Елка из кристаллов вырастить
Добавил пользователь Евгений Кузнецов Обновлено: 19.09.2024
Тема из разряда "Ну тыж жимик". Вот народ балуется сейчас, выращивая ёлочку из кристаллов. В комплекте раствор чего-то, поддон и картонная основа по, которой продвигается раствор, на концах вырастают игольчатые кристаллы белого цвета. Цвет елке придаёт краситель импрегнированный на кончиках картона, раствор многоразовый, я раз 5 растворял в небольшом количестве воды кристаллики и они заново вырастали, пока не надоело.
А теперь вопрос для знатоков - что за соли используются в опыте?
Вот ссылка на ВИДЕО, где можно посмотреть как происходит рост.
Поиск выдал некую MSDS, которая утверждала что там используется цитрат натрия и пирофосфат натрия, но в результате проверки, у меня ничего не выросло ни по отдельности, ни вместе, а засохло в поддоне.
Потом проанализировал раствор на капиллярном электрофорезе Капель 104 на анионы - сульфаты, хлориды, фосфаты, нитраты, нитриты, фториды - отсутствуют. Методики и реактивов для анализа органических кислот у меня нет ((((
В наборах для детей - тетрагидрат двойной натриево-калиевой соли винной кислоты NaKC4H4O6·4H2O (тартрат калия-натрия, или сегнетова соль).
у нас в лабе такая стоит, коллега из Москвы привез. Была мысль сделать порошкограмму.. если не выкинули, то м.б. и сделаем.
Тартрат калия-натрия наиболее безопасен (пищевая добавка Е337), даже если дети на вкус попробуют.
У меня такое вырастало на сульфате натрия декагидрате.
При высушивании выше температуры плавления гидрата.
А цитрат натрия не пробовали? Есть 3х замещенный,могу презентовать хоть кг
Вот куплю и тоже буду экспериментировать
Мне кажется, что все-таки это соли органических кислот, кристаллы легкие и пушистые
Стоит попробовать KCl, вот уж кто препротивнейшим образом лезет по электродам для рН-метрии и любой таре, куда был залит.
Пробовал цитрат, карбонат, фосфат, тартрат - не растёт ничего. Даже попробовал на вкус исходный раствор - солёный, как пищевая соль и не горчит, не пахнет.
На самом деле все может оказаться несколько хитрее. Раствор для роста содержит не единственное вещество, а еще и некую добавку, меняющую габитус кристаллов. Недавно о подобном эффекте спрашивал в теме про антислеживатель. Штука достаточно известная для физхимиков, работающих в данной области, когда незначительная примесь постороннего вещества в растворе, сорбирующаяся преимущественно на определенных гранях растущего кристалла, способна радикально изменить результат.
В качестве примера - только что сделанная фотография изотермической кристаллизации довольно известного соединения, с которым доводится работать. Слева в стаканчике практически чистый реактив с добавкой контрастного голубого красителя. Кристаллы получаются привычные, плотные, растут как положено, преимущественно на дне стакана. Справа - кристаллы того же вещества, но выросшие в присутствии ~ 0,1% добавки в исходный раствор.
Т.е., даже зная основной состав, можно не достигнуть желаемого. Такие пироги
Когда-то давно, еще в школе, выращивали мы на уроках то ли физики, то ли химии кристаллы. Почему-то это дело не пользовалось особым интересом и было нам в тягость. Я думаю, что примени тогда наши учителя такой хитрый ход, как вырастить соленую елочку, отбою бы не было от желающих узнать побольше о кристаллах. А может, сейчас еще не поздно?
Вот такую елку выращивают пошагово здесь
А дальше - немного теории и много советов
Предлагаю обсудить выращивание кристалов! Кто выращивает, как выращивает, что получается и фотки не помешают!
Во первых вот советы по выращиванию кристалов вообщемизвиняюсь, немного длинновато. )
Чистота раствора
Итак, для того, чтобы кристаллы получились как можно более красивыми и имели геометрическую форму необходимо приготовить чистый раствор. Для этого требуется:
1)Использовать вещество с как можно более высокой степенью чистоты.
2)Использовать кипячёную (лучше дистиллированную) воду для приготовления раствора.
3)Готовить раствор в химической посуде (желательно).
4)Обязательно необходимо профильтровать раствор после его приготовления.
5)Во избежание попадания пыли накрыть ёмкость с раствором листком бумаги.
Форма кристалла
Форма кристаллов одной и той же соли зависит от многих факторов:
1)Если начальная концентрация сильно высокая, то у вас вырастет друза (сросшиеся кристаллы).
2)В течение всего времени роста кристалла желательно поддерживать одну и ту же температуру, т. к. даже незначительные перепады способны повлиять на его форму.
3)Если раствор будет недостаточно чистым или в него попадёт пыль, то это может существенно повлиять на форму кристалла.
4)Очень часто необходимо достать кристалл из раствора для каких-либо целей (сменить раствор, например). НИКОГДА не берите кристалл руками: на руках постоянно присутствует слой кожного сала, который при поподании на растущую грань кристалла препятствует росту этой грани. Для того, чтобы достать кристалл, очень удобно использоват пинцет (желательно хромированный).
Приготовление раствора
Раствор готовят из слегка тёплой (не горячей!) воды. Воду лучше брать дистиллированную, но можно и кипячёную. Химический стакан на половину объёма наполняют водой и небольшими количествами (~по 10гр) добавляют соль. После кождой новой порции соли раствор тщательно перемешивают. При этом раствор может начать охлаждаться, т. к. при растворении вещества расходуется тепловая энергия на расщепление его на ионы. После того, как вещество перестаёт растворяться, добавляют последние 10гр вещества и перемешивают. Уже готовый раствор фильтруют во второй химический стакан, в котором и будет происходить раст кристалла. Стакан накрывают листком бумаги и ждут появления первых кристалликов.
Фильтрация раствора
Конечно же для фильтрации раствора лучше всего использовать хороший, лабораторный фильтр из фильтровальной бумаги и стеклянную воронку. Если готового фильтра нет, то его можно сделать из обычной промакашки. Для этого из неё вырезают круг диаметром не менее 10см, сгибают его вдвое и затем ещё вдвое. Если теперь отогнуть крайний листок получившегося конуса, то получится бумажная воронка. Её вкладывают в стеклянную и фильтруют раствор. Это надо делать очень осторожно, следить за тем, чтобы уровень жидкости в стеклянной воронке не был выше краёв фильтра.
В самом крайнем случае, если под рукой нет даже промакашки, то фильтр делается из ваты. Вату плотно вставляют в горлышко воронки и затем фильтуют раствор. Естественно, чем плотнее вата, тем медленнее и качественнее происходит фильтрация.
Выращивание крупных одиночных кристалов
Для того, чтоб кристалл вырос крупным и геометрически ровным, т. е. имел природную форму, необходимо довольно много времени. Обычно кристалл вырастает на 0,1-0,8мм в сутки, что во многом зависит от соли. Т. е. за месяц - полтора можно вырастить довольно крупный кристалл.
Выращивание крупного одиночного кристалла - очень длительный и сложный процесс, требующий терпения и осторожности. Для начала вам потребуется затравка - маленький кристаллик, который и будет центром кристаллизации. Обычно кристаллик, используемый как затравка, представляет собой уменьшенную копию выращиваемого кристалла.
Для того, чтобы получить затравку, я использую очень простой метод: готовится максимально концентрированый раствор соли, переливается в стакан с вертикальными стенками и накрывается листком бумаги. Через несколько дней на дне стакана появляются первые кристаллики. Обычно они все имеют разную форму. Именно из них и отбираются те, которые вам больше нравятся и которые имеют более правильную форму.
Раствор, в который вы собираетесь погрузить затравку, желательно приготовить заранее и оставить на пару дней для выпадения первых кристалликов (чтобы быть увереным, что затравка не растворится). Раствор фильтруют от выпавших кристалликов, переливают в чистый стакан и погружают туда затравку. Стакан накрывают бумагой и оставляют на полке. Уже через неделю вы заметите, что ваш кристалл заметно подрос. Чем дольше он будет оставаться в растворе, тем крупнее он станет.
Раствор со временем испаряется и если верхняя часть кристалла окажется на воздухе, то это может испортить весь кристалл. Для того, чтобы этого не произошло, добавляйте раствор по мере необходимости.
У вас может возникнуть ещё одна проблема: в ходе роста основного кристалла на дне появляются и растут другие, случайно выпавшие кристаллы. Их желательно удалять хотя бы раз в 1-2 недели.
Выращивание сростков кристаллов (друз)
Это - один из самых быстрых способов выращивания кристаллов. Если выращивание одиночных кристаллов занимает много времени и рассчитано на постепенный, правильный рост кристаллов, то выращивание друзы гораздо легче, потому что оно ориентируется на быстрое, хаотическое выпадение кристаллов.
Для начала вам потребуется приготовить перенасыщеный раствор соли в ГОРЯЧЕЙ воде. После охлаждения раствора в него вносят затравку - подвешеный на ниточке кристаллик. Уже через 5-10 часов можно увидеть большое количества кристалликов на нитке, на затравке, на дне стакана. Раствор оставляют в покое в течении 3-5 дней, затем вынимают нитку с кристаллом, раствор нагревают, добавляют воды и снова делают максимально концентрированным. После охлаждения в него вновь вносят нитку с уже подросшим кристаллом и оставляют на 3-5 дней.
Эту процедуру повторяют до тех пор, пока кристалл не достигнет необходимого размера. К стати, доволь неплохие результаты получаютя если смешать оба метода: сначала выростить друзу, а потом погрузить её в раствор для медленной кристаллизации. "
"Чистота раствора
Итак, для того, чтобы кристаллы получились как можно более красивыми и имели геометрическую форму необходимо приготовить чистый раствор. Для этого требуется:
1)Использовать вещество с как можно более высокой степенью чистоты.
2)Использовать кипячёную (лучше дистиллированную) воду для приготовления раствора.
3)Готовить раствор в химической посуде (желательно).
4)Обязательно необходимо профильтровать раствор после его приготовления.
5)Во избежание попадания пыли накрыть ёмкость с раствором листком бумаги.
Форма кристалла
Форма кристаллов одной и той же соли зависит от многих факторов:
1)Если начальная концентрация сильно высокая, то у вас вырастет друза (сросшиеся кристаллы).
2)В течение всего времени роста кристалла желательно поддерживать одну и ту же температуру, т. к. даже незначительные перепады способны повлиять на его форму.
3)Если раствор будет недостаточно чистым или в него попадёт пыль, то это может существенно повлиять на форму кристалла.
4)Очень часто необходимо достать кристалл из раствора для каких-либо целей (сменить раствор, например). НИКОГДА не берите кристалл руками: на руках постоянно присутствует слой кожного сала, который при поподании на растущую грань кристалла препятствует росту этой грани. Для того, чтобы достать кристалл, очень удобно использоват пинцет (желательно хромированный).
Приготовление раствора
Раствор готовят из слегка тёплой (не горячей!) воды. Воду лучше брать дистиллированную, но можно и кипячёную. Химический стакан на половину объёма наполняют водой и небольшими количествами (~по 10гр) добавляют соль. После кождой новой порции соли раствор тщательно перемешивают. При этом раствор может начать охлаждаться, т. к. при растворении вещества расходуется тепловая энергия на расщепление его на ионы. После того, как вещество перестаёт растворяться, добавляют последние 10гр вещества и перемешивают. Уже готовый раствор фильтруют во второй химический стакан, в котором и будет происходить раст кристалла. Стакан накрывают листком бумаги и ждут появления первых кристалликов.
Фильтрация раствора
Конечно же для фильтрации раствора лучше всего использовать хороший, лабораторный фильтр из фильтровальной бумаги и стеклянную воронку. Если готового фильтра нет, то его можно сделать из обычной промакашки. Для этого из неё вырезают круг диаметром не менее 10см, сгибают его вдвое и затем ещё вдвое. Если теперь отогнуть крайний листок получившегося конуса, то получится бумажная воронка. Её вкладывают в стеклянную и фильтруют раствор. Это надо делать очень осторожно, следить за тем, чтобы уровень жидкости в стеклянной воронке не был выше краёв фильтра.
В самом крайнем случае, если под рукой нет даже промакашки, то фильтр делается из ваты. Вату плотно вставляют в горлышко воронки и затем фильтуют раствор. Естественно, чем плотнее вата, тем медленнее и качественнее происходит фильтрация.
Выращивание крупных одиночных кристалов
Для того, чтоб кристалл вырос крупным и геометрически ровным, т. е. имел природную форму, необходимо довольно много времени. Обычно кристалл вырастает на 0,1-0,8мм в сутки, что во многом зависит от соли. Т. е. за месяц - полтора можно вырастить довольно крупный кристалл.
Выращивание крупного одиночного кристалла - очень длительный и сложный процесс, требующий терпения и осторожности. Для начала вам потребуется затравка - маленький кристаллик, который и будет центром кристаллизации. Обычно кристаллик, используемый как затравка, представляет собой уменьшенную копию выращиваемого кристалла.
Для того, чтобы получить затравку, я использую очень простой метод: готовится максимально концентрированый раствор соли, переливается в стакан с вертикальными стенками и накрывается листком бумаги. Через несколько дней на дне стакана появляются первые кристаллики. Обычно они все имеют разную форму. Именно из них и отбираются те, которые вам больше нравятся и которые имеют более правильную форму.
Раствор, в который вы собираетесь погрузить затравку, желательно приготовить заранее и оставить на пару дней для выпадения первых кристалликов (чтобы быть увереным, что затравка не растворится). Раствор фильтруют от выпавших кристалликов, переливают в чистый стакан и погружают туда затравку. Стакан накрывают бумагой и оставляют на полке. Уже через неделю вы заметите, что ваш кристалл заметно подрос. Чем дольше он будет оставаться в растворе, тем крупнее он станет.
Раствор со временем испаряется и если верхняя часть кристалла окажется на воздухе, то это может испортить весь кристалл. Для того, чтобы этого не произошло, добавляйте раствор по мере необходимости.
У вас может возникнуть ещё одна проблема: в ходе роста основного кристалла на дне появляются и растут другие, случайно выпавшие кристаллы. Их желательно удалять хотя бы раз в 1-2 недели.
Выращивание сростков кристаллов (друз)
Это - один из самых быстрых способов выращивания кристаллов. Если выращивание одиночных кристаллов занимает много времени и рассчитано на постепенный, правильный рост кристаллов, то выращивание друзы гораздо легче, потому что оно ориентируется на быстрое, хаотическое выпадение кристаллов.
Для начала вам потребуется приготовить перенасыщеный раствор соли в ГОРЯЧЕЙ воде. После охлаждения раствора в него вносят затравку - подвешеный на ниточке кристаллик. Уже через 5-10 часов можно увидеть большое количества кристалликов на нитке, на затравке, на дне стакана. Раствор оставляют в покое в течении 3-5 дней, затем вынимают нитку с кристаллом, раствор нагревают, добавляют воды и снова делают максимально концентрированным. После охлаждения в него вновь вносят нитку с уже подросшим кристаллом и оставляют на 3-5 дней.
Эту процедуру повторяют до тех пор, пока кристалл не достигнет необходимого размера. К стати, доволь неплохие результаты получаютя если смешать оба метода: сначала выростить друзу, а потом погрузить её в раствор для медленной кристаллизации.
Какой метод предпочесть
Конечно, если выхотите использовать выращеный кристалл как предмет интерьера (т. е. для украшения комнаты), то лучше выращивать друзы. Но исли вы выращиваете кристалл, и хотите чтобы он имел научную ценность, то лучше выращивайте его медленнее. Я предпочитаю именно медленный метод, т. к. только он даёт представление о природной форме кристалла."[\more]
Данный набор для проведения опытов это интересная игра для всей семьи, полезный набор для учебы, а также увлекательный подарок для детей. Создавая яркие кристаллы у себя дома, ребенок учится познавать мир и ставить научные эксперименты. Собственные усилия и ожидание появления кристалла принесут юному творцу настоящий восторг и радость. Кристалл начнет расти уже через 2 часа. Полная кристаллизация раствора происходит в течение суток. ВНИМАНИЕ. Набор предназначен для детей от 10 лет. Опыты проводятся под наблюдением взрослых, в соответствии с инструкцией и правилами безопасности.
Исследовательская работа "Выращивание кристаллов.Влшебная ёлочка" была выполнена ученицей 6 класса Волковой Полиной.Работа заняла первое место в НПК школьного уровня и первое место на муниципальном уровне. Данная работа отправлена для участи в Краевом форуме
" Молодёжь и наука".
Министерство образования и науки Красноярского края
Управление образования администрации Минусинского района
(химия, химические технологии и радиоэкология)
Волкова Полина Николаевна
МКОУ Новотроицкая СОШ №12
Филиппова Т.Б. учитель биологии, химии
1.1. Характеристика ароматизированных солей для ванн……………………. 4
1.2. Происхождение слова соль…………………………………………………..4
2.1. Материал и результаты исследования………………………………………7
2.2. Методика выращивание кристаллов………………………………………. 7
Кристаллы в природе образуются из растворов, примером чему могут служить сотни миллионов тонн соли, выпавшей из морской воды. Такой процесс можно продемонстрировать в лаборатории с водным раствором хлорида натрия. Если дать воде возможность медленно испаряться, со временем раствор станет насыщенным и дальнейшее испарение приведет к выделению соли. Положительно заряженные ионы натрия притягивают отрицательно заряженные ионы хлора, в результате чего образуется зародыш кристалла хлорида натрия, который выделяется из раствора. При дальнейшем испарении другие ионы пристраиваются к образовавшемуся ранее зародышу, и постепенно растет кристалл с характерной внутренней упорядоченностью и гладкими наружными гранями [1].
В предыдущей работе для нас был актуальным вопрос – какие кристаллы вырастут, если взять растворы солей для ванн с разными красителями. Выдвинутая гипотеза подтвердилась. Если получать кристаллы из раствора солей для ванн с разными красителями, то кристаллы соли будут цветными, а на концах бесцветными и кубической формы. Мы получили кристаллы разного цвета, рассмотрели их под микроскопом, представили на научно-практической конференции. Нас так увлекла работа по выращиванию кристаллов из соли, что мы решили продолжить ее и сделать сувенир в виде елочки для украшения интерьера. Выращивание кристаллов – интересное занятие и, пожалуй, самое простое, доступное и недорогое для большинства юных химиков, максимально безопасное; объясняется интересом образования различных по форме и цвету кристаллов в любое время года, в этом заключается актуальность нашей работы.
Гипотеза: если можно получить кристаллы из раствора соли, то можно получить и различные сувениры.
Цель: вырастить кристаллы соли на елочке из природного материала.
Для достижения цели нужно было решить следующие задачи:
Изучить и проанализировать Интернет-ресурсы по данной теме.
Подобрать методику для получения кристаллов из соли.
Сформулировать выводы и дать рекомендации на их основе.
Объект исследования: ароматизированная соль для ванн с разными красителями.
Предмет исследования: выращивание кристаллов из соли на природном материале.
Методы: анализ источников интернет ресурсов; наблюдение; сравнение; эксперимент; обобщение.
1.1. Характеристика ароматизированных солей для ванн
На упаковке написано: Сбалансированная формула соли древнего моря с микроэлементами и обволакивающе тёплым ароматом:
*Способствует обновлению и восстановлению клеток кожи, обеспечивая ей эффективный уход; *Обеспечивает интенсивное увлажнение кожи; *Подготавливает кожу к дальнейшему уходу; *Способствует улучшению сна и настроения. Восхитительную свежесть и заряд положительных эмоций Вы получите, приняв ванну с солью древнего моря. Экзотический аромат откроет Вам тайну тропических широт и бесконечную красоту далёких стран.
1.3. Растворимость солей
Растворимость поваренной соли в воде мало зависит от температуры, поэтому растворяем соль в теплой воде [3].
1. Кристаллизация – процесс перехода тела из жидкого состояния в твердое, причем оно принимает правильную геометрическую форму кристалла.
2. Растворение – процесс, при переходе твёрдого вещества в жидкое.
3. Насыщенный раствор – раствор, в котором растворённое вещество при данных условиях больше не растворяется.
4. Испарение – процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное (пар).
Криста́ллы - (от греч. Κρύσταλλος первоначально — лёд, в дальнейшем — горный хрусталь, кристалл) — твёрдые тела, образующиеся в природных или лабораторных условиях и имеющие вид многогранников, которые напоминают самые строгие геометрические построения. Поверхность таких фигур ограничена гранями, пересекающимися по прямым линиям - ребрам. Точки пересечения ребер образуют вершины. Составляющие данное твёрдое вещество частицы образуют кристаллическую решётку.
По сути дела, кристаллом можно назвать любой объект, имеющий правильную кристаллическую форму многоугольника. Но, кристаллы могут быть и круглые, и вообще иметь любую форму. Кристаллы могут иметь, также, различное строение. Они могут состоять из атомов, из ионов, из молекул. Все это разнообразие очень интересно.
Кристаллы могут иметь различные размеры: от видимых в микроскоп до гигантских [4].
2.1. Материал и результаты исследования
2.2. Методика выращивание кристаллов
Оборудование и реактивы: чистые ведерки на 3 л. (4 шт.), фильтровальная бумага, нитки, еловые шишки, марля, весы, клей, вода, соль для ванны.
В результате проведенных исследований гипотеза полностью подтверждается: нам удалось вырастить кристаллы поваренной соли на елочке из природного материала.
Для того чтобы получить сувенир нужно объект полностью погрузить в раствор соли. Частично погруженная в раствор соли елочка смотрится не эстетично, так как соль кристаллизуется только на нижней её части, дне и стенках ведёрка.
Из насыщенных растворов ароматизированных солей для ванн с различными красителями можно получить кристаллы.
Если опустить в раствор соли предмет из натурального материала, то он покроется кристалликами соли.
1. Получать кристаллы из разных солей в домашних условиях.
2. Экспериментировать и получать оригинальные кристаллы.
3. При получении кристаллов из солей помните о технике безопасности.
4. Изучайте удивительный мир кристаллов.
Практическое значение исследования состоит в том, что оно может быть использовано во внеклассных мероприятиях, творческих работах.
Новизна исследования заключается в представлении выработанных рекомендаций юным исследователям по выращиванию кристаллов в домашних условиях, которые способствуют повышению интереса, активности и самостоятельности в опытно-экспериментальной деятельности, а также познания мира.
Читайте также: