Проект "Выращивание кристаллов"

    Проектная работа по химии Выращивание кристаллов    

Выполнил

Марков Михаил Васильевич,

ученик 9 класса Б.

Руководитель проекта

Кушнерёва Оксана Олеговна,

учитель химии и биологии.

Цель исследования: Определить и исследовать основные механизмы, влияющие на рост, прочность и однородность кристаллов.

Задачи:

1. Провести анализ литературы по теме проекта.

2. Теоретически изучить строение и природу кристаллов, а также дефекты, нарушающие их форму и свойства.

3. Выбрать способ, приемлемый для выращивания кристаллов в домашних условиях.

4. Выявить на практике, путём выращивания кристаллов, основополагающие факторы, влияющие на скорость и качество их образования.

5. Соотнести теоретические и практические данные и сделать соответствующие выводы.

Объект исследования: кристаллическое состояние химических веществ.

Предмет исследования:

выращивание кристаллов из растворов солей.

Выращивание кристаллов в домашних условиях В домашних условиях существует 3 способа выращивания кристаллов: 1) выращивание кристаллов путем быстрого охлаждения раствора. 2) выращивание кристаллов при медленном охлаждении раствора. 3) получение кристаллов при постепенном удалении воды из насыщенного раствора (испарение).  Для своего исследования я выбрал два первых способа и соли медного купороса, железного купороса, алюмокалиевых квасцов .

Оборудование: стеклянные баночки, марля, пластиковая ложка, суровые нитки, мононить прозрачная, медный купорос, железный купорос, алюмокалиеве квасцы (для изменения цвета гортензий), пластмассовые стаканы, перчатки .

Наблюдение за ростом кристаллов

Наблюдал за ростом каждый день и делал фотографии при заметных изменениях в росте кристаллов. Изучив литературу, я знал, что для выращивания монокристалла нужно строго соблюдать все условия технологии. Я занимался экспериментальной работой в зимнее время, раствор быстро остывал, поэтому поддерживать температуру постоянной не удавалось и приходилось периодически подогревать содержимое и добавлять еще вещества в раствор.

Результаты моих исследований представлены в сводной таблице.

Характеристики

Насыщенность раствора

Монокристалл

Поликристалл (друза)

насыщенный

Чистота раствора

Скорость охлаждения раствора

насыщенный

практически

Наличие затравки

допускается небольшое наличие примесей

медленная

без примесей

средняя

обязательно

не обязательно

Выводы исследования:

Чем насыщеннее раствор, тем быстрее вероятность образования кристалла.

Чем лучше отфильтрован раствор, тем больше вероятность образования монокристалла, т.к. примеси, оставшиеся в растворе, служат дополнительными центрами кристаллизации.

Если раствор охлаждать недостаточно медленно, то это, с большой долей вероятности, приведет к образованию друзы (сростка кристаллов), т.к. его молекулы не успеют построить правильный кристалл.

При слишком резком охлаждении образуется аморфное (стеклообразное) состояние вещества. Например, при очень быстром охлаждении (миллионы градусов в секунду) даже металлы можно получить в некристаллическом стеклообразном состоянии.

Таким образом можно сделать вывод о том, что подтвердилась гипотеза нашего исследования, что форма кристаллов, выращиваемых из растворов солей, будет зависеть от их состава, условий роста и внешних факторов.

монокристаллы хоромокалиевого квасца

монокристаллы медного купороса

монокристаллы красной кровяной соли

монокристалл алюмокалиевого квасца

монокристалл хоромокалиевого квасца , покрытый монокристаллом алюмокалиевого квасца

монокристаллы железного купороса

поликристаллы медного купороса

поликристаллы хоромокалиевого квасца

поликристаллы красной кровяной соли

поликристаллы красной кровяной соли

поликристаллы железного купороса

Заключение

Работа над этим проектом по выращиванию кристаллов доставила мне удовольствие, хоть я и сталкивался с определенными трудностями, я узнал много нового, познакомился со спецификой.

В дальнейшем мне бы хотелось продолжить изучение увлекательного процесса роста кристаллов .

(Например, можно получить кристаллы чистой меди, используя медный купорос и раствор хлорида натрия. Или можно изучить теорию японского исследователя доктора Масару Эмото об уникальных свойствах воды. При охлаждении банок воды с разными надписями, позитивными и негативными, получались абсолютно разные снежинки, от красивых до безобразных).

Предлагаю и Вам поближе познакомиться с удивительным и прекрасным миром кристаллов. Каждый кристалл имеет собственную жизнь и душу.

*******************************

Я очень благодарен своему руководителю проекта

Кушнерёвой Оксане Олеговне, за профессиональную помощь при создании работы, за авторитет, энергию, мудрость, умение разжечь интерес в познании нового.

Мне было очень интересно и приятно работать под Вашим руководством. Большое Вам спасибо.

********************

Список литературы

1. Алексинский В. Н. Занимательные опыты по химии, М.: Просвещение, 1995г.

2. Бокий Г. Б. Кристаллохимия. Москва «наука», 1991.

3. Большая детская энциклопедия: Химия/сост. К. Люцис. М.: Русское энциклопедическое товарищество. 2000.

4. Зоркий П. М. Симметрия молекул и кристаллических структур. М.: изд-во МГУ, 1986. - 232 с.

5. Крапивин В.П. В глубине Великого кристалла.

6. Курс общей физики, книга 3, И.В. Савельев: М.: Астрель, 2001

7. О.Ольгин «Давайте похимичим», М.: Детская литература, 2001г.

8. Стёпин Б. Д., Аликберова Л.Ю., Книга по химии для домашнего чтения, М.: Химия, 1994г.

9. Энциклопедия драгоценных камней и кристаллов.

10. Шаскольская М. П.. Кристаллы. М.: Наука, 2005. 208 с.

Спасибо

за внимание!