Как выращивать кристаллы

С давних времён кристаллы, находимые в земле, вызывают восторг и удивление. А ведь они бывают громадными, в рост человека и больше. Много веков кристаллами называли только тела, имеющие естественную многогранную форму, и полагали, что они рождены какими-то таинственными силами, сотворены готовыми и не меняются далее.

Но постепенно в сознании людей выяснились идеи, лежащие в основе современной науки о кристаллах.

Из свойств кристалла, бесспорно, самым красивым и самым заметным является его способность приобретать правильную внешнюю форму. Не рука шлифовальщика или гранильщика, не искусство мастера, нет, - силы связи между атомами заставляют частицы в кристалле собираться в кристаллические решетки и вырастать в виде красавцев-многогранников.

Свойства кристаллов нашли широкое применение в самых различных областях техники: в оптике, акустике, радиоэлектронике и квантовой электронике, в металловедении и металлургии, в химии, в медицине. Пожалуй, нет такой области техники, где не применялись бы кристаллы.

В природе существуют сотни веществ, образующих кристаллы, но люди научились и сами выращивать кристаллы. На заводах и в лабораториях выращивают синтетические кристаллы. Как дирижер со своим оркестром вызывает к жизни разные мелодии, так и человек, управляя кристаллом, применяя к нему разные воздействия, выявляет самые различные удивительные физические свойства и явления, которых нет и не может быть в аморфном веществе.

Цель: научиться выращивать кристаллы разных веществ из водных растворов.

Задачами исследования являются:

-Познакомиться со способами выращивания кристаллов;

-Освоить методику выращивания кристаллических тел;

-Провести наблюдения за процессом кристаллизации;

-Выработать рекомендации по выращиванию кристаллов.

Актуальность темы.

Многие природные вещества имеют кристаллическое строение, искусственные кристаллы широко применяются в технике и в других областях. Изучение строения и свойств кристаллов имеет большую перспективу.

Влияние разных факторов на процесс роста кристаллов.

Всего существует 3 способа выращивания кристаллов.

-Выращивание кристаллов путем быстрого охлаждения раствора.

-Выращивание кристаллов при медленном охлаждении жидкости.

-Получение кристаллов при постепенном удалении воды из насыщенного раствора (испарение).

Но я применила в своем исследовании только первых 2 способа.

Как поставить опыт.

Выращивание кристаллов медного купороса, поваренной соли, марганцовки.

Этапы работы: oo Этап 1: Растворяем соль в подогретой воде oo Этап 2: Мешаем до полного растворения (до тех пор, пока соль не будет больше растворяться) oo Этап 3: Привязываем и опускаем в перенасыщенный раствор нитку oo Этап 4: Даём раствору остыть и ждём появление кристаллов

Результаты выращивания кристаллов способом быстрого охлаждения.

Кристалл медного купороса Кристалл марганцовки

Результаты выращивания кристаллов способом медленного охлаждения.

Кристалл медного купороса Кристалл поваренной соли

Выращивание красных кристаллов меди.

Для того что бы вырастить красный кристалл меди мне понадобились: медный купорос, поваренная соль, стальная пластинка по форме сечения ёмкости (немного меньшего периметра. Можно использовать стальную стружки или кнопки), где будут расти кристаллы меди и кружок из промокательной бумаги в форме сечения. Итак, положила немного медного купороса на дно пузырька (равномерно по площади). Сверху насыпала поваренной соли и закрыла всё это вырезанным кружком бумаги. На неё насыпала стальные кнопки, скрепки. Всё это вместе залила насыщенным раствором поваренной соли (такой раствор я готовила при выращивании кристалла поваренной соли). Оставила ёмкость приблизительно на неделю. За это время должны были вырасти иглоугольные красные кристаллы меди. Но в ходе опыта я поняла, что не все скрепки были стальные и поэтому получился немного другой результат. При выращивании кристаллов старалась не переносить ёмкость с кристаллом, а также не изымала кристалл из раствора.

Вот что у меня получилось:

Раствор в 5 день Готовый кристалл

Выводы oo Если раствор охлаждать быстро, то кристаллы будут тоже расти быстро, но их форма может оказаться неправильной.

oo Если же раствор охлаждать медленно, то форма кристаллов будет правильной.

oo При быстром охлаждении образуется много <<зародышей>>; правильных кристаллов при этом не получится, потому что находящиеся в растворе частицы могут просто не успеть <<устроиться>> на поверхности кристалла на положенное им место.

oo Посторонние твердые примеси в растворе также могут играть роль центров кристаллизации, поэтому, чем чище раствор, тем центров кристаллизации будет меньше.

oo Можно за две-три недели вырастить красивые кристаллы разных веществ у себя дома.

oo Выращивание искусственных кристаллов очень увлекательный и важный для современной жизни процесс.

Применение

Выращенные мною кристаллы можно применить как украшение на новогодней елке, украшение интерьера, бижутерию и как брелок на ключи или сотовый (представленные мною кристаллы медного купороса ядовиты, поэтому не могут применяться в повседневной жизни, их заменой могут стать окрашенные кристаллы поваренной соли).