Как сделать кристалл алхимик

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 04.10.2024

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Красота и блеск кристаллов всем и каждому понятны. Беглый взгляд они чаруют, формы их уму занятны.

Много граней у кристаллов, блеск, включения, прозрачность. И волнуют ум пытливый цвет, и форм неоднозначность.

Зимой, по дороге в школу или во время прогулки, можно бесконечно долго любоваться красивыми деревьями, покрытыми инеем, морозными узорами на окнах домов и рассматривать снежинки, которые падают на нас с неба. А знаете ли вы, что это кристаллы. Кристаллы часто встречаются в природе. Все камни - это кристаллы! Причем не только яркие и блестящие драгоценные камни (алмазы, рубины, сапфиры), но и обычные, из которых состоят горы, скалы, ущелья и пещеры. Существуют даже кристаллы, которые можно съесть! Это соль и сахар, которые имеются на каждой кухне.

Значит, кристаллы можно вырастить дома! Меня очень заинтересовала эта тема, и мы с папой решили вырастить кристаллы из медного купороса и из обычной поваренной соли и сравнить их с кристаллами, выращенными из готового покупного набора. Ведь они должны получиться тоже очень красивыми!

А как это сделать, какие меры предосторожности нужно соблюдать, можно узнать, подробно изучив этот процесс

Гипотеза исследования: если изучить тему по выращиванию кристаллов, то можно вырастить их дома, не уступающие по своим характеристикам кристаллам из покупных наборов.

Актуальность темы определены следующими факторами:

1) выращивание кристаллов - увлекательное занятие, самое простое, доступное и недорогое для большинства юных открывателей;

2) по результатам анкетирование среди одноклассников, было выявлено, что 98% ребят хотели бы вырастить кристаллы дома.

Цель работы: выращивание кристаллов поваренной соли, медного купороса и из готового набора в домашних условиях.

Задачи:

Провести анкетирование среди одноклассников.

Выяснить какие условия и материалы нужны для выращивания кристаллов.

Изучить процесс и вырастить дома кристаллы из поваренной соли, медного купороса и из готового покупного набора.

Сравнить выращенные кристаллы из готового покупного набора и самостоятельно приготовленных растворов.

Проанализировать и обобщить полученные результаты.

Объект исследования - кристаллы.

Предмет исследования - процесс кристаллизации.

Методы исследования:

накопление теоретического материала;

проведение опытно-экспериментальной деятельности с целью получения кристаллов из медного купороса, поваренной соли и готового набора;

анализ и обобщение полученных результатов исследования.

Необходимое оборудование:

соль медного купороса;

готовый набор для выращивания кристаллов;

ёмкость, для выращивания кристаллов;

Теоретическая часть

1.Понятие о кристаллах

По данным энциклопедии, кристалл - это твердое тело. Кристаллики растут, присоединяя частицы вещества из жидкости или пара. Кристаллы бывают естественного происхождения и искусственного, выращенные в специально созданных условиях. И каждый человек, при желании может легко вырастить кристаллы у себя дома. Выращивание кристаллов — очень и очень интересное занятие. Но для того, чтобы результат получился действительно красивым, необходимо аккуратно выполнять все действия и набраться терпения.

Практическая часть

1.Результаты анкетирования

По результатам анкетирования в классе, было выявлено, что только 78% ребята из класса знают, что такое кристаллы, смогли назвать кристаллы - 39%, предположили, что кристаллы можно вырастить дома - 78% и хотели бы самостоятельно вырастить кристаллы дома 98% опрошенных ребят. (Приложение № 1).

2. Выращивание кристаллов из поваренной соли

Растворяем в воде соль до тех пор, пока она перестанет растворяться, и начнет оседать на дно банки. Так получается насыщенный раствор соли. Процеживая, переливаем его в чистую ёмкость. Ставим раствор в шкаф на два дня. Этого времени будет достаточно, чтобы вырастить основу для кристалла. (Приложение № 2)

Выбираем любой понравившийся более крупный кристаллик-основу, привязываем за нитку и подвешиваем так, чтобы он не касался стенок стакана. Теоретически уже через пару дней должен был быть заметен значительный для кристаллика рост. Однако, в нашем опыте кристаллики, подвязанные на нитке, растворились, а на дне и стенках ёмкости соль выпадала в осадок (кристаллизовалась). (Приложение № 3)

Результат:кристаллик поваренной соли для затравки выращен, на его основе вырастить кристалл больших размеров нам не удалось.

3.Выращивание кристаллов из медного купороса

Берем ёмкость с водой, добавляем медный купорос, тщательно перемешиваем до тех пор, пока он не перестанет растворяться, и не начнет оседать на дно банки. Ёмкость с водой лучше всего постепенно подогревать для более быстрого растворения химиката. В процессе вода начнет менять цвет - от светло-голубого, до тёмно-синего. Убрать в темное место на 1 день. (Приложение № 4)

Результат: получен кристалл медного купороса. (Приложение № 5)

Для того чтобы сделать кристалл еще красивее можно покрыть его бесцветным лаком для ногтей.

4. Выращивание кристаллов из готового покупного набора.

Результат: получен кристалл синего цвета.

Выводы

Кристаллы растут за счет нарастания веществ из водного раствора соли или медного купороса.

Кристаллы различных веществ имеют разную форму (у соли - это маленькие кристаллики, кристаллы медного купороса и готового набора имеют большие грани).

Кристаллы растут с разной скоростью: при одинаковых условиях кристалл соли растет с наименьшей скоростью, чем кристалл медного купороса).

Кристаллы нужно периодически подкармливать, меняя насыщенный раствор.

Кристаллы, выращенные из самостоятельно приготовленных растворов менее красивы, чем кристаллы из готового набора. Но они более доступны по цене и намного прочнее.

Заключение

Мир кристаллов красив и разнообразен. Каждый его представитель уникален по своим свойствам, размерам и особенностям строения. Кроме того, что кристаллы красивы, они играют важную роль в жизни человека.

В ходе проведения опытов было выявлено очень интересное свойство кристаллов - их рост в искусственной среде. Оказывается, кристаллы можно вырастить дома, без каких - либо усилий.

В результате исследований гипотеза подтвердилась частично: кристаллы из медного купороса и готового набора можно вырастить дома. Кристалл из медного купороса намного красивее и прочнее кристалла, из готового набора.

Для выращивания кристалла поваренной соли нужны особые условия. Поваренная соль своеобразна по растворимости и отличается от медного купороса.

Перспектива исследования: вырастить кристалл из поваренной соли большего размера.

Практическое значение исследования состоит в том, что материал может быть использован на уроках окружающего мира, на внеурочных мероприятиях.

Выращенные кристаллы небольшой формы можно использовать в качестве украшения, например, рамки для фотографий или других предметов.

Исследовательская работа мне очень понравилась. В ходе ее выполнения, познакомилась со способами выращивания кристаллов. Узнала много интересного, познавательного о растворах химических веществ. Но самое главное - самостоятельно вырастила кристаллы медного купороса в домашних условиях.

Список литературы

1.Выращивание кристаллов в домашних условиях. Как вырастить кристалл

2.Кристаллы // Википедия [Электронный ресурс]. — Режим доступа:

3. Энциклопедический словарь юного химика. /Сост. Э 68 В. А. Крицман, В. В. Станцо.— 2-е изд., испр.— М.: Педагогика, 1990.— 320 с

Кристаллы поваренной соли

Выращивание кристалла поваренной соли

Приготовление насыщенного раствора медного купороса

Кристаллы медного купороса

Набор для выращивания кристалла

Знакомство с инструкцией по выращиванию кристалла

Помни, что соль и медный купорос - это химические реактивы, поэтому с ними детям можно только под присмотром родителей.

1.Возьмите стакан или банку объёмом 500 мл, добавьте 200 г медного купороса и залейте их 300 мл воды. Поставьте ёмкость на водяную баню и начинайте разогревать, постоянно помешивая. Кристаллы медного купороса должны полностью раствориться.

2. Уберите посуду с водяной бани, поставьте на плоскость с прохладной поверхностью, например, керамическую плитку. Раствор должен немного остыть. Теперь в него нужно поместить затравку или любую основу. Ею послужит кристаллик сульфата меди, который нужно выбрать предварительно – самый крупный и ровный. А может быть и простая бусинка.

3. Проследите, чтобы затравка не соприкасалась с внутренними поверхностями стакана.

4. Извлеките нитку с образовавшимися кристаллами из ёмкости с раствором. Повторите процедуру: поставьте стакан на водяную баню и подогрейте так, чтобы осадок растворился. Отключите нагрев. Не снимая посуды с бани, накройте её подходящей по диаметру крышкой и дайте раствору немного остыть.

5. Поместите нитку с кристаллами в раствор, закрепите её так, чтобы она не соприкасалась с дном и стенками. Накройте ёмкость и оставьте на ночь. Утром вы обнаружите в стакане большую гроздь прекрасных кристаллов необычной формы.

- Хорошо вымытая баночка (желательно высокая), кастрюлька или колба с широким горлом.

- Стеклянная палка-мешалка или, на худой конец, карандаш, чтобы размешать полученный раствор.

- Фильтр (можно взять фильтр для кофеварки).

- Соль (пищевая, морская - любая!)

- Лак, желательно без цвета, без добавок, без включений - прозрачный.

- Пуговичка, бросовый кулон, монетка - все что угодно, чтобы было куда крепиться кристалликам соли.

Кристалл видел каждый хотя бы раз в жизни. Он красив! Он завораживает, чарует, манит, сверкая при любом освещении, как бриллиант. Формой кристаллы напоминают иногда параллелепипеды разной конфигурации, а иногда представляют собой комки с острыми краешками. Красота!

Но кристаллы не только создание природы! Они могут быть и рукотворными! Их можно вырастить и дома. И сейчас вы узнаете, как это сделать. Процесс очень прост, с ним справится даже первоклассник.

Для начала выясним, что из себя представляет кристалл.

Если обходится без малопонятных терминов, типа "монокристалл", "поликристалл", то надо посмотреть на любой драгоценный камешек на ювелирном изделии: топаз, сапфир, изумруд, бриллиант, херкимерский алмаз, муссанит.

Смотрите? Значит вы видите монокристалл! А поликристалл - это, соответственно, сгруппировавшиеся монокристаллы.

Моно- и поликристаллы вы способны вырастить у себя дома и по завершении процесса любоваться ими когда захочется.

Наберитесь терпения, процесс будет протекать очень долго, несколько недель, а может, месяцев, в зависимости от того, насколько большой кристалл вы хотите вырастить. Зато наблюдать за этим процессом очень увлекательно. Можно даже периодически фотографировать растущее сокровище, потом выстроить фотографии в хронологическом порядке и запустить на большой скорости. Тогда у вас получится ваш собственный фильм о том, как рос-подрастал ваш кристаллик. Поверьте, очень интересно!

Если мы будем растить наш кристалл из соли, точнее, из вещества, которое ученые именуют хлоридом натрия, то в результате он получится такого же цвета, как одна крупинка пищевой соли - прозрачный. А вот если вы хотите получить разноцветные кристаллы, тогда вам придется взять несколько иную соль, уж точно не поваренную.

Кристалл зеленого цвета получится при использовании хлорида меди или сульфата никеля. А синий получится, если вы возьмете сульфат меди (II).

Собственно, процесс приготовления.

1) Приготовьте пересыщенный раствор соли.

Пересыщенным называется такой раствор, когда добавленное в воду вещество (в нашем случае выбранная соль) далее не растворяется. Разумеется, раствор надо перемешать, стараясь растворить как можно больше вещества. А вот когда процесс растворения далее отказывается протекать, значит, вы добились желаемого- получили пересыщенный раствор. Воду можно брать любую, но лучше дистиллированную (лучше- для чистоты опыта, а так это не имеет большого значения).

Процесс приготовления дистиллированной воды в домашних условиях простой и не очень благодарный: надо налить в большую кастрюлю с широким дном обыкновенную воду, а на середину большой кастрюли поставить маленькую, пустую. Стоять в воде пустая посудина не хочет никак, поэтому ее надо будет утяжелить- положить туда камешек или что-нибудь другое, сообразите сами. Потом переворачиваем крышку на большой кастрюле ручкой вниз и включаем огонь на полную. На крышке станет собираться влага, потом она станет капать в маленькую посудину и собираться там в лужицу. Через довольно продолжительное время вы скопите достаточное для опыта количество воды, если, конечно, до этого у вас на кухне обои не отвалятся (шутка). Я поступаю проще: иду в автомагазин и покупаю там за смешные деньги пятилитровую бутыль с готовым дистиллятом. Вот и все!

2) Убираем осадок соли, фильтруя раствор.

3) Теперь следует смастерить площадку, к которой будут крепиться кристаллы, этакий сердечник. Допустим, вы решили взять пуговичку. Хорошо! Это удобно. Помещаем на некоторое время ее в раствор соли, потом вынимает и просушиваем. Имейте в виду: если на сердечнике есть сколы, повреждения, царапинки и т.п., то это непременно отразится на готовом кристалле. И еще: чем больше сердечник, тем больше кристалл, но при этом самого вещества кристалла будет мало, получится скорее глазурь, чем собственно кристалл. Поэтому берите совсем небольшой предмет.

4) Прикрепим сердечник к нити и погрузим его в емкость с приготовленным раствором.

Можно еще прикрепить нить к палочке, а палочку положить на края банки, так пуговичка окажется посередине емкости и не будет касаться стенок.

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.

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:

В ёмкость наливаем воду и мелкими порциями засыпаем в неё соль, постоянно помешивая до полного растворения.
Далее пропускаем раствор через фильтровальную бумагу.
После этого помещаем ёмкость с раствором в кастрюлю и разогреваем на водяной бане до горячего состояния.
Из выпавших кристаллов отбираем самые крупные, раствор снова фильтруем.
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.

В 100 г воды медленно растворяем 200 г лимонной кислоты, постоянно помешивая.
Затем раствор пропускаем через фильтровальную бумагу и оставляем ёмкость в помещении с комнатной температурой, чтобы остывание шло как можно медленнее.
На следующий день выпадают кристаллы, выбираем самый красивый и привязываем его на леску.
Раствор снова фильтруем и помещаем в него кристалл.
Процедуру повторяем каждые 5–7 дней. Важно накрывать ёмкость с кристаллом неплотной крышкой, чтобы испарение воды происходило медленнее.
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.

Видео: выращивание кристаллов быстрым способом

Выращиваем лучистые кристаллы

Лучистые кристаллы продаются в специальных наборах для школьников.

В наборе содержатся все необходимые элементы:

химический реактив;
поддон;
картонки;
инструкция.

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.

Соавтор(ы): Meredith Juncker, PhD. Мередит Джанкер — аспирантка, работает над получением степени PhD по биохимии и молукулярной биологии в Медицинском центре Университета штата Луизиана. Ее исследования посвящены белкам и нейродегенеративным заболеваниям.

Количество источников, использованных в этой статье: 13. Вы найдете их список внизу страницы.

Кажется волшебством, когда в простом стакане воды как будто ниоткуда вырастают красивейшие кристаллы. На самом деле кристаллы образуются из растворенных в воде веществ. Проведите эксперимент по выращиванию кристаллов соли, и вы узнаете больше о том, как они образуются и растут.

При обращении с горячей водой дети должны попросить помощи у взрослых.
Лучше всего использовать дистиллированную воду, хотя подойдет и простая вода из-под крана. [1] X Надежный источник Science Buddies Перейти к источнику
При нагревании воды ее молекулы начинают двигаться быстрее.

Кристаллы поваренной соли вырастают в течение нескольких дней. Йодированная соль подходит хуже, хотя и она образует кристаллы. [2] X Источник информации
Английская соль образует более мелкие кристаллы в виде иголок, причем они растут быстрее, чем из поваренной соли. Английскую соль можно приобрести в аптеке.
Кристаллы квасцов вырастают быстро, иногда для этого требуется всего лишь несколько часов. [3] X Источник информации Квасцы можно приобрести в аптеке. [4] X Источник информации

Итак, только что вы получили пересыщенный раствор. Это означает, что в растворе (жидкости) содержится больше соли, чем способна растворить вода! Когда вы разогрели воду, ее молекулы ускорились и расстояние между ними увеличилось, в результате чего в ней растворилось больше соли, чем в обычных условиях.

Переливайте воду медленно и остановитесь, прежде чем в банку попадут крупинки соли. Если в банке окажутся нерастворившеся частицы соли, кристаллы могут вырасти на них, а не на бечевке.
Пересыщенные растворы очень нестабильны, поэтому кристаллы могут выпасть в осадок, если вы встряхнете банку. Когда кристаллы растут, они поглощают тепло из раствора. [5] X Источник информации

Добавьте пищевой краситель (необязательно). С помощью пары капель пищевого красителя вы сможете изменить цвет кристаллов. Однако добавление пищевого красителя может привести к тому, что кристаллы будут немного более мелкими и комковатыми.

Соль осядет на крохотных неровностях и краях бечевки, и они послужат местами зарождения и роста кристаллов. [6] X Источник информации Не используйте леску, так как она слишком гладкая.

Отрежьте подходящий кусок бечевки, чтобы она свободно висела в банке. Кристаллы вырастут лишь на той части бечевки, которая будет погружена в воду. При этом бечевка не должна касаться дна банки, иначе кристаллы получатся комковатыми и мелкими.

Читайте также: