Как выращивать монокристалл из медного купороса?

Содержание скрыть

Как вырастить кристалл в домашних условиях: мастер-классы

Чтобы вырастить красивый кристалл из медного купороса, соли или других компонентов в домашних условиях, потребуются некоторые усилия и терпение. Но это может стать увлекательным занятием, особенно для школьников.

Кристалл можно вырастить из различных веществ. Как правило, используют соли и органические кислоты. Достать их можно в аптеке, магазинах бытовой химии или специализированных точках. Помещение для выращивания должно быть с постоянной комнатной температурой и средней влажностью воздуха.

Выращивание кристаллов из медного купороса (CuSO4·5H2O)

Достать медный купорос (сульфат меди) можно в любом магазине, где продаются удобрения. С виду это мелкие кристаллы в виде порошка яркого синего цвета.

  • медный купорос — 0,2 г;
  • дистиллированная вода;
  • фильтровальная бумага;
  • стеклянная или пластиковая ёмкость.

Перед покупкой нужно внимательно осмотреть порошок, чтобы в нём не было комков и кристаллов зелёного цвета. Это признак попадания влаги, и такой купорос не подходит для выращивания.

Раствор качественного купороса будет ярко-синим.

Ёмкость для выращивания может быть из стекла или пластика. Практика показывает, что выбор всё же лучше делать в пользу пластика, так как к нему кристаллы слабее прилипают.

  1. Для начала понадобиться около 100 г купороса, которые заливают небольшими порциями горячей воды, постоянно помешивая. На дне должны появиться нерастворившиеся кристаллы сульфата меди.
  2. Далее пропускаем ещё тёплый раствор через фильтровальную бумагу и ставим его в прохладное место.
  3. Через 24 часа на дне раствора образуются кристаллики. Выбираем самые крупные из них и ещё раз фильтруем раствор. Кристаллы нельзя трогать руками, чтобы не оставить потожировые следы, которые тормозят рост. Если нужно поправить кристалл в ёмкости, используйте медицинские перчатки.
  4. Затем кладём отобранные кристаллы в чистый раствор. Здесь два варианта: положить кристаллы на дно (они будут расти в длину и ширину) или подвесить их на рыболовную леску (будут расти по всему объёму).
  5. Ёмкость накрываем листом бумаги, что ускорить рост кристалла.

Каждые 5–7 дней раствор фильтруем и удаляем мелкие кристаллики. Чистую жидкость заливаем к растущему кристаллу. В результате через месяц должны получиться кристаллы до 3–4 см в поперечнике.

Видео: как вырастить кристалл из медного купороса

Использование поваренной соли (NaCl) в домашних условиях

Желательно брать обычную каменную соль, которую можно купить в любом продовольственном магазине. С добавками (хлорид калия или йод) не подходит.

  • поваренная соль — 0,2 г;
  • дистиллированная вода;
  • стеклянная ёмкость;
  • фильтровальная бумага.

Поваренная соль одинаково хорошо растворяется в тёплой и холодной воде. Проблема с хлоридом натрия в том, что он образует множество мелких кристаллов. Очень сложно вырастить большой экземпляр, так как он состоит из мелких структур, которые легко разрушаются.

Однако они по-своему красивы благодаря уникальной форме каждого кристалла. К тому же их можно окрасить в различные цвета. Для этих целей подходит краска для принтеров или раствор из содержимого фломастеров.

Принцип выращивания такой же, как с медным купоросом.

Выращивание кристалликов из морской соли

Подойдёт любая морская соль для ванной, которая продаётся в аптеках и обычных супермаркетах.

  • морская соль — 100 г;
  • ёмкость для раствора соли;
  • дистиллированная вода;
  • фильтровальная бумага;
  • леска (по желанию);
  • кастрюля.

Инструкция по выращиванию кристаллов:

  1. В ёмкость наливаем воду и мелкими порциями засыпаем в неё соль, постоянно помешивая до полного растворения.
  2. Далее пропускаем раствор через фильтровальную бумагу.
  3. После этого помещаем ёмкость с раствором в кастрюлю и разогреваем на водяной бане до горячего состояния.
  4. Из выпавших кристаллов отбираем самые крупные, раствор снова фильтруем.
  5. Подвязываем кристаллы на леску и повторяем процедуру фильтрования раствора каждые несколько дней, как с медным купоросом.

В результате через месяц получатся кристаллы размером до 2–3 см.

Какого цвета была морская соль, такого будут и кристаллы. Если соль бесцветная, можно использовать красители.

Видео: поваренная vs морская соль для выращивания кристаллов

Лимонная кислота

Лимонка очень хорошо растворяется в воде, что затрудняет выращивание крупных кристаллов.

  • лимонная кислота — 200 г;
  • дистиллированная вода — 100;
  • фильтровальная бумага;
  • ёмкость для раствора;
  • леска.
  1. В 100 г воды медленно растворяем 200 г лимонной кислоты, постоянно помешивая.
  2. Затем раствор пропускаем через фильтровальную бумагу и оставляем ёмкость в помещении с комнатной температурой, чтобы остывание шло как можно медленнее.
  3. На следующий день выпадают кристаллы, выбираем самый красивый и привязываем его на леску.
  4. Раствор снова фильтруем и помещаем в него кристалл.
  5. Процедуру повторяем каждые 5–7 дней. Важно накрывать ёмкость с кристаллом неплотной крышкой, чтобы испарение воды происходило медленнее.
  6. Мелкие кристаллы на поверхности крупного удаляем пинцетом. Через месяц может вырасти кристалл размером до 5–6 см в длину.

Видео: выращиваем кристаллы из лимонки

Как вырастить кристалл за один день

Сделать это можно только с помощью медного купороса. Правда, получиться не один большой кристалл, а крупный поликристалл, состоящий из мелких кристалликов.

  • медный купорос — 200 г;
  • стеклянная банка — 500 мл;
  • леска;
  • кастрюля;
  • дистиллированная вода.

  1. Растворяем медный купорос в воде температурой 80˚C, постоянно помешивая, пока не начнёт появляться осадок.
  2. Затем фильтруем раствор.
  3. К леске привязываем бусинку и помещаем в раствор (на бусинке будет образовываться кристалл).
  4. Накрываем банку марлей и оставляем в помещении с комнатной температурой. Через 10 часов вырастет кристалл.
  5. Кристалл вынимаем, а раствор фильтруем. После этого раствор разогреваем на водяной бане в кастрюле до температуры кипения. Ждём, пока он немного остынет, и помещаем в него кристалл на леске.

Кристалл снова начнёт расти и через 10–12 часов достигнет крупных размеров.

Видео: выращивание кристаллов быстрым способом

Выращиваем лучистые кристаллы

Лучистые кристаллы продаются в специальных наборах для школьников.

В наборе содержатся все необходимые элементы:

  1. Берём картонные полоски и разрезаем их на 4 части и втыкаем их в поддон. Заливаем реактив и ждём 24 часа.

Видео: кристалл из набора

Выращивание кристаллов доставит массу удовольствия не только детям, но и взрослым. Каждый новый камушек будет уникальным и неповторимым. Их можно использовать как подарок или в качестве украшения. К тому же это поможет привить школьникам интерес к науке.

Как сделать кристалл из медного купороса

Химические драгоценности из сульфата меди

Существует много несложных и увлекательных химических опытов, которые можно провести с детьми. Начните знакомство с волшебным миром кристаллов прямо сейчас!

В домашних условиях можно вырастить кристаллы почти всех солей, но начинать лучше с технологически простых материалов. К ним относятся поваренная соль, сахар, бура и медный купорос. Из него получаются самые крупные и красивые кристаллы синего цвета. Выращивать их легко, в то же время это очень интересный и познавательный процесс. Наша статья поможет пошагово вырастить кристалл медного купороса дома.

Что понадобится

Приобрести медный купорос можно в любом садово-хозяйственном магазине. Он продается пачками по 100 грамм. Голубой цвет хозяйственного купороса говорит о невысокой степени очистки. Кристаллы из него получаются светлее.

Сульфат меди можно приобрести и в специализированных лабораториях. Из такого купороса вырастет темно-синий кристалл, похожий на драгоценный камень.

Емкость для рабочего раствора

Посуду используют стеклянную, так как другие материалы вступают в химическую реакцию с раствором. Отлично подойдет поллитровая банка с широким горлышком. После опыта категорически запрещается использовать ее в пищевых целях.

Основа для кристаллизации

В качестве основы применяют тонкую шерстяную нитку синего или черного цвета. Взрослый кристалл полупрозрачен, и основа не должна испортить результат. Альтернативой может быть тонкая медная проволока, предварительно зачищенная наждачной бумагой.

Если в опыте вы используете медный купорос из хозяйственного магазина, воду нужно будет прокипятить. Для эксперимента с очищенным купоросом используют дистиллированную воду.

Купорос токсичен, и работать без перчаток с ним нельзя. На детей младшего школьного возраста желательно надеть медицинскую маску.

Карандаш или палочка для закрепления основы

На ней вы подвесите нитку, на которой будет расти кристалл.

Прозрачный лак для ногтей

Чтобы сохранить кристалл

Одноразовая пластиковая ложка

Важно! Работа проводится только под наблюдением взрослых. По окончании процесса руки необходимо тщательно вымыть под проточной водой. Нельзя пробовать кристалл или порошок на вкус. В случае попадания медного купороса в глаза их нужно промыть большим количеством воды.

Как сделать кристалл: этапы работы

Рабочий раствор высокой концентрации

В воду, нагретую примерно до 80 градусов, по ложке добавляем медный купорос. Жидкость приходится постоянно помешивать, чтобы порошок полностью растворился. Важно поддерживать постоянную температуру воды, в этом может помочь водяная или песчаная баня. Если сульфат меди перестал растворяться и оседает на дне, значит, раствор готов. В среднем на 300 мл воды уйдет 200 грамм вещества.

Читайте также:  Как выращивать розы из черенка в домашних условиях?

Переставляем емкость с горячим раствором на охлаждающую поверхность и ждем, пока жидкость остынет до комнатной температуры. Это нужно, чтобы началось выпадение мелких кристалликов. Процедив раствор через марлю, рассмотрим кристаллики и выберем самый крупный и правильный по форме. Его мы используем в дальнейшем как затравку.

Среда для выращивания кристалла

Сцеженный раствор повторно нагреваем на водяной бане, вновь доводя его до перенасыщенного состояния. Если получаемый в результате осадок не растворился, повторим очистку. Привяжем затравку и поместим в банку так, чтобы нитка была расположена вертикально, не задевая дно и стенки емкости.Для этого привязываем нитку к карандашу, а сам карандаш фиксируем на горлышке, например, пластилином. Здесь вы найдете подробную инструкцию и научное описание этого эксперимента.

Накрываем посуду тканевой салфеткой и оставляем на семь дней в неподвижном состоянии. Статичность конструкции — обязательное условие для начала формирования кристалла. Через неделю можно заметить, что нитка обросла мелкими кристалликами размером от миллиметра, а затравка увеличилась приблизительно на 1 см. Чем крупнее кристалл, тем быстрее он растет. Когда результат устроит, просушите кристалл и покройте его лаком — он защитит изделие от белого налета при хранении и придаст ему дополнительный блеск.

Из этого опыта дети узнают, как и почему растут кристаллы, и полюбят делать научные открытия.

Как вырастить кристалл из медного купороса в домашних условиях

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.

Фотогалерея: варианты кристаллов, выращенных своими руками

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

Поместите затравку в раствор

Насыщенный раствор купороса начнёт образовывать кристаллы на поверхностях

Нить с первыми кристаллами

Такой кристалл у вас может получиться через сутки

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:

  • 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;
  • полученный раствор залейте в чистую ёмкость;
  • 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

  • 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 кристалл из медного купороса в домашних условиях (видео)

Выращивание кристаллов медного купороса — занятие долгое, оно требует внимания и терпения. Однако полученный результат обязательно вас порадует. Поделитесь с нами в комментариях вашим опытом. Удачи вам!

Как выращивать монокристалл из медного купороса?

КАК ВЫРАСТИТЬ КРИСТАЛЛ ДОМА?!

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 видели кристаллы? 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. Существуют монокристаллы и поликристаллы. 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» говорит само за себя. 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. 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.

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. Если выбор пал на пуговицу, то необходимо вымочить ее в насыщенном растворе соли, а после этого высушить. 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).

Читайте также:  Выращиваем финики из косточки в домашних условиях

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. 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.

Влияние различных факторов на рост и форму кристаллов медного купороса

Введение

Предметом своих исследований мы выбрали влияние различных факторов на рост и форму кристаллов медного купороса, пятиводного сульфата меди (II).

Цель работы состоит в том, чтобы исследовать, как классическая музыка, музыка тяжелого рока, рэпа и национальная музыка, а также энергия нашего сознания и наших слов влияют на темп роста и форму кристаллов медного купороса.

Задачи, поставленные в исследовании, были следующие:
– Вырастить монокристалл медного купороса в обычных условиях;
– Вырастить кристаллы, которые во время роста “слушали” различную музыку;
– Вырастить кристаллы на банках маточных растворов, у которых были приклеены бумаги со словами “спасибо”, “ты урод”, “любимый”;
– Сравнить все кристаллы и сделать вывод: зависит ли форма и рост кристаллов от каких-либо факторов.

В процессе работы над данной темой были проработаны различные научные работы, что позволило нам познакомиться с методикой выращивания кристаллов, затруднение вызвал поиск литературы по предмету исследования.

Мы считаем, что наша работа не настолько актуальна, но новизна работы заключается в том, что до сих пор не изучалась зависимость формы и роста кристаллов медного купороса от тех факторов, которые легли в основу исследований.

В ходе работы был использован такой метод исследования как научный (или демонстрационный) эксперимент.

Выращивание больших монокристаллов медного купороса

Выращивать кристаллы – не пустая забава. Кристаллизация – очень распространенный в химии процесс, редко какое производство без него обходиться. Конечно, на заводе выращивают кристаллы не ради красоты. Там задача совсем иная. Но если заодно получается красиво, разве это плохо? Например, искусственные ярко-красные рубины выращивают не только для украшений в наручных часах, они играют роль опоры для вращающихся деталей. Теперь научились выращивать и самые твердые на свете кристаллы – синтетические алмазы.

Выращивание кристаллов поистине удивительное занятие и, пожалуй, самое простое, доступное и дешевое, и, что немаловажно, максимально безопасно с точки зрения техники безопасности.

Современная литература по демонстрационному эксперименту, как правило, не всегда указывает на детали в методике по выращиванию кристаллов. Ниже мы излагаем методику по выращиванию кристаллов, которой мы пользовались в ходе нашей работы.

Этот график показывает растворимость некоторых солей в воде. Как показывает практика, наиболее распространёнными среди них являются: хлорид натрия NaCl, медный купорос CuSO4·5H2O, квасцы (алюмокалиевые KAl(SO4)2·12H2O, хромокалиевые KCr(SO4)2·12H2O).

Как правило, при выборе материала важны следующие факты:

– доступность и дешевизна;
– вещество должно быть стабильным (в частности, к повышению температуры) и химически чистым;
– способность вещества растворяться в доступном растворителе;
– должен быть известен характер растворения вещества (иногда приходится наблюдать экзо- или эндотермическое растворение);
– вещество не должно вступать в химическую реакцию со средой (здесь имеется ввиду и воздух) и растворителем или давать с ним устойчивую систему, несклонную к кристаллизации (попытки кристаллизовать гидроксиды щелочных металлов, сахарные сиропы к успеху не приведут);
– образующиеся кристаллы должны быть стабильны (на воздухе кристаллы хромокалиевых квасцов, тиосульфата и сульфита натрия выветриваются: теряют кристаллизационную воду, превращаясь в порошок);

Требуемое оборудование:
– химическая посуда (литровые и трехлитровые банки)
– водяная баня (я использовала кастрюлю)
– сосуд для кипячения (трехлитровая банка)
– дистиллированная вода
– леска
– фильтровальная бумага
– дополнительные мелочи, которые требуются при выполнении (воронки, ложка)

Монокристалл медного купороса – это призма, в сечении которой лежит ромб. Основой его выращивания, как пишет любая литература, является насыщенный раствор соли. Однако здесь есть свои нюансы, которые следует оговорить.

Авторы многих книг по выращиванию кристаллов свои методики основывают на следующем:
– приготовлении пересыщенных растворов (самая распространённая) с дальнейшей кристаллизацией в открытом (закрытом: термостат) сосуде;
– испарении насыщенного раствора открытым (закрытым: эксикатор) способом

Мы использовали первый “открытый” вариант.

В данной методике выращивания кристаллов можно выделить несколько подпунктов.

Приготовление маточного раствора

Самое важное: для выращивания кристаллов используют только свежеприготовленные растворы.

Для приготовления маточного раствора мы использовали дистиллированную воду, хорошо вымытую трехлитровую банку. В неё наливали дистиллированную воду, ставили на водную баню и добавляли медный купорос. Когда температура раствора достигнет 85 C и раствор “насытится”, купорос будет оставаться на дне, тогда я перестаю добавлять его. Потом я фильтрую раствор через фильтровальную бумагу в заранее подготовленную чистую литровую банку и оставляю на сутки при комнатной температуре.

На следующий день осматриваем раствор. На дне должен оставаться избыток кристаллов.

Получение кристалла затравки

Раствор аккуратно сливаем в другую банку, а из оставшихся на дне банки кристаллов выбираем подходящие по форме кристаллики.

Потом мы растворяем половину выпавших в осадок кристаллов, затем ставим банку с раствором при комнатной температуре и через 5-10 минут опускаем туда кристаллик-затравку, подвязанный на леске. Спустя сутки, вновь осматривают раствор, стараясь не колыхать стакан, чтобы не вызвать незапланированную кристаллизацию. Если образовалось множество мелких сросшихся бесформенных кристалликов, как после резкого охлаждения, тогда нужно уменьшить количество соли и повторить описанную стадию.

Затравка является исходным кирпичиком для получения монокристалла.

Выращивание монокристалла

Снова готовим насыщенный раствор на основе исходного маточного. Для этого готовый раствор ставим на водяную баню и нагреваем. Чем меньше мы добавим на этом этапе, тем лучше (можно просто нагреть насыщенный раствор, без добавления медного купороса). Греем и перемешиваем. Как только раствор нагрелся, вынимаем банку и снова фильтруем раствор в заранее приготовленную банку. Банку с раствором ставим на выбранное место, и даем 10-20 минут постоять, чтобы жидкость немного успокоилась. Наш раствор не пересыщенный, поэтому “лишние градусы” могут вызвать растворение затравки, что нам не нужно.

Далее следует сказать, что можно вырастить кристалл и без нити. Всё, что для этого требуется – стакан с плоским дном, так как для этой цели затравку аккуратно укладывают на середину дна. Здесь рост кристалла будет ограничен стенками стакана, и преимущественно он будет расти в стороны.

Далее мы следим за ростом кристалла каждый день, ни в коем случае не сотрясая раствор, иначе эта встряска породит в системе мгновенную кристаллизацию. Так многие авторы советую доливать раствор в систему по мере его испарения. Это очень сложная операция, поскольку возникшая сильная диффузия также может вызвать сбои в росте кристалла. Вначале мы увидели, как система “обживает” затравку, как они подстраиваются друг под друга. В итоге мы получили правильный монокристалл.

У кристаллов есть своя особенность, они должны быть гладкими и прозрачными. Однако, при частом прикасании к кристаллу, хранении на открытом воздухе, на свету, мы наблюдаем его помутнение: кристалл выветривается, т.е. теряет входящую в его состав воду. Поэтому хранить кристаллы следует в герметичных пакетах или баночках в холодильнике.

Изучение влияния различных факторов на рост и форму кристаллов медного купороса

Мы занимались выращиванием кристаллов медного купороса в течение года. После нескольких месяцев проб и ошибок нам наконец удалось получить правильный монокристалл, вырастить который, кстати, задача не простая. Но на этом мы не остановились, а решили пойти дальше.

Читайте также:  Как выращивать курей несушек в домашних условиях?

Когда ваше сердце открыто для всего нового, то вы начинаете замечать мелочи, которые могут привести вас к новым открытиям.

Так, однажды посмотрев программу о воде и её свойствах, нам пришла мысль подвергнуть маточный раствор воздействию музыки. Это был первый шаг на пути в новый и неисследованный мир.

Сначала мы не имели ни малейшего представления о том, какую музыку мы будем использовать, и при каких условиях будем проводить наш эксперимент. Но после множества проб и ошибок пришли к заключению, что лучший способ, он же и самый простой – поставить банку с раствором на стол между двух динамиков и включить музыку такой громкости, какую обычно слушает человек.

Кроме того, мы должны были взять раствор, который мы использовали в предыдущих экспериментах.

Результат были интересными.

Любая классическая музыка, воздействию которой мы подвергали раствор, приводила к образованию правильных сформированных кристаллов с отчетливо выраженными характерными чертами.

В противоположность этому раствор, на который воздействовали неистовой музыкой тяжёлого рока, способен был в лучшем случае образовать неправильно сформированные кристаллы ( “химеры” ).

Осетинская музыка, с ее яркими и чистыми интонациями, привела к созданию прекрасных и хорошо сформированных кристаллов.

Но на этом наши эксперименты не закончились.

Далее мы задались вопросом, что произойдет, если мы напишем слова вроде “ты красивый”, “ты урод” и “любимый”, на листочках бумаги и обернем их вокруг банок с раствором медного купороса, чтобы слова были обращены к нему.

Мы чувствовали себя будто исследователи, отправляющиеся в путешествие сквозь неизведанные джунгли.

Результаты эксперимента не разочаровали нас. Раствор, которому показывали слова “ты красивый”, образовал красивые кристаллы, в то время, как раствор, которому показывали слова “ты урод”, создал кристаллы, подобные кристаллам раствора, “слушавшего” тяжелый рок.

Дальнейшие эксперименты показывали, что самые красивые кристаллы образовались в растворе, который подвергался воздействию слова “любимый”.


Слово “любимый”


Слова “ты красивый”


Слова “ты урод”

Мы задумались над тем, почему музыка оказывает такое большое влияние на образование кристаллов и почему совершенно различные результаты достигаются в зависимости от того, воздействию каких сказанных или написанных слов подвергается раствор медного купороса. Мы предполагаем, что один из вариантов ответа в том, что всё есть вибрация.

Сегодня квантовая механика подтверждает, что материя – это не более, чем вибрации. Каждая вещь состоит из атомов, а каждый атом – это ядро с вращающимися вокруг него электронами. Количество и форма электронов придают каждому веществу особый набор колебательных частот, то есть каким бы ни было вещество, нет ничего твердого. Вместо этого существуют лишь ядра, окруженные бесконечно вращающейся волной. Все находится в вечном движении колебании (вибрации) на невообразимой скорости. Музыка – это тоже вибрация, она может быть легко понята и истолкована практически каждым. Так, звуки Симфонии №9 Бетховена, грандиозная молитва красоте, создают целительные частоты вибрации. Но как можно объяснить тот факт, что на образование кристаллов оказывают влияние слова, написанные на бумаге и показанные раствору медного купороса? На самом деле написанные слова также излучают уникальные вибрации, которые раствор в состоянии почувствовать, превращая эти колебания в форму.

Вывод, который мы можем извлечь из этого эксперимента, заключается в том, что слова и музыка обладают силой. Вибрации хороших слов и хорошей музыки оказывают положительное воздействие на наш мир, в то время как вибрации, исходящие от негативных, жестких слов, и агрессивной музыки обладают способностью разрушать его.

Люди тоже вибрации или энергетические колебания, и каждый человек вибрирует со своей собственной, уникальной частотой. Более того, каждый из нас обладает “сенсорными способностями” и может улавливать вибрации других. Человек, который испытывает печаль, будет генерировать часто печали, а тот, кто всегда доволен и живет полной жизнью, будет излучать энергию на соответствующей радостной частоте. Человек, который любит других, посылает от себя вибрации любви, а совершающий злые поступки – темные и злые вибрации.

Подобный принцип также применим к различным предметам и даже к местам. Есть, например, места, в которых часто происходят несчастные случаи; места, где процветает бизнес; места, которые просто излучают счастье. Проводя свое исследование, мы еще раз нашли подтверждение вышесказанного, т.е. в течение нескольких месяцев мы старались вырастить кристаллы, соблюдая в точности методику выращивания, но у нас ничего не получилось. И тогда нам пришла мысль поменять место работы. Когда мы поменяли помещение, то первая же попытка вырастить крупные кристаллы оказалась удачной.

На этом наши эксперименты не закончились. Это только первые шаги в познании нового, неизведанного.

Нам кажется, что благодаря этому эксперименту мы получаем очень важный урок. Сейчас стремительно развивающийся век, и мы должны основательно изменить сам образ нашего мышления для того, чтобы изменить тот мир хаоса, в котором живем. Нам надо заботиться друг о друге, о детях, говорить им слова доброты и любви. Это поможет стать им здоровыми и сильными духом.

Заключение

В процессе наших исследований мы пришли к выводам, что воздействие музыки на раствор медного купороса и написанные слова, обращенные к раствору, оказывают определенное влияние на рост и форму кристаллов.

Библиографический список

1. Шаскольская М.П., “Кристаллы” М.
2. Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю. “Книга по химии для домашнего чтения”, М., Химия 1994г.
3. Полосин В.С., “Школьный эксперимент по неорганической химии”, УЧПЕДГИЗ, 1959г.
4. Масару Эмото, “Послания воды”, “София”, 2006г.

Автор работы:
Абаева Дана Артуровна, 7 класс

Научный руководитель:
Качмазова Изабелла Андреевна,
учитель химии ГБОУ СОШ №8 г. Беслана

Как вырастить кристалл из медного купороса

Правила выращивания кристаллов из медного купороса

Те, кто уже познакомился с возможностью выращивать кристаллы в домашних условиях при минимальных затратах, и загорелся идеей заполучить себе один или несколько, часто сталкиваются с возможностью выращивания только белых образцов. По крайней мере, обычная поваренная соль способна дать исключительно белые кристаллы, которые ничем просто невозможно сразу. Хотя с сахаром такие эксперименты проходят, однако иногда люди желают получить по-настоящему естественный цветной кристалл, который вырос сам по себе, без красителей. Именно в этом случае лучшим для получения кристалла из соли будет использование медного купороса.

Ярко-синий насыщенный оттенок, прозрачность и привлекательность являются основными характеристиками этого материала. Хорошо выросший, обладающий идеальной формой кристалл медного купороса, вполне подойдет также и как изысканный и достаточно редкий подарок для близких и родных. Кроме того он и сам по себе способен стать отличным элементом декора интерьера. Никто не останется равнодушным, смотря на это произведение природы, сформированные под четкими математическими правилами. Кроме того, сам процесс выращивания может стать чрезвычайно увлекательным и затягивающим на долгие дни и недели.

Стоит отметить, что медный купорос сам по себе является достаточно доступным хозяйственным веществом. Он активно применяется для борьбы с самыми разнообразными вредителями.

Стоит помнить, что сам по себе он является достаточно токсичным, поскольку наш организм не приспособлен для его переработки. Именно поэтому в работе с ним обязательным является использование резиновых перчаток. Ни в коем случае не допускайте попадания этой соли на язык и слизистой оболочки, не говоря уже о пищеводе. Обязательно тщательно промывать руки после касания соответствующего кристалла или раствора для его приготовления.

Всё что необходимо, для инициации и роста кристалла, это: вода, сам медный купорос, стакан, который больше не будет использоваться с пищевыми целями, проволока или достаточно тонкая шерстяная нитка, можно взять и простой длинный волос. Что касается воды, лучше всего использовать дистиллированную, очищенную от любых видов солей. Как минимум ее нужно прокипятить, поскольку всё, что вы возьмете из-под крана, вступит в реакцию с медным купоросом и существенно ухудшит качество получаемого материала.

Для формирования кристалла, ему потребуется элемент инициализации. В его качестве подойдет один маленький кристаллик. Разумеется, его желательно выбрать побольше. Изначально заправка подвешивается на тонком волоске и на нитке. Стоит озаботиться, чтобы после формирования удачного кристалла, соответствующая нитка не просматривалась. Необходимо поместить затравку в емкость с крутым раствором медного купороса так, чтобы она не касалась дна и стенок.

Стоит отметить, что для успешного и быстрого формирования кристалла необходимо поддерживать максимально высокую концентрацию медного купороса в воде.

Существует способ, который позволит создать камень медного купороса достаточно быстро, однако это будет скорее гроздь и самых разнообразных кристаллов, закрепленных друг на друге. Если вы хотите создать своими руками красивый большой кристалл, который будет походить на драгоценный камень, для этого потребуется намного больше времени.

Выращивание возможно только в растворах с очень высокой концентрацией соли. Стоит отметить, что чем горячее вода, тем больше соли можно растворить. Для медного купороса рекомендуется температура 80 градусов. Выше греть воду не имеет смысла, поскольку растворимость будет та же самая.

Для быстрого способа достаточно взять поллитровую банку или стакан, поместить внутрь примерно 200 г медного купороса и залить трестами граммами воды. Для растворения необходимо поставить емкость на тепловую баню, и постепенно разогревать, непрерывно помешивая. После окончательного растворения соли, необходимо убрать емкость от источника тепла и установить на прохладную поверхность, например керамическую плиту.

После остывания раствора до комнатной температуры внутри помещается затравка. Желательно использовать самый крупный и ровный кристаллик сульфата меди. Необходимо расположить его ровно по центру емкости, избегать соприкосновения с дном и стенками.

В случае даже если кристалл растворился, переживать не стоит, поскольку перенасыщенный раствор оседает непосредственно на нитке. Стоит отметить, что купорос будет сосредотачиваться на дне, где поверхность наиболее прохладная. Кроме того кристаллы начнут образовываться даже на поверхности. После того, как концентрация спадет, а кристаллы обильно осядут на нитке, необходимо повторять процедуру. Снова разогрев ёмкости, снова растворение максимального количества соли. После этого растущий кристалл повторно погружается в ёмкость.

Ссылка на основную публикацию