Tartalom
természetes strasszkő kristályok
TARTALOM
- Hogyan neveljünk kristályt sóból
- Hogyan neveljünk kristályt cukorból
- Hogyan lehet réz -szulfát kristályt termeszteni
- Hogyan neveljünk kálium timsókristályt
Az ásványok kristályai mindenütt megtalálhatók a természetben. Oktatásukhoz különleges feltételek szükségesek. Például egy szikla gránit tartalmazza kvarc, földpát és csillám kristályai, amely a magma lehűlésekor egymás után kikristályosodott.
Sziklás szilícium -dioxiddal telített forró vizes oldatokból gyönyörű hegyi kristályok hatszögletű kristályai nőttek ki.
természetes kén kristályok
Rombikus sárga kristályok kén meleg források és gejzírek hidrogén -szulfidos vizeiből nőtt ki.
A sós tavak és tengerek partjain a kősó - halit - köbös kristályai láthatók; fehér, piros, sárga, sőt kék karnallit és mirabilit kristályok.
Gyémántok, a legkeményebb kristályok, óriási nyomás alatt keletkeztek az úgynevezett robbanócsövekben (kimberlit csövek).
Tehát a természet ásványi kristályokat hozott létre és hoz létre. Láthatjuk -e a kristálynövekedés rejtélyét? Növelhetjük magunkat? Igen természetesen tehetjük. És most elmondom, hogyan kell ezt otthon csinálni.
HOGYAN NŐJJK SÓKRISTÁLYT
Termesztett sókristályok
Az asztali (kőzet) só (halit - NaCl) kristályok termesztése érdekében egy edény vizet kell tennie a tűzhelyre, és fel kell forralnia. Ezután vegye ki a tartályt a tűzhelyből, és oldja fel benne a csomagolásból származó szokásos sót. Az oldatot folyamatosan keverve adjunk hozzá sót, amíg észre nem vesszük, hogy már nem oldódik fel.
A kapott sós oldatot szűrni kell, és egy lapos edénybe kell önteni, például csészealjban. A víz lehűl, és elpárolog, és a csészealj szélein és alján megfelelő alakú átlátszó kockákat lát - ezek a kősó, a halit kristályai.
Növelhetsz egy nagy kristályt vagy több nagy köbkristályt. Ehhez gyapjúszálat kell leengedni a tartályba, amelyben feloldotta a sót. Amikor az oldat lehűl, sókockákkal borítják. Minél lassabban hűl le az oldat, annál szabályosabb kristályok lesznek. Egy idő után a növekedés leáll.
Egy nagy kristály termesztéséhez ki kell választania a legalkalmasabbat az alján képződött sok kristály közül, fel kell tennie egy tiszta pohár aljára, és rá kell önteni az előző edényből származó oldatot.
Pihenés szükséges a megfelelő kristályok növekedéséhez. Ne rázza vagy mozgassa az asztalt vagy polcot, amelyen növekvő kristályokkal ellátott edény áll.
CUKORKRISTÁLY NÖVÉNYE
A cukorkristályokat ugyanúgy termesztheti, mint a sókristályokat. A cukorkristályok fa rudakon is termeszthetők, és gyönyörű kiegészítői lehetnek minden ünnepi édes ételnek. Az oldathoz hozzáadott ételfestékek színezik a cukrot a szivárvány minden színében.
Cukorkristályok
Az alábbiakban a teljes utasítás található, hogyan neveljünk cukorkristályokat pálcikákra.
HOGYAN NŐJÜNK KRISTÁLYOT RÉZMAGBÓL
A réz -szulfátot a kertészek üzleteiben értékesítik, belőle, és az oltott mészből "Bordeaux folyadékot" készítenek, hogy megvédjék a növényeket a gombáktól és a különböző betegségektől.
Réz -szulfát (Cu SO4 * 5H2O) kristály termesztése a megfelelő formában, fel kell oldani a porított réz -szulfátot 80 Celsius fokos vízben. Magasabb hőmérsékleten a réz -szulfát oldhatósága csökken. Oldja fel a port, amíg az oldódás leáll. A huzal vagy a gyapjúszál végére egy magot rögzítünk - egy kis kristályt ugyanabból a réz -szulfátból. Hol kaphatom meg? Kereshet egy nagyobb kristályt ugyanabban a tasakban, amelyből vitriolt öntött a vízbe. Ha ezt nem találja, hagyja lehűlni az oldatot, és egy idő után apró kristályokat lát az alján.
Válasszon egyet, és kösse (vagy ragasztja) drótra vagy cérnára. Szűrje le az oldatot. Ezután mártsa bele az előkészített magot (kristály a cérnán). Soha ne merítse a magot forró oldatba! A mag egyszerűen feloldódhat. A réz -szulfát nagy kristálya több hétig nő. A kívánt méretűre kristályosított kristályt lakkozni kell, mivel a levegőben lévő nedvesség végül olvadáshoz és pusztuláshoz vezet.
Könnyen fejlődhet gyönyörű rézkristályok... A folyamat részletes leírása megtalálható a "Hogyan neveljünk rézkristályokat" című részletes cikkben.
A vas vitriol kristályokat hasonló módon termesztik, erről részletes cikk olvasható a javaslatban található link követésével.
HOGYAN NŐNI KRISTÁLYOT KÁLIUM -ALUMUMBÓL
nőtt kálium timsó kristályai
Kálium timsó (KAI 2 * 12H2O - ásvány alunit) por formájában kaphatók a gyógyszertárban. Ez egy jó gyógyszer, amely "kiszárítja a bőrt" és elpusztítja a kórokozókat, ez az anyag nem okoz allergiát és nem mérgező. Kálium timsóporból jó kristályok nevelhetők. A timsót feloldjuk meleg vízben telítésig, és az oldatot leszűrjük. Néhány nap múlva, nyugodt helyen, szobahőmérsékleten, kis kristályok jelennek meg a tartály alján.
kálium timsó (égetett timsó) megvásárolható a gyógyszertárban
Ezekből a kristályokból több megfelelő alakú darabot kell kiválasztania, és egy másik edénybe kell helyeznie. Ezután ugyanazzal az oldattal öntik. A magokat vékony szálakra akaszthatja (tartós, vízálló ragasztóval ragaszthatók a menethez). Két -három naponként a kristályokat új üvegbe kell helyezni, az oldatot szűrni kell, és a növekvő kristályokat újra fel kell önteni. A szükséges méretűre növesztett timsókristályokat lakkozni kell, hogy ne olvadjanak el a levegő nedvességétől és ne veszítsék el alakjukat.
Kívánatos oldatokat készíteni desztillált vízzel a kristályok termesztésére.
Otthon, akkor kap egy mesterséges malachitréz -szulfát és mosószóda használatával, de nem szép kristályok vagy áttört mintás kő lesz, hanem zöld vagy piszkoszöld üledék az edény alján (por). Gyönyörű malachit, amely gyakorlatilag nem különbözik a természettől, csak ipari berendezéseken szerezhető be.
A gyárak sok ásvány kristályait is termesztik. De otthon lehetetlen megismételni ezt, ehhez speciális felszerelésre van szüksége. A legtöbb kristályt (kvarc, ametiszt, rubin, smaragd, gyémánt, malachit, gránát stb.) Öntöttvas autoklávokban termesztik nagy nyomás alatt. A hőmérséklet eléri az 500-1000 fokot, a nyomás pedig 3000 atmoszférát.
Kristálynövelő készletek
kristálynövelő készlet
Most a játékboltokban, a nagyvárosokban megjelentek a kristályok termesztésére szolgáló készletek. Porokból ammónium és kálium dihidrogén -foszfátja, amelyhez színezékeket adnak, érdekes prizmás és tűkristályokat lehet termeszteni. Annak érdekében, hogy a kristályok elég nagyok és szépek legyenek, szigorúan be kell tartania a mellékelt utasításokat.
Furcsa, de a fényképen látható dobozban található utasítások nem jelzik, hogy melyik vegyszert használják a kristályok termesztéséhez, és melyik festéket. Egyébként elég részletes.
Az otthon termesztett rubin kristályok mindenki számára elérhetők.A munka nem igényel felszerelt laboratóriumot, elméleti és gyakorlati ismeretek megszerzését az ásványtan területén, vagy speciális kémiai reagensek beszerzését. A konyhában mindent megtalál, amire szüksége van.
Otthoni kísérletezés
Javasoljuk, hogy kis mennyiségben kezdje el a rubin termesztését. Először tapasztalatokat szereznek, az egész folyamatot megértik, majd megkezdődik a közvetlen szisztematikus munka. A saját kezű szintetikus létrehozása nem lesz rosszabb a szépségében és vonzerejében a természetes ásványokhoz képest. A drágakövek iránti kereslet az ékszerészek körében van, így a sikeres élmény további bevételt hozhat, ha piacot talál.
Számos módja van a növekedésnek. Azt tanácsolják, hogy próbálja ki az összes lehetőséget, majd álljon meg a kívántnál.
Az ember által létrehozott mesterséges kőzetek kémiai tartalmukban és fizikai tulajdonságaikban nem különböznek a természettől. Az otthoni technológia előnye, hogy lehetővé teszi tökéletesen tiszta fajták létrehozását. A természetben ez rendkívül ritkán fordul elő. A laboratóriumi minták drágakő minősége meglehetősen jó. Az ásvány másik előnye a költsége. A kövek olcsóbbak, mint az eredetiek, amelyek mély bányákból származnak.
Szerves sók
Könnyű rubin kristályt termeszteni különböző sókból:
- rézszulfát;
- kálium timsó;
- közönséges só.
A leghosszabb sóalapú eljárás, a legszebb mintákat vitriolból nyerik. A rubin kristályok előállítása a következő szakaszokon alapul:
- A tartály előkészítése. Sót és telített sóoldatot kell tartalmaznia. Vegyen forró vizet. A folyamat fokozatos. Hígítsunk fel két evőkanál vizet, alaposan keverjük össze. Ezután adjunk hozzá sót és keverjük össze. addig kell szórni, amíg a só fel nem oldódik. Az arányok betartása érdekében tippet vesznek: táblázat a különböző sók 100 ml vízben való oldhatóságáról, a folyadék hőmérsékletéhez való viszonyukról.
- Az oldat szűrése. Az oldatnak tisztának kell lennie. A szennyeződések elrontják a kő szerkezetét. A hibák láthatók lesznek benne. Az oldat 24 órán át marad. Ebben az időszakban kristályok képződnek a tartály alján. Ezek képezik a rubin alapját.
- Ásványi mesterséges növekedés. Az üveg alján kialakított kőhöz horgászzsinórt kötnek. Ceruza vagy fapálca köré van tekerve. A készülék a tartályra van felszerelve. A kristályt oldatban szuszpendáljuk. A víz hajlamos elpárologni, a telített sóoldat felesleget szabadít fel, ami a mintán rögzül.
- Sóoldat hozzáadása. A víznek mindig szüksége van egy bizonyos mennyiségre, ha túl kevés lesz, a kristály leáll. Normál szobahőmérsékleten 2 hetente adunk hozzá vizet.
Ahhoz, hogy rubint kapjon otthon, körülbelül 3 hónapot kell várnia. Ezután a követ megszabadítjuk a sóoldattól, puha szalvétával szárítjuk. A mintát színtelen körömlakk borítja több rétegben.
Tanácsok tapasztalt kristálygyártóktól. A sóoldatnak ugyanolyan hőmérsékletűnek kell lennie, mint a tartályban lévő víz. A kristály még kissé alacsonyabb hőmérsékleten is nő, de az oldatok magas emelkedése elrontja és megállítja a növekedést.
Berendezés otthoni munkához
Ahhoz, hogy otthon rubinokat készítsen, szüksége van egy készülékre, amelyet az alkotójáról, Verneuilről neveztek el. A feltaláló technikája lehetővé teszi a 30 karátos rubin termesztését 3 óra alatt. A technológia lehetővé tette az értékes anyagok megfelelő mennyiségű előállítását. Az ipari létesítmények elkezdték aktívan megvalósítani a Verneuil fejlesztését. Az idő saját kiigazításokat hajtott végre, és ma egy ilyen eszköz könnyen összeszerelhető otthon. A készülék összetevői:
- katetométer;
- rázómechanizmus;
- bunker;
- égő;
- muffle;
- növekvő kristály;
- kristálytartó;
- kristálycsökkentő mechanizmus.
Az eszközt nemcsak rubinok termesztésére használják. Gyakran kék topáz, smaragd és áttetsző átlátszó szerkezetű kövek jönnek létre a készülékben.
Otthoni gyártási folyamat:
- A port tölcséren keresztül öntik a garatba. A por összetétele Al2O3, a további összetevő Cr2O3.
- Az égő táplálja a lángot a garat aljára.
- A por olvadni kezd.
- Az olvadt por rétegei növekvő rubin kristályok.
A süllyesztő mechanizmuson keresztül a mesterséges ásvány lefelé mozog. A készülékben különböző árnyalatok érhetők el. A kristályképződés sebessége magasabb, mint a tartályban. A rubin megcsodálása mindössze 3 órát vesz igénybe. Egy minta a következő komponensköteteket igényli:
- 6 g Al203;
- 0,2 g Cr2O.
A kezeletlen kristályos képződmények rendkívüli alakúak. Eredetileg hasonlóak a természetesekhez, de ugyanakkor mindig egyediek.
Első pillantásra a készülékkel való munka nehéz és fáradságos. Valójában egy francia feltaláló által több mint 100 évvel ezelőtt feltalált eszköz nem okoz különösebb problémát. Olyan alkatrészekből áll össze, amelyek a gyakorlatias embereknek vannak a gazdaságban. A készülék készítése és a por beszerzése az előkészítés fő szakaszai.
2>Gazdasági számítások
Az otthoni technológia mindig olcsóbb. Kiszámíthatja az összes alkatrész költségét, költségeit, és meghatározhatja a kapott minták hozzávetőleges költségét. Mit veszünk figyelembe a rubint:
- a készülék alkatrészeinek költsége;
- villamosenergia -költségek;
- a kristály alapjához tartozó porok vásárlásának ára.
Még a hozzávetőleges számítások is megmutatják az előnyöket. Az összes alkatrész költsége nem lesz 500 rubel. Ennyi pénzért nehéz szép megjelenésű és kiváló minőségű rubin ékszert vásárolni. A folyamatnak nem szabad megfélemlítenie a hazai kísérletezőket legitimitással. A természetes ásványokat az állam szabályozza, a szintetikus ásványokat nem kell dokumentumoknak alávetni. Ha döntés születik egy kis termelés megnyitásáról, akkor azt a megállapított eljárásnak megfelelően nyilvántartásba kell venni. A lélek a helyén lesz, a munka csak elégedettséget hoz.
> Egy gyöngyszem, amelyet magad teremtesz, büszkeség lesz. A kézműves fokozatosan megtanulja megváltoztatni a rubin árnyalatait. A következő lépés az, hogy kreatívan dolgozzunk a kapott mintákon, átalakítva azokat belsőépítészeti tárgyakká és eredeti dekorációkká.
Bevezetés
1. A kristályok elmélete.
A kristályok szilárd anyagok, amelyek atomjai vagy molekulái meghatározott, rendezett pozíciókat foglalnak el a térben. Ezért a kristályok lapos arcúak. Például egy közönséges konyhasó szemének lapos élei vannak, amelyek derékszöget zárnak be egymással. A fémek kristályos szerkezetűek. Ha viszonylag nagy fémdarabot veszünk, akkor első pillantásra kristályos szerkezete semmilyen módon nem nyilvánul meg a darab megjelenésében vagy fizikai tulajdonságaiban. A fémek normál állapotukban nem mutatnak anizotrópiát. A lényeg itt az, hogy általában a fém hatalmas számú, egymással együtt növesztett kis kristályból áll. Az egyes kristályok tulajdonságai az iránytól függenek, de a kristályok egymáshoz képest véletlenszerűen orientáltak. Ennek eredményeként az egyes kristályok térfogatát jelentősen meghaladó térfogatban a fémeken belül minden irány egyenlő, és a fémek tulajdonságai minden irányban azonosak. Nagyszámú egykristályból álló szilárd testet neveznek polikristályos... Az egyes kristályokat ún egykristályok... A polikristályok nem korlátozódnak a fémekre. A legtöbb kristálytest polikristály, mivel sok egymásba keresztelt kristályból áll. Egykristályok - az egykristályok geometriai alakja megfelelő, tulajdonságaik különböző irányokban eltérőek.
Folyékony kristályok - olyan anyagok, amelyek folyadékként és szilárd anyagként egyidejűleg viselkednek. A folyadékkristályokban lévő molekulák egyrészt meglehetősen mozgékonyak, másrészt rendszeresen elrendeződnek, és egy kristályszerkezet látszatát alkotják (egy- vagy kétdimenziós). Gyakran, még enyhe melegítés esetén is megzavarják a molekulák helyes elrendezését, és a folyadékkristály közönséges folyadékká válik.Éppen ellenkezőleg, kellően alacsony hőmérsékleten a folyadékkristályok megfagynak, szilárd anyaggá alakulnak. A molekulák szabályos elrendezése folyadékkristályokban meghatározza azok speciális optikai tulajdonságait. A folyadékkristályok tulajdonságait úgy lehet manipulálni, hogy mágneses vagy elektromos mezőnek tesszük ki őket. Órák, számológépek, számítógépek és a legújabb TV -k LCD kijelzőiben használják. Nagy óvintézkedéseket követve lehetséges egy nagy kristály - egykristály - termesztése.
Normál körülmények között egy polikristályos test képződik, melynek eredményeként sok kristály növekedése megkezdődik, amíg egymáshoz nem érintkeznek, egyetlen testet alkotva - polikristályt (1. ábra).
1. ábra Polikristályos réz
A kristály termesztéséhez hasznos tudni, hogy milyen folyamatok szabályozzák annak növekedését; miért adnak különböző anyagok különböző formájú kristályokat, és egyesek egyáltalán nem képeznek kristályokat; mit kell tenni ahhoz, hogy a kristályok nagyok és szépek legyenek.
Ha a kristályosodás nagyon lassan halad, akkor egy nagy kristályt kapunk, ha gyorsan - sok kis kristályt. A kristályokat különböző módon termesztik:
1. Telített oldat hűtése.
A hőmérséklet csökkenésével a legtöbb anyag oldhatósága csökken, és állítólag kicsapódnak. Először apró magvú kristályok jelennek meg az oldatban és az edény falán. Amikor a lehűlés lassú, és nincsenek szilárd szennyeződések (mondjuk por) az oldatban, kevés mag keletkezik, és fokozatosan szép, szabályos alakú kristályokká alakulnak. Gyors hűtés esetén sok kristályosodási központ jelenik meg, maga a folyamat aktívabb, és a megfelelő kristályok nem működnek (lásd 2. ábra)
2. ábra Sok különböző kis kristály képződött az edény falán
2. A víz fokozatos eltávolítása a telített oldatból
Ebben az esetben minél lassabban távolítják el a vizet, annál jobb kristályokat kapnak. A nyitott tartályt oldattal sokáig hagyhatja szobahőmérsékleten - a víz lassan elpárolog (különösen, ha papírlapot tesz a tetejére, vagy lefedi gézzel). A növekvő kristályt fel lehet függeszteni telített oldatban egy vékony, erős szálon, vagy az edény aljára lehet helyezni. Ez utóbbi esetben a kristályt időszakosan a másik oldalra kell fordítani. Amint a víz elpárolog, adjon hozzá friss oldatot az edényhez (lásd 3. ábra).
3. ábra Kristály, amelyet az edény alján réz -szulfát oldatából nyertek só és vasreszelék hozzáadásával
3. A víz gyors eltávolítása a telített oldatból
Ebben az esetben a kristályok szabályos alakúak, éles szélekkel, de kicsiek (az oldat széles edényben volt a fűtőelem mellett) (lásd a 4. ábrát).
4. ábra: Az oldat gyors elpárologtatásával kapott kristályok
A kristályok termesztése érdekes, szórakoztató folyamat, de gondos és körültekintő hozzáállást igényel a munkájához. Időről időre meg kell tisztítani a kristályosítót: ürítse le az oldatot, és távolítsa el a kis kristályokat, amelyek a főn, valamint az edény falán és alján nőttek ki. Elméletileg az így termeszthető kristály mérete korlátlan. Ha a kifejlett kristályt száraz levegőn nyitva hagyják, fokozatosan elveszíti víztartalmát, és leírhatatlan szürke porrá változik. Annak érdekében, hogy megvédje a kristályt a megsemmisüléstől, bevonhatja színtelen lakkal.
Kristálynövelési módszerek
A kutatólaboratóriumokban és az iparban a kristályokat gőzökből, olvadékokból és oldatokból, a szilárd fázisból termesztik, kémiai reakciókkal, elektrolitikus kristályosítással, gélekből történő kristályosítással stb. Jelenleg a következő termesztési módszereket használják leggyakrabban tökéletes nagy átmérőjű kristályok előállításához:
- a gáz (gőz) fázisból nyomásgradiensben,
- hőmérsékleti gradiensben olvadó anyagból,
- olyan oldatokból, amelyek koncentrációgradiense a kristály-oldat határfelületen van.
A gőz (gáz) fázisból történő kristályosítást széles körben használják mind ömlesztett kristályok, mind epitaxiális filmek, vékony (polikristályos vagy amorf) bevonatok, bajuszok és lamellás kristályok termesztésére. Az adott termesztési módszert az anyagtól függően választják ki. A kristályosodott anyag fizikai kondenzációján alapuló termesztési módszereknél az anyag saját gőzének formájában kerül be a növekvő kristályba, amely az asszociációik molekuláiból áll - dimerek, trimerek stb. A gőzfázisú szintézis módszerében a kristályosítható vegyület közvetlenül a kristályosítási zónában lévő gáznemű komponensek közötti reakció eredményeként keletkezik.
Az olvadékkristályosítás a leggyakoribb módszer az egyes kristályok termesztésére. Jelenleg a műszakilag fontos kristályok több mint felét olvadékból termesztik. Az olvadéknövekedésre legalkalmasabbak azok az anyagok, amelyek bomlás nélkül olvadnak, nem rendelkeznek polimorf átmenetekkel és alacsony a reaktivitásuk. Az elemi félvezetőket és fémeket, oxidokat, halogenideket, kalkogenideket, volfrámátokat, vanadátokat, niobátokat és más anyagokat olvadékból történő kristályosítással termesztik. Bizonyos esetekben az olvadékból egykristályokat növesztenek, amelyek öt vagy több komponenst tartalmaznak. Az olvadékból történő kristályosítás során fontos figyelembe venni az ömledék összetételét befolyásoló folyamatokat (termikus disszociáció, párolgás, az olvadék kölcsönhatása a környezettel), a kristályosodási fronton zajló folyamatokat, a hőátadási folyamatokat a kristályban és az olvadékban , tömegátviteli folyamatok (szennyeződések átvitele a konvekció és diffúzió következtében az olvadékban) ...
Az oldatokból történő kristályosítást olyan anyagok termesztésére használják, amelyek az olvadáspont alatti hőmérsékleten bomlanak. A kristályok növekedését az olvadáspont alatti hőmérsékleten végezzük, ezért az ilyen módszerekkel termesztett kristályok nem tartalmaznak olyan hibákat, amelyek az olvadékból származó kristályokra jellemzőek. Amikor kristályokat növesztenek az oldatokból, a folyamat hajtóereje a túltelítettség. A hőmérsékletkülönbség módszerével például kálium -dihidrogén -foszfát és ammónium -dihidrogén -foszfát kristályokat termesztenek. A kristályok növekedési sebessége ilyen körülmények között körülbelül 1 mm / nap. A 400 g súlyú kristályok 1,5-2 hónapon belül nőnek.
Kristályok és alkalmazásuk.
A kristályos kőzetekből álló Földön élve biztosan nem szabadulhatunk meg a kristályosság problémájától: kristályokon járunk, kristályokból építkezünk, kristályokat dolgozunk fel a gyárakban, laboratóriumokban termesztjük, széles körben alkalmazzuk őket a technológiában és a tudományban, kristályokat eszünk, gyógyítsd meg őket ... A kristálytudomány a kristályok sokféleségének tanulmányozásával foglalkozik. Átfogóan vizsgálja a kristályos anyagokat, megvizsgálja azok tulajdonságait és szerkezetét. Az ókorban a kristályokat ritkának hitték. Valóban, a nagy homogén kristályok jelenléte a természetben ritka jelenség. A finomkristályos anyagok azonban nagyon gyakoriak. Így például szinte minden kőzet: gránit, homokkő, mészkő kristályos. A kutatási módszerek javulásával a korábban amorfnak tekintett anyagok kristályosnak bizonyultak. Most már tudjuk, hogy még a test egyes részei is kristályosak, például a szem szaruhártyája, a vitaminok, az idegek mielinhüvelye kristályos. A kutatások és felfedezések hosszú útja, a kristályok külső alakjának mélységi mérésétől az atomszerkezetük finomságáig, még nem fejeződött be. De most a kutatók elég jól tanulmányozták a szerkezetét, és megtanulják manipulálni a kristályok tulajdonságait.
A kristályok szépek, mondhatnánk, valamiféle csoda, magukhoz vonzódnak, köztes láncszemek az élő és az élettelen anyag között.A kristályok születhetnek, öregedhetnek, megsemmisülhetnek. A kristály, amikor magon nő (embrión), éppen ennek az embriónak a hibáit örökli.
A kristály tulajdonságaiban csodálatos, sokféle funkciót lát el. Ezek a tulajdonságok velejárói a szerkezetének, amelynek rácsos háromdimenziós szerkezete van. A kristályok használatára példaként vegye a kvarckristályt, amelyet a telefonkészülékekben használnak. Ha egy kvarclemezt mechanikusan hatnak, akkor elektromos töltés keletkezik benne a megfelelő irányban. A mikrofoncsőben a kvarc a hangszóró által okozott mechanikai rezgéseket elektromos rezgésekké alakítja át. Az előfizetői csőben lévő elektromos rezgések rezgéssé alakulnak, és ennek megfelelően beszédet hall. Rács lévén a kristály csiszolt, és minden aspektus, mint személy, egyedi. Ha egy felület sűrűn tömörül egy rácsba, amely anyagi részecskéket (atomokat vagy molekulákat) tartalmaz, akkor ez egy nagyon lassan növekvő arc. Például egy gyémánt. Arca nyolcszög alakú, nagyon sűrűn tele vannak szénatomokkal, és emiatt fényességükben és erősségükben különböznek egymástól.
Gyakorlati rész
Munka megnevezése: Asztali só, réz -szulfát és cukor kristályainak termesztése otthon
Cél: Növeljen kristályokat só, réz -szulfát, cukor telített oldatából, és tapasztalat alapján győződjön meg arról, hogy ezen anyagok kristályai megfelelő alakúak.
A választott téma relevanciája.
A körülöttünk lévő világ kristályokból áll, mondhatjuk, hogy a kristályok világában élünk. Lakóépületek és ipari szerkezetek, repülőgépek és rakéták, motorhajók és dízelmozdonyok, kőzetek és ásványok kristályokból állnak. Kristályokat eszünk, gyógyítunk velük, és részben kristályokból állunk.
A kristályok olyan anyagok, amelyekbe a legkisebb részecskéket meghatározott sorrendben „csomagolják”. Ennek eredményeként a kristályok növekedése során a felületükön spontán lapos arcok jelennek meg, és maguk a kristályok különböző geometriai formákat öltenek. A "kristály" szó eredete érdekes. Sok évszázaddal ezelőtt az Alpok hójában a modern Svájc területén nagyon szép, színtelen kristályokat találtak, amelyek tiszta jégre emlékeztettek. Az ókori természettudósok görög jégben úgy hívták őket: "crystal". Azt hitték, hogy a jég, ha sokáig a hegyekben tartózkodik, erős fagyban, kővé változik, és elveszíti olvadóképességét. Arisztotelész azt írta, hogy "a kristályok akkor születnek a vízből, amikor teljesen elveszítik melegüket". A középkorban ezt a "kristály" kifejezést kizárólag a kvarcra alkalmazták. Ugyanakkor a legtöbb természetes ásvány kristályos szerkezetű. Az első ásványtudósokat elsősorban a kristályok formája érdekelte, amelyek változatossága feltűnő. A híres orosz kristálytudós E.S. Fedorov, aki elméletileg a kristályépítés törvényeit vezette le, azt mondta: "A kristályok szimmetriával ragyognak." A kristályok valóban olyan szépek, hogy órákig gyönyörködhet bennük. Sok tudós, akik nagymértékben hozzájárultak a kémia és az ásványtan fejlődéséhez, első kísérleteiket a kristályok termesztésével kezdték, és megpróbálták megérteni, hogyan keletkeznek.
És úgy döntöttem, hogy egy kutatási céllal kezdem a kutatómunkámat: különféle anyagok kristályait kapom otthon.
A tanulmány célja: a kristályok alakjának és méretének a hőmérséklettől való függőségének vizsgálata
Kutatási célok:
1. Növeljen egy kristályt.
2. Növeljen polikristályt.
Tanulmány tárgya:
1. réz -szulfát oldata
2. konyhasó oldása
3. cukoroldat
Tanulmány tárgya: só és cukor kristályai
1. kísérlet: Sókristályok termesztése
Ez az eljárás nem igényel speciális vegyszereket. A nátrium -klorid -NaCl kristályok színtelen átlátszó kockák.
Ehető sót öntöttem egy pohár vízbe 20 ° C hőmérsékleten, és hagytam néhány percig, előzetesen megkeverve. Ez idő alatt a só feloldódott. Aztán még sót tett, és újra összekeverte.Ezt a lépést addig ismételgettem, amíg a só már nem oldódott fel, és nem rendeződött az üveg aljára. Így kaptam telített sóoldatot. Azonos térfogatú tiszta pohárba öntöttem, közben megszabadultam a felesleges sótól az alján. Vettem egy nagyobb kristály asztali sót, és telített oldattal az üveg aljára tettem. Már 3 nap után észrevehető volt a kristály jelentős növekedése. Napról napra nőtt. Aztán megint ugyanezt tettem (telített sóoldatot készítettem, és ebbe a kristályba mártottam), sokkal gyorsabban kezdett növekedni - 0,3 -ról 0,9 cm -re a következő 3 napban (lásd 5. ábra)
5. ábra Színtelen átlátszó nátrium -klorid kockák
2. kísérlet. Réz -szulfát kristályok növesztése
A réz -szulfát oldatát az alábbiak szerint készítettem: vizet öntöttem egy pohárba (200 g), és egy serpenyőbe tettem 50 ° C -os meleg vízzel, és elkezdtem feloldani 100 g réz -szulfát port. Továbbá, mint a nátrium -klorid oldat, hagyja néhány napig. Először is, gyors elpárologtatással nyílt edényben a falakon kaptam egykristály réz -szulfát (lásd a 6. ábrát)
6. ábra Egykristály, mag polikristályhoz
Ezután új oldatba tettem a további növekedéshez szobahőmérsékleten és zárt edényben. 2 hét elteltével 2,8 cm -es polikristályt kaptunk (lásd a 7. ábrát).
7. ábra Polikristály 2,8 cm
3. kísérlet. Növekvő cukor kristályok
Annak érdekében, hogy kristályt termessenek a cukorból, vizet kell forralni, és forrásban lévő vizet kell önteni egy pohárba. Ezután kezdje el cukrot önteni a vízbe, és folyamatosan keverje. Ezt addig kell folytatni, amíg a cukor fel nem oldódik, azaz amíg az oldat túltelített nem lesz.
Vegyünk egy vékony szálat, amely nem túl hosszú. A madzag egyik végét közvetlenül a közepén lévő ceruzához kösse, a másik végéhez pedig egy kis kristály cukrot (8. ábra).
8. ábra Ceruza vetőmag
Helyezze a ceruzát egy pohár cukoroldatra, és engedje le a cérnát. Akkor csak várni kell. A legjobb esetben is egy kis cukorkristály 2-3 napon belül megnőhet, legrosszabb esetben pedig másfél-két hónapig kell várnia az észrevehető eredményre (9. ábra).
9. ábra. Nőtt cukorkristály
Következtetés
A kristályok otthon termesztésének folyamata nagyon érdekes és izgalmas tevékenység, amely lehetővé teszi, hogy tudatosan kapcsolódjon a természet törvényeihez. A kristályok növekvő munkája figyelmesebbé tett, szélesítette látókörömet, bevezetett a tudományba, meglepett. A művelés "csodájának" megtapasztalása sok pozitív érzelmet és élénk benyomást keltett bennem. A kutatómunka megnyitotta előttem a kristályok és ásványok titokzatos földjét.
A kapott kristályokat kémia és fizika órákon lehet használni bemutató anyagként.
Irodalmi források:
1. Enciklopédikus szótár
2. A KIRILL ÉS MÓDSZER MEGAENCIKLOPÉDIÁI /> 3. Zorky PM A molekulák és kristályszerkezetek szimmetriája. Moszkva: Moszkvai Állami Egyetemi Kiadó, 1986.- 232 p.
4. Likhachev VA, Malinin VG Az erő szerkezeti-analitikai elmélete. - SPb: Tudomány. - 471 p.
5. Shaskolskaya M. P. Kristályok. Moszkva: Nauka, 1985.208 p.
6. Az Internet anyagai.
Elvégeztem a munkát: Smolennikov Pavel Sergeevich
11 "B" osztályos tanuló
Felügyelő: Krestyannikova Elena Valerievna
kémia tanár, 1. kategória
MSI "Osakarovka falu 12. számú középiskolája"
Osakarovszkij kerület akimatja
Karaganda régió
Kazah Köztársaság
Növekvő kristályok - amit tudnod kell!
Növekvő kristályok - a folyamat nagyon érdekes, de elég hosszú is lehet. Hasznos tudni, hogy milyen folyamatok hajtják annak növekedését; miért alkotnak különböző anyagok különböző formájú kristályokat, és egyesek egyáltalán nem képezik őket; mit kell tenni, hogy nagyok és szépek legyenek.
Ha a kristályosodás nagyon lassan halad, akkor egy nagy kristályt kapunk (vagy egykristályt, például műkövek termesztésekor), ha gyorsan, akkor sok kicsi (vagy polikristály, például fémek).
Kristályok termesztése otthon különböző módon állítják elő. Például telített oldat hűtésével. A hőmérséklet csökkenésével anyagok oldhatósága csökken (többnyire vízmentes só), és állítólag kicsapódnak. Először apró magvú kristályok jelennek meg az oldatban és az edény falán. Amikor a lehűlés lassú, és nincsenek szilárd szennyeződések (mondjuk por) az oldatban, kevés mag keletkezik, és fokozatosan szép, szabályos alakú kristályokká alakulnak. Gyors lehűléssel sok apró kristály jelenik meg, szinte egyiknek sincs megfelelő alakja, mert sokuk megnő és zavarják egymást.
Cukorkristály
Növekvő kristályok más módon is elvégezhető - fokozatosan eltávolítva a vizet a telített oldatból. És ebben az esetben, minél lassabban távolítják el a vizet, annál jobb lesz az eredmény. Hagyja az edényt nyitott oldattal szobahőmérsékleten sokáig, fedje le egy papírlappal - a víz lassan elpárolog, és a por nem kerül az oldatba. A növekvő kristályt fel lehet függeszteni telített oldatban egy vékony, erős szálon, vagy az edény aljára lehet helyezni. Ez utóbbi esetben a kristályt időszakosan a másik oldalra kell fordítani. Amint a víz elpárolog, friss oldatot kell önteni az edénybe. Még akkor is, ha eredeti kristályunk szabálytalan alakú volt, előbb -utóbb minden hibáját kiegyenlíti, és felveszi az anyagra jellemző alakot, például oktaéderré válik, ha kálium -króm -timsó sót használ, rombusz, ha réz -szulfátot használ.
Kristályok
kálium -alumínium timsó
Növekvő kristályok - szórakoztató folyamat, de gondos és körültekintő hozzáállást igényel a munkájához. Elméletileg az ilyen módon otthon termeszthető kristály mérete korlátlan. Vannak esetek, amikor a rajongók olyan méretű kristályokat kaptak, amelyeket csak elvtársak segítségével lehetett felemelni.
A tárolásnak azonban van néhány sajátossága (természetesen minden sónak és anyagnak megvannak a sajátosságai). Például, ha egy timsókristályt nyitva hagynak a száraz levegőben, akkor fokozatosan elveszíti a benne lévő vizet, és leírhatatlan szürke porrá változik. Annak érdekében, hogy megvédje a pusztulástól, színtelen lakkal fedheti le. A réz -szulfát és az asztali só ellenállóbbak, és biztonságosan dolgozhat velük.
Hogyan neveljünk kristályt
Kálium -jodid kristály
(KI)
Növelj kristályt különféle anyagokból készülhet: például cukorból, akár kőből - kövek mesterséges termesztése, a hőmérséklet, a nyomás, a páratartalom és egyéb tényezők (mesterséges rubin, ametiszt, kvarc, citrin, morion) szigorú szabályainak betartásával.
Itthon természetesen nem fogjuk tudni mindezt megtenni, ezért másként fogunk cselekedni. Növekedni fogunk sókristályok... Mindannyiunknak van otthon közönséges asztali sója (amint azt valószínűleg tudja, hogy kémiai neve NaCl -nátrium -klorid). Bármilyen más só is alkalmas (só - kémiai szempontból), például gyönyörű kék kristályokat kaphat réz -szulfátból vagy bármely más szulfátból (például vasból). Használhat timsót (kénsav kettős fémsói), nátrium -tioszulfátot (korábban fényképek készítéséhez használták). Mindezek a sók (és általában a só esetében) nem igényelnek különleges feltételeket: oldatot készítettek, oda tették az „embriót” (mindezt részletesen az alábbiakban ismertetjük), és ez önmagáért növekszik, és minden nap növeli a növekedést.
Igen, nem szabad festékkel vagy hasonlóval festeni az oldatot ott, ahol a kristálya nő - ez csak elrontja magát az oldatot, de a kristály mégsem fog festeni! A legjobb módja annak, hogy színes kristályokat kapjon, ha megfelel a só színének! De légy óvatos: például a sárga vérsó kristályai vörös -narancssárga színűek - és az oldat sárga színű.
Most kezdhetjük!
Növekvő asztali sókristályok
Asztali sókristályok
(NaCl)
Asztali sókristályok - a termesztési folyamat nem igényel különleges vegyszereket. Mindannyian étkezési sót (vagy asztali sót) fogyasztunk. Kőnek is nevezhetjük - minden ugyanaz. Nátrium -klorid NaCl kristályai színtelen átlátszó kockák. Kezdjük. Hígítsa fel a nátrium -klorid oldatot az alábbiak szerint: öntsön vizet egy edénybe (például egy pohárba), és tegye egy serpenyőbe meleg vízzel (legfeljebb 50 ° C - 60 ° C). Természetesen ideális esetben, ha a víz nem tartalmaz oldott sókat (azaz desztillált), de a mi esetünkben használhat csapvizet. Öntsön étkezési sót egy pohárba, és hagyja 5 percig, először keverje meg. Ez idő alatt a pohár víz felmelegszik, és a só feloldódik. Célszerű, hogy a víz hőmérséklete még ne csökkenjen. Ezután adjunk hozzá még sót és keverjük újra. Ismételje meg ezt a lépést, amíg a só fel nem oldódik és le nemülepedik az üveg aljára. Telített sóoldatot kaptunk. Öntsük egy ugyanolyan térfogatú tiszta edénybe, miközben alul megszabadulunk a felesleges sótól. Válasszon tetszőleges nagyobb asztali só kristályt, és tegye egy pohár aljára telített oldattal. A kristályt fűzheti egy zsinórhoz, és felakaszthatja úgy, hogy ne érintse az üveg falait. Most várnia kell. Pár napon belül észrevehető a kristály jelentős növekedése. Minden nap növekedni fog. És ha ugyanazt ismétli meg (készítsen egy telített sóoldatot, és mártsa bele ezt a kristályt), akkor sokkal gyorsabban fog növekedni (távolítsa el a kristályt, és használja a már elkészített oldatot, hozzáadva hozzá a vizet és a szükséges adag étkezési sót) ). Ne feledje, hogy az oldatnak telítettnek kell lennie, vagyis az oldat elkészítésekor a sónak mindig az üveg alján kell maradnia (minden esetre). Tájékoztatásul: körülbelül 35 g asztali só feloldható 100 g vízben 20 ° C hőmérsékleten. A hőmérséklet emelkedésével a só oldhatósága nő.
Így termesztik az asztali só kristályait (vagy a sókristályokat, amelyek formáját és színét preferálják)
Növekvő réz -szulfát kristályok
Réz -szulfát kristályok - ugyanúgy termesztik, mint az asztali sót: először telített sóoldatot készítenek, majd egy kis réz -szulfát -só kristályt csepegtetnek ebbe az oldatba.
Figyelem! réz -szulfát - - kémiailag aktív só! Ezért ahhoz, hogy a kísérlet ebben az esetben sikeres legyen, a vizet desztillálni kell, azaz más oldott sókat nem tartalmaz. Az is jobb, ha nem veszünk vizet a csapból, mivel először oldott sókat tartalmaz, másodszor erősen klórozott lehet. A szennyeződések (különösen a kemény karbonátok) kémiai reakcióba lépnek a réz -szulfáttal, ami miatt az oldat jelentősen romlik Ha minden rendben van, folytatjuk. Ha úgy dönt, hogy nem önti az oldatot abból a tartályból, amelyben a kis kristály eredetileg nőtt, akkor akassza fel a kristályt, hogy ne érjen hozzá az alján maradt többi kristályhoz!
A kristályokat nemcsak oldatokból, hanem sóolvadékokból is termesztik. Feltűnő példa a sárga, átlátszatlan kénkristályok, gyémánt vagy hosszúkás prizmák formájában. De nem tanácsolom, hogy különösen kénnel dolgozzon. A párolgása során keletkező gáz káros az egészségre.
Az egyes kristálylapok növekedése elkerülhető. Ehhez ezeket a széleket vazelin vagy zsíroldattal kell felhordani.
Növekvő rézkristályok
:
Rézkristályok (Cu)
Most növekedjünk vörös rézkristályok... Szükségünk van réz -szulfátra, asztali sóra, acéllemezre a tartályrész alakjában (egy kicsit kisebb kerület. Használhat acélforgácsot vagy gombokat), ahol rézkristályok és egy szakasz alakú foltosító papír nőnek . Tehát tegyen réz -szulfátot a buborék aljára (lehetőleg egyenletesen a területre). Öntsük rá az asztali sót, és fedjük le az egészet egy kivágott papírkörrel. Tegyen rá vaslemezt (vagy takarja le acélforgáccsal). Mindezt együtt fel kell önteni az asztali só telített oldatával (az asztali sóból készítettünk ilyen oldatot). Hagyja a tartályt körülbelül egy hétig. Ez idő alatt acularis vörös rézkristályok nőnek. Amikor a növekedési folyamat folyamatban van, próbálja meg nem hordani a tartályt, és nagyon nem kívánatos a kristályok eltávolítása az oldatból.
Többszínű és többrétegű kristályt növeszthet. Ezeket úgy nyerik, hogy timsóoldatokat (kénsav kettős sói) készítenek, és felváltva termesztett kristályokat egyik oldatból a másikba visznek át.
Ha az alumínium -szulfátok Al2 (SO4) 3 és a kálium K2 (SO4) forró tömény oldatait összekeveri, és a kapott oldatot lehűtik, akkor a timsó kristályosodni kezd belőle - kettős kálium- és alumínium -szulfát 2KAl (SO4) 2 • 12H2O . A timsó a következőképpen oldódik vízben: 5,9 g / 100 g víz 20 ° C -on, de már 109 g 90 ° C -on vízmentes só tekintetében. A levegőben tárolva a timsó máll. 92,5 ° C hőmérsékleten megolvadnak kristályosodó vízükben, és 120 ° C -ra melegítve dehidratálódnak, égett timsóvá alakulnak, amely csak 700 ° C feletti hőmérsékleten bomlik le. A timsót alkotó vízmolekulák kémiailag kötődnek kálium- és alumínium -ionokhoz, így a timsósók képlete helyesebben írható le komplex só (SO4) 2 formájában.
Valami a folyadékkristályokról
Folyékony kristályok Olyan anyagok, amelyek folyadékként és szilárd anyagként viselkednek egyszerre. A folyadékkristályokban lévő molekulák egyrészt meglehetősen mozgékonyak, másrészt rendszeresen elrendeződnek, és egy kristályszerkezet látszatát alkotják (egy- vagy kétdimenziós). Gyakran, még enyhe melegítés esetén is megzavarják a molekulák helyes elrendezését, és a folyadékkristály közönséges folyadékká válik. Éppen ellenkezőleg, kellően alacsony hőmérsékleten megfagynak, szilárd anyaggá alakulnak. A molekulák szabályos elrendezése folyadékkristályokban meghatározza speciális optikai tulajdonságaikat. Tulajdonságaik mágneses vagy elektromos térnek kitéve szabályozhatók. Órák, számológépek, számítógépek és a legújabb TV -k LCD kijelzőiben használják.
Tehát a folyamat kristályok termesztése otthon osztva fő lépések:
1. szakasz: A sót, amelyből a kristály kinő, feloldjuk felhevített vízben (fel kell melegíteni, hogy a só kicsit jobban oldódjon, mint amennyi szobahőmérsékleten feloldódhat). Oldja fel a sót, amíg meg nem győződik arról, hogy a só már nem oldódik (az oldat telített!). Javaslom desztillált víz használatát (azaz mentes más sók szennyeződéseitől)
2. szakasz: Öntse a telített oldatot egy másik edénybe, ahol kristályokat lehet termeszteni (figyelembe véve azt a tényt, hogy növekedni fog). Ebben a szakaszban győződjön meg arról, hogy az oldat nem hűl le túlságosan.
3. szakasz: Kössön egy sókristályt egy madzagra, kösse a húrt például egy gyufához, és tegye a gyufát az üveg (edény) széleire, ahol a telített oldatot öntik (3. szakasz). Mártsa a kristályt telített oldatba.
4. lépés: Vigye át a tartályt a telített oldattal és kristályokkal huzat, rezgés és erős fény mentes helyre (a kristályok növekedése megköveteli ezen feltételek betartását).
5. lépés: Fedje le a tartály tetejét kristályokkal (például papírral), porral és törmelékkel. Hagyja hatni az oldatot néhány napig.
Fontos megjegyezni!
1. A kristályt külön ok nélkül nem lehet eltávolítani az oldatból a növekedés során
2. Ne engedje, hogy a törmelék a telített oldatba kerüljön, legelőnyösebb desztillált vizet használni
3. figyelemmel kíséri a telített oldat szintjét, rendszeresen (hetente vagy kéthetente) megújítja az oldatot, amikor elpárolog
Sós vízben való oldhatósági görbék
Növekvő kristályok. AMIT TUDNOD KELL!
