концом, кристаллы сахара разной формы. Кристаллы медного купороса темно-синие и блестящие, кристаллы соли белые и блестящие, кристаллы сахара окрасились в цвет красителей (я думаю, что чистые кристаллы тоже белые). Цвет кристаллов такой же, как цвет раствора.

3. Количество кристаллов разное. Больше всего образовалось кристаллов соли.

4. Кристаллы медного купороса и соли образовались не только на нитке, но и на стенках банки. Кристаллы сахара только на палочках.

5. Кристаллы сахара и соли растут быстрее чем, кристаллы медного купороса. Кристаллы сахара быстрее, чем кристаллы соли. Кристаллы сахара выросли примерно за 7 дней, а кристаллы соли и медного купороса — за 14 дней.

Моя гипотеза полностью подтвердилась — в домашних условиях можно вырастить кристаллы.

Я убедилась, что выращивание кристаллов дома возможно и это не просто увлекательное занятие, но и наука. Мы можем любоваться кристаллами, созданными природой, а можем получить кристаллы дома. Кроме этого, эксперименты с выращиванием кристаллов простые, доступные, недорогие и относительно безопасны.

Выполняя данную работу, я многому научилась: работать с литературой, выращивать кристаллы, наблюдать изменения, записывать результаты и сравнивать их, делать выводы. Узнала много интересного о том, что такое кристаллы, как и где образуются, какие бывают.

Фотоотчет «Этапы выращивания кристаллов медного купороса»

Как выращивать искусственные кристаллы в домашних условиях?

клуб Р-коллекция

когда? новое фото 325

обновление: 2020. 09. 20

Образец: ФМ. Фото: © А.А. Евсеев.

Халькантит синтетический. Выращен на виноградной лозе в домашних условиях. Время роста 14 дней.Образец: Мин. музей им. А.Е. Ферсмана РАН. Фото 1-2: © А.А. Евсеев.

Кристаллы_выращивание (в домашних условиях) \ » Для получения кристаллов лучше всего использовать дихромат калия, буру, сульфаты никеля, меди и железа, алюминиевые и хромовые квасцы и другие соли. » Продолжение — http://www.edu.yar.ru/russian/cources/chem/op/op1.html

23 марта 2012 в клубе друзей минералогии Глеб Вертянкин (Воронежский ун-т) рассказал о своем о п ыте выращивания кристаллов в домашних условиях ( около 30 различных соединений)

Искуственные кристаллы, выращенные Г. Вертянкиным (есть фото)

Чёрные — перманганат калия, самый удачный вариант — растёт крайне плохо.
Белые в банке — нафталин.
Жёлтый — желтая кровянай я соль.
Два зелёных — сульфат железа.
Первые два белых — тиокарбамид.
Предпоследний — лимонная кислота.
Последний — дендритные калиево-алюминиевые квасцы.

1. Халькантит синтетический. Выращен на виноградной лозе в домашних условиях. Время роста 14 дней.Образец: Мин. музей им. А.Е. Ферсмана РАН. Фото 1-2: © А.А. Евсеев. 2 . Слева направо: Г. Вертянкин, Б.И. Вайнтруб и другие у витрины с искуственными кристаллами. .Мин. музей им. А.Е. Ферсмана РАН. 2012. 03. 23. Фото: © А. Евсеев.

1 Ацетат меди (искуственный). 2. Дихромат калия (искуственный). Образец и фото 1-2: Г. Вертянкин.

Сегнетова соль (искуственный кристалл). Образец и фото: Г. Вертянкин.

Аметрин

Аметрин синтетический. Образец: ФМ . Фото: © А.А. Евсеев.

Аммоний-алюминиевые квасцы. Выращены в домашних условиях. Более 6 см. Образец: ФМ (К 4900. Вайнтруб Б.И. Д.П., 2002). Фото: © А.А. Евсеев.

Висмут синтетический (из коллекции XIX века). Более 15 см (верх. фото). Образец: ФМ (№93031. Коллекция: Кочубей П.А. Поступление в музей 1913 г., а в коллекцию — до 1892 г.). Фото 1-2: © А.А. Евсеев

Висмут синтетический. Более 6 см. Образец: ФМ (К 4777. Дар: Дорфман М.Д., 2002). Фото 1-2: © А.А. Евсеев

Дигидрофосфат аммония. Искусственно выращенный кристалл. 29х6х6 см. Образец: ФМ (К 4815). Фото: © А.А. Евсеев.

Кварц

Кварц синтетический. Образец: ФМ (К 4992. Дар: Белаковский Д.И. 2010). Фото: © А.А. Евсеев.

Синтетический кварц. Большой кристалл

20 см. Образцы: ФМ . Фото: © А.А. Евсеев.

Синтетический кварц. Образец: Геологический музей им. В.В. Ершова (МГГУ). Фото: А. Евсеев

Щетка синтетического кварца. Более 30 см. Минералогический музей им. А.Е. Ферсмана РАН. 2009.12.25. Фото: А. Евсеев.

Кварц синтетический. Производство ВНИИСИМС, г. Александров. Более 10 см. Образец: ФМ (К 4842. Дар: ВНИИСИМС, 2000 г.). Фото 1-2: © А.А. Евсеев.

Красная кровяная соль. Высота более 10 см. Друза выращена в домашних условиях, время роста 2 месяца. Образец: ФМ (К 4937. Дар: Вайнтруб Б.И., 2005). Фото: © А.А. Евсеев.

Искуственные кристаллы металлического олова. Сросток 3,5х2,5 см. Новосибирский оловокомбинат. Образец: Минер. музей РГГРУ (Дар: Иванов О.П., 2010.). Фото : © А.А. Евсеев.

Сахар

Искусственно выращенный кристалл сахара. 7х6х4,5 см. Образец: ФМ (К 4814). Фото: © А.А. Евсеев.

Фторфлогопит синтетический. Более 10 см. Образец: ФМ (К 3535. Аникин И.Н., 1967). Фото: © А.А. Евсеев.

Халькантит

Халькантит синтетический. Выращен на виноградной лозе в домашних условиях. Время роста 14 дней.Образец: Мин. музей им. А.Е. Ферсмана РАН. Фото 1-2: © А.А. Евсеев.

Цирконий искусственный. Фрагмент более 10 см. Образец: ФМ (К 3779. ИМЕТ АН СССР, 1972). Фото: © А.А. Евсеев.

Чермигит

В продаже часто встречаются образцы «чермигита» в виде крупных хорошего качества фиолетовых кристаллов на подложке — искусственно созданные образцы, полученные при выращивании аммониевых квасцов в лаборатории Note: Specimens frequently offered for sale of ‘tschermigite’ as large, good quality purple crystals on matrix are artificially created specimens made by growing crystals of this ammonium alum in a laboratory. Источник: http://www.mindat.orgl

Чермигит. Синтетические кристаллы. Образец: Мин. музей им. А.Е. Ферсмана РАН. Фото: © А.А. Евсеев. \ НМК-123

Чермигит синтетический. Кристаллы до 4 см. Образец: ФМ (К 4880. Приобретение. 2002 г.). Фото 1-2: © А.А. Евсеев.

Синтетические минералы в экспозиции Минер. музея им. А.Е. Ферсмана РАН. Фото: © А.А. Евсеев.

Искусственные минералы и другие вешества, выращенные в домашних, лабораторных и заводских условиях .Синтетический кварц и др. Образцы: Минералогический музей им. А.Е. Ферсмана РАН. 2020.09. Фото: А. Евсеев. \ НМК-194

Искусственные кристаллы (сувенир «Каменный цветок»). Краев. музей Ловозер. ГОКа (Ревда, Мурманская обл.). Фото: © А.А. Евсеев.

Хлорид кальция, образующийся при травлении образцов с шх. «Северопесчанская» . Образец и фото: © М. Цыганко.

Из публикаций

находки минералов по листам карты мира: 1 – 2 – 3 – 4 – 5 – 6 – 7 – 8 –9 – 10 –11 –12 – 13 – 14 – 15 – 16 – 17 – 18 –19 –20 – 21 – 22 – 23 – 24 – 25 – 26 – 27 – 28 – 29 – 30 – 31 – 32 — 33

НЕ ТОЛЬКО М ИНЕРАЛЫ: А — Б — В — Г — Д — Е — Ж — З — И — К — Л — М — Н — О — П — Р — С — Т — У — Ф — Х — Ц — Ч — ШЩ — Э — Ю — Я

Как выращивать искусственные кристаллы в домашних условиях?

учитель математики и физики.

«Кристаллы. Их выращивание и применение».

Россия, Краснодарский край, Кореновский район, п. Анапский

  • Понятие о кристаллических телах.
  • Выращивание кристаллов
  • Выращивание кристаллов в школьной лаборатории
  • Свойства кристаллических тел.
  • Заключение
  • Список литературы
  • «Кристаллы. Их выращивание и применение».

    Россия, Краснодарский край, Кореновский район, п. Анапский

    Целью данной работы является сбор информации о кристаллах, о способах их выращивании, о применении в промышленности и ювелирном деле. Работа рассчитана на два года. В рамках данного года были поставлены и решены следующие задачи:

      1. исследованы способы выращивания кристаллов в школьной лаборатории
      2. изучены свойства кристаллических тел

    При работе над данной темой использовались лабораторные комплекты по молекулярной физике и термодинамике, факультативный курс физики, библиотечка журнала «Квант». Актуальность темы состоит в том, что с развитием техники возрос спрос на кристаллы. В СССР самое крупное месторождение пьезоэлектрического кварца было на Украине. Хороший природный кристалл очень дорог. Поэтому перед учёными стоит задача вырастить искусственные кристаллы, удовлетворяющие всем требованиям промышленности. В России много фабрик по выращиванию кристаллов, есть такая фабрика и в нашем крае. В нашей школе никто раньше этой проблемой не интересовался.

    Новизна работы состоит в том, что позволила почувствовать себя в роли экспериментатора и самостоятельно получить образцы кристаллов — аналоги которых применяются в промышленности и в ювелирном деле.

    В результате проделанной работы:

    1. Проведены исследования свойств переохлажденной жидкости
    2. Построены графики зависимости кристаллизации вещества от температуры.
    3. Выращены кристаллы соли, кристаллы алюмокалиевых квасцов.
    4. Получены практические выводы

    Данная работа имеет практическую значимость и может быть использована на уроках физики для изучения темы «Плавление и отвердевание тел, для осмысления практической значимости предлагаемых лабораторных работ.

    « Кристаллы Их выращивание и применение ».

    1. Понятие о кристаллических телах.

    Выйдите на улицу в тихий зимний день, когда медленно падает снег, в присмотритесь к снежинкам. Составленные из тонких ледяных иголочек, они похожи на звездочки. Лишь изредка попадаются сплошные шестиугольные пластинки.

    У этих звездочек всегда шесть лучей. И, тем не менее они разные: ледяные иголочки каждый разложены в новый причудливый узор. Один ученый сделал 2500 фотоснимков снежинок, и все они оказались разные. Толстый лед на реке составлен из шестиугольных столбиков, похожих на карандаши. Они бывают, видны весной во время таяния льда. И иголочки снежинок, и «карандашики» — это кристаллы замерзшей воды.

    Не только кристаллы замерзшей воды, почти все камни, почти все горные породы состоят из кристаллов .Слово «кристаллос» в переводе с греческого означает «лед».. Руды металлов и сами металлы, выплавляемые из этих руд, соль, сахар и многое другое вокруг нас — это все кристаллические вещества. Самые красивые среди кристаллов — драгоценные камни

    Как известно из школьного курса физики, твёрдое тело может находиться в двух состояниях аморфном и кристаллическом. Большинство окружающих нас твёрдых тел – поликристаллы: они состоят из множества отдельных кристалликов, беспорядочно ориентированных друг относительно друга.

    Ориентировку и расположение кристаллов стали и чугуна можно увидеть под микроскопом

    В куске породы нередко встречаются отдельные кристаллы-монокристаллы, какого-либо вещества: кварца, турмалина и т.д.Как правило, кристаллы эти малы, вкраплены в породу и частично скрыты ею.

    Крупные одиночные кристаллы, имеющие свою правильную форму, в природе встречаются очень редко. Но такой кристалл можно вырастить в искусственных условиях.

    Кристаллы обладают особы свойствами, которые зависят не только от того, какие атомы их составляют, но и от того, как эти атомы расположены. Проникнуть во внутренний мир кристаллов помогли рентгеновские лучи, те самые, которыми в поликлинике просвечивают больных. Оказалось, каждый атом в кристалле связан с определенным числом соседних атомов и располагаются они опять-таки в определенном порядке. Для каждого кристалла это число и порядок всегда остаются неизменными.

    У каждого вещества своя форма кристаллов.

    Некоторые вещества имеют не одну, а две, три или даже больше кристаллических форм, конечно тоже строго определенных. Таков, например, углерод. В зависимости от того, как расположены его атомы, он становится либо алмазом — красивым, прозрачным, самым твердым на свете камнем, либо серовато-черным мягким графитом, который вы видите в карандаше. Современная промышленность не может обойтись без самых разнообразных кристаллов.

    Читать еще:  Как выращивать дрожжи спиртовые в домашних условиях?

    Из кристаллов делают много нужных вещей. Например, полупроводниковые кристаллы применяются в радиотехнике, камни в часах — тоже кристаллы. Кристаллы используются в вычислительных машинах, лазерах и многом другом Великая лаборатория — природа – уже не может удовлетворять спрос развивающейся техники, и вот на специальных фабриках выращивают искусственные кристаллы: маленькие, почти не заметные, и большие – массой в несколько килограммов.

    В нашем крае в станице Новотитаровской есть фирма, занимающаяся выращиванием кристаллов для лазерных генераторов, применяемых в медицине. Руководитель лаборатории В. Бадиков утверждает что, из ста заложенных для выращивания кристаллов до промышленных размеров вырастают только 10.Стоимость одного кристалла, как их ласково называют «карамельки» в США сто тысяч, а в новотитаровской лаборатории стоимость «карамельки» сорок тысяч.

    « Кристаллы Их выращивание и применение »

    2. Выращивание кристаллов

    Существуют различные способы выращивания кристаллов. Часто этот процесс требует высоких температур и огромных давлений,(например, для получения искусственных алмазов), но некоторые кристаллы можно выращивать и в домашних условиях

    Мы выращивали кристаллы в школьной лаборатории на занятии кружка.

    Кристаллизация может происходить из раствора, расплава, а также из газообразного состояния вещества.

    В данном объёме той или иной жидкости при постоянной температуре и давлении может раствориться не больше определённого количества того или иного кристаллического вещества. Полученный при этом раствор называют насыщенным.

    Кристалл, помещенный в насыщенный раствор, не будет ни расти, ни растворятся в нём.Если повысить температуру жидкости, то растворимость её повышается, поэтому имеющееся количество растворённого вещества уже не будет насыщать раствор.

    Кристалл, помещённый в ненасыщенный раствор, начнёт в нём растворяться. Если насыщенный раствор охладить, он станет пересыщенным.

    Пересыщенные растворы могут сохраняться, в з амкнутых сосудах долгое время, не кристаллизуясь. Однако достаточно попасть в раствор малейшей частице кристалла, как раствор немедленно начнет кристаллизоваться.

    Таким образом, пересыщение раствора является необходимым, но не достаточным условием для кристаллизации.

    Чтобы кристаллизация началась, нужно внести в раствор «затравку» – небольшой кристалл растворённого вещества.

    «Затравка» готовится следующим образом. Нужно взять две стеклянные банки и тщательно их вымыть. В одну из них нужно налить тёплую воду и насыпать выбранное кристаллическое вещество. Помешивая раствор нужно следить за растворением. Когда вещество перестанет растворяться, нужно аккуратно слить раствор во вторую банку так, чтобы туда не попало нерастворившееся вещество. Затем нужно банку накрыть стеклом. Когда раствор охладится, нужно снять стекло и через некоторое время можно увидеть образовавшиеся в банке кристаллики Дня два нужно дать подрасти кристалликам и затем отобрать самые крупные для «затравок»Выращивание кристаллов требует большой аккуратности, старания и терпения. В зависимости от выбора исходного вещества, способ и условия выращивания кристаллов могут быть разными.

    График зависимости растворимости алюмокалиевых квасцов от температуры.

    « Кристаллы Их выращивание и применение

    3. Выращивание кристаллов в школьной лаборатории

    В нашей работе мы использовали набор «Кристаллизация» производственно – методического центра «Дидакт», автор изделия к. п. н. Степанов С.В.

    Работа №1.Исследование свойств переохлажденной жидкости.(фото №1)

    Цель работы: наблюдение процесса перехода тела из жидкого состояния в кристаллическое(рост кристаллов в переохлажденной жидкости); построение графика зависимости температуры вещества от времени, определение по нему температуры кристаллизации.

    Оборудование: лоток, чашка Петри, натриевая соль, пробирка, сосуд с горячей водой, стеклянный стакан, термометр.

    Порядок выполнения работы.

    1. Размять натриевую соль в пакетике и пересыпать его в пробирку.
    2. Пробирку с веществом поместить в сосуд с горячей водой. Когда вещество полностью расплавится , в пробирку поместить термометр, затем пробирку с термометром поместить в стеклянный стакан без воды.
    3. После того как показания термометра установятся, нужно записать его показания с интервалом в одну минуту.
    4. При температуре 35 0 осторожно помешать термометром жидкость в пробирке.
    5. При образовании первых кристаллов нужно обратить внимание на их форму и скорость роста.
    6. Построить график зависимости температуры вещества от времени.
    7. Определить по графику: а) температуру кристаллизации вещества,

    б) продолжительность времени пребывания вещества в состоянии переохлаждённой жидкости, в) продолжительность времени кристаллизации вещества.

    Окончив работу, натриевую соль, расплавить, охладить и пересыпать в пакетик. Вещество, оставленное в пробирке, при длительном хранении может привести к её растрескиванию.

    Результаты наших измерений занесены в следующую таблицу:

    Проект на тему:»Выращивание кристаллов в домашних условиях»

    Проект на тему: «Выращивание кристаллов».

    Скачать:

    ВложениеРазмер
    vyrashchivanie_kristallov_okonchatel.ppt2.33 МБ
    Предварительный просмотр:

    Подписи к слайдам:

    ПРОЕКТ Выращивание кристаллов в домашних условиях Выполнил: ученик 1«Б» класса Гимназии № 1 Шишлянников Михаил

    Актуальность: Данная тема является актуальной в связи с тем, что выращивание кристаллов очень интересное и увлекательное занятие. Я очень люблю узнавать все новое и интересное, мне нравится экспериментировать, наблюдать и собирать коллекции. У меня есть своя небольшая коллекция разных камней, которые, оказывается, тоже являются кристаллами. Мне стало интересно узнать, можно ли вырастить кристаллы в домашних условиях. Гипотеза: мы предполагаем, что в домашних условиях действительно можно вырастить некоторые виды кристаллов. Цель проекта: провести исследование по выращиванию кристалла поваренной соли, медного купороса, и из набора «Волшебный кристалл».

    Задачи исследования: 1 .Узнать, что такое кристалл; 2.Какие бывают кристаллы; 3.Создать условия для роста кристаллов и провести эксперимент; 4.Проанализировать полученные результаты. Объект исследования: кристаллы. Предмет исследования: кристаллы поваренной соли, медного купороса и из набора «Волшебный кристалл». Методы исследования: 1.Изучение литературы; 2.Изучение интернета; 3.Опыты – наблюдение, исследование, анализ.

    Введение Кристаллы – поразительные создания природы. Нас восхищают их яркие цвета и прозрачность, ровные, гладкие грани и, самое главное, правильная форма. Кристаллы выглядят таким образом, словно их кто-то специально вырезал, отшлифовал и раскрасил… Многие из самых обычных веществ вокруг нас представляют из себя кристаллы. Замерзающая вода превращается в кристаллы льда или снежинки. Каждая отдельная частица соли или сахара — тоже кристалл! Люди научились выращивать искусственные кристаллы такие как: рубины, изумруды, бриллианты, которые широко используют в ювелирной промышленности. В детских энциклопедиях и в интернете есть примеры выращивания кристаллов в домашних условиях, а я очень люблю смешивать разные вещества, ну немножко «химичить», вот я и подумал, а можно ли вырастить кристаллы в домашних условиях? А почему бы не попробовать. Мама мне купила набор для выращивания очень красивого синего кристалла и еще я хочу вырастить кристалл соли и медного купороса. Примеров выращивания драгоценных кристаллов я, к сожалению не встретил.

    Глава 1. Мир кристаллов. 1.1. Что такое кристаллы? Название «кристалл» произошло от двух греческих слов – «холод» и «застывать», т.е. в древности это означало «застывший лед». По данным энциклопедии, кристалл – это твердое тело. Частички, из которых состоит кристалл, выстраиваются и соединяются вместе различными способами. Из-за этого кристаллы могут иметь различные формы и размеры.

    1. 2 . Какие бывают кристаллы? Кристаллы бывают очень разными. Существуют кристаллы, которые находятся глубоко в земле. Их часто называют «цветами мира камней». Размеры таких кристаллов иногда достигают человеческого роста. Встречаются также очень тонкие кристаллы, толщина которых меньше чем у листка бумаги. Но бывают и огромные пласты, толщина которых достигает несколько метров. Бывают маленькие кристаллы, узкие и острые как иголки, но также могут быть очень громадными. Иногда образуются кристаллы похожие на веточки дерева, очень хрупкие, но очень красивые. Некоторые минералы образуют кристаллы, которые можно разглядеть только под микроскопом.

    1.3. Применение кристаллов. Применение кристаллов в науке и технике очень разнообразны. Например, каменная соль давно вошла в жизнь человека. Мы называет ее в быту просто солью. Невозможно представить, как бы мы без нее обходились. В древности страны, куда ее завозили, платили цену, равную золоту: за килограмм соли – килограмм золотого песка. Самый твердый из природных минералов – алмаз. Благодаря своей твердости алмаз играет большую роль в технике. Алмазными пилами распиливают камни. Вся часовая промышленность работает на искусственных рубинах. Рубин применят при создании лазера. Оказывается, кристалл рубина усиливает свет. Лазер светит ярче тысячи солнц! Кристаллы применяют при создании телефонов, фото и видео камер, жидкокристаллических телевизоров.

    Глава 2. Практическая часть. 2.1. Опыт № 1 Опыт № 1. Выращивание кристалла поваренной соли. 1. Для эксперимента мы взяли пластиковый стаканчик, горячую воду и соль. Соль добавляли до тех пор, пока она не перестала растворяться. 2. К палочке привяли нитку, на которую потом будут собираться кристаллы. Опустили ее в раствор с солью. 3. Поставили раствор охлаждаться. Чем медленнее он будет остывать, тем крупнее получатся кристаллы. 4. Через 7 дней наш кристалл выглядел вот так. 5. Через 14 дней у нас вырос кристалл поваренной соли. Вывод: кристалл соли растет за счет нарастания на него из водного раствора соли других кристаллов.

    Глава 2. Практическая часть. 2.2. Опыт № 2 Опыт № 2. Выращивание кристалла медного купороса. Медный купорос применяют в сельском хозяйстве для борьбы вредителями и болезнями растений. 1. Для выращивания кристалла медного купороса необходим порошок медного купороса, стеклянная баночка, горячая вода. 2. К баночку налили горячую воду, размешали порошок до полного растворения. 3. Привязали на палочку нитку и опустили ее в раствор. Поставили раствор охлаждаться. 4. Через 7 дней наши кристалл выглядел вот так. 5. Через 14 дней у нас вырос кристалл медного купороса. Вывод: кристалл медного купороса растет быстрее соли, сам кристалл очень красивый с четкими гранями.

    Глава 2. Практическая часть. 2.3. Опыт № 3. Опыт № 3. Выращивание кристалла из набора «Волшебные кристаллы». 1. Для эксперимента мы взяли кристаллический порошок (из набора), пластиковый стаканчик. 2. Кипящую воду налили в контейнер с порошком, размешали до полного растворения. 3. Накрыли крышкой, оставили на 24 часа. 4. Открыли через 24 часа и стали ждать. 5. Через 10 дней у нас выросла вот такая красота. Вывод: кристалл растет быстро, очень красивый и похож на самоцвет.

    Заключение Мой эксперимент показал, что кристаллы можно вырастить самому в домашних условиях. Кристаллы растут в насыщенном растворе при постепенном испарении жидкости. Кристаллы медного купороса растут быстрее, а кристаллы соли медленнее. Кристаллы растут намного быстрее, когда много тепла и света. Весь процесс происходит за 2-3 недели. Кристаллы можно выращивать разного цвета и размера. Мне понравилось выращивать кристаллы — это очень увлекательное занятие. В результате проведенных исследований гипотеза полностью подтверждается: нам удалось вырастить кристалл из поваренной соли, кристалл из медного купороса, кристалл из набора «Волшебный кристалл» в домашних условиях.

    Кристаллы. Методы выращивания.

    Проектная работа посвящена исследованию кристаллов, областям применения кристаллов в жизни и выращиванию искусственных кристаллов в промышленных масштабах и домашних условиях.

    Просмотр содержимого документа
    «Кристаллы. Методы выращивания.»

    Кристаллы. Методы выращивания.

    Выполнила ученица 10 класса А

    Кудрявцева Маргарита Викторовна,

    МАОУ «Лицей №14 имени Заслуженного учителя Российской Федерации

    2017 учебный год

    Выращивание кристаллов и их применение очень интересная и актуальная тема в наше время. Во многих областях нашей жизни используются кристаллы как натуральные, так и искусственно выращенные. Они обладают хорошими оптическими и механическими свойствами, именно поэтому первые линзы, в том числе и для очков, изготавливались из них. В наше время проводятся международные и всероссийские конгрессы, посвященные вопросам кристаллографии. Кристаллы, как натуральные, так и искусственные, играют важную роль в науке и промышленности, жизни любого человека и общества в целом. А выращивание кристаллов в домашних условиях очень увлекательное и познавательное занятие.

    Цель моего проекта: Определить основные области применения искусственных кристаллов и проверить опытным путём возможность роста кристаллов медного купороса без применения специальной техники (в домашних условиях).

    Для достижения поставленной цели передо мной стояли следующие задачи :

    • Собрать материал о кристаллах и их свойствах из литературных и интернет источников
    • Провести опыты по выращиванию кристаллов медного купороса
    • Систематизировать материал о кристаллах: применение искусственных кристаллов и методы их выращивания
    • Создать сайт по теме «Кристаллы» для учебных целей
    • Создать презентацию по теме «Кристаллы. Методы выращивания»

    Кристаллы — твердые тела, частицы в которых расположены закономерно, упорядоченно, подчиняясь законам симметрии, которые правят в мире кристаллов. Вид кристалла зависит от типа кристаллической решетки, которая может быть ионной, атомной, молекулярной или металлической.

