Tartalom
A kristályok akkor jelennek meg, amikor az anyag bármely aggregációs állapotból szilárd állapotba kerül. A kristályok kialakulásának fő feltétele a hőmérséklet egy bizonyos szintre történő csökkenése, amely alatt a részecskék (atomok, ionok), elvesztve felesleges hőmozgásukat, megmutatják a bennük rejlő kémiai tulajdonságokat, és térbeli rácsba vannak csoportosítva.
A kristálymagképzés módszerei és tényezői
Több ezer fokban mért hőmérsékleten a természetben ismert anyagok egyike sem létezhet kristályos állapotban. A második fontos feltétel a nyomás. A hőmérséklet és a nyomás a kristályos anyag létezésének termodinamikai feltételei. Egy erősen felhevített anyag, ha lehűl, gázhalmazállapotú, folyékony, olvadt, szilárd állapotú fázisokon megy keresztül. Ezért a kristályképzésnek három módja lehetséges.
- Kristályosítás szublimációval - átmenet a gáz halmazállapotból a szilárd állapotba. Ebben az esetben kristályok keletkeznek közvetlenül a gőzből, megkerülve a folyékony fázist. Ilyen például a jód szublimációja és átkristályosítása. A természetben ez a folyamat kráterekben, vulkáni repedésekben (ammónia, kén stb. Lerakódásai) fordul elő. Télen, tiszta fagyos időben hópelyhek képződnek a levegőben.
- Szilárdtestű kristályosodás - átmenet szilárd halmazállapotból szilárd állapotba. Itt két folyamat lehetséges. Első - kristályos anyag képződhet amorf anyagból. Így az üveg és az üvegtartalmú vulkáni kőzetek idővel kikristályosodnak. Második folyamat - átkristályosodás: egyes anyagok szerkezete megsemmisül, és új, más szerkezetű kristályok képződnek. Az átkristályosodási jelenségek széles körben elterjedtek a természetben, és új ásványok, kőzetek és ércek képződéséhez vezetnek. Minden metamorf kőzet ilyen vagy olyan mértékben átkristályosodik. A hőmérséklet, a nyomás és más tényezők hatására például a mészkő átalakul márvánnyá, agyagkőzetekké - filitté és kristályos szilánkká, kvarc homokkővé - kvarcitokká.
- Kristályosítás olvadékokból és oldatokból - a kristályképzés fő módszere a természetben. Így keletkeznek masszív kristályos kőzetek - gránitok - tüzes folyékony szilikátolvadékból (magma). A sókristályok a tavak, öblök és a tenger alján rakódnak le. A mesterséges kristályokat olvadékokból és oldatokból termesztik (például műszaki és drágakövek: piezokvarc, karborund, rubin, gyémánt, zafír stb.).
Így a nukleáció fő feltétele a hipotermia vagy a túltelítettség. A kristályok magzata hipotermia vagy túltelítettség. A kristályok magképzése önmagában folytatódhat. De néha a kristályok növekedéséhez elegendő a kristályosodott anyag legkisebb kristályainak vagy más, szilárd szerkezetű részecskéknek a szerkezete. A kristályképződés folyamata hirtelen, energia felszabadulásával, részecskék átrendeződésével, a kezdeti tulajdonságok éles megváltozásával jár. A különböző anyagok kristályosodási képessége nem azonos, ezt az egységnyi térfogat egységre jutó kristályosodási centrumok száma és a kristálynövekedés mértéke határozza meg.A kristályosodási központok nagy sebességgel sok kis kristály jelenik meg, kis számú központnál nagy kristályok jelennek meg.
Hogyan termeszthetünk sókristályt otthon
Ön függetlenül végezhet kísérleteket növekvő kristályokon. Az egyik vagy másik só (timsó, réz -szulfát stb.) Kimért részét előzetesen elkészítik. Öntsük a kimért részt vegyileg üveg- vagy porcelánpohárba, és öntsük fel a szükséges mennyiségű vizet egy mérőpohárral. Az üveget kerek (karóra) üveggel lefedve melegítse fel annak tartalmát, hogy felgyorsítsa a só vízben való oldódását. Ezután szűrje le a kapott oldatot.
1. táblázat - A sók oldhatósága (grammban) 100 cm3 vízben.
|
Hőmérséklet, ⁰С |
Kálium -alumínium timsó KAl 12H2O | Nátrium -nitrát
NaNO3 |
Magnézium szulfát
MgSO4 7H2O |
Rézszulfát
CuSO4 5H2O |
| 0 | 3,9 | 73 | 76,9 | 31,6 |
| 10 | 9,5 | 80,6 | 93,8 | 37 |
| 20 | 15,1 | 88,5 | 115,9 | 42,3 |
| 30 | 22 | 96,6 | 146,3 | 48,8 |
| 40 | 30,9 | 104,9 | 179,3 | 56,9 |
Helyezze a szűrt folyadékot egy speciális üvegbe, széles aljjal és alacsony falakkal. Az üvegben az oldat intenzíven lehűl és párolog, amit megkönnyít az üveg jellegzetes alakja, amely nagy párolgási felületet hoz létre. A hűtés és a bepárlás eredményeként először telített oldatot, majd túltelített oldatot kapunk (ez felesleges oldott anyagot tartalmaz). Ugyanakkor a kristályosítóban kristályok kezdenek kihullni. Másnap (az oldat elkészítése után) ki kell választania néhányat vagy egyet a leesett kristályok közül, óvatosan engedje le az oldatot egy tiszta kristályosítóba, és helyezze oda a kiválasztott kristályokat - "reggelit". A "reggeli" olyan részecskék, amelyek kristályosodást okozhatnak. Ahhoz, hogy jól vágott (izometrikus) kristályt kapjon, hajra vagy selyemszálra kell termeszteni. Az edény alján termesztett kristályok, korlátozott növekedésben, szabálytalan alakot kapnak (lapított, hosszúkás). Egy bizonyos idő elteltével, amikor az oldat kicsi lesz, friss oldatot kell készíteni, és a kristályt át kell vinni. A kristályok termesztésére szolgáló berendezések listája: reagensek, habarcs (porcelán), súlyok (gyógyszerészeti), két pohár (vegyi vagy porcelán), főzőpohár, égő, azbesztháló, kerek óraüveg, üvegrúd az oldat elhelyezéséhez, tölcsér, szűrő papír, tölcsérállvány, széles fenekű üveg, csipesz, hőmérő. A jól formált kristályok előállítására alkalmas anyag a timsó. A timsó oldhatósága forró vízben sokkal nagyobb, mint hideg vízben, így a telített oldat hűtésével felgyorsíthatjuk a folyamatot. Oldjuk fel a timsót forró vízben az oldhatóság határáig; telített oldatot kap. A tapasztalatok azt mutatják, hogy 25 g timsót fel lehet oldani 200 g forró vízben. A timsóra jellemző szabályos alakú kristályok - oktaéder, oldatba mártott selyemszálakon nőnek. Távolítsa el a kicsi és szabálytalan kristályokat a szálból, és hagyjon egy jobbat, amely fokozatosan felhalmozódik. A timsóanyag egyenletesen ülepedik a szabadon növekvő kristály szélein. Ha egy telített oldatot (75 g króm-timsót 20 g vízben) 11 ° C-ra hűtünk, finomszemcsés kristályok kérge hullik ki az edény alján. Az oldatba mártott szálakon a króm timsó rendszeres kristályai ibolya oktaéder formájában nőnek. Az alumínium timsó kristályai krómoldatban nőhetnek, és fordítva, mivel mindkettő azonos típusú rácsos. Helyezzen egy húrra növekvő lila króm timsókristályt egy alumínium timsó telített oldatába - kétrétegű kristályt kap, lila belső oktaéderrel és színtelen külsővel.
A legsikeresebb eredmény akkor érhető el, ha réz -szulfát kristályokat növesztünk egy 29,2% -os oldatból 13,5 ° C -ra hűtve. 82,5 g porított réz -szulfátot 200 g vízben feloldunk melegítés közben. Az oldatot papírszűrőn engedje át. 14-15 óra múlva jól formált, legfeljebb 1,5 cm hosszú kristályok csapódnak ki.A timsó és a réz -szulfát mellett a kálium -dikromát is jól kristályosodik. Önbecsapódó kísérlet: formálja a megtermett timsókristályt (reszelt) golyó alakúra, mártsa vissza a telített anyalúgba, és nézze meg, hogyan nő. 1-2 nap elteltével észreveszi, hogy arcok jelennek meg a labdán, és egy hét múlva a labda helyett ismét szabályos oktaéder képződik.
A kristályok termesztése nagyon érdekes hobbi, különösen azért, mert a kristályok nagyon szépek, és talán a varázslatban is használhatók. Az alábbi cikket én írtam, de felhasználja a kristályok termesztéséről szóló könyvekben szerzett ismereteket - vagyis ez a cikk ezek és a saját tapasztalataim (az iskolás éveim évfordulója volt, hogy tanulmányozhatom, talán visszatérek) ehhez).
Az anyagnak több aggregációs állapota van, amelyek közül mindannyian tudjuk - szilárd, folyékony és gáznemű. Kristály az
szilárd halmazállapotú anyag. Jellemzője, hogy a benne lévő molekulák meghatározott módon vannak elrendezve.
A kristályok nagyon szép, elbűvölő természeti jelenség - ezzel szerintem sokan egyetértenek.
A természetben gyönyörű drágakövek vagy nem drágakövek találhatók, amelyek megfelelő alakúak.
Az emberek megtanultak mesterséges drágaköveket termeszteni. Ehhez erős hardverre van szükség. De néhány kristályt otthon, bármilyen felszerelés nélkül lehet termeszteni. Ezek természetesen nem lesznek mesterséges gyémántok és rubinok, de a só vagy a réz -szulfát kristályai is nagyon szépek.
Az alábbiakban számos módszert mutatok be termesztésükhöz.
Kristályképződés. Az anyag oldhatósága.Itt és az alábbiakban azokról a kristályokról fogunk beszélni, amelyek vízben oldódó anyagokból állnak, és vízben nőnek.
A kristályképződés az anyagmolekulák fokozatos "tapadása" egy kis kristályhoz vagy valami máshoz -
mag
... Tehát ezen tapadás során a kristály nő. A kristálytermesztők feladata ennek az anyagnak a tapadása. A legegyszerűbb megoldás a megoldások használata.
Mint tudják, bizonyos mennyiségű anyag feloldódik vízben. Ha mondjuk feloldjuk a sót vízben, majd fokozatosan egyre több sót adunk hozzá, látni fogjuk, hogy már nem oldódik. Az ilyen oldatot (amelyben az anyagokat a végső határig feloldják) koncentráltnak nevezzük. A kristály termesztéséhez koncentrált oldatra van szükség, majd fokozatosan el kell távolítania a vízben feloldható anyag maximumát. Akkor a felesleges anyagnak nincs hova mennie, és leülepedik a magra.
Ennek két módja van. Az első a víz eltávolítása, de maga az anyag nem - vagyis a párolgás. A víz elpárolog, de az anyag marad. Így kevesebb víz van, és ugyanannyi anyag. És mivel az oldat koncentrált, mennyisége kezdi meghaladni azt a maximumot, amelyet a víz tartalmazhat, és az anyag egy része leülepedik.
A második módszer az anyag oldhatóságának egyszerű csökkentése (vagyis az anyagmennyiség, amely feloldható a víz térfogatában).
Egy anyag oldhatósága nem állandó, a víz hőmérsékletétől függ. Minél melegebb a víz, annál nagyobb a szilárd anyag oldhatósága. Ezért azáltal, hogy forró vízben koncentrált oldatot készít, majd lehűti a vizet - ugyanezt a hatást fogja elérni - az anyag jelentős része megszűnik "illeszkedni" a vízbe és leülepedni.
Most már világossá válik, hogyan kell kristályokat termeszteni - csak vegyen be egy anyag koncentrált oldatát, öntse egy üvegbe, tegyen magot, és vagy hűtse le a vizet, vagy párologtatja (mindkettőt megteheti).
Van azonban néhány fontosabb pont.
A kristályok képződésének sebessége - ha túl gyorsan elpárologtatja a vizet, akkor a kristálynak nem lesz ideje növekedni, és sok kis kristály vagy akár kristályos "moha" lesz. Az anyagnak időre van szüksége, hogy kristály formájában "gyúrjon".
A második pedig a mag. Fentebb már írtam róla.Általában az anyag hajlamos leülepedni és kikristályosodni néhány szabálytalanságon
vagy hasonló anyag. Ha vesz egy sima edényt, és úgy állítja be, hogy magtalanul nőjön, sok kis kristály nő.
De ha szilárd kristályt szeretne termeszteni, győződjön meg arról, hogy kevesebb tárgy van az edényben. Például, ha szálon termeszt, jobb, ha sima szálat vagy huzalt használ, nem bolyhos szálat, különben nagy valószínűséggel túlnő.
sok kristály. Bár jó bolyhos szálat használni kristály "nyaklánc" termesztéséhez.
A kristály egyik érdekes tulajdonsága az alakja is. Számos alapvető kristályforma létezik. Így például a köbkristályok mindig az asztali sóból nőnek. Ez persze nem jelenti azt, hogy tökéletes kocka nő ki belőle. Általában azonban kristályok
Tökéletesek. De formája egy kocka lesz. Vagyis a szabálytalanságok és az "extra" kristályok köbösek lesznek. És például semmiképpen sem lesz romboid.
Még egy dolog, teljesen nyilvánvaló, de azért leírom. Az anyagnak, amelyből a kristályt termesztik, homogénnek és kristályosnak kell lennie. Vagyis sóból kristályt lehet termeszteni, de a tengeri só erre nem fog működni (mivel heterogén), akárcsak sok szerves oldható anyag.
Az első kristály. Nos, leírtam egy bizonyos elméletet. Most leírok egy kis gyakorlatot. Vannak polikristályok és monokristályok. A polikristályok sok kis kristályból álló csoport. Tehát a kristályos "elhízás" polikristály. Az egykristály egy nagy kristály. Ha figyelembe vesszük az asztali sót, akkor ez valójában sok kis egykristály. És ha sok kristály együtt nő, egyfajta "sündisznót" vagy valami hasonlót képezve, akkor polikristály lesz.
Leírom az egykristály termesztésének technikáját - ez nehezebb. De ismerve az egykristály termesztésének elvét, képes lesz polikristályok termesztésére. Természetesen nehéz egy ideális egykristályt elérni, de ehhez közel lehet valamit elérni. Tehát az utasítást úgy írom le
nő egy nagy "drágakő". A feladat az, hogy a lehető legnagyobb mértékben és helyesen növekedjünk.
Gyakran tanácsos étkezési sóval kezdeni. De ez nagyon nehéz, sőt, és nagyon sokáig. Mivel a kristályok termesztésének leggyorsabb módja a hűtés, és az asztali só oldhatósága nagyon gyengén függ a hőmérséklettől. Forró vízben majdnem annyi só oldódhat fel, mint majdnem jeges vízben. És a párolgási módszer nagyon hosszú.
Ezért azt javaslom, hogy kezdje a réz -szulfáttal - megvásárolhatja a hardverboltban. Ez olyan kék anyag. Vigyázz, mérgező! Ezért óvatosan bánjon vele, próbálja meg, hogy ne kerüljön a bőrére (különösen a karcolásokra), és egyáltalán ne öntse ki.
Nagyon szép kék kristályokat állít elő. A vitriolban pedig az oldhatóság jelentősen változik a hőmérséklettől függően, ezért nagyon kényelmes kristályokat termeszteni belőle.
A termesztés elve a következő.
1. Készítse elő a magját (egy kis kristályt, vagy egy nagyot, amelyet nagyítani szeretne). Az alábbiakban leírom, hol lehet beszerezni.
Akassza egy üvegbe, ahol a kristálya nőni fog. Fontos, hogy tegye le, hogy átfogóan növekedhessen. Függesztéshez - vegyen egy cérnát vagy drótot, és tekerje be vele az egyik oldalára a kristályt, a másikra pedig egy ceruzát vagy botot.
az üveg tetejét (úgy, hogy a kristály lelóg, és közvetlenül az üveg közepén van). Vegye a huzalt margóval - mivel a kristály növekedni fog, ezért a doboz méretei és így a magassága is növekedhet. Vagyis tekerjünk néhány kört a ceruza köré. Vegyünk egy fonalat vagy drótot, hogy a lehető legsimább legyen. Természetesen, ha egyáltalán nincs, akkor ez nem kritikus (az utolsó bekezdésben leírom, hogy miért).
2. Vegyen meleg vizet (de ne forrásban lévő vizet, túl gyorsan lehűl). Készítsen koncentrált oldatot.Ehhez öntsön vitriolt egy üveg vízbe és keverje össze. Add hozzá a cupros -t, amíg fel nem oldódik. Ezután engedje le a vizet az edénybe, ahol a kristálya fel van függesztve (hogy ne legyenek további kristályok). Igen, az edényeknek tisztának kell lenniük - minél tisztább, annál jobb. Ellenkező esetben a szennyeződés sok magot képez, és vízben oldva csökkenti az anyag integritását. Természetesen a stílust nehéz elérni, de nem szabad piszkos edényeket venni.
3. Helyezze az üveget meleg helyre. Melegítsük fel, hogy a víz ne hűljön le túl gyorsan. Akár fedezhetsz is valamivel. Minden a kezdő hőmérséklettől függ. Ha nem túl magas, akkor csak a szobában. Várja meg, amíg a víz lehűl az edénybe helyezett hőmérsékletre. Ezután helyezze az üveget egy hűvösebb helyre, például egy ablakba. És így tovább, amíg a hőmérséklet minimális lesz (bár nem javaslom a vitriol hűtőszekrénybe helyezését, tehát a minimum az ablak hőmérséklete). Általában hűvös, amíg lehet. A lényeg az, hogy ne tegyen azonnal forrásban lévő vizet az ablakra.
4. Amikor az oldat kihűlt, öntsük egy másik edénybe. Nem tudom mit kezdesz vele. Párologtathat úgy, hogy a jó (vagyis a benne maradt vitriol) ne tűnjön el, kiöntheti (ha nem sajnálja), felmelegítheti és új vitriolt oldhat fel benne, és megismételheti az eljárást. A legfontosabb dolog a kristály előkészítése a következő ülésre. Általában rajta (és egy szálon is) mindennek ellenére extra kristályok nőnek. Ez elkerülhetetlen - különösen ilyen módon (ez még mindig nem a legpontosabb módszer). De ez nem ijesztő - csak gondosan ki kell tisztítani a felesleges kristályokat. Végezze el ezt óvatosan, és ne sértse meg a főt. Ezután ismételje meg az előző pontokat.
Ez a módszer megköveteli az Ön részvételét, mivel a növekedési ütem elképesztő. Általában több napról beszélnek, de itt a látható eredmények egy óránál rövidebbek is lehetnek! Ilyen sebességgel hatalmas kristályokat növeszthet. Hallottam, hogy a szurkolók olyan fajtát emeltek, hogy néhány ember fel tudja emelni őket! Ezért félóránként át kell rendezni a konzervdobozt, majd cserélni kell a megoldást.
Természetesen alig lehet szolgálatban lenni éjjel -nappal, így amíg elfoglalt, egyszerűen hagyhatja a korsót a helyén - bár a hőmérséklet nem változik, a víz elpárolog. Itt a mondás így szól: "A katona alszik, a szolgálat folyik."
Lehet polikristályokat is termeszteni, ami szintén nagyon szép dolog. Ha gyapjúszálat meleg oldatba tesz, és ívbe akasztja, kiváló nyakláncot kap (bár nem ajánlom díszként viselni).
Vetés.Szüksége lesz egy magra, mielőtt a fő kristályt tenyésztené. Vegyünk egy kis kristályt. Természetesen vehet kis kristályokat, amelyek vitriollal vannak az üvegben. De túl kicsik. Ezért egyszerűen öntheti egy kis, tiszta edénybe, például egy csészealjba vagy valami hasonlóhoz, mint egy meleg, tömény vitriol -oldat. Körülbelül fél órával később sok kis kristály jelenik meg az alján. Válassza ki a legnagyobbat és a megfelelőt.
Először azt tanácsolom, hogy használjon kis edényeket a kristálynövekedéshez (a legkisebb edény), és az alapvíz hőmérsékletét ne vegye túl magasra, egy kicsit többre, mint a szobahőmérséklet. A helyzet az, hogy ha azonnal elkezd egy kis kristályt ugyanolyan ütemben termeszteni, mint egy nagyot, akkor a maghoz hasonló vagy akár nagyobb méretű extra kristályok nőhetnek ott. Tehát amíg a kristály nem erősödik, érdemes egy kicsit több türelmet tanúsítani.
Kristályok tárolása.Nos, akkor itt vagy, és kinőtted a kristályodat. Nagy, korrekt, gyönyörű! Azt hiszem, nem fog meglepődni, ha azt tapasztalja, hogy kék bryophyte kéreg borítja, és csendesen fekszik a polcon. Ennek számos oka lehet - korrózió, nedvesség stb. A kristályt védeni kell. Használjon védőlakkot, vigye be alaposan és mindenfelé.Zárt, védett helyen is tárolhatja, bár ez nem a legjobb megoldás, ha a polcon szeretné tartani. Ezenkívül a lakkozás megvéd a mérgező vitrioltól. Ez nem jelenti azt, hogy miután megérintette, ne mosson kezet, de ennek ellenére a veszély sokkal kisebb lesz. Ne feledje, hogy a vitriol kristályok törékenyek. Ne verje meg és ne törje össze őket, különben elveszíti a csodáját.
Réz kristályok!Valójában nemcsak oldható anyagok kristályai termeszthetők. Igazi rézkristályt nevelhetsz! Nem, nincs szüksége laboratóriumra és erős berendezésekre! Könnyű otthon elvégezni. Csak egy kicsit ismernie kell a kémiát, és ennyi. Ennek eredményeként valódi rézkristályt kap. Igen, a fémek elvileg kristályosak, de lesz szilárd fémkristály.
Hogyan lehetséges egy ilyen csoda?
Ez egyszerű. Fontolja meg, mi a só. A só egy fém és egy sav kombinációja. A főzés (amit megeszünk) a nátrium és a sósav reakciójának eredménye. A réz -szulfát a kénsav és a réz reakciója. Vagyis a sónak két összetevője lehet - fémes és savas.
A sók figyelemre méltó tulajdonsággal rendelkeznek - általában a "legerősebb" fémes komponenssel rendelkeznek. Ezért ha a só reakcióba lép egy olyan fémmel, amely nagyobb aktivitással rendelkezik, mint a só fémkomponense, akkor kiszorítja a fémét önmagából, és elveszi az aktívabbat. És egy ilyen reakció eléréséhez elegendő a sót vízben feloldani, és aktív fémet tenni ebbe a vízbe.
Valószínűleg nem látta ezt a reakciót asztali sóval, egyszerűen azért, mert fémkomponense, a nátrium rendkívül reakcióképes. Kevés fém aktívabb, mint a nátrium (például kálium). A hasonló aktivitású fémek pedig bármivel reagálnak - ha káliumot dobnak a vízbe, gyorsabban reagál vele -, ezért tiszta formájában gyakorlatilag nem fordulnak elő.
De a réz teljesen passzív fém (még passzívabb - nemes, mint az arany).
A titok az, hogy egy aktívabb fémet - például vasat - teszünk a réz -szulfát oldatába. Ezután a réz kiszorul és kristályosodik, és a geoezo a só fémkomponensévé válik - és vas -szulfátot kap. Emellett az alumínium aktívabb - általában rettenetesen aktív, de védőburkolata (oxidációja) miatt szinte nem reagál semmivel. De ha katalizátort használ, akkor elkezd reagálni. Az asztali sót katalizátorként fogják használni - ha asztali só és réz -szulfát oldatát veszik, és alumíniumdarabokat dobnak oda, akkor a víz majdnem felforr - ilyen heves reakció lesz.
Ez jó a kémiai kísérletekhez, de rossz a kristályok termesztésének feladatához - mert a kristályok helyett "tina" képződik - vagyis a számtalan teljesen mikroszkopikus kristály. A fémkristályok termesztése rendkívül hosszú ideig tart. Általában csak egyszer csináltam, és akkor a kristály körülbelül milliméter volt.
Annak érdekében, hogy a réznek elegendő ideje legyen a kristályosodásra, a folyamatot a lehető legnagyobb mértékben le kell lassítani. A kristály hónapokig növekedni fog.
Magát a technikát írom, és elméleti alapot adok hozzá.
Először neveljen néhány réz -szulfát kristályt (kicsi, mint egy mag). Erre azért van szükség, mert a kristályok kevésbé oldódnak, mint a por. A nagyok opcionálisak.
Ezután vegyen egy hosszú edényt - a hossza fontos. Tegye le a kristályokat, öntsön asztali sót majdnem a tetejére. A tetején helyezzen egy aktív fémet - vasat vagy alumíniumot. Töltse fel hideg vízzel, és néhány hónapig felejtse el a rézkristályt. Azt javaslom, hogy sok ilyen kristályt helyezzen el egyszerre - így nagyobb a siker valószínűsége.
Látni fogja, hogyan emelkedik fokozatosan a megoldás. Zöld színű lesz, mivel a réz -szulfát és a nátrium -klorid -oldat elegye. Fokozatosan feljut a doboz tetejére, és a reakció elkezdődik.Ezután egy gyönyörű zöldből a vizet piszkos rozsdás színre festik - ez azt jelenti, hogy a reakció már megindult. Akkor lesz kész, amikor gyakorlatilag nincs kristály az alján (látni fogja az üvegen keresztül). Rézkristály elhelyezésekor kísérletezhet különböző magasságú dobozokkal és más paraméterekkel (beleértve a fémet is).
A vas általában jobban megfelel a rézkristályok növekedéséhez, de lehetséges az alumínium is (itt a só katalizátor és moderátor is lesz).
Ahogy elképzelheti, vas -szulfátból más fémek kristályait, például vasat növeszthet.
Amikor kivesszük a kristályt, óvatosan öntsük és öntsük az edény tartalmát egy tálba. Lehet, hogy a kristály nem a legtetején van (ahol elméletileg lehet) - elveszhet a sóban - az úton vagy az alján. Ráadásul nagy valószínűséggel kicsi lesz, ezért keressen mindent.
Később táblázatokat adok az oldhatóságról (hőmérséklettől függően) és a fémaktivitásról.
A SurWikiből
Kuvatova Nasima
Kutatás: Fájl: Crystals.rar
Bemutatás: Fájl: Crystals.ppt
Forrás (ok): Növekvő kristályok és alkalmazásuk
Célok: derítse ki és mutassa meg, hogy egy kristály, függetlenül attól, hogyan szerezték be, betartja a szimmetria törvényét. Határozza meg a kristályok fő alkalmazási területeit.
Feladatok: Diákok által történő beszerzés:
- általános nevelési készségek: tudományos szakirodalommal való munka, megfigyelések elvégzése, önuralom és önvizsgálat gyakorlása.
- speciális ismeretek és készségek ebben a projekt témában, az információs térben való navigáció képessége, tudásuk önálló tervezése.
- kutatási ismeretek és készségek: hipotézisek megfogalmazása, problémák kiemelése, hipotézisnek megfelelő kísérlet megtervezése, következtetések levonása.
Berendezések és reagensek: mérlegek, vegyi üvegáruk (csészék, tölcsérek, lombikok), állványok, huzal, szűrők, víz, sók (kálium -timsó, nikkel -szulfát, kálium -dikromát, réz -szulfát, alumínium -nitrát).
A mi generációnk, X számmal fojtogatva, Az óra mérése az univerzum univerzális skáláin ... Azok generációja, akik ismerik az őrült oldalak dimenzióját, és nem hisznek a dogmákban, anatémákban és jóslatokban ... Betűviharok és számok, látomások és álmok szállnak be. - AZ ALAPOK ALAPJAI Csillogó töredékekkel, ujjongó tintával omladoztak De mint a farkas, a hangulat, mi egymás vagyunk ... "hang szerint" és "szótag szerint" ... Mint "szag szerint - repülj be" ... és ... a sebesült törzsember készen áll ... És reggel: "Viszlát! Gyere! .. Ezek az istenek, ez a küszöb ... - Ne felejtsd el a KRISTÁLYOT! .. - A MÉRLEGRŐL ... - Várom a VÁGÁST ... "/ D. Bloshchinsky /
Frissítés
A kristály, mint a természet titokzatos és gyönyörű része, már ősidők óta felkeltette az emberek figyelmét.
A kristály általában az élettelen természet szimbólumaként szolgál. Az élő és a nem élő közötti határvonalat azonban nagyon nehéz megállapítani, és a "kristály" és az "élet" fogalma nem zárja ki egymást.
A természetes kristályok mindig felkeltették az emberek kíváncsiságát. Színük, ragyogásuk és alakjuk hatással volt az emberi szépérzékre, és az emberek díszítették magukat és otthonukat velük. A babonákat régóta összefüggésbe hozták a kristályokkal; amulettként nemcsak a tulajdonosokat kellett megvédeniük a gonosz szellemektől, hanem természetfeletti erőkkel is fel kell ruházniuk őket.
Később, amikor ugyanazokat az ásványokat vágni és csiszolni kezdték, mint a drágaköveket, sok babonát megőriztek a talizmánokban „a jó szerencseért” és a „köveiket” a születési hónapnak megfelelően. Az opál kivételével minden természetes drágakő kristályos, és sok közülük, például a gyémánt, a rubin, a zafír és a smaragd, gyönyörűen vágott kristályok.
A kristályok leghíresebb példái a jég, a gyémánt, a kvarc, a kősó.A legtöbb szilárd anyagnak nincs szabályos geometriai alakja, mint a poliédernek, lapos felülettel és kristályokra jellemző éles szélekkel. A "kristály" szó a görögből származik - "jég".
A víz "univerzális" oldószer
A víz a szilárd, folyékony és gáznemű anyagok leggyakoribb oldószere. A mindennapi életből jól ismert, hogy ha egyes anyagok vízben oldódnak, akkor oldatok keletkeznek.
A két vagy több anyagot tartalmazó homogén homogén rendszereket oldatoknak nevezzük. Az oldatok nemcsak folyékonyak, hanem szilárdak is lehetnek, például üveg, ezüst és arany ötvözet. A gáznemű oldatok, például a levegő is ismert. A legfontosabbak és leggyakoribbak a vizes oldatok.
A modern fogalmak szerint az oldódás az oldószer és az oldott anyag kémiai kölcsönhatásának eredménye, molekuláris vegyületek képződésével. Vizes oldatokban ezeket a vegyületeket hidrátoknak, nemvizes oldatokban szolvátoknak nevezik.
A telített oldat olyan oldat, amely egyensúlyban van az oldott anyag feleslegével. A lehető legnagyobb mennyiségű oldott anyagot tartalmazza. A "telített oldatok" fogalmát meg kell különböztetni a "koncentrált oldatok" fogalmától. A koncentrált oldat magas oldott anyag -tartalmú oldat. Ha az oldat koncentrációja nem éri el a telítési koncentrációt ilyen körülmények között, akkor az oldatot telítetlennek nevezzük. Forró telített oldat (például réz-szulfát vagy Glaubersó) óvatos hűtésével úgynevezett túltelített oldatokat kaphatunk.
Kristályok a természetben
Jég- és hókristályok
Fagyott víz kristályai, azaz a jeget és a havat mindenki ismeri. Ezek a kristályok majdnem hat hónapig (és a sarki régiókban egész évben) lefedik a Föld hatalmas területeit, a hegyek tetején fekszenek, és gleccserekkel csúsznak le róluk, jéghegyként úsznak az óceánokban.
Egy folyó jégtakarója, egy gleccser vagy egy jéghegy természetesen nem egy nagy kristály. A sűrű jégtömeg általában polikristályos, azaz sok egyedi kristályból áll. Nem mindig lehet megkülönböztetni őket, mert kicsik és mind együtt nőttek. Néha ezek a kristályok felismerhetők az olvadó jégben, például a tavaszi jég sodródásának jégtábláiban. Ekkor látható, hogy a jég mintha "ceruzákból" állna összeolvasztva, mint egy összehajtott ceruzacsomagban: a hatszögletű oszlopok párhuzamosak egymással, és egyenesen állnak a víz felszínéhez; ezek a "ceruzák" jégkristályok.
Köztudott, hogy a tavaszi vagy őszi fagyok mennyire veszélyesek a növényekre. A talaj és a levegő hőmérséklete nulla alá csökken, az altalajvíz és a növényi nedvek megfagynak, jégkristályok tűit képezve. Ezek az éles tűk elszakítják a növények finom szöveteit, a levelek összezsugorodnak, elfeketednek, a szárak és a gyökerek megsemmisülnek. A fagyos éjszakák után, reggel az erdőben és a mezőn gyakran megfigyelhető, hogyan nő a "jégfű" a földön. Ennek a gyógynövénynek minden szára átlátszó hatszögletű jégkristály. A jégtűk hossza 1-2 cm, néha 10-12 cm. Előfordul, hogy a talajt egyenesen álló jégtáblák borítják. A földből kinőtt jégkristályok homokot, kavicsot, akár 50-100 g súlyú kavicsot emelnek a fejükre. A jégtáblákat még a földből is kiszorítják, és kis növények viszik fel. Néha jégkéreg borítja a növényt, és a gyökér átragyog a jégen. Az is előfordul, hogy egy jégtű ecset együtt nehéz követ emel, amelyet egyetlen kristály sem tud mozgatni. A kristály "jégfű" irizáló fényben csillog és ég, de amint a napsugarak felmelegednek, a kristályok a nap felé hajlanak, leesnek és gyorsan megolvadnak.
Egy fagyos tavaszi vagy őszi reggelen, amikor a napnak még nem volt ideje elpusztítani az éjszakai fagyok nyomait, a fákat és bokrokat dér borítja.Jégcseppek lógtak az ágakon. Nézze meg közelebbről: a jégcseppek belsejében vékony hatoldalas tűk - jégkristályok - kötegei láthatók. A fagygal borított levelek ecsetekre hasonlítanak: sörtéként fényes hatszögletű jégkristályoszlopok állnak rajtuk. Az erdőt mesés gazdagságú kristályok díszítik, kristályruha.
Minden egyes jégkristály, minden hópehely törékeny és kicsi. Hópelyheknél a legegyszerűbb meggyőződni arról, hogy a kristályok alakja helyes és szimmetrikus. A hópehely csillagok alakja meglepően változatos, de szimmetriájuk mindig ugyanaz: csak hat sugár. Miért? Ez a hókristályok atomszerkezetének szimmetriája. Ez nem csak a hóra vonatkozik. A kristályok formái nagyon változatosak lehetnek, de ezeknek a formáknak a szimmetriája minden anyag esetében azonos, ezt az adott anyag atomszerkezetének szimmetriája és szabályossága határozza meg. Egy hópehely csak hatos lehet - ez a hókristályok szerkezetének szimmetriája.
Kristályok a felhőkben
A jégkristályok, amelyek bizarr mintáiban hópelyhekben gyönyörködünk, néhány perc alatt elpusztíthatják a repülőgépet. A jegesedés - a repülőgépek szörnyű ellensége - szintén a kristálynövekedés eredménye.
Itt a túlhűtött gőzökből származó kristályok növekedésével van dolgunk. A felső légkörben a vízgőz vagy vízcseppek sokáig fennmaradhatnak túlhűtött állapotban. A hipotermia a felhőkben eléri a -30 ° C -ot. De amint egy repülőgép ezekbe a túlhűtött felhőkbe tör, azonnal megkezdődik az erőszakos kristályosodás. A gépet azonnal egy halom gyorsan növekvő jégkristály borítja.
Kristályok a barlangokban
Minden természetes víz - óceánokban, tengerekben, tavakban, patakokban és földalatti forrásokban - természetes megoldás, mindegyik feloldja a kőzeteket, amelyekkel találkozik, és összetett kristályosodási jelenségek fordulnak elő ezekben a megoldásokban.
Különösen érdekes a felszín alatti vizek kristályosodása a barlangokban. Cseppenként víz szivárog be és esik le a barlang boltozataiból. Ugyanakkor minden csepp részben elpárolog, és a benne feloldódott anyag a barlang mennyezetén marad. Így alakul ki fokozatosan egy kis gömb a barlang mennyezetén, amely aztán jégcsappá nő. Ezek a jégcsapok kristályokból készülnek. Egyik csepp a másik után folyamatosan esik napról napra, évről évre, századról évszázadra. Zuhanásuk hangja tompa az ívek alatt. A jégcsapok mind elnyúlnak és nyúlnak, és feléjük ugyanazok a hosszú jégcsaposzlopok kezdenek felfelé nőni a barlang aljáról. Néha felülről (cseppkövek) és alulról (sztalagmitok) növekvő jégcsapok találkoznak, együtt nőnek és oszlopokat képeznek. Így jelennek meg a mintás, csavart füzérek és a bizarr oszlopcsarnokok a föld alatti barlangokban. A földalatti csarnokok mesésen, szokatlanul gyönyörűek, fantasztikus cseppkövek és sztalagmitok halmaival díszítve, amelyeket cseppkövek rácsok osztanak boltívekre. A természetben a szabálytalan alakú kristályok összehasonlíthatatlanul gyakrabban fordulnak elő, mint a hagyományos poliéder. A folyómedrekben a kristályok homokkal és kövekkel szembeni súrlódása miatt a kristályok sarkai törlődnek, a sokoldalú kristályok lekerekített kavicsokká alakulnak; a víz hatásától, szél, fagy, kristályok repednek, omladoznak; kőzetekben a kristályszemcsék megakadályozzák egymást abban, hogy növekedjenek és szabálytalan formákat szerezzenek.
Fényképek az élelmiszerekben található természetes kristályokról.
Azishskaya a Krasznodar területén (Adygea Köztársaság).
Alulról növekvő kristályok
Fentről növekvő kristályok
Oszlopcsarnok kristályokból nőtt
Módszerek a kristályok oldatból történő termesztésére
Kristályosítás "magvak" segítségével
A sókristályosodás jelenségét nem nehéz kísérletileg reprodukálni. Oldjunk fel egy csipet sót a konyhasóban a vízben, és öntsük a sós vizet egy csészealjra. Amikor a víz elpárolog, nézzen át egy nagyítón, és látni fogja, hogy a csészealjon a megfelelő fehér kristálykockák maradnak, élekkel. A kőzet (asztali) só kristályai az oldatból képződnek a szemed előtt.Tehát a miniatűrben megfigyelhető az oldat kristályosodásának jelensége, amely a természetben, a sós tavakban és az altalajvizekben óriási léptékben fordul elő.
Miért tűnnek ki a kristályok az oldatból? Ennek megértéséhez meg kell ismerkednie a megoldások néhány tulajdonságával.
Próbálja feloldani az asztali sót vízben: 70 gramm só feloldódik egy csiszolt pohár vízben, és ha tovább önti a sót, leáll az oldódás és leülepedik. Ugyanezt fogja látni a cukorral is: körülbelül húsz teáskanál kristálycukor oldódik fel egy pohár hideg vízben, majd a cukor is feloldódás nélkül leülepedik az aljára. Csak nagyon meghatározott mennyiségű cukor (194 gramm), étkezési só (35 gramm) vagy bármilyen más anyag oldható fel 100 gramm hideg vízben. Az anyag mennyiségét, amely 100 gramm vízben fel tud oldódni, ennek az anyagnak a vízben való oldhatóságának nevezzük; például az asztali só oldhatósága vízben szobahőmérsékleten 35 gramm. Az oldhatóság hőmérsékletfüggő. Próbálja feloldani a cukrot nem hideg vízben, hanem forró vízben, és látni fogja, hogy a hőmérséklet emelkedésével a cukor oldhatósága nő. Különböző anyagok esetében az oldhatóság különböző módon függ a hőmérséklettől.
Tehát bármilyen hőmérsékleten csak egy szigorúan korlátozott mennyiségű anyag oldható fel vízben, amelyet az oldhatósága határoz meg.
Vegyen egy pohár forró vizet, és adjon hozzá minden vízben oldódó kristályos anyagot: hiposzulfitot, szóda, bórsavat, timsót. Ha nagy kristályokat kap, először törje porrá. Öntsön annyi port egy pohár forró vízbe, amennyi fel tud oldódni. Amikor a por teljesen leáll, és elkezd leülepedni az aljára, öntse a kapott oldatot egy másik pohárba úgy, hogy egyetlen porszem ne essen az üveg aljára az oldattal. Ehhez szűrje le az oldatot szűrőpapíron vagy tiszta ruhán. A kapott oldatban az anyag mennyisége éppen megfelel az adott hőmérsékleten való oldhatóságának; az oldat „telített”, és már nem képes felvenni egyetlen szemcsét sem. Ezt a megoldást telítettnek nevezik. Most hagyja az üveget az oldattal, és hagyja lehűlni. Hűtéssel szinte minden anyag oldhatósága csökken; míg az oldatunk forró volt, egy pohár vízben mondjuk 12 evőkanálnyi anyagot oldottunk fel, míg szobahőmérsékleten ebből az anyagból csak 10 evőkanál oldható fel benne. Így most felesleges anyag lesz az oldatban. Más szóval, magas hőmérsékleten az oldat telített, és amikor lehűlt, túltelített lett. Ilyen túltelített oldat sokáig nem létezhet, ezért a felesleges anyag felszabadul az oldatból, és leülepedik az üveg aljára. Vizsgálja meg nagyítón keresztül, és látni fogja, hogy ez a csapadék kristályokból áll.
Az oldott anyag túltelített oldatokból kristályosodik ki, mert túl sok van belőle az oldatban - több, mint amennyi az oldat magában képes tartani.
A vizes oldatból néhány órán belül átlátszó kálium -timsó kristályok nőttek ki. A kálium -timsó vizes oldatának elkészítéséhez 48 g porrá őrölt kálium -timsót fel kell oldani 400 cm3 forró vízben. Ha 60 g timsót felold, 15 ° C -on 12 g -mal túltelített oldatot kap. Ezért forró vizet kell inni: több mint 48 g nem oldódik fel hideg vízben. A túltelített oldat kristályosodni kezd, ha bármilyen "mag" kerül bele. Ehhez elegendő egy vagy két másodpercig kissé kinyitni a doboz fedelét: a levegőből származó timsópor részecskék kerülnek az oldatba. Az oldathoz tűvel is hozzáadhat néhány szem timsót.A túltelített oldatba kerülve a timsópor -részecskék azonnal növekedni kezdenek, és ha a kristályosodás megkezdődött az oldatban, addig nem áll le, amíg az oldott anyag teljes feleslege ki nem szabadul.
Egy nagy kristályt is termeszthet. Ehhez egy kis kristályt, "magot" kell tenni a kihűlt oldatba, vagy fel kell vinni egy szálra. Először kissé feloldódik, majd növekedni kezd.
Ha egy sok magot tartalmazó tárgyat egy oldattal ellátott edénybe helyeznek, akkor az benőtt lesz kristályokkal. Mártsunk egy kristályos porszemcséket tartalmazó szálat az oldatba - kristályok kezdenek leülepedni rájuk, és ennek eredményeképpen sokrétű kristályok "gyöngysora" nő. Az ilyen szálak szépségükben versenyezhetnek a mesterségesen vágott gyöngyökkel, de sajnos a vizes oldatokból kinőtt kristályok általában nagyon gyorsan elhalványulnak és könnyen elpusztulnak. Ez a nehézség a technológiai felhasználásban.
Kristályokból figurákat készíthet.
Ehhez elő kell készítenie a szokásos szálakkal vagy vattával csomagolt drótkeretet, mártsa telített oldatba, azonnal távolítsa el és szárítsa meg szobahőmérsékleten. A szálakat impregnálják az oldattal, és amikor megszáradnak, apró kristályok képződnek rajtuk, amelyek később "magvakként" szolgálnak. És akkor engedje le ezt a keretet az oldatba, és növesszen rá kristályokat. Ha összecsukható szintetikus karácsonyfát tesz a megoldásba, miután korábban csomagolta a törzsét és az ágait cérnákkal, akkor "hóval borított" karácsonyfát növeszthet. Ehhez jobb, ha nem timsót, hanem kálium -dihidrogén -foszfátot (KH2PO4) vagy ammónium -dihidrogén -foszfátot (NH4H2PO4) veszünk - csodálatos kristályokat, amelyek a Lázár -sugarat vezérlő eszközökhöz nőnek. Oldhatóságuk 100 g vízben:
| Egy hőmérsékleten | 20˚C | 40 ° C |
| KH2PO4 | 22,5 g | 33 g |
| NH4H2PO4 | 36,5 g | 56,6 g |
A kristályok fő felhasználási területei
A kristályos kőzetekből álló Földön élve biztosan nem tudunk elmenekülni a kristályosság problémájától: kristályokon járunk, kristályokból építkezünk, kristályokat dolgozunk fel 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 melaminhüvelye kristály. A kutatások és felfedezések hosszú útja, a kristályok külső alakjának mélységi mérésétől az atomszerkezetük finomságáig, még nem teljes. De most a kutatók elég jól tanulmányozták a szerkezetét, és megtanulják manipulálni a kristályok tulajdonságait.
A kristályok szépek, mondhatnánk valamiféle csodát, vonzzák magukat; azt mondják a "kristálylélek emberéről", akinek tiszta lelke van. A kristály azt jelenti, hogy fényesen ragyog, mint a gyémánt ... És ha filozófiai beállítottságú kristályokról beszélünk, akkor azt mondhatjuk, hogy ez egy olyan anyag, amely köztes láncszem 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. Általában sok példát hozhat fel, amelyek ilyen filozófiai hangulatra hangolnak, bár természetesen sok a gonosz is ... Például a televízióban most hallhat a vízmolekulák rendezési fokának közvetlen kapcsolatáról szavakkal, zenével, és hogy a víz a gondolatoktól függően változik, a megfigyelő egészségi állapotától. A kristályok különböző területeken találták meg alkalmazásukat: ékszerek gyártásában, technológiában, például rubin lézer, folyadékkristályos képernyők stb.
gyémánt
Az összes kitermelt természetes gyémánt és az összes mesterséges gyémánt mintegy 80% -át használják az iparban.A gyémánt szerszámokat a legkeményebb anyagokból készült alkatrészek megmunkálására, kutak fúrására használják a feltárásban és a bányászatban, referenciakövekként szolgálnak a csúcsminőségű tengeri kronométerekben és más rendkívül pontos műszerekben. A gyémántcsapágyak 25 millió fordulat után sem mutatnak kopást. A gyémánt magas hővezető képessége lehetővé teszi, hogy hűtőborda szubsztrátként használják a félvezető elektronikus mikroáramkörökben. Természetesen a gyémántokat ékszerekben is használják - ezek gyémántok.
Rubin
A rubinok vagy korundok nagy keménysége miatt széles körben elterjedtek az iparban. 1 kg szintetikus rubinból körülbelül 40 000 órakő nyerhető. Nélkülözhetetlenek voltak a rubin fonalvezető rudak a műszálas gyárakban. Gyakorlatilag nem kopnak el, míg a legkeményebb üvegből készült fonalvezetők néhány nap alatt elhasználódnak, ha mesterséges szálakat húznak át rajtuk.
A rubin lézer feltalálásával új kilátások nyíltak a rubin tudományos kutatásban és technológiában való széles körű alkalmazására, amelyben a rubin rúd erőteljes fényforrásként szolgál vékony sugár formájában.
Folyékony kristályok
Ezek szokatlan anyagok, amelyek egyesítik a kristályos szilárd anyag és a folyadék tulajdonságait. A folyadékokhoz hasonlóan folyékonyak, mint a kristályok, anizotrópiájuk van. A folyadékkristályos molekulák szerkezete olyan, hogy a molekulák végei nagyon gyengén kölcsönhatásba lépnek egymással, míg az oldalfelületek nagyon erősen kölcsönhatásba lépnek, és szilárdan tudják tartani a molekulákat egyetlen együttesben. A folyékony kristályokat különféle típusú vezérelt képernyőkben, optikai redőnyökben, síkképernyős televíziókban használják.
Lézer
A gyakorlati rész. A projekten folyó munka szakaszai.
| A munka tartalma a színpadon | Tanári tevékenység | Diák tevékenységek |
| Kísérlet végrehajtása | ||
|
Megfigyel, tanácsot ad, közvetve irányítja a tevékenységeket, szükség esetén megszervezi és koordinálja a projekt egyes szakaszait. |
|
| A kapott adatok elemzése és összegzése | ||
| A kapott adatok elemzése és összegzése | A projekt résztvevőinek következtetéseinek javítása a kapott adatok elemzése során. |
|
Alkalmazás
A kutatómunka során termesztett kristályok.
Ezeket a kristályokat mi termesztettük 2010 januárjában - májusában.
Folytatjuk a kutatást.
Bibliográfia:
- Kémia tankönyv egyetemi jelentkezőknek.-szerk. Moszkvai Egyetem, 1985
- Shaskolskaya M.P. Kristályok .- M .: Tudomány. A fizikai és matematikai irodalom fő kiadása, 1985.-208.
- Kísérletek házi laboratóriumban.- M.: Tudomány. A fizikai és matematikai irodalom fő kiadása, 1980, 144p.
- Myakishev G.Ya. Fizika: Molekuláris fizika. Termodinamika. 10. évfolyam: Tankönyv a fizika haladó tanulásához. - 5. kiadás. - M.: Túzok, 2002 .-- 352 p .: Ill.
- Kvant: népszerű tudományos fizika és matematika folyóirat. M .: Tudomány. 1974 év
- A diákok projekttevékenységei. Auth.-comp. N. V. Shirshina. - Volgograd: tanár, 2007 .-- 184 p.
- Előadások az általános kémiából. L.S. Guzei: Moszkva "Első szeptember"
- A kémia világa. Vicces történetek a kémiáról. Szentpétervár. "Mim-Express"
NÖVEKEDŐ KRISTÁLYOK
OTTHONI FELTÉTELEKBEN
A kristály, mint a természet titokzatos és gyönyörű része, már ősidők óta felkeltette az emberek figyelmét.
A kristály általában az élettelen természet szimbólumaként szolgál. Az élő és a nem élő közötti határvonalat azonban nagyon nehéz megállapítani, és a "kristály" és az "élet" fogalma nem zárja ki egymást.
A természetes kristályok mindig felkeltették az emberek kíváncsiságát. Színük, ragyogásuk és alakjuk hatással volt az emberi szépérzékre, az emberek velük díszítették magukat és otthonukat. A babona régóta összefügg a kristályokkal; amulettekként nemcsak a tulajdonosokat kellett megvédeniük a gonosz szellemektől, hanem természetfeletti erőkkel is fel kell ruházniuk őket.
Később, amikor ugyanazokat az ásványokat vágni és csiszolni kezdték, mint a drágaköveket, sok babonát megőriztek a talizmánokban „a jó szerencseért” és a „köveiket” a születési hónapnak megfelelően. Az opál kivételével minden természetes drágakő kristályos, és sok közülük, például a gyémánt, a rubin, a zafír és a smaragd, gyönyörűen vágott kristályok.
A kristályok leghíresebb példái a jég, a gyémánt, a kvarc, a kősó. A legtöbb szilárd anyagnak nincs szabályos geometriai alakja, mint a poliédernek, lapos felülettel és kristályokra jellemző éles szélekkel. A "kristály" szó a görögből származik - "jég".
A kristályok természete
A kristályos anyagok olyan szilárd anyagok, amelyekben a részecskék (atomok, molekulák és ionok) periodikusan ismétlődnek három dimenzióban, és végtelen szerkezetet alkotnak. A térben meghatározott sorrendben elhelyezett részecskék kristályrácsot alkotnak.
A KRISTÁLYOS LÁTY az atomok szabályos elrendezése a térben, amely meghatározza a szilárd anyagnak nevezett anyag állapotának sajátosságait.
A szimmetria és a rend a kristályok megkülönböztető jellemzői. A szimmetrikus testeket olyan testeknek nevezzük, amelyek egyenlő, azonos részekből állnak, és amelyek egymással kombinálhatók. A szimmetria számos különböző eleme létezik: sík, tengely, szimmetriaközéppont, fordítás és mások.
Minden kristály szimmetrikus. Ez azt jelenti, hogy a szimmetria különböző elemei megtalálhatók bennük. A szimmetriaelemek csak szigorú matematikai törvények szerint kombinálhatók egymással. Összesen 230 ilyen kombináció lehet a kristályszerkezetekre vonatkozóan. Ezeket Fedorov -űrcsoportoknak nevezik, Fedorov kristálytudós tiszteletére, aki a 19. század végén Schoenflis német matematikussal egyidejűleg. levezette ezeket a törvényeket.
A kristályrácsban megkülönböztethető a legkisebb párhuzamos cső, amelynek elmozdulásakor (lefordításakor) a teljes kristályt három dimenzióban kapjuk meg. Az ilyen szerkezeti egységet egységcellának nevezzük. Összesen 14 elemi háromdimenziós geometriai cella vagy rács létezik, amelyek az őket létrehozó francia tudós, Bravais nevéhez fűződnek.
A kémiai kötések típusai szerint a kristályokat ionos (közönséges asztali só), kovalens kristályok (gyémánt, szilícium), fém, molekuláris kristályok (naftalin) tagolják. A különböző típusú kötések a kristályokban a szilárd anyagok tulajdonságainak eltéréséhez vezetnek.
Hogyan nőnek a kristályok.
A kristály egy szilárd anyag, amely természetes poliéder alakú. A kristályok kémiai kötései nagyon rendezettek és szimmetrikusak. A kristályok többféle formában kaphatók. A szabályos alakú nagy egykristályok nagyon ritkák a természetben. De egy ilyen kristály mesterséges körülmények között termeszthető. Kristályosodás történhet oldatból, olvadékból, valamint az anyag gáz halmazállapotából. Fontolja meg az oldatból történő kristályosodást.
Egy adott térfogatú folyadékban állandó hőmérsékleten és nyomáson egy adott kristályos anyag bizonyos mennyiségénél több nem oldható fel.A kapott oldatot telítettnek nevezzük. A telített oldatba helyezett kristály nem nő és nem oldódik benne. Ha növeli a folyadék hőmérsékletét, akkor annak oldhatósága
növekszik, így a rendelkezésre álló oldott anyagmennyiség már nem telíti az oldatot. A telítetlen oldatba helyezett kristály elindul
oldódjon fel benne. Ha a telített oldatot lehűtjük, túltelített lesz. A túltelített oldatok hosszú ideig zárt edényekben kristályosodás nélkül tárolhatók. Azonban elég, ha belemegy a megoldásba
a legkisebb kristályrészecske, mint egy oldat, azonnal kristályosodni kezd. Így az oldat túltelítettsége szükséges, de elégséges feltétele a kristályosításnak. A kristályosodás megkezdéséhez
meg kell vetni az oldatot - egy kis kristály az oldott anyagból. Oldatból kristályt szoktak így termeszteni. Először elegendő mennyiségű kristályos anyagot oldunk fel vízben. Ebben az esetben az oldatot addig melegítik, amíg az anyag teljesen fel nem oldódik. Ezután az oldatot lassan lehűtjük, ezáltal túltelített állapotba visszük. A túltelített oldathoz magot adunk. Ha a kristályosodás teljes ideje alatt az oldat hőmérsékletét és sűrűségét a térfogatban azonos értéken tartjuk, akkor a növekedési folyamat során a kristály a megfelelő formát veszi fel.
Hozzáadás dátuma: 2016-09-06; megtekintések: 1456;
Hasonló cikkek:
