Как создать кристаллы. Старт в науке

1

Миникель Е.В. (с.п. Нижнесортымский, МБОУ «Нижнесортымская СОШ»)

1. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/E519.

2. Геология Земли http://www.geologiazemli.ru/articles/112.

3. Кристаллов.NET http://www.kristallov.net/mineraly.html.

4. Ольгин О. «Опыты без взрывов». – М.: «Химия», 1995.

5. Плешаков А.А., «От земли до неба». – М.: «Просвещение», 2002.

6. Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю. «Книга по химии для домашнего чтения». – М.: Химия, 1994.

7. Фото образцов кристаллов из коллекции В.А. Слётова, geo.web.ru/druza/a- Sletov.htm.

8. Химия и № 8622 / 0790 химики. http://chemistry-chemists.com/Video6.html.

9. Шаскольская М.П. «Кристаллы». – Москва: «Наука», 1985.

Кристаллы играли и играют до сих пор немаловажную роль в жизни человека. Кристаллы широко применяются в науке, промышленности, оптике, электронике. Кристаллы получают в лаборатории, но бывают они и в природе. Например, снежинки, морозные узоры на стеклах окон и иней, украшающий зимой голые ветки деревьев. Кроме этого, выращивание кристаллов - увлекательное занятие и, пожалуй, самое простое, доступное и недорогое для большинства юных химиков, максимально безопасное. Меня очень заинтересовала эта тема, и я решил попробовать вырастить кристаллы солей.

Тема нашей работы: Выращивание кристаллов

Цель работы: провести исследование по выращиванию кристаллов из различных химических веществ.

Задачи исследования:

1) узнать, что такое кристалл;

2) провести анкетирование среди учащихся 3 классов «Что я знаю о кристаллах»;

3) выяснить, какие условия нужно создать для роста кристаллов;

4) выполнить опытно-экспериментальную работу по выращиванию кристаллов;

Методы исследования:

1) Накопление теоретического материала.

2) Проведение опытно-экспериментальной деятельности с целью получения кристаллов

3) Анализ полученных результатов исследования.

Объектом исследования являются кристаллы.

Предметом исследования - процесс кристаллизации.

Гипотеза исследования: Мы исходим из предположения, что все соли, могут образовывать кристаллы из их водных растворов.

Практическое значение исследования состоит в том, что оно может быть использовано на уроках окружающего мира, во внеклассных мероприятиях, занятиях кружка «Юный химик».

Основные сведения о кристаллах и их свойствах

История получения искусственных кристаллов

Прежде чем провести свои практические исследования, я должен был узнать, что из себя представляют кристаллы, какие у них свойства. Поэтому я обратился к теоретическим источникам в этой области. Для этого я использовал ресурсы Интернета и книги.

Первую попытку получения искусственных кристаллов можно отнести к Средневековью, к периоду расцвета алхимии. И хотя конечной целью опытов алхимиков было получение золота из простых веществ, можно предположить, что они пытались вырастить кристаллы драгоценных камней.

Что же такое кристаллы? Кристаллы, в переводе с греческого языка, (krystallos) «лёд». По данным энциклопедии, кристалл - это твердое тело. Кристаллики растут, присоединяя частицы вещества из жидкости или пара. Кристаллы бывают естественного происхождения и искусственного, выращенные в специально-созданных условиях. И каждый человек, при желании может легко вырастить кристаллы у себя дома. Но для того, чтобы результат получился действительно красивым необходимо аккуратно выполнять все действия.

Виды кристаллов

Кристаллы обладают особыми свойствами. Кристаллические твердые вещества встречаются в виде отдельных одиночных кристаллов - монокристаллов - и в виде поликристаллов, представляющих собой скопление мелких кристалликов. Кристаллы бывают разной формы. Иногда образуются дендриты - это кристаллы, похожие на веточки дерева; очень хрупкие, но очень красивые. Кристаллы бывают различными по размерам. Многие из них можно увидеть только в микроскоп. Но встречаются гигантские кристаллы массой в несколько тонн.

Способы выращивания кристаллов

Кристаллизацию можно вести разными способами:

1 способ: Охлаждение насыщенного горячего раствора или расплава.

Именно из-за охлаждения миллионы лет назад на Земле появились многие минералы. «Раствором» для этого «опыта» служила магма - расплавленная масса горных пород в недрах Земли. Поднимаясь к поверхности из раскалённой глубины, магма охлаждалась. И в результате этого охлаждения образовались те самые минералы, по которым мы ходим. Процесс этот очень длительный.

2 способ: Постепенное удаление воды из насыщенного раствора.

При испарении («высыхании») вода превращается в пар и улетучивается. Но растворённые в воде химические вещества не могут испариться вместе с ней и оседают в виде кристаллов. Самый простой пример - соль, которая образовывается при испарении воды из соляного раствора. И в этом случае, чем медленнее испаряется вода, тем лучше получаются кристаллы. Именно по такому способу я выращивал свой кристалл.

3 способ: При конденсации паров.

Кристаллы могут также расти при конденсации паров - так получаются снежинки и узоры на холодном стекле.

При использовании всех способов наилучшие результаты получаются, если используется затравка - небольшой кристалл правильной формы или камни. Таким способом получают, например, кристаллы рубина. Выращивание кристаллов драгоценных камней проводят очень медленно, иногда годами. Если же ускорить кристаллизацию, то вместо одного кристалла получится масса мелких.

В Интернете можно найти много инструкций по поводу того, как выращивать кристаллы из различных химических веществ. Мы решили проверить все самостоятельно, и в качестве основы взяли обычную поваренную соль, медный купорос, алюмокалиевые квасцы, соли кремниевой кислоты.

Проанализировав текстовый материал и определив методы исследования, провели экспериментальную работу по выращиванию кристаллов.

Практическая часть

Я понял, что выращивание кристаллов - это искусство, поэтому немного настойчивости, упорства, аккуратности, и можно стать обладателем красивых кристаллов, но нужно обязательно соблюдать правила техники безопасности. Именно поэтому я обратился к учителю химии.

Опыт № 1. Выращивание кристаллов из поваренной соли

Берём соль, разводим раствор в ёмкости и ставим её в кастрюлю с тёплой водой, пока не раствориться. Добавляем ещё соль и снова перемешиваем. Повторяем этот этап до тех пор, пока соль не будет растворяться, и станет оседать на дно стакана. Мы получили насыщенный раствор соли. Переливаем его в чистую ёмкость. Выбираем любой понравившийся более крупный кристаллик поваренной соли, привязываем за нитку и подвешиваем, чтобы он не касался стенок стакана. Уже через пару дней можно заметить значительный для кристаллика рост. С каждым днём он будет увеличиваться (рис. 1).

Результат: мы получили кристалл поваренной соли.

1. Поваренная соль состоит из кристаллов.

2. При соприкосновении кристаллов соли с водой, они растворяются.

3. Быстрее всего кристаллы соли могут образовываться в насыщенном растворе поваренной соли.

4. По мере того как вода испаряется, соль снова образует кристаллы.

5. Можно вырастить кристаллы при необходимых условиях: наличие насыщенного солевого раствора и ниточки с затравкой.

Опыт № 2. Выращивание кристаллов из медного купороса

Берем банку с водой, добавляем медный купорос, тщательно перемешиваем до тех пор, пока он будет растворяться. Ёмкость с водой лучше всего постепенно подогревать для более быстрого растворения химиката. В процессе вода начнет менять цвет - от голубого до тёмно синего. После этого в стеклянную банку опускаем «затравку». Это обычная ниточка, привязанная на карандаш. И уже через пару дней мы видим, что на ниточку наросло множество маленьких кристалликов синего цвета. Продолжаем выращивание до тех пор, пока вода не станет светлого цвета, а кристаллы не перестанут расти (рис. 3).

Результат: мы получили кристалл медного купороса. Выращенные кристаллы небольшой формы можно использовать в качестве украшения, например, рамки для фотографий или других предметов.

Опыт № 3. Выращивание кристаллов из алюмокалиевых квасцов

Насыпать 4 чайные ложки порошка алюминиевых квасцов в половину чашки горячей воды. Помешивать для лучшего растворения. Через некоторое время порошок весь растворится, и раствор станет прозрачным.

Накрыть банку специальной крышкой, чтобы защитить от пыли. Через 1 день появляются красивые кристаллы.

Результат: мы получили кристаллы из алюмокалиевых квасцов.

Опыт № 4. Выращивание кристаллов из солей кремниевой кислоты

Налили в химический стакан силикатный клей (водный раствор силиката натрия) и дистиллированную воду в соотношении 1:1. В стакан насыпали кристаллики солей разных цветов: кальция, никеля, меди, кобальта, железа, бария, цинка, хрома и марганца. Через 15-20 минут в стакане появились «заросли», напоминающие деревья или водоросли.

Результат: в химическом стакане появились «заросли водорослей», образованных кристаллами солей кремниевой кислоты.

Опыт № 5. Выращивание сталактитов и сталагмитов

Из плотной бумаги делается каркас будущей «пещеры». Замешивается немного алебастра с небольшим количеством воды до получения вязкой однородной массы. Пока алебастр не застыл, обмазывают им все стороны «пещеры» снаружи и изнутри. Спустя несколько часов алебастр окончательно затвердевает.

Затем мы приступили к выращиванию в «пещере» «сталактитов» и «сталагмитов». В подходящем сосуде приготовили смесь силикатного клея (жидкого стекла) и воды в соотношении 1:1 по объему. Поместили «пещеру» в сосуд так, чтобы уровень жидкости не доходил до ее верхнего свода. К своду «пещеры» должен быть свободный доступ. С помощью шпателя внесли в «пещеру» сульфат магния и высыпали кристаллики в раствор. Таким же образом в раствор внесли кристаллический хлорид кальция. Через несколько минут наблюдали рост «сталагмитов» (время их роста зависит от объема сосуда).

Затем осторожно вынули «пещеру» из раствора, повернули ее на 180 градусов и снова опустили в раствор. Опять внесли в «пещеру» соли сульфата магния и хлорид кальция. Снова наблюдали появление в «пещере» причудливых наростов. Вынули «пещеру» из сосуда, осторожно промыли водой и оставили сушиться (рис. 4).

Результат: на сводах пещеры образовались причудливые наросты кристаллов.

В результате проведенных исследований гипотеза полностью подтверждается: нам удалось вырастить кристаллы поваренной соли, сахара и медного купороса.

Результаты анкетирования

Заинтересовавшись выращиванием кристаллов из различных химических веществ, я решил узнать у одноклассников: «Знают ли они, что такое кристаллы? Как их получают? И где они применяются?» С этой целью было проведено анкетирование среди учащихся параллели 3-х классов. Учащимся были предложены следующие вопросы:

1. Что такое кристаллы:

б) стекло

в) минералы

2. Выберите среди предложенных предметов кристаллы (ответов несколько):

в) жемчуг

г) снежинка

3. Какими способами выращивают кристаллы (ответов несколько):

а) кипячение

б) испарение

в) охлаждение

г) конденсация паров

Результат: анкета показала, что не все учащиеся знают, что такое кристаллы, как их получают и где они применяются. Все ответы сведены в диаграммы (рис. 5-7) поэтому на классном часе я познакомил ребят с результатами своей работы.

Заключение

Я узнал, что многие видные ученые начинали свои первые опыты именно с выращивания кристаллов. Помимо чисто внешних эффектов, эти опыты заставляют задумываться над тем, как устроены кристаллы и как они образуются, почему разные вещества дают кристаллы разной формы, а некоторые вовсе не образуют кристаллов, что надо сделать, чтобы кристаллы получились большими и красивыми.

Гипотеза исследования полностью подтвердилась: кристаллы соли могут появляться при создании определенных условий и если изменять условия кристаллизации и растворять различные вещества, то можно получать кристаллы разной формы, цвета и в разные сроки.

Я учился работать с источниками информации.

Узнал что такое кристаллы, какие они могут быть, почему они растут и зачем они нужны.

Освоил некоторые способы выращивания кристаллов разных веществ.

Наблюдал рост кристалла в разных условиях.

Провел изучение растворимости медного купороса в воде при разных температурах.

Узнал, что у веществ разного химического состава кристаллы имеют разную форму и отличаются по таким свойствам, как симметрия.

Таким образом, после проведения исследования могу сделать следующие выводы:

1) при благоприятных условиях поваренная соль, медный купорос, алюмокалиевые квасцы, соли кремниевой кислоты принимают форму кристаллов;

2) кристаллы различных веществ имеют разную форму;

3) на форму кристаллов оказывает влияние температура;

4) кристаллы различных веществ имеют различные свойства (одни кристаллы окрашиваются, другие - бесцветны; одни кристаллы растут хорошо, другие - плохо).

5) быстрее и легче кристалл растёт тогда, когда в насыщенный раствор помещается кристалл - «затравка».

Библиографическая ссылка

Амиров М.Ф. ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ // Старт в науке. – 2016. – № 1. – С. 107-111;
URL: http://science-start.ru/ru/article/view?id=22 (дата обращения: 02.01.2020).

Что понадобится для эксперимента:

Чистая емкость (желательно взять банку или кастрюлю).
- Палочка, которой будете перемешивать раствор.
- Фильтровальная бумага.
- Выбранная соль.
- Бесцветный лак.
- Пуговица или правильно развитый кристаллик соли (для "Затравки").
- Нитка.

Вы когда-нибудь кристаллы видели? В том случае, если ответ утвердительный, то не станете отрицать, что это необычайно интересное зрелище. Кристаллы так красиво переливаются под солнечными лучами, а их грани зачастую образуют удивительные узоры. А знаете ли вы, что они могут создаваться не только природой, но и людьми? Спрашивается, как вырастить кристалл в домашних условиях?

Что такое кристалл.

Следует помнить, что кристалл - это растяжимое понятие. Монокристаллы и поликристаллы существуют. Здесь можно обойтись и без сложных научных определений. Примерами монокристаллов могут послужить бриллианты, топазы, сапфиры, изумруды и другие драгоценные камни, которые вставляют в украшения. А определение "Поликристалл" само за себя говорит. Это несколько сросшихся монокристаллов. Все эти разновидности кристалла довольно легко выращиваются в домашних условиях. Сейчас вы научитесь создавать монокристалл.

Как вырастить монокристалл.

Учтите, что этот процесс займет не одну неделю, ведь такой кристалл растет очень медленно. Многие, услышав фразу "из Соли", тут же рисуют в своем воображении маленькую крупинку из пакета с поваренной солью. Несомненно, из хлорида натрия можно сделать кристалл, и его чаще всего используют для этой цели. Но в результате он получится бесцветным, почти прозрачным. В том случае, если вы стремитесь именно к этому - пожалуйста, растите кристалл из поваренной соли. Но можно сделать его и зеленым, и синим, и т. п., необходимо только взять другие соли. Так, зеленые кристаллы образуются, если использовать хлорид меди или сульфат никеля. А синий кристалл получится из сульфата меди (II. Бывают и другие варианты расцветок.

Ход работы.

Для начала нужно приготовить насыщенный раствор выбранной соли. Насыпьте ее в кастрюлю с водой (лучше дистиллированной. Добавляйте и перемешивайте соль до тех пор, пока она не перестанет растворяться. Затем уберите излишки соли при помощи фильтровальной бумаги.
Дистиллированную воду можно сделать самостоятельно. Для этого возьмите обычную воду и поставьте ее в кастрюле на огонь, накрыв конусообразной крышкой. Собравшийся в результате кипения на внутренней стороне крышки пар слейте в отдельную емкость. Это и будет дистиллированная вода.
Затем следует изготовить "Затравку", которая будет своеобразным "эмбрионом" кристалла. Ведь, как известно, ни один предмет не появляется ниоткуда. В случае если выбор пал на пуговицу, то необходимо вымочить ее в насыщенном растворе соли, а после этого высушить. Внимание! Только в том случае, если вам больше по душе кристаллик, то, подбирая его, нужно учитывать следующее:
Размеры (примерно с ту же пуговицу).
Отсутствие повреждений (царапины, испорченные грани и т. п.).
Все, "Затравка" готова. Теперь привяжите ее к нитке и опустите в банку с насыщенным раствором.
Затем поставьте емкость с раствором и "Затравкой" в место с постоянной температурой. Теперь остается только ждать. Кристалл начнет расти где-то через 3 дня.
Рекомендуется каждую неделю обновлять раствор по вышеприведенной схеме. Когда кристалл достигнет нужного размера, вытащите и высушите его, а затем смажьте бесцветным лаком (это нужно для того, чтобы плод работы красиво блестел и был защищен от царапин.

Можно сделать сложный монокристалл. Для этого, когда размер увеличится примерно до 2 см, опустите кристалл в насыщенный раствор другой соли. Меняйте химическую среду каждые 2 недели. Рекомендуется использовать как можно больше растворов солей. В том случае, если полученный в итоге кристалл распилить лобзиком, то вы увидите, что цветные слои сменяют друг друга.

На создание монокристалла среднего объема понадобится приблизительно 3-4 месяца. Чем больше желаемый размер, тем больше срок выращивания. Поликристалл же можно изготовить за считанные минуты, но об этом речь пойдет в другой раз.

Выращивание кристаллов из медного купороса.

Наряду с поваренной солью, медный купорос относится к веществам, кристаллы которого легко вырастить в домашних условиях. Выращивание кристаллов медного купороса - процесс, не требующий какого-то особенного оборудования и специальной технической подготовки.
Технология выращивания кристаллов медного купороса схожа с ростом кристаллов поваренной соли. Во-первых, мы готовим насыщенный раствор медного купороса.

Напоминаю, что лучше использовать дистиллированную воду (воду без растворенных в ней солей), это защитит кристалл купороса от примесей и улучшит его качество.
Воду из-под крана при выращивании кристаллов медного купороса лучше не брать. Причина в том, что медный купорос химически более активен, чем поваренная соль, а присутствующие в проточной воде хлориды непременно будут вступать в химические реакции с раствором и ухудшать его качество. Это в свою очередь пагубно может сказаться на процессе выращивания кристалла. Далее, выбираем приглянувшийся кристалл (как правило, приглянувшимся оказывается просто самый большой) и помещаем его в наш насыщенный раствор. Поместить можно на дно или подвесить в толще раствора на нити, так чтобы кристалл не касался стенок сосуда. В случае размещения на дне, напоминаю, что нужно следить, чтобы кристалл не соприкасался с другими кристалликами, иначе они срастутся и требуемая правильная форма нарушится. Но это нам не нужно, ведь так?
В процессе роста кристалла медного купороса, мы как обычно должны следить за концентрацией, растворенной в растворе соли купороса. Раствор всегда должен оставаться насыщенным!
Через несколько дней вы сможете воочию увидеть, как ваш кристалл подрос и заметно прибавил в весе. На заметку: если вы хотите ограничить рост отдельных граней кристалла, то необходимо просто их смазать жиром или вазелином.

Как вырастить монокристалл из медного купороса за 1 день. Как вырастить кристалл из медного купороса

Всем привет, юные химики и те, кто постарше, и этот день настал! Блог «Химия» открывает пожалуй самый простой, но требующий много терпения опыт, но терпение того стоит. Сегодня я расскажу вам, как можно вырастить кристаллы и медного купороса.
Медный купорос - вещество, которое благодаря красивому ярко-синему цвету идеально подходит для выращивания кристаллов. Их можно подарить своим близким или использовать в качестве элемента декора. В любом случае они никого не оставят равнодушным, а процесс изготовления может стать по-настоящему увлекательным. Итак, как же вырастить кристалл из медного купороса?
Подготовительные мероприятия
Медный купорос можно приобрести практически в любом хозяйственном магазине. Он активно применяется в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями. Однако не следует забывать о том, что это вещество является токсичным. При работе с медным купоросом в домашних условиях обязательно используйте резиновые перчатки и не допускайте его попадания в пищевод и на слизистые оболочки. По окончании работ тщательно мойте руки в проточной воде.
Из медного купороса можно вырастить настоящее чудо, однако в процесе изготовления не забывайте о технике безопасности
Для того чтобы сделать кристалл, вам понадобятся:
вода - если есть возможность, используйте дистиллированную или в крайнем случае кипячёную. Сырая вода из-под крана категорически не подходит из-за содержания в ней хлоридов, которые вступят в реакцию с раствором и ухудшат его качество;
медный купорос;
стакан;
проволока;
нить из шерсти - проследите, чтобы она была тонкой. Можно использовать длинный волос. Кристаллы сульфата меди прозрачны, и нитка не должна просматриваться сквозь них.
Помещая затравку в ёмкость с раствором, следите, чтобы она не соприкасалась со стенками или дном сосуда. Это может нарушить процесс роста кристалла и его структуру.
Инструкция по выращиванию кристалла
Существует две технологии выращивания кристаллов из медного купороса.
1.Если вы не хотите долго ждать, то можете воспользоваться быстрым способом. По времени это займёт около недели, а в результате вы получите множество небольших кристаллов, закреплённых один на другом, будто колония ракушек-мидий.
2.Второй метод более продолжительный. Он поможет вам вырастить крупный цельный кристалл, похожий на драгоценный камень.
Но оба они основаны на работе с насыщенным раствором вещества.
Обратите внимание! Чем выше температура воды, тем быстрее в ней растворяется медный купорос. Но при достижении жидкостью +80С° последующее нагревание никак не влияет на растворимость солей.
Быстрый способ
1.Возьмите стакан или банку объёмом 500 мл, добавьте 200 г сульфата меди и залейте их 300 мл воды. Поставьте ёмкость на песчаную баню и начинайте разогревать, постоянно помешивая. Кристаллы медного купороса должны полностью раствориться.
Тщательно растворите медный купорос в тёплой воде
2.Уберите посуду с песчаной бани, поставьте на плоскость с прохладной поверхностью, например, керамическую плитку. Раствор должен немного остыть. Теперь в него нужно поместить затравку. Ею послужит кристаллик сульфата меди, который нужно выбрать предварительно – самый крупный и ровный.
Поместите затравку в раствор
3.Проследите, чтобы затравка не соприкасалась с внутренними поверхностями стакана. Даже если кристаллик растворится, не переживайте, - это не имеет значения. Охлаждаясь, насыщенный раствор отдаёт соли, которые оседают на нитке. Самое большое количество купороса сосредоточится на дне посуды, поскольку именно в этом месте стакан контактирует с прохладной поверхностью.
Насыщенный раствор купороса начнёт образовывать кристаллы на поверхностях
4.Извлеките нитку с образовавшимися кристаллами из ёмкости с раствором. Повторите процедуру: поставьте стакан на баню из песка и подогрейте так, чтобы осадок растворился. Отключите нагрев. Не снимая посуды с бани, накройте её подходящей по диаметру крышкой (например, чашкой петри) и дайте раствору немного остыть.
Нить с первыми кристаллами
5.Поместите нитку с кристаллами в раствор, закрепите её так, чтобы она не соприкасалась с дном и стенками. Накройте ёмкость и оставьте на ночь. Утром вы обнаружите в стакане большую гроздь прекрасных кристаллов необычной формы.
Такой кристалл у вас может получиться через сутки
6.Вы можете попробовать придать скоплению кристаллов определённую форму. Для этого нужно вместо нити использовать проволоку. Согните её в виде квадрата, круга, сердечка или звезды. Проволока станет прочным устойчивым каркасом для будущего фигурного кристалла. Если при этом вам понадобится ограничить рост некоторых граней, смажьте их вазелином или жиром. Выращивая кристаллы сульфата меди быстрым способом, вы можете не беспокоиться о затравке: можно и вовсе обойтись без неё. Осадок легко закрепится на нитке.
Второй способ
В этом случае вы сможете вырастить крупный кристалл сульфата меди, однако это займёт гораздо больше времени. Кроме того, в отличие от первого способа, выбор затравки принципиально важен. К тому же вам придётся следить, чтобы к ней не прилипали мелкие кристаллики. Чем крупнее и ровнее будет выбранный из общей массы кристаллик медного купороса, тем красивее получится конечное изделие.
Вам понадобятся 200 г тёплой воды и около 110 г медного купороса.
Инструкция по изготовлению:
1.смешайте купорос и воду в подходящей посуде (стакане или банке), оставьте на сутки. Периодически помешивайте: активное вещество должно полностью раствориться. После этого отфильтруйте раствор через вату или специальную фильтровальную бумагу. Оставшийся на поверхности фильтра осадок можно высушить и использовать снова при необходимости;
2.полученный раствор залейте в чистую ёмкость;
3.выберите кристаллик для затравки, привяжите его к нити (волосу). Второй конец нитки закрепите на палочке, положите её горизонтально на ёмкость. Затравка должна опуститься в раствор в строго вертикальном положении. Посуду накройте кусочком ткани, чтобы внутрь не попадала пыль;
Подходящий по размеру для затравки кристаллик медного купороса
4.спустя несколько дней вы заметите, что кристалл растёт. Через неделю он достигнет 1 см, а со временем увеличится ещё больше;
Обязательно накройте ёмкость с раствором и затравкой кусочком ткани
Во время работы вы можете столкнуться с некоторыми трудностями. Их несложно преодолеть, придерживаясь простых правил.
1.Если в процессе роста внутри ёмкости образуются дополнительные мелкие кристаллики, раствор нужно перелить в чистую посуду и перенести туда основной кристалл.
2.На нитке, удерживающей затравку, со временем могут образоваться мелкие кристаллики. Чтобы этого избежать, поднимите основной кристалл немного выше: меньший отрезок нити будет находиться в контакте с раствором.
3.Вы можете поэкспериментировать и вместо хлопчатобумажной или шерстяной нити использовать капроновую. Подойдёт также тонкая проволока из меди. Но в этом случае затравка будет расти хуже и на процесс роста уйдёт больше времени.
4.Если в помещении, в котором вы проводите эксперимент, повысится температура, затравка может раствориться. Добавьте несколько ложек сульфата меди в раствор и дайте настояться 5–7 часов, регулярно помешивая. Слейте раствор так, чтобы в нём не осталось осадка, и повторите эксперимент.
Крупный кристалл, полученный путём длительного выращивания
При воздействии воздуха кристалл медного купороса теряет часть влаги, выветривается и со временем разрушается. Чтобы избежать этого, храните его в плотно закрытой ёмкости в прохладном месте. Специалисты советуют покрывать его бесцветным лаком, - это создаст надёжную защитную плёнку.

Как вырастить монокристалл в домашних условиях. Выращивание кристаллов в домашних условиях

Возможно создание самоцветов и дома. Это, конечно, потребует больших затрат времени и терпения, так как условия, как ни крути, не те. Зачастую в условиях обычной квартиры создание драгоценностей подразумевает под собой выращивание кристаллов для детей. Если Вы человек не творческий либо у Вас время расписано по минутам, можно приобрести набор для выращивания кристаллов. Такие можно найти в магазинах детского творчества, в крупных супермаркетах. Если же Вам по нраву возиться с детишками, то покопайтесь в Интернете или в специальной литературе и создайте кристаллы своими руками от А до Я. Один из самых популярных способов - выращивание кристаллов из медного купороса. Этот порошок голубого цвета можно найти практически в любом магазине «Сад и огород», стоимость его невелика, а вот впечатлений у Вас и Ваших домочадцев будет уйма. На самом деле, создать красоту можно, как уже упоминалось выше, практически из любого материала. Даже выращивание кристаллов из сахара не является исключением.

В случае, если Вы решили заниматься выращиванием кристаллов дома в промышленных целях, Вам придется запастись терпением и необходимым оборудованием. Ведь для создания искусственного камня, которым заинтересуется ювелир, обычного стакана и ниточки будет маловато. Но нет ничего невозможного, и все зависит только от желания и настойчивости.

Не нужно быть великим экономистом, чтобы понять выгоду от выращивания кристаллов. Например, чтобы получить кристалл рубина приблизительно в 30 карат, Вам понадобиться 3 часа времени и 3кВт*час электроэнергии, то есть около 2$. Стоимость материалов (не более, чем 0,2 г окиси хрома и 6 г окиси алюминия) составляет около 1 $. Учитывая данные факты можно смело утверждать, что рентабельность данного бизнеса зашкаливает. Необходимо наладить пути сбыта и найти долгосрочных покупателей – прибыль не заставит себя ждать. А эмоциональное вознаграждение жены так точно гарантировано!

Видео Как вырастить зеленый монокристалл из соли?

Кристалл – это просто очень красиво. А если вы любите эксперименты и хотели бы приобщить к ним вашего ребенка, лучше, чем выращивание кристалла сахара, вам опыта и не придумать. Опыт может получиться интересным и с чисто практической точки зрения, если вы хотите удивить ваших гостей необычным старинным напитком. Вырастив очень большой кристалл сахара, вы сможете использовать его для приготовления пунша.

Инструкция

Приготовьте насыщенный раствор сахара. Для этого наберите в кастрюльку воды, поставьте ее на огонь и доведите до кипения. Постепенно высыпайте в кипящую воду сахар. Кастрюльку при этом с огня не снимайте. Сыпьте сахар до того момента, пока он не прекратит растворяться.

Снимите кастрюлю с огня и дайте раствору немного остыть. Можно изготовить еще немного сиропа на случай, если потребуется его доливать.

Опустите нитку с кристалликом в раствор. Закрепите ее в вертикальном положении. Это можно сделать, например, привязав ее к ручке окна или шкафа и поставив кастрюльку рядом. Неважно, попадает нитка в центр кастрюльки или нет. Место, где стоит раствор, должно быть довольно теплым, поскольку раствор должен медленно остывать быстро остывшем растворе кристалл получится неправильный.

Оставьте всю конструкцию в покое на один-два дня. По мере того, как уменьшается уровень жидкости в посуде, в которой растет кристалл, доливайте сироп. Он не должен быть горячим.

Как вырастить монокристалл из соли. ВВЕДЕНИЕ

Большинство веществ, окружающих нас находятся в твердом состоянии. Мы живём на поверхности твердого тела - земного шара, в сооружениях, построенных из твёрдых тел, - домах. Наше тело, хотя и содержит приблизительно 65% воды также счи­тается твёрдым телом. Вокруг нас огромное количество предметов из твердых тел. Сле­довательно, знать свойства твердых тел жизненно необходимо.

Твёрдые тела сохраняют не только свой объем, но и форму, так как они находятся преимущественно в кристаллическом состоянии. Кристаллические тела делятся на мо­нокристаллы и поликристаллы. Твёрдое тело, состоящее из большого числа маленьких кристалликов, называют поликристаллом. Одиночные кристаллы называют монокри­сталлами.

В природе встречаются довольно большие монокристаллы минералов, а иногда и металлов. В лабораториях получают искусственно монокристаллы многих веществ. Соблюдая большие предосторожности, можно вырастить некоторые монокристаллы и в домашних условиях. Монокристаллы выращивают из перенасыщенных растворов и перегретых расплавов, вводя в них небольшие затравочные кристаллики. Вполне воз­можно вырастить, например, монокристаллы из перенасыщенных растворов поваренной соли или медного купороса.

Мы заинтересовались, как растут монокристаллы, какими могут получиться мо­нокристаллы, выращенные из перенасыщенных растворов в домашних условиях и какое применение можно найти монокристаллам в повседневной жизни. Поэтому мы решили провести экспериментальное исследование по выращиванию монокристаллов из перена­сыщенных растворов поваренной соли и медного купороса.

Цель эксперимента по выращиванию монокристаллов:

• вырастить монокристаллы поваренной соли и медного купороса из перена­сыщенных растворов;
• изучить особенности роста монокристаллов и формы полученных кристал­лов;
• найти применение выращенных кристаллов в повседневной жизни.

Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:

1. Изучить кристаллическое строение твёрдых тел.

2. Познакомиться с методами выращивания кристаллов.

3. Освоить методики выращивания кристаллов из растворов солей.

4. Провести наблюдения за процессом кристаллизации.

5. Исследовать факторы, влияющие на размер и форму кристаллов.

Для получения перенасыщенного раствора необходимо избыток соли залить горя­чей водой и размешать. Затем отделить раствор от не растворившейся соли и охладить. Чтобы вырастить монокристалл нужно привязать к нити кристаллик и опустить его в охлажденный раствор соли. Затем поставить всё в тёплое место на несколько недель, при этом необходимо регулярно добавлять раствор. Через три - четыре недели моно­кристалл может вырасти до 0,5 - 1см. Монокристаллы поваренной соли должны полу­чится правильной кубической формы, монокристаллы медного купороса - ромбиче­ской формы.

Кроме того, по мере выращивания монокристаллов, мы планируем узнать почему кристаллы имеют различную форму. Для этого изучим теоретический материал о строе­нии кристаллов, типах кристаллических решёток.

Таким образом, мы изучим строение твёрдых тел, находящихся в кристалличе­ском состоянии. Попытаемся вырастить монокристаллы поваренной соли и медного ку­пороса из перенасыщенных растворов. Выпустим листовку с рекомендациями по выра­щиванию кристаллов.

Производство монокристаллов кремния в основном осуществляют методом Чохральского (до 80-90% потребляемого электронной промышленностью) и в меньшей степени методом бестигельной зонной плавки.

Метод Чохральского

Идея метода получения кристаллов по Чохральскому заключается в росте монокристалла за счет перехода атомов из жидкой или газообразной фазы вещества в твердую фазу на их границе раздела (Рис. 2.1.1).

Рис. 2.1.1 Кристаллизация по Чохральскому

поликремний установка солнечная энергетика

Применительно к кремнию этот процесс может быть охарактеризован как однокомпонентная ростовая система жидкость - твердое тело.

Скорость роста V определяется числом мест на поверхности растущего кристалла для присоединения атомов, поступающих из жидкой фазы, и особенностями переноса на границе раздела.

Установка для выращивания монокристаллического кремния

Установка (Рис. 2.2.1) состоит из следующих блоков

· печь, включающая в себя тигель (8), контейнер для поддержки тигля (14), нагреватель (15), источник питания (12), камеру высокотемпературной зоны (6) и изоляцию (3, 16);

· механизм вытягивания кристалла, включающий в себя стержень с затравкой (5), механизм вращения затравки (1) и устройство ее зажима, устройство вращения и подъема тигля (11);

· устройство для управления составом атмосферы (4 - газовый вход, 9 - выхлоп, 10 - вакуумный насос);

· блок управления, состоящий из микропроцессора, датчиков температуры и диаметра растущего слитка (13, 19) и устройств ввода;

ѕ дополнительные устройства: смотровое окно - 17, кожух - 2.

Рис. 2.2.1 Установка по выращиванию методом Чохральского

Технология процесса

Затравочный монокристалл высокого качества опускается в расплав кремния и одновременно вращается (Рис. 2.3.1). Получение расплавленного поликремния происходит в тигле в инертной атмосфере (аргона при разрежении ~104 Па.) при температуре, незначительно превосходящей точку плавления кремния Т = 1415°С. Тигель вращается в направлении противоположном вращению монокристалла для осуществления перемешивания расплава и сведению к минимуму неоднородности распределения температуры. Выращивание при разрежении позволяет частично очистить расплав кремния от летучих примесей за счет их испарения, а также снизить образование на внутренней облицовке печи налета порошка монооксида кремния, попадание которого в расплав приводит к образованию дефектов в кристалле и может нарушить монокристаллический рост.

Рис. 2.3.1 Процесс роста монокристалла

В начале процесса роста монокристалла часть затравочного монокристалла расплавляется для устранения в нем участков с повышенной плотностью механических напряжений и дефектами. Затем происходит постепенное вытягивание монокристалла из расплава.

Для получения монокристаллов кремния методом Чохральского разработано и широко используется высокопроизводительное автоматизированное оборудование, обеспечивающее воспроизводимое получение бездислокационных монокристаллов диаметром до 200 - 300 мм. С увеличением загрузки и диаметра кристаллов стоимость их получения уменьшается. Однако в расплавах большой массы (60-120 кг) характер конвективных потоков усложняется, что создает дополнительные трудности для обеспечения требуемых свойств материала. Кроме того, при больших массах расплава снижение стоимости становится незначительным за счет высокой стоимости кварцевого тигля и уменьшения скорости выращивания кристаллов из-за трудностей отвода скрытой теплоты кристаллизации. В связи с этим с целью дальнейшего повышения производительности процесса и для уменьшения объема расплава, из которого производится выращивание кристаллов, интенсивное развитие получили установки полунепрерывного выращивания. В таких установках производится дополнительная непрерывная или периодическая загрузка кремния в тигель без охлаждения печи, например путем подпитки расплава жидкой фазой из другого тигля, который, в свою очередь, также может периодически или непрерывно подпитываться твердой фазой. Такое усовершенствование метода Чохральского позволяет снизить стоимость выращиваемых кристаллов на десятки процентов. Кроме того, при этом можно проводить выращивание из расплавов небольшого и постоянного объема. Это облегчает регулирование и оптимизацию конвективных потоков в расплаве и устраняет сегрегационные неоднородности кристалла, обусловленные изменением объема расплава в процессе его роста.

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.

Производители современных игрушек, предназначенных для организации познавательного детского досуга, сегодня часто предлагают готовые наборы для выращивания кристаллов в домашних условиях. Но было бы ошибочно думать, что это занятие является разработкой нашего времени и достижением современной химической промышленности.

Книга, по материалам которого наш ретро-блог сегодня готовит публикацию, была выпущена в 1875 году и своей основной целью считала необходимость донести до юных читателей как можно больше полезной практической информации, способствующей развитию детского мышления и расширению его кругозора.

Одна из обширных глав этого издания была посвящена тому, как вырастить кристалл в домашних условиях, воспользовавшись любым (или даже всеми сразу) предложенным в книге ингредиентом. Научившись выращивать кристаллы, с их помощью можно создавать красивые декоративные элементы, которые могут стать оригинальным елочным украшением или частью праздничного декора интерьера.

Общие правила выращивания кристаллов

• Перед тем как приступить к практической части, хочется предупредить: выращивание кристаллов не терпит суеты: красота их формы напрямую зависит от условий, в которых находится раствор. Сосуд, где происходит рост кристаллов, необходимо убрать в такое место, где его никто не потревожит и не сможет случайно задеть, толкнуть, опрокинуть. Любое неосторожное движение может привести к тому, что кристалл получится не таким крупным, ровным и красивым, как хотелось бы.
• Чтобы получить крупные кристаллы, количество воды нужно увеличить: чем больше по размеру должен быть кристалл, тем больше воды необходимо брать для растворения исходного ингредиента. Большинство компонентов чувствительны к качеству воды и могут вступать в реакцию с примесями, входящими в ее состав, поэтому желательно брать фильтрованную или дистиллированную воду.
• Чем меньше нагревают раствор - тем лучше для кристаллов, т.к. в нагретой и отстоявшейся воде получаются более крупные и более ровные образования. Как только на дне сосуда появляются кристаллы, следует отобрать и вынуть самые мелкие, оставив одни крупные. Оставшиеся кристаллы каждое утро очень осторожно тонкой палочкой переворачивают на другую сторону - так нарастание слоев получается равномерным.

Кристаллы из квасцов

Для выращивания кристаллов понадобятся квасцы: для получения крупных и прозрачных многогранников подойдут алюмоаммонийные или алюмокалиевые (жженые) квасцы; для создания красивого фиолетового цвета к жженным квасцам обычно добавляют еще хромокалиевые квасцы.

Если в работе использовать только хромокалиевые квасцы, то кристалл может получиться темно-фиолетового или почти черного цвета. Бледно-розовые или с сиреневым оттенком многогранные кристаллы получают с помощью железоаммонийных квасцов.

Также разноцветные кристаллы можно получить и с помощью некоторых красящих веществ: так, к примеру, желтый цвет дает насыщенный раствор куркумы; красный цвет - отвар сандала; голубой - медный купорос. Также можно воспользоваться и современными пищевыми красителями.

Приготовление раствора

Квасцы измельчают до порошкообразного состояния и растворяют в горячей воде. Количество исходных ингредиентов определяют на глаз: квасцов насыпают в воду столько, чтобы получился перенасыщенный раствор, т.е. они перестали растворяться. Если полученный раствор кажется мутным, то его процеживают через фильтровальную бумагу (можно воспользоваться современным кофейным фильтром).

Раствор остужают и оставляют в состоянии покоя на сутки: в течение этого времени большая часть квасцов осядет на дно сосуда в виде кристаллов. Эти кристаллы могут быть использованы и для декорирования различных предметов: если сделать из проволоки корону, обмотать все ее элементы шерстяной нитью и погрузить в раствор квасцов, через сутки она покроется кристаллами, как драгоценными камнями.

Выращивание кристаллов из соли

Одним из популярнейших ингредиентов для выращивания кристаллов является самая обычная поваренная соль. Для приготовления раствора в неметаллический сосуд наливают теплую воду и растворяют в ней соль по тому же принципу, что и в случае с кристаллами из квасцов: раствор должен получиться настолько насыщенным, чтобы соль перестала растворяться.
(Точно также выращивают кристаллы и из сахара )

Важный момент : для приготовления раствора в современных условиях следует обратить внимание на то, чтобы в поваренной соли не было антислеживающего компонента, который препятствует образованию красивых кристаллов.

На несколько часов сосуд помещают в теплое место, пока не испарится примерно третья часть приготовленного раствора, после чего емкость перемещают в более прохладное место. Вооружившись терпением, в скором времени на дне сосуда можно будет обнаружить прозрачные соляные кубики. Если же этот раствор в зимнее время при температуре около - 10 градусов, поместить за окно, то кристаллы будут формироваться в виде шестиугольных пластинок.

С помощью такого раствора можно приготовить фигурные елочные украшения, сделав каркас будущей игрушки из проволоки и обмотав его шерстяной нитью. Насыщенный соляной раствор разливают в несколько сосудов, в каждый из них добавляют разные красящие вещества и погружают подвешенные на палочке заготовки из проволоки.

Также оригинальные игрушки можно сделать, если вырезать заготовки из фетра - благодаря своей текстуре, фетр хорошо впитывает соляной раствор и фигурка полностью покрывается мелкими кристаллами.

Кристаллы из соды

Кристаллы из пищевой соды выращиваются по тому же принципу, что и соляные. Но для создания насыщенного раствора очень важно, чтобы вода была как можно мягче и чище, в идеале - дистиллированная, ну или хотя бы хорошо отфильтрованная.

В горячей воде растворяют соду до получения насыщенного раствора (сода перестает растворяться), после этого раствор фильтруют и емкость убирают в теплое место. Через какое-то время на дне и стенках сосуда начинают появляться кристаллы. Этот момент является самым удачным для помещения в емкость какого-нибудь предмета, контуры которого постепенно будут обрастать кристаллами.

Следует помнить, что в отличие от кристаллов, полученных из соли и квасцов, сода сильно подвержена воздействию влаги, содержащейся в воздухе, поэтому эти кристаллы могут легко разрушаться. Чтобы защитить их от деформации, содовые кристаллы хранят в плотно закрытом сосуде.

Кристаллы из селитры

Форма кристаллов будет зависеть от типа взятой селитры: это могут быть удлиненные цилиндры или "палочки", сросшиеся между собой пластинки, заостренные иглы.

В небольшую емкость высыпают около 100 г любого вида селитры и заливают ее 50 мл воды. Эту смесь помещают на огонь и некоторое время нагревают, доведя до кипения. Готовый раствор процеживают через марлю или фильтровальную бумагу и остужают.

По мере остывания раствора в осадок будут выпадать мелкие ярко-белые кристаллы. При желании получить более крупные кристаллы, необходимо на то же количество селитры взять около 450 мл воды - после остывания будут получаться продолговатые шестиугольные кристаллы.

Если же смешать истолченную в порошок селитру с поваренной солью, растворить эти вещества в воде, прокипятить и остудить, то в итоге можно получить кристаллы сразу двух видов.

Выращивание кристаллов из купороса

Очень красивыми получаются кристаллы, выращенные таким способом: в двух разных сосудах готовят насыщенные растворы медного и железного купороса. Вода для приготовления растворов также должна быть максимально чистой - фильтрованной или, в идеале, дистиллированной.

Оба сосуда помещают на водяную баню и нагревают, помешивая, до полного растворения купороса. В процессе охлаждения из железного купороса получаются зеленые кристаллы, из медного - голубые. Зеленый кристалл обвязывают ниткой и аккуратно погружают в раствор медного купороса. Через какое-то время этот кристалл покроется голубым слоем; после этого его вынимают из сосуда и погружают в раствор железного купороса, который даст кристаллу слой зеленого цвета.

Таким образом процедуру погружения в разные сосуды повторяют до тех пор, пока не образуется большой кристалл, состоящий из красивых зеленых и голубых слоев.

Мало, кто способен вспоминать школьные уроки химии без содрогания. Скучные и непонятные формулы, невнятные названия веществ, похожие на слова экзотического языка… единственной отдушиной были лабораторные опыты! Так почему бы не вспомнить школьные годы (или если Вы все еще учитесь, не применить получаемые знания на практике) и не вырастить кристаллы в домашних условиях ? Ведь кристаллы – одно из самых прекрасных явлений неживой природы. Сияющие на свету, блестящие, причудливой формы, прозрачно-бесцветные или обладающие яркими сочными цветами: алый, лазурный, лимонно-желтый…

Хотите узнать, как дома вырастить кристалл из обычного сахара? Тогда читайте эту статью и Вы все узнаете!

Техника безопасности при выращивании кристаллов дома

Предупреждение! Прежде чем мы перейдем к выращиванию кристаллов в домашних условиях (пусть даже таких безопасных, как кристаллы из сахара ) не лишним будет напомнить о необходимости соблюдать технику безопасности :

• не используйте при проведении опыта пищевую посуду, а то можно и отравиться;
• не используйте неизвестные или просроченные вещества;
• после завершения опытов тщательно проветрите помещение и вымойте руки с мылом;
• при проведении опыта используйте перчатки, защитные очки и фартук;
• при попадании реактивов на кожу или в глаза немедленно промойте их проточной водой!
• берегите реактивы от детей! Будьте предельно осторожны и аккуратны!

А теперь, можно приступить и к самому опыту.

Как вырастить кристалл из сахара

Начнем с, пожалуй, самого безопасного и доступного варианта – выращивания в домашних условиях кристалла из обычного сахара . Мы будем выращивать необычный кристалл, а кристалл на палочке! Должно получиться очень красиво и необычно. Итак, вот пошаговая инструкция как вырастить кристалл из сахара:

1. Сначала нужно приготовить заготовки – палочки, на которых мы будем выращивать кристаллы из сахара в домашних условиях. Точнее нам понадобятся 2 набора палочек. То есть их должно быть вдвое больше, чем количество выращиваемых кристаллов (оптимально выращивать за раз 5 кристаллов ).

Палочки подойдут любые: тонкие веточки, палочки для суши и т.д.

Затем нужно сделать немного сахарного сиропа. Для этого подогрейте четверть стакана воды с двумя столовыми ложками сахарного песка, пока смесь не дойдет до консистенции сиропа. Обмакните одну из палочек в сироп и обваляйте ее в сахарном песке, так чтобы сахаринки покрыли ее равномерно. Один из концов палочки (половина или треть длины) должен оставаться чистым. Это будет «ручка» кристалла из сахара.

Первым делом нужно приготовить заготовки: обвалять в сахарном песке палочки обмакнутые до этого в сироп

Повторите операцию с оставшимися палочками.

Оставьте палочки сушиться на ночь (или, если невтерпеж хотя бы на 2-3 часа).

2. На утро возьмите кастрюльку и налейте в нее 2 полных стакана воды . Туда же насыпьте сахара: 2,5 стакана . Включите медленный огонь и постоянно размешивая сахар, дождитесь, когда он полностью растворится.

В получившийся сахарный сироп добавьте еще 2,5 стакана сахара. Новую смесь также следует варить до полного растворения.

Далее огонь выключается, и сироп оставляется на плите остужаться на 15-20 минут . В это время следует подготовить наши палочки-затравки. Возьмите приготовленные вчера палочки и у верхней части, где нет сахаринок, привяжите ниткой крест-накрест вторую палочку. Это нужно для того, чтобы затравку можно было вертикально опустить в стакан с раствором при выращивании кристалла из сахара.

Вместо второй палочки, как держатель можно исспользовать…. обычную бельевую прищепку!

3. Осторожно разлейте горячий сироп по стаканам. Обратите внимание, что сироп непременно должен быть еще горячим! Иначе ничего не выйдет.

Если хотите, чтобы кристалл был цветным , в сироп можно добавить немного пищевого красителя. Добавьте в каждый стакан с сиропом красители разных цветов и получите разноцветные кристаллы!

В центр каждого из стаканов с сиропом опустите вертикально палочки-заготовки. Они не должны касаться ни дна стакана, ни тем более, его стенок! Вторая палочка будет выполнять функцию держателя. Кстати, вместо нее можно использовать плотный картон, воткнув в него палочку с затравкой. Или бельевую прищепку .

Стаканы с сиропом и палочками — заготовками оставьте в теплом месте на 7 дней

Стаканы с палочками поставьте в теплое и укромное место, где их никто не уронит невзначай, и прикройте пленкой или газетой, для защиты от пыли. Расти кристаллы из сахара дома будут 7 дней . Так что наберитесь терпения, в конце концов, это не так долго !

4. Через неделю можно аккуратно извлечь кристаллы из стаканов и насладиться ими! Не расстраивайтесь, если у Вас что-то не получилось в первый раз. Пробуйте снова и все обязательно получится! Но обычно, если Вы делаете все по инструкции, проблем с выращиваем кристаллов из сахара в домашних условиях не возникает.

Вот такие симпатчиные разноцветные кристаллы из сахара у Вас получатся в итоге!

Полученные кристаллы можно раздарить друзьям (оригинальный подарок!) или подарить целую охапку разноцветных кристаллов своей девушке (она такого вряд ли ожидает). А можно оставить себе, как красивый сувенир.

Вот и все. В следующий раз Вы узнаете, как вырастить в домашних условиях кристалл из соли, соды и медного купороса. Удачных опытов!