    Кристаллы делятся на:

    1.Реальные или идеальные;

    2.Поликристаллы или монокристаллы;

    3.Ионные(хлорид натрия), атомные(алмаз), молекулярные(углекислый газ), металлические(металлы);

    4.По симметрии(низшая, средняя и высшая категории).

    Дефекты в кристаллах — нарушения периодичности кристаллической структуры в реальных монокристаллах.

    3.Дефекты, образующие в кристалле поверхности (двумерные);

    4.Объёмные дефекты (трёхмерные).

    Первые сведения о получении синтетических камней относятся к 1885 году. В 1891 году французский исследователь-минералог Вернейль делает заявление в широкой печати об открытии метода выращивания синтетического рубина, позволяющего получать кристаллы, приемлемые для ювелирного использования по размеру, цвету и прозрачности.

    Синтез драгоценных камней осуществляется из расплава, получаемого при плавлении шихты (в случае синтеза рубина шихта представляет собой смесь окислов алюминия и хрома). Печь сконструирована таким образом, что шихта осыпается вниз небольшими порциями в потоке кислорода, попадая в камеру горения, куда подается водород, и где расположена горелка. Здесь шихта плавится, а получившаяся капля попадает на керамическую подложку, на которой вначале образуется конус, переходящий потом в цилиндр — монокристалл. Полученный кристалл называется булей, размер которой обычно составляет в длину 5-10 см при диаметре около 2 см (современные технологии позволяют получать були до 60-70 см в длину). Для получения були среднего размера требуется около 4 часов. Полученные кристаллы обладают сильным внутренним напряжением и часто раскалываются на несколько частей.

    Методом Вернейля к настоящему времени удалось вырастить более ста различных видов кристаллов. Однако наибольшее промышленное значение он имеет, как правило, при выращивании рубина, сапфира и других окрашенных разновидностей корунда, включая и звездчатые камни, а также шпинели.

    Выращивание кристалла медного купороса в домашних условиях

    3.Емкости для выращивания (я использовала обычные пластиковые стаканчики);

    4.Емкость для смешивания воды и купороса (можно использовать обычную стеклянную банку, если нет специальной мензурки);

    5.Клеенка или газета для того, чтобы не повредить стол;

    6.Перчатки для личной защиты, так как купорос — ядовитое вещество;

    7.Фильтровальная бумага (или что-либо другое, через что можно отфильтровать раствор).

    Выращивание кристаллов в промышленном объеме позволяет уменьшить использование природных кристаллов и сохранить богатство природы и ее подземного мира. Благодаря тому, что люди научились выращивать кристаллы, можно задать нужные параметры при росте кристалла и получить кристалл именно с теми свойствами, которые нужны человеку. Также это позволяет выращивать кристаллы любой формы и объема, что упрощает их использование в некоторых областях жизнедеятельности человека.

    Наука кристаллография развивается, устраиваются конгрессы по вопросам кристаллографии и выращивания и использования искусственных кристаллов. 3 июля 2012 года Генеральная Ассамблея ООН на своей 66-й сессии постановила провозгласить 2014 год Международным годом кристаллографии.

    В обоснование принятого решения в резолюции Генеральной Ассамблеи подчёркивается роль изучения и прикладного использования кристаллографии в современном мире и указывается на важное значение научных достижений в области кристаллографии. Упоминается также, что в 2014 году отмечается столетие зарождения современной кристаллографии.

    Ведущую роль в проведении года кристаллографии сыграл Международный союз кристаллографов.

    Проведя опыт по выращиванию кристаллов, я доказала, что кристаллы медного купороса можно вырастить без использования специального оборудования, в домашних условиях. Также дома можно вырастить много других интересных и разноцветных кристаллов, которые можно использовать как сувениры, подарки или собирать их как коллекцию. Таким образом, я считаю, что выращивание кристаллов в домашних условиях является очень интересным, увлекательным и познавательным занятием, а промышленное выращивание кристаллов имеет очень важное значение для нашей жизнедеятельности.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector