Время чтения: 7 минут
Вырастить настоящий кристалл – довольно просто, интересно и познавательно. В этой статье говорится о том, как это сделать в домашних условиях.
Кристаллы образуются из любых веществ, чьи атомы и молекулы группируются в упорядоченную структуру. Для их выращивания не нужна лаборатория или специальные приспособления. Подойдут самые простые реактивы, которые всегда под рукой.
Выращивание кристалла — один из самых легких и безопасных химических экспериментов, доступных в домашних условиях. Провести его сможет даже ребенок младшего школьного возраста под присмотром взрослых.
Наградой за усилия станет предмет необычайной красоты, который вы создадите собственными руками.
Виды кристаллов
- Монокристалл – это цельный большой кристалл, например, искусственный камень. Он образуется при условии, что процессы кристаллизации проходят предельно медленно.
- Поликристалл формируется тогда, когда кристаллизация протекает быстро. В таком случае образуется много крошечных кристалликов. Так себя ведут металлы.
Способы выращивания кристаллов дома
Один из самых простых путей выращивания кристалла – охлаждение насыщенного раствора. Какие при этом происходят процессы?
- В теплой воде вещество, выбранное для опыта (например, соль), растворяется полностью.
- Температуру раствора понижают: это снижает растворимость соли. Образуется нерастворенная соль, которая выпадает в осадок.
- Образование осадка начинается с формирования мелких крупинок и в самом растворе, и на поверхности емкости, в которую он помещен.
- Если в растворе нет посторонних включений (обыкновенных пылинок, ворсинок и т.п.), а остывание происходит постепенно, эти крупинки-кристаллики срастаются в более крупные и правильные по форме кристаллы.
- Быстрое охлаждение вызывает образование сразу множества крошечных кристаллов неправильной формы, которые не соединяются между собой и сдерживают рост друг друга.
Кристалл также вырастет, если из насыщенного раствора будет постепенно удаляться растворитель (вода). Как это сделать и что будет происходить в сосуде?
- Посуду с насыщенным раствором нужно достаточно долго выдерживать при постоянной температуре.
- Следует исключить попадание сора и пыли, а также замедлить испарение воды (для этого достаточно накрыть емкость бумагой).
- Вырастить кристалл можно на каком-либо подвесе посередине емкости (тогда он приобретет правильную форму), либо на дне емкости.
- Если кристалл будет расти на дне, его нужно периодически поворачивать, чтобы добиться симметрии.
- На место испарившейся воды следует добавлять раствор такой же консистенции, что был в начале эксперимента.
Основной принцип в данном случае остается прежним: чем медленнее идут процессы, влияющие на кристаллизацию, тем красивее, крупнее и правильнее получатся кристаллы. Если первоначальный кристалл, выступавший как основа для выращивания, имел неправильную форму, он дополнит недостающие части в ходе роста и примет конфигурацию, типичную для природы его вещества. Так медный купорос в итоге вырастет в ромб, а соли хромокалиевых квасцов образуют октаэдр.
Считается, что дома из подручных средств может вырасти только небольшой кристаллик. Это не так: при должном внимании есть все шансы вырастить дома кристалл любого размера и веса. Фактически для этого достаточно продолжать процедуру кристаллизации, пока не будет достигнут желаемый результат. Конечно, необходимо сразу подобрать подходящую по размеру емкость.
Сохранность кристаллов
Несоблюдение условий хранения может привести к разрушению кристалла. Необходимо ознакомиться с характеристиками выбранного вещества заранее, чтобы избежать разочарования в конце такого долгого и кропотливого труда.
Так, точеные грани кристалла квасцов под действием обычного сухого воздуха потускнеют из-за потери влаги и рассыплются, образовав серый порошок. То же произойдет с сульфатом и тиосульфатом натрия, солями марганца, цинка, никеля, сегнетовой солью. Единственный выход – поместить кристаллы в закупоренные прозрачные сосуды. Некоторые рекомендуют покрывать кристаллы прозрачным лаком, но это только оттягивает срок гибели. А еще — лакированные грани теряют свой первоначальный блеск и выглядят искусственно.
От высокой температуры разрушаются кристаллы, выращенные из медного купороса и алюмокалиевых квасцов. Срок жизни таких кристаллов может продлить хранение в бытовом холодильнике. Однако и тут они продержатся порядка 2-х лет.
Еще одна проблема кристаллов водорастворимых веществ – они разрушаются от перепадов температурного режима из-за влаги, которая в небольшом количестве сохраняется внутри них. По этой причине появляются пятнышки, сколы, происходит оплывание граней, потеря блеска.
Пожалуй, самое устойчивое из популярных для выращивания кристаллов веществ – поваренная соль.
Из чего можно вырастить кристалл в 2019
Кроме вышеназванных веществ, кристаллы дома можно вырастить из сахара.
Гораздо сложнее, но вместе с тем и интереснее выращивать искусственные камни (аметисты, кварциты, рубины и др.). Это достаточно трудоемкий процесс, который требует специального оборудования для поддержания постоянной температуры, давления, влажности и других важных для успеха эксперимента показателей. Иными словами, чтобы получить искусственный камень, потребуется настоящая лаборатория.
Каким должно быть вещество для домашнего выращивания кристалла?
- Безопасным, нетоксичным. Этому требованию соответствуют далеко не все вещества с кристаллической структурой. Например, цианид калия KCN (или сульфид натрия Na 2 S) тоже образует кристаллы своей характерной формы. Но проводить с ним опыты в домашних условиях нельзя, потому что он вступает в реакцию окисления с кислородом в составе воздуха и выделяет ядовитые вещества, опасные для человека.
- Второе важное качество – стабильность. То есть выбранное вещество должно вступать с водой в обратимую реакцию. Кроме того, важна устойчивость к колебаниям температуры. Некоторые органические вещества могут необратимо разрушаться при попадании в горячую воду (реакция гидролиза).
- Стоимость реактивов. Как известно, первый опыт (или несколько) может оказаться не очень удачным, потому для начала лучше остановить свой выбор на недорогих и доступных веществах.
- Да выращивания кристаллов понадобится много очищенной воды – об этом тоже следует позаботиться заранее.
- Способность растворяться в воде. Перед началом опыта следует узнать, какой расход выбранного вещества на заданный объем воды потребуется. Чтобы вырастить кристалл сахара, например, понадобится растворить в 1 л воды не меньше 2-х кг сахара. Так что лучше предварительно составить график растворимости исходного вещества. Для этого нужно из массы стакана воды вычесть массу того же объема профильтрованного раствора после того, как растворение закончится и температура стабилизируется. Это поможет составить представление о том, сколько вещества для кристаллизации понадобится на заданный объем воды.
Как вырастить кристалл поваренной соли
Проще всего практиковаться на обычной поваренной соли. Тогда не понадобятся специальные химические реактивы, только соль и очищенная вода.
Шаг 1. Заготовить кристаллик соли, обвязав его тонкой ниткой, закрепленной посередине небольшой палочки (карандаша, ручки).
Цель: поместить кристаллик так, чтобы он был погружен в раствор, но не контактировал с поверхностью сосуда.
Кристалл соли привязываем к нитке и помещаем в стакан
Шаг 2. В емкость (прозрачную, чтобы можно было наблюдать за ростом кристалла) налить теплой воды и всыпать соль. Помешивать, пока соль не растворится полностью. Затем добавить соли и повторить. Солить воду необходимо, пока соль не прекратит растворяться. Это заметно по появлению на дне посудины осадка.
Шаг 3. Раствор нужно постепенно нагревать, поставив в емкость большего диаметра с горячей водой. В итоге осадок растворится. Если на дне что-то осталось, лучше перелить раствор в чистую посуду.
Шаг 4. Поместить емкость с полученным раствором в место со стабильной температурой. Погрузить в раствор кристаллик-зародыш на нитке. Сверху сосуд с раствором нужно накрыть бумагой.
Шаг 5. Процесс кристаллизации пошел. Далее необходимо будет при испарении воды добавлять в емкость такой же по содержанию соли раствор, как был в начале эксперимента. Через некоторое время станет заметно, что изначальный кристаллик увеличился в размерах. Растить его можно сколько угодно, пока хватит размера емкости и терпения. Полученный кристалл будет довольно долговечным.
Как вырастить кристалл сахара
Кристаллы сахара можно использовать как украшение стола или леденцы для детей. Но они достаточно дорого обойдутся из-за большого расхода сахара. На 2 стакана воды понадобится в итоге 5 стаканов сахарного песка.
Кристаллы сахара
Процесс приготовления раствора аналогичен тому, как это делается для соляных кристаллов. Выращивать сахарные кристаллы удобнее всего на зубочистках или деревянных шпажках. Для «затравки» достаточно обмокнуть шпажку в сироп и окунуть в сахар, чтобы он равномерно налип на поверхность. Нужно выждать время, чтобы сахар хорошо прилип и высох.
Чтобы сформировать цветные кристаллы, стоит добавить в сироп пищевой краситель (оптимальный вариант – соки).
На то, чтобы вырастить кристалл сахара из указанного количества ингредиентов, понадобится 1 неделя.
Сахарные кристаллы на палочках (Видео)
В этом видео рассказывается как вырастить съедобные кристаллы из сахара, не просто красивые на вид, но и очень вкусные.
Как вырастить кристалл медного купороса
Соляные кристаллы получаются прозрачно-белыми, а медный купорос дает насыщенный голубой оттенок.
Вырастить такой кристалл не сложнее, чем соляной: понадобится насыщенный раствор и кристаллик-зародыш на нитке.
Кристалл медного купороса подвешенный на нитке
Раствор в прозрачной емкости необходимо поместить в затененное место со стабильной температурой, подвесить кристалл так, как и в случае с солью, и ждать, периодически добавляя раствор вместо испарившегося.
Нельзя вынимать кристалл из рабочего раствора, пока процедура его образования не будет закончена!
Техника безопасности
Для выращивания кристаллов нельзя применять пищевую посуду (исключение – опыты с солью и сахаром). Не следует оставлять рядом пищу: во-первых, потому что реактивы токсичны, во-вторых, из-за сора и крошек, которые при попадании в раствор погубят эксперимент.
При манипуляциях с химическими реактивами следует соблюдать абсолютно все правила, указанные на упаковке. По завершении работы нужно вымыть руки.
Вырастить кристалл дома – довольно просто, интересно и познавательно. Сначала лучше потренироваться на доступных веществах. Если что-то пойдет не так, нужно проверить соблюдение всех условий, необходимых для образования кристалла. Освоив самые простые кристаллы, можно приступать к работе с другими реактивами. Это никогда не надоедает, потому что разные вещества дают кристаллы разной формы и окраски. К тому же, нет двух абсолютно одинаковых кристаллов, а их конфигурацию и размеры можно регулировать по собственному желанию.
Tipone- Вконтакте
- Google+
Кристаллы – это вещества, атомы или молекулы которого располагаются упорядоченно. Такие образования имеют симметричное строение в виде многогранников. Граней в кристаллах может быть от четырех до нескольких сотен, они сильно отличаются по размеру, однако всегда поражают своей «правильной» красотой.
В природе подобные образования распространены, но и в домашних условиях можно вырастить кристаллы самостоятельно, для этого понадобится не так много подручных средств. А вот результат получится просто ошеломляющим и достаточно быстрым. Уже через несколько дней Вы сможете любоваться собственным соляным кристаллом необычной причудливой формы.
Кристалл из соли
Чтобы понять, как вырастить кристалл из соли в домашних условиях, не нужны специальные навыки или знания, достаточно внимательности и желания, конечно. Итак, Вам потребуется:
Стеклянный сосуд.
Деревянная палочка, карандаш или подобный предмет.
Если под рукой у Вас не оказалось соли, есть простой альтернативный способ – просто вместо соли возьмите сахар. На самом деле, это процесс абсолютно идентичен тому, как вырастить кристалл из соли в домашних условиях. Так что основной материал Вы можете выбрать по своему вкусу.
Налейте в емкость воды. Лучше всего подойдет , однако можно использовать обычную воду из под крана.
Добавьте небольшое количество соли и перемешайте. Повторяйте эту процедуру пока соль не перестанет растворяться. Поймете Вы это по выпадению осадка.
Раствор соли перелейте в стеклянную банку или стакан так, чтобы осадка не осталось.
Выберите крупный кристалл соли и положите на дно банки. Для лучшего результата, вместо этого прикрепите кристаллик к нитке и подвесьте на карандаше так, чтобы нить не касалась стенок стеклянной емкости.
Поставьте заготовку в помещение с нормальной влажностью (нельзя ставить банку в ванную или кухню) и ждите. Благодаря тому, что выбранная емкость стеклянная, Вы сможете следить за процессом и дождаться нужного результата.
Способ вырастить кристалл из медного купороса
Для тех, кому хочется чего-то более интересного, есть возможность вырастить красивую структуру насыщенного синего цвета. Для этого, мы расскажем, как вырастить кристалл из медного купороса. Следует отметить, что это вещество является сульфатом меди или медной солью, но процесс выращивания кристаллика все-таки отличается от того, как вырастить кристалл из соли в домашних условиях. Все дело в том, что медный купорос довольно опасный химический элемент, а значит обращаться с ним нужно с осторожностью. Вам понадобится:
Медный купорос.
Термостойкая колба для химических опытов или стеклянная банка.
Кусочек медной проволоки.
Наждачная бумага.
Стержень от шариковой ручки.
Резиновые перчатки.
Приступайте к работе, убедившись, что сульфат меди не попадет к маленьким детям и домашним животным. Подготовьте материалы и начинайте Ваш эксперимент:
Перед началом работы наденьте перчатки.
Если Вы используете чистый медный купорос из магазина реактивов подойдет дистиллированная вода, для хозяйственной медной соли используйте . Нагрейте воду до 60-70 градусов по Цельсию.
Добавляйте медный купорос по чуть-чуть до образования осадка.
Перелейте воду в другую емкость, чтобы очистить раствор от осадка.
С помощью наждачной бумаги очистите медный провод, придайте ему нужную форму и привяжите к нити.
К слову, если у Вас нет медной проволоки, Вы можете вырастить кристалл из медного купороса в домашних условиях и с применением обычной нитки.
С помощью стержня от шариковой ручки привесьте затравку так, чтобы провод не касался стенки сосуда.
Теперь оставьте на несколько дней и наблюдайте за результатом.
После того, как Ваш кристалл приобрел необходимую форму, просушите его и покройте бесцветным лаком, чтобы со временем медный купорос не выветрился и кристалл не распался.
Теперь Вы знаете как вырастить кристалл из соли в домашних условиях, и можете экспериментировать. Используйте разные формы затравки, чтобы создавать интересные поделки. Можете добавить в воду с солью немного красителя (подойдет как обычный пищевой краситель, так и обычные гуашевые краски). Используйте весь полет фантазии, и тогда обычные кристаллы из подручных средств могут стать дизайнерскими украшениями!
Такие опыты, как вырастить кристалл собственноручно, помогут вам почувствовать себя мастером на все руки — вы научитесь делать красивые украшения для дома, сладкие леденцы и поможете своим детям выучить основы химии.
Использование кристаллов
Такая идея, как вырастить кристалл - это отличная возможность изучить химические свойства разных веществ. Если у вас дома есть дети, обязательно поставьте перед ними задачу вырастить кристалл дома — не без вашей помощи, конечно. Ребятам будет интересно наблюдать за ходом работы, постигая химическую науку таким увлекательным путем.
Некоторые опыты также помогут вам получить декоративные детали для украшения отдельных композиций — к примеру, соляные кристаллики могут стать отличными декорирующими материалами.
Однако нужно помнить, что многие используемые материалы крайне ядовиты — их нельзя трогать руками, вдыхать пары. Такие вещества непригодны для использования в повседневной жизни — их можно применять только для опытов.
Выращивание кристаллов можно выбрать в качестве хобби , увлекательного занятия, ведь на самом деле создатель никогда не знает, какой кристалл получится в итоге.
Виды химических веществ
В домашних условиях вырастить кристалл можно из самых разных веществ. Некоторые из них требуют специальной обработки: работать с ними можно только при определенных условиях — при специальной температуре, освещении и т. д. К таким стоит отнести следующие материалы:
- соль Мора;
- кровяная соль;
- различные квасцы;
- сульфат никеля;
- нитрат аммония.
Если вы только начинаете знакомство с тем, как вырастить кристалл в домашних условиях, лучше повременить с их использованием.
Тем не менее многие смеси для работы — такие, как поваренная соль, — можно найти в любом доме. С них и рекомендуется начинать работу новичкам.
Поваренная соль
Нет ничего более простого, как вырастить кристаллы соли в домашних условиях!
Для работы с этим продуктом вам не нужно использовать какие-то специальные принадлежности или оборудовать рабочее место со сверхъестественными условиями.
Медный купорос
Еще один простой вариант. До того, как вырастить кристалл из медного купороса, вещество можно купить в магазине садоводов-любителей — его продают в качестве удобрения.
Из мастер-классов, представленных ниже, вы поймете, что с купоросом работать так же легко, как вырастить кристалл из соли. Единственное отличие заключается в том, что смесь является активным насыщенным соляным веществом, поэтому опыты нежелательно проводить с использованием проточной или любой другой воды — подходит только дистиллированная, которую вы сможете найти в аптеке.
Сахар
Единственное вещество, которое можно съесть после опыта! Опыты с сахаром абсолютно безвредны, так что вы можете спокойно учить детей, как вырастить кристалл, на его примере.
В итоге должны получиться восхитительные леденцы из сахара в виде морозных кристаллов — оригинальная замена петушкам на палочке.
Правила техники безопасности
Несмотря на то, что начинающие химики пользуются, в основном, привычными растворами, вроде соляного или сахарного, каждый обязательно должен соблюдать определенные меры предосторожности — инструкция представлена ниже.
- Выделите на опыты специальную посуду, из которой вы не будете есть в дальнейшем. Пренебрежение данным пунктом может привести к серьезнейшему пищевому отравлению.
- Каждое вещество нужно хранить в отдельной, герметично закрывающейся упаковке с обязательной подписью содержимого на флакончике. Держите вещества вне доступа детей и домашних животных, в прохладном и темном месте.
- Используйте защитную одежду и перчатки.
- Работу с химическими веществами, выделяющими в воздух пары, нужно проводить только возле мощных вытяжек.
- При попадании кислоты на кожу нужно обязательно присыпать место слабой щелочью (водой, разбавленной с пищевой содой) и наоборот — щелочные растворы легко нейтрализовать кислотой вроде лимонной.
Подобные навыки очень пригодятся при работе с опасными химическими реактивами. Со временем вы доведете выполнение данной инструкции до автоматизма и сможете не волноваться, когда захотите вместо обычной соли или соды использовать опасные смеси, чтобы вырастить кристалл.
Кристаллы из соли в домашних условиях
После теоретических советов можно переходить к той части, где вы узнаете, как вырастить кристалл из соли. Подготовьте воду в неограниченном количестве — лучше использовать дистиллированную (очищенную от любых добавок), чтобы вещество не вступило в реакцию с какими-либо примесями. Однако подойдет и обычная проточная вода.
Кроме того, вам понадобится небольшая кастрюлька, стеклянная емкость (банка, стакан), шелковая нитка, пачка соли.
- Поставьте на средний огонь кастрюльку с водой. Подогрейте воду, но не доводите до кипения.
- Маленькими порциями начните всыпать соль в воду, постоянно помешивая. Каждый раз насыпайте новую горстку после полного растворения предыдущей.
- Заканчивается приготовление раствора тогда, когда соль полностью перестала растворяться в воде — это значит, вы приготовили концентрированную смесь.
- Концентрированный состав перелейте в прозрачную стеклянную емкость и оставьте отстаиваться примерно на сутки.
- Свободное время необходимо, чтобы все мельчайшие, нерастворившиеся частички осели на дно. На фото вы можете увидеть, каким получается соляной осадок.
- Возьмите нить или шнурок, обвяжите вокруг длинной тонкой палочки, которую вы сможете положить на горлышко стеклянной емкости.
- Длина шнурка должна быть меньше высоты сосуда, поэтому отрежьте излишки.
- Опустите ниточку в воду в подвешенном состоянии так, чтобы она не касалась стенок банки и осадка на дне.
- Оставьте опыт в таком состоянии на 1-3 недели.
- Уже через пару дней вы заметите прирост мелких кристалликов на нитке. Опыт в данном случае интересен как раз наблюдением за тем, насколько вырастет кристалл за определенный промежуток времени.
- Вместо обычной нитки вы можете опустить в стакан подвешенный на нитке большой кусочек соли. В таком случае вещество будет расти вокруг него.
Вы можете как вырастить кристалл определенной формы, так и произвольной. Чтобы контролировать внешний вид вещества, на одну сторону кристаллика нанесите тонким слоем жир или вазелин — вы увидите, что здесь прироста не будет.
При желании соль можно заменить другими веществами — к примеру, по такой же технологии легко приготовить кристаллики из соды или медного купороса.
Как вырастить кристалл из сахара?
Если вы поставили перед собой цель узнать, как вырастить кристалл из сахара, то будете приятно удивлены результату — красивым сладким леденцам, которые порадуют детей и приятно удивят взрослых во время чаепития. Интересный вариант их использования — размешивание ими чая. Так вы получаете и палочку для помешивания, и сахарный подсластитель.
- Приготовьте концентрированный раствор сахара таким же способом, как в опыте с солью — сахар должен полностью перестать растворяться в теплой воде. После этого перелейте горячий сироп в прозрачную посуду.
- Когда раствор будет готов, займитесь подготовкой палочек-основ. Привяжите одну палочку к другой крест-накрест так, чтобы первая была опущена в посудину, а другая держалась за ее горлышко.
- Опустите палочку в сироп — она не должна касаться дна.
- Оставьте конструкцию в сухом и теплом месте — вы заметите уже через день, как в жидкости начнут появляться кристаллики.
- Примерно через неделю у вас получатся готовые сахарные шпажки. Приятного аппетита!
Если вы хотите, чтобы леденец у вас получился цветным, при разливании горячего сиропа добавьте немного пищевого красителя в каждую баночку.
Такие сладости могут стать приятным подарком близким на праздники — такими сладкими палочками можно дополнить презент на Новый год или День рождения.
Чтобы узнать, как вырастить кристалл из медного купороса, посмотрите следующее видео.
Забирай себе, расскажи друзьям!
Читайте также на нашем сайте:
Показать еще
Кристаллы окружают нас повсюду. Мы их едим, ходим по ним, использует для изготовления различных инструментов и приборов. Можно провести интересный эксперимент и вырастить их дома. Рассмотрите фото самодельных кристаллов, можно получить большие и маленькие, прозрачные и цветные экземпляры. Все зависит от вашего желания и терпения.
Кристаллы из соли
К простому эксперименту можно привлечь детей. Для него понадобится лишь соль и вода. Нет необходимости использовать дополнительные реактивы, поэтому это безопасный процесс. Это увлекательное занятие, ежедневно можно наблюдать, как кристалл постепенно увеличивается в размерах.
Подготовка к эксперименту
Перед началом работы определитесь с местом, где будет располагаться емкость с кристаллом. Во время роста нельзя сдвигать или наклонять посуду. Лучше брать морскую соль, так как она не содержит посторонних примесей.
Возьмите дистиллированную воду или прокипятите и отфильтруйте ее. Можно использовать и обычную поваренную соль для эксперимента.
Не стоит наливать раствор в металлическую посуду. Начинающие исследователи интересуются, какие кристаллы можно сделать самостоятельно.
Размер кристалла зависит от длительности эксперимента, объема емкости. В качестве основы выбирают нить, проволоку, веточки или кусок соли.
Выращивание
Возьмите полстакана воды, вылейте в кастрюлю. Затем посуда ставится на огонь и доводится до кипения. Рассмотрим, из чего можно вырастить кристаллы в домашних условиях.
На формирование поделки из поваренной соли уйдет несколько дней. Морская соль образует кристалл за 2 дня. Если выбрать йодированную соль, то результата придется ждать долго.
Необходимо приготовить насыщенный раствор. В теплую воду добавляют соль, пока она не перестанет растворяться. Готовим нить для основы, к ней привязываем маленький кристаллик соли.
Веревка не должна касаться дна или стенок посуды. Второй конец нити привязывается к карандашу, который располагают сверху на емкости. Теперь нужно наблюдать за ростом.
Кристаллы из сахара
Сладкие и разноцветные изделия порадуют детей. Чтобы получить их, достаточно воспользоваться инструкцией для выращивания кристаллов на дому. Для опыта необходимо 2 стакана воды, 5 стаканов сахара, деревянные шпажки, кастрюля, прозрачные емкости, бумага.
В первую очередь готовим сахарный сироп. Для него понадобится четверть стакана воды и две столовые ложки сахара. Данную смесь ставим в кастрюле на огонь.
После этого шпажки поочередно макаем в сироп, а затем обсыпаем сахаром. Заготовки необходимо хорошо высушить, лучше оставить их до утра.
Процесс выращивания
В кастрюлю налить 2 стакана воды и всыпать постепенно 5 стаканов сахара. Раствор постоянно помешиваем. Если сахар полностью растворился, снимаем сироп с огня. Оставляем его на 15 минут, чтобы остыл. Вырезаем кружки из бумаги. Они должны быть больше диаметра емкостей.
Чтобы разобраться, как правильно выращивать кристаллы своими руками, необходимо внимательно изучить последовательность действий. Это поможет получить желаемый результат.
Остывший сироп разливаем по стеклянным емкостям, можно добавить в них пищевые красители. Затем в стаканы опускаются заготовки с кружками из бумаги на них. Шпажки не должны прикасаться к дну и стенкам. Для выращивания сладких кристаллов понадобится неделя.
Обратите внимание!
Кристалл из медного купороса
Данный эксперимент требует строгого соблюдения техники безопасности. Нам понадобится вода, стеклянная емкость, медный купорос. Приобретать в магазине нужно однородный порошок ярко-синего цвета. В банку нужно высыпать 100 г и залить горячей водой, постоянно помешивая. Получаем насыщенный раствор, его фильтруем и ставим в холодильник.
На следующий день выбираем самый большой кристалл, закрепляем его на нитке и помещаем в банку с отфильтрованным раствором.
Емкость необходимо накрыть бумагой, чтобы туда не попадала пыль. Процесс роста длится несколько недель. После кристалл вынимаем и покрываем бесцветным лаком для ногтей.
Заключение
Выращивание кристаллов является увлекательным процессом. Для получения отличного результата важно соблюдать технологию. Чтобы потренироваться, можно купить специальный набор для выращивания кристаллов в домашних условиях. Сладкие изделия можно попробовать на домашнем чаепитии.
В определенный момент кристаллы перестают расти. На этом можно закончить эксперимент, либо приготовить еще раз насыщенный раствор и опустить туда кристалл. Он вырастит еще больше. Выращивание кристаллов – это интересный и познавательный процесс.
Фото кристаллов в домашних условиях
Обратите внимание!
Обратите внимание!
Растить солевые кристаллы на разных объектах в качестве интересной формы искусства, или же просто в качестве научного эксперимента — это просто и весело! В этой инструкции я расскажу вам, как сделать кристалл из соли на напечатанных на 3Д-принтере решетках и структурах, но вы можете растить их дома практически на чем угодно, что только можете себе представить… даже на них самих.
Процесс прост и его активная подготовка и проведение занимают около часа, а затем кристалл растет в течение нескольких дней.
Если вы выращиваете его в качестве вводного научного эксперимента, то сможете продемонстрировать в домашних условиях, как создаются растворы и как образовываются кристаллические формы соли. Смотреть на это — весело и интересно!
Я приступил к этому эксперименту, чтобы выяснить, могу ли я влиять на форму, чтобы они росли определенным образом или определённого размера, который основывается на решетчатой структуре, на которой они выращиваются.
Шаг 1: Нужные компоненты
Для выращивания своих солевых кристаллов нужно:
- Соль. Можно растить практически из любой соли, тем не менее, наилучшие результаты достигаются при использовании сульфата меди или сульфата магния. Вы также можете проводить эксперименты с кухонной солью, морской солью, розовой солью и т.д. Если вы используете сульфат меди, то оденьте нитриловые перчатки! В своих экспериментах я использую сульфат магния.
- Дистиллированная вода
- Чистый контейнер, как минимум на 5 см шире, чем кристалл, который вы хотите вырастить. Прозрачные контейнеры имеют здесь преимущество перед окрашенными, так как сквозь них видно, что растет внутри, а если вы используете еще и кухонную утварь, то будете уверены, что ваш контейнер не боится нагрева и не лопнет.
- Объект, на котором будет расти кристалл, или струна, экспериментируйте с решетчатыми структурами, как это делал я!
- Что-то, на чем можно подвесить ваш объект в растворе: палка, китайская палочка для еды, провод, струна и т.д.
- Кастрюля, достаточно большая для кипячения нужного количества воды и соли для проекта.
- Ложка для перемешивания.
Шаг 2: Создаём солевой раствор
Измерьте объем воды:
- Поместите объект в контейнер
- Залейте в контейнер с объектом воду, чтобы узнать, сколько воды вам понадобится
- Перелейте воду в измерительный контейнер, чтобы определить получившийся объем
- Измерьте количество соли: 3 части воды к 1 части соли (в растворе будет чуть меньше 30% соли)
- Вскипятите воду.
- После закипания уменьшите жар плиты до низкого.
- Высыпьте соль в воду и мешайте, пока она полностью не растворится. Выключите плиту.
- Аккуратно вылейте раствор в контейнер с помещенным в него объектом
- Поместите контейнер с раствором в место, где вы оставите его на время роста.
Шаг 3: Поместите объект или струну в солевой раствор
Чтобы просто вырастить солевой кристалл:
- Поместите палочку или ложку сверху посередине контейнера
- Обмотайте струну по центру палочки\ложки, чтобы она свисала вниз и была погружена в раствор примерно на 4 или более см от дна контейнера.
- Оставьте контейнер там, где его не будут трогать, и смотрите, как растёт кристалл
Чтобы растить солевой кристалл на объекте:
Проделайте практически то же самое, что и в предыдущем списке. Подвесьте объект на струне, чтобы он висел на расстоянии минимум 5 см от дна контейнера. Вы можете подвесить объект при помощи палочек или проводов.
Так как я использовал решетчатые структуры, то подвешивал их как с помощью провода, так и при помощи палочек для еды.
Шаг 4: Ждите, пока кристаллы не вырастут
Не тревожьте контейнер, но следите за тем, как растут ваши кристаллы.
Я советую вам оставить контейнер как минимум на 1 день, но для лучших результатов дайте 3 дня на рост. В какой-то момент большинство соли будет находиться в кристалле, и он просто перестанет расти.
Шаг 5: Аккуратно вытащите ваши кристаллы их раствора
Когда вы определите, что он вырос до нужного размера и формы, аккуратно вытяните его за струну, или вытащите из раствора. Если они соединились с вашим объектом сквозь весь контейнер, то при помощи ножа аккуратно отсоедините их от стенок контейнера, стараясь не повредить структуру вашего творения.
Шаг 6: Хотите кристаллы бОльших размеров?
Перед тем, как убрать струну или объект от устройств, которым вы их подвешивали, подумайте, хотите ли вы вырастить кристалл еще большего размера. Если да, то повторите процесс и ваши кристаллы станут больше. Каждый раз вам нужно лишь делать новый солевой раствор.
Если вы будете повторять процесс для выращивания больших кристаллов, то очень важно после кипячения воды и создания солевого раствора дать воде остыть до комнатной температуры, а уже затем опускать конструкцию в раствор.
Если вы не остудите воду, то она растворит уже готовые и вы как бы начнёте сначала.
Шаг 7: Образцы моих работ
Это фотографии одних и тех же кристаллов, которые прошли через три солевых раствора, посмотрите на разницу в размерах.
Я добился относительно ровного перехода от объекта к кристаллу, каждый раз опуская объект глубже в раствор.
Шаг 8: Радуйтесь результатам!
Как только вы вырастили их до желаемого размера, аккуратно отделите струну\объект от приспособлений, с помощью которых вы их подвешивали и дайте готовому изделию высохнуть, положив его на салфетку.
В будущих экспериментах вы можете попытаться использовать водопроводную и бутилированную воду, цветную воду, а также можете использовать разные типы соли, например йодированную, соль без йода, морскую соль и т.д.
Выращивая их на разных структурах, заметили ли вы разницу в их форме?
Я был удивлен, обнаружив, что кристаллы, выращенные на разных уровнях объекта, напечатанного из белого пластика, выросли разного размера.
Шаг 9: Другие эксперименты с выращиванием
Шаг 10: Дополнительная информация по выращиванию
Изучение кристаллов и их структуры называется кристаллографией. Кристалл представляет собой твердое тело, состоящее из различных атомов или молекул, расположенных в однородном повторяющемся порядке, основанном на его уникальной форме. Это приводит к тому, что материал имеет определенную форму и цвет и обладает другими характерными свойствами.
Они могут быть большими или маленькими, но все они имеют одинаковую «форму». Соль и сахар являются примерами. Столовая соль NaCl имеет кубическую структуру. Кристаллы снега образуют шестигранную структуру. Алмаз (используемый в ювелирных изделиях и режущих инструментах) также является примером; он состоит из чистого углерода. Графит (используется в карандашах и смазочных материалах) также является кристаллом из углерода.
Как растут кристаллы?
В растворе, растворитель (вода) может держать только определенное количество растворенного вещества. Это называется растворимостью раствора. Если температура раствора увеличится, то горячая вода сможет растворить больше твердого вещества, чем холодная вода. Это связано с тем, что молекулы нагретой воды движутся дальше друг от друга, оставляя место для растворения более твердого вещества. Когда твердое вещество перестаёт растворяться, то раствор считается насыщенным.
По мере охлаждения этого раствора молекулы воды снова сближаются, и в растворе остаётся меньше места для удержания такого же количества растворенного твердого вещества. Так как вода отпускает избыток растворенного вещества, то в этот момент кристаллы начинают формироваться и строиться друг на друге. Этот процесс называется рекристаллизацией и, в зависимости от условий, можно получить массу многочисленных мелких или один большой кристалл.
Как формируются кристаллы и как мы контролируем темпы его роста?
В этом эксперименте вы будете выращивать кристаллы из насыщенного раствора. Во время рекристаллизации, начало процесса роста кристаллов называется «зарождением». Кристаллизацию могут инициировать частицы пыли на поверхности раствора, однако эта ситуация неконтролируема. Чтобы получить контролируемый рост, «затравочный кристалл» привязывают к куску нити и погружают в раствор. По мере того, как температура раствора продолжает падать, на нитке накапливается больше кристаллов. Скорость, с которой происходит кристаллизация, будет влиять на качество. Лучшие — это те, которые растут МЕДЛЕННО.
КЛЮЧЕВЫЕ ТЕРМИНЫ
Кристалл — это твердое тело с определенной геометрической формой. Форма состоит из гладких плоских поверхностей, которые встречаются в острых краях или углах.
Кристаллография — отрасль химии, изучающая кристаллы и их структуру.
Нуклеация — когда растворенные молекулы в насыщенном растворе сталкиваются с частицей пыли или твердой поверхностью (например, струной или затравочным кристаллом), они будут склонны адсорбироваться и накапливаться на поверхности. Твердая поверхность обеспечивает участок зарождения для формирования кристаллов.
Рекристаллизация представляет собой процесс, который использовался для очистки твердого вещества путем растворения его в соответствующей жидкости, а затем получение материала, выходящего из раствора в кристаллической форме.
Насыщенный раствор — раствор, в котором в растворителе растворено максимальное количество растворенных веществ.
Затравочный кристалл — начальная поверхность для растущего.
Форма кристалла — атомы, которые занимают позиции с определенными геометрическими отношениями друг с другом. Это структурное расположение его атомов однозначно определяется химией вещества и определяет форму. В кристаллографии формы могут быть сгруппированы в семь систем: кубический, тетрагональный, гексагональный, тригональный, орторомбический, моноклинный, триклинный.
Растворимость — максимальное количество растворенного вещества, которое может растворяться в определенном объеме растворителя при данной температуре, известно как растворимость растворенного вещества. Растворимость растворенного вещества обычно увеличивается с повышением температуры.
Раствор — однородная смесь двух или более веществ. Например, сахар, растворенный в воде, является раствором.
Растворитель — жидкость, в которой растворяется растворенное вещество. В этом проекте растворителем является вода.
