Иногда дома хочется заняться чем-то интересным, например, проделать простой химический опыт. Наверняка каждому из нас интересно, как сделать кристалл в домашних условиях. Такое занятие обязательно понравится не только маленьким детям, но и взрослым. Для выращивания кристалла из соли не требуется много усилий, а результат непременно порадует и восхитит всех домочадцев.
Для того чтобы вырастить кристалл из соли в домашних условиях, нужно запастись необходимыми материалами. Некоторые из них есть в любом доме, а некоторые, возможно, придётся докупить в магазине. Также важно помнить, что солевой микролит не вырастет за несколько часов. Возможно, придётся ждать около 3–4 недель, а то и больше.
Материалы:
1. Соль .
Этот материал – основа для микролита, выращенного в домашних условиях. Формула поваренной соли – NaCl. Соль, как правило, растворяется в тёплой воде. В нашем случае она будет реагировать с водой, образуя уплотнения, которые превратятся в микролиты. Лучше использовать чистую соль без примесей, что обеспечит успех эксперимента.
Лучше всего использовать дистиллированную воду, которая используется в химических опытах для чистоты эксперимента. Если нет такой возможности, можно использовать фильтрованную воду. Так в ней не окажется ненужных примесей, которые могут помешать росту кристалла.
3. Ёмкость .
Важно учесть материал, из которого сделан, например, стаканчик. В нём будет расти кристалл, поэтому к выбору ёмкости следует отнестись с особой ответственностью. Стаканчик должен быть неметаллическим, чтобы металл не вступал в реакцию с солью. Стакан нужно предварительно сполоснуть и отмыть от посторонних соринок или песчинок, ведь они могут способствовать росту мелких микролитов.
4. Нитка, проволока или плотный кусок поваренной соли .
Эти элементы – важнейшая часть химического опыта. Нитка с проволокой или кусок соли станут основой для будущего кристаллика, «ядром», вокруг которого будет обрастать солевое уплотнение. Можно выбрать близкий к форме параллелепипеда кусок поваренной соли, который можно с лёгкостью найти на дне полупустой солонки.
5. Деревянная шпажка .
Подойдёт и деревянная палочка. Она необходима для помешивания готового раствора.
6. Салфетки .
Бумажные салфетки нужны для уборки излишек жидкости. Для этой цели подойдёт туалетная бумага или бумажные платочки.
7. Фильтровальная бумага .
Такая бумага – необходимый компонент почти любого химического опыта.
8. Бесцветный лак для ногтей .
Для придания блеска готовому микролиту нужно покрыть его прозрачным лаком для ногтей.
Все материалы для создания кристалла можно также найти в магазинах для творчества. Существуют специальные коробочки с уже готовыми ингредиентами для выращивания микролитов в домашних условиях.
Определение основы кристалла
Чтобы вырастить красивый кристалл, важно определиться с основой:
- если взять в основу кусок соли, микролит получится традиционным;
- если взять нитку с проволокой, можно получить уникальные и оригинальные формы кристалла;
- если взять просто нитку и опустить её в готовый раствор так, чтобы она свободно плавала в нём, не касаясь дна и стенок ёмкости, то получится удлинённый микролит.
Следуя пошаговой инструкции, можно получить оригинальный микролит, выращенный в домашних условиях:
Чтобы кристалл рос быстрее , можно схитрить и раз в неделю добавлять новый насыщенный солью раствор. Так он будет формироваться гораздо быстрее и будет больше в размере. Микролит может вырасти совершенно необычной формы – разрастаться по предмету (проволоке или куску соли) в разные стороны. В этом и заключается прелесть домашнего кристалла. У правильно выращенного кристаллика будут чётко видны грани и выступы.
Хранить готовый раствор нужно в прохладном месте, где нет сквозняков. Не стоит выбирать для «дома» ёмкости ванную комнату с повышенной влажностью. Лучше расположить микролит на подоконнике с закрытым окном. Не стоит подвергать кристалл резким воздействиям – не нужно встряхивать, наклонять и толкать ёмкость. Важно помнить о том, что кристалл, который мы выращиваем, очень хрупкий и ломкий, и любое механическое воздействие на него может привести к неприятным для роста последствиям.
Если хочется поэкспериментировать со структурой и цветом микролита , следует обратить внимание на следующие компоненты:
- медный купорос, который сделает кристалл насыщенно-голубым;
- морская соль, окрашенная пищевыми красителями;
- цветной лак вместо прозрачного для покрытия кристалла.
Экспериментировать с выращиванием кристаллов из соли в домашних условиях – это интересно и увлекательно, особенно если самому контролировать процесс химического опыта. Микролит, сделанный своими руками, обязательно принесёт море положительных эмоций, и время ожидания обязательно оправдает себя.
Видео
Выращивание кристаллов соли в домашних условиях – возможность не только быстро пронаблюдать, как подобные явления происходят в природе с другими материалами, но и получить в результате необычную поделку.
При этом такой процесс полностью безопасен и не требует ни глубоких познаний в химии ни каких-либо реактивов, все предметы и вещества есть у любого человека в доме.
Как вырастить кристаллы из соли в домашних условиях: материал и оборудование
1. Первый и самый основной компонент – соль . Для успеха процесса выращивания кристалла, важно чтобы она была как можно более чистой. Поэтому стоит отдавать предпочтение морской соли, т.к. в поваренной слишком много мелкого мусора. Не рекомендуется также приобретать соль с красителями или иными добавками.
2. Вода , которая должна быть также максимально очищена от посторонних примесей. Если нет возможности использовать дистиллированную, то стоит хотя бы предварительно отфильтровать ее.
3. Неметаллическая емкость для роста кристалла . Ее размер может быть ограничен лишь желаемыми размерами кристалла. Важные требования – материал емкости не должен окрашивать воду или окисляться под воздействием солей. Емкость следует тщательно вымыть. Любые посторонние предметы внутри, даже если это небольшие соринки, могут стать основой для роста для других мелких кристалликов, замедлив рост основного.
4. Небольшой кристаллик соли из пачки , кусочек ветки, лист, проволока, нитка или любой другой объект для основы будущего большого кристалла. Подходящий крупный кусочек соли легко найти в почти пустой солонке. Мелкие частички из нее при использовании высыпаются, а большие не пролазят через отверстия и остаются внутри. Необходимо выбрать самый крупный и имеющий форму, максимально близкую к параллелепипеду.
5. Что-то неметаллическое для помешивания раствора – деревянная палочка , пластиковая или керамическая ложка и т.д.
6. Фильтровальная бумага либо марля .
7. Бумажные салфетки или туалетная бумага .
8. Лак для покрытия готового кристалла .
9. Терпение . Недостаточно знать, как вырастить кристаллы из соли в домашних условиях, надо еще уметь ждать. Мало-мальски приличный по размерам кристалл сформируется не раньше, чем через 3-4 недели.
Как видно, никакого сложного или дорогого оборудования не требуется. Все эти предметы и вещества легко найти в хозяйстве абсолютно у любого человека.
Как вырастить кристаллы из соли в домашних условиях: последовательность действий
Технология получения кристалла из соли очень проста, к тому же процесс требует очень небольшого участия человека, в основном нужно лишь время. Емкость с чистой водой ставится в теплую воду (50-60 градусов, больше не надо), и в нее понемногу засыпают соль, постоянно помешивая раствор. Когда он станет насыщенным, т.е. соли в нем будет уже столько, что она дальше не сможет растворяться, его переливают в чистую емкость так, чтобы осадок из старой в нее не попал. Можно даже дополнительно очистить раствор от примесей, пропустив его через фильтровальную бумагу или сложенную в несколько раз марлю.
Добиться нужной температуры воды для подогрева раствора можно и в отсутствие термометра. Для этого смешивают только что закипевший кипяток и воду комнатной температуры в соотношении примерно 1 к 2.
Для традиционной формы кристалла это будет большая крупинка соли, которую легко найти в любой пачке;
Для вытянутого кристалла в раствор опускают нитку так, чтобы она не касалась стенок и донышка;
Если хочется получить кристалл сложной и причудливой конструкции, то на нитку подвешивают маленькую веточку или изогнутую проволоку.
Зная, как вырастить кристаллы из соли в домашних условиях, можно не ограничивать свою фантазию простыми по форме предметами. Чтобы получить не просто кристалл, а действительно оригинальную поделку, в качестве основы можно поместить в раствор проволоку, изогнутую в виде звезды, снежинки или иной подобной несложной формы. В принципе можно использовать абсолютно любой предмет, не подверженный окислению от солей.
Далее емкость накрывают крышкой, салфеткой, листом бумаги, да в общем-то чем угодно, лишь бы защитить раствор от попадания пыли и посторонних предметов. Храниться емкость с растущим кристаллом должна в темном прохладном месте без сквозняков. Не следует допускать и сильных механических воздействий на нее – слишком частых передвижений, встряхиваний и т.д., а также регулярных и значительных изменений температуры или влажности, т.е. к примеру, в ванную комнату кристалл точно помещать не стоит, как и вблизи плиты на кухне или у отопительных приборов.
Естественно, чем больше растет кристалл, тем меньше остается соли в окружающей его воде. Поэтому для ускорения процесса примерно раз в неделю — десять дней в емкость необходимо добавлять новый насыщенный солью раствор. А если кристалл уже вырос из старого стакана или банки, его можно переложить в большую по размеру, постаравшись не уронить или не разломать при этом, т.к. он очень хрупкий.
Вынутый из раствора кристалл обсушивