Выращивание кристаллов из соли в домашних условиях.

МБОУ СОШ п. Сахзавод Бековского района Пензенской области

Выращивание кристаллов из соли в домашних условиях.

Автор исследовательской работы: Парфенов Дмитрий,

ученик 4 класса МБОУ СОШ п. Сахзавод.

Руководитель: Агафонова Валентина Николаевна

2017

Цель моего исследования – изучение процесса выращивание кристаллов из соли в домашних условиях.

Задачи:

1.С помощью взрослых найти

информацию о кристаллах.

2.Выбрать вещество, из которого можно вырастить кристаллы.

3.В ходе исследовательской работы о выращивании кристаллов проследить за ростом кристаллов из соли и набора для детского творчества «Алхимик».

Гипотеза моего исследования: можно ли вырастить кристаллы дома?

В своей исследовательской работе о кристаллах я изучу информацию о существовании кристаллов в пещерах, процессе выращивания кристаллов дома из соли и набора для детского творчества «Алхимик», обозначу этапы выращивания и в итоге планирую получить свои собственные кристаллы.

План моего исследования:

-Узнать, что такое кристалл.

-Вырастить кристалл.

Содержание:

• Кристаллы в пещерах.

• Выращивание кристаллов охлаждением насыщенного раствора.

• Выращивание кристаллов удалением воды из насыщенного раствора.

• Приготовление концентрированных растворов.

• Выращивание кристаллов из соли.

• Выращивание кристаллов из набора для детского творчества «Алхимик».

• Литература по выращиванию кристаллов.

• Кристаллы в пещерах.

Слово кристаллы впервые я услышал от своей мамы. Однажды по телевизору я увидел, пещеру с необычными камнями они были прозрачными и имели остроконечную форму.

Я спросил у мамы, почему камни имеют такую необычную форму, и мама сказала, что это кристалл, поэтому и такая необычная форма. Вот тогда я и захотел узнать, что такое кристалл.

• Выращивание кристаллов охлаждением насыщенного раствора.

Оказывается, кристаллы можно делать дома. Вся моя семья участвовала.

Выращивание кристаллов производят разными способами.

Например, охлаждая насыщенный раствор соли .

С понижением температуры растворимость большинства веществ уменьшается, и они, как говорят, выпадают в осадок.

Сначала в растворе и на стенках сосуда появляются крошечные кристаллы-зародыши. Когда охлаждение медленное, а в растворе нет твердых примесей (скажем, пыли), зародышей образуется немного, и постепенно они превращаются в красивые кристаллики правильной формы.

При быстром охлаждении центров кристаллизации возникает много, сам процесс идет активнее.

Правильных по форме кристаллов при этом не получится, ведь их растет множество, и они мешают друг другу, как несколько паркетчиков, работающих в одной комнате.

• Выращивание кристаллов удалением воды из насыщенного раствора.

Выращивание кристаллов можно осуществить и другим способом – постепенным удалением воды из насыщенного раствора.

И в этом случае, чем медленнее удаляется вода, тем лучше получается результат. Можно оставить открытый сосуд с раствором при комнатной температуре на длительном срок - вода при этом будет испаряться медленно (особенно, если сверху положить лист бумаги, который заодно защитит раствор от пыли).

Растущий кристаллик можно либо подвесить в насыщенном растворе на тонкой прочной нитке, либо положить на дно сосуда. В последнем случае кристаллик периодически надо поворачивать на другой бок. 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.

Даже если наш исходный кристаллик имел неправильную форму, он рано или поздно сам выправит все свои дефекты и примет форму, свойственную данному веществу.

Например, превратится в кристалл октаэдр, если использовать соль хромокалиевых квасцов, кристалл ромб – если используете медный купорос.

• Выращивание кристаллов из соли и набора для детского творчества «Алхимик».

Я выбрал для своей исследовательской работы выращивание кристаллов из соли, а также набор для творчества по выращиванию кристаллов «Алхимик» (малиновый кристалл).

Выращивание кристаллов – процесс интересный, занимательный, но требующий бережного и осторожного отношения к своей работе.

Время от времени кристаллизатор необходимо чистить: сливать раствор и удалять мелкие кристаллики, наросшие на основном, а также на стенках и дне сосуда.

Теоретически размер кристалла, который можно вырастить в домашних условиях таким способом, неограничен. Известны случаи, когда энтузиасты получали кристаллы такой величины, что поднять их могли только с помощью товарищей.

Форма кристаллов одной и той же соли зависит от многих факторов:

1. Если начальная консистенция сильно высокая, то у вас вырастит друза (сросшиеся кристаллы)

2. В течение всего времени роста кристалла желательно поддерживать одну и ту же температуру, т.к. даже не значительные перепады способны повлиять на его форму.

3. Если раствор будет недостаточно чистым или в него попадет 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 попадании на растущую грань кристалла препятствует росту этой грани. Для того, чтобы достать кристалл, очень удобно использовать пинцет (желательно хромированный)

У кристаллов есть своя особенность, кристаллы должны быть гладкими и прозрачными, как стекло.

Однако, при частом прикасании к кристаллу, хранении на открытом воздухе, на свету, мы наблюдаем его помутнение: кристалл выветривается, т.е. теряет, всегда входящую в его состав воду.

Например, если кристаллик квасцов оставить открытым в сухом воздухе, он, постепенно теряя содержащуюся в нем воду, превратится в не прозрачный серый порошок. Чтобы предохранить его от разрушения, можно покрыть бесцветным лаком.

Поваренная соль – более стойкая и вы смело можете с ней работать.

Выращивать кристаллы можно из разных веществ: например, из сахара, даже каменные – искусственное выращивание камней, с соблюдением строгих правил по температуре, давлению, влажности и других факторов

( искусственные рубины, аметисты, кварц, цитрины, морионы).

• Приготовление концентрированных растворов

Выращивание кристаллов соли.

Для выращивания кристаллов нам понадобятся небольшие банки, в них нужно будет наливать растворы соли и раствор дигидрофосфат аммония (аммоний фосфорнокислый) из набора для детского творчества «Алхимик».

Сначала приготовим как можно более концентрированный раствор пищевой соли, внося соль в сосуд с водой, - до тех пор, пока очередная порция соли не перестанет растворяться при перемешивании. Оставим минут на 5, предварительно помешав.

После этого слегка подогреем смесь, чтобы добиться полного растворения соли. Для этого сосуд с раствором поставим в миску с водой. За это время банка с водой нагреется, а соль растворится. Желательно, чтобы температура воды пока не снижалась. Затем добавим еще соль и снова перемешаем. Повторять этот этап необходимо до тех пор, пока соль уже не будет растворяться, и будет оседать на дно стакана.

Мы получили насыщенный раствор. Помните, что раствор должен быть насыщенным, то есть при приготовлении раствора на дне стакана всегда должна оставаться соль (на всякий случай).

Для сведений: в 100 г воды при температуре 20⁰С может раствориться приблизительно 35 г поваренной соли. С повышение температуры растворимость соли растет.

Профильтруем насыщенный раствор через марлю в новую банку. Теперь выберем крупный и хорошо сформированный кристаллик и привяжем его к нитке.

Кристаллик послужит затравкой. Привяжем второй конец нитки к карандашу или палочке и опустим затравку в раствор, чтобы затравка находилась посередине банки и не касалась стенок.

После, того как вы поместите в банку затравку, ее нельзя двигать.

Сосуд с раствором поставим в открытом виде в теплом место. Следует следить за ростом кристалла каждый день, ни в коем случае не поднимая, не поворачивая и не сотрясая стакан с раствором, иначе эта встряска породит в системе незапланированную, иногда мгновенную кристаллизацию. Все что остается – ждать. Через несколько дней рост кристалла будет виден визуально. У нас образовался кристалл поваренной соли.

Выращивание кристалла из дигидрофосфата аммония (набора для детского творчества «Алхимик».)

Для работы понадобятся: старый эмалированный ковшик или кастрюля, стеклянная банка, чайная ложка, нитки, карандаш, мерный стаканчик, небольшой камушек (лучше гранитный) 10*5 мм с неровными краями, салфетки, ножницы.

В пол-литровую банку налейте 300 мл горячей воды, всыпьте туда, все химическое вещество из пакета и краситель (малиновый) из баночек и размешивайте до полного растворения порошка.

Привяжите камушек к нитке, торчащий хвостик обрежьте. Второй конец нитки привяжите к карандашу. Длину нити выберите такую, чтобы камушек был в центре окружности банки. Затем накройте банку салфеткой и оставьте на полтора часа. За это время на нитке и камушке образуется множество мелких кристалликов, а на дно банки выпадет твердый осадок.

Далее нужно вынуть образовавшиеся кристаллики из раствора и положить их в сторонке на салфетку. НЕ ТРОГАЙТЕ кристаллики руками, так как они еще очень хрупкие. С помощью ложки осторожно, чтобы не расколоть банку, растолките осадок как можно мельче. Поставьте банку на «водяную баню» и на медленном огне разогревайте раствор до полного растворения осадка, регулярно размешивая его.

Снимите банку с «водяной бани» и дайте раствору немного остыть в течение получаса. Снова опустите в раствор нитку с кристаллом, накройте салфеткой и оставьте на несколько дней в укромном месте (при комнатной температуре). При медленном остывании раствора кристалл начнет расти быстрее.

Потом достань банку с раствором и вынь из нее готовый крупный кристалл.

Литература

1.А. Китайгородский «Кристаллы»

2.Ю.К.Егоров-Тисменко, Г.П. Литвинская «Теория симметрии кристаллов»

(под редакцией В.С. Урусова)

3.Инструкция по набору «Алхимик» выращивание кристаллов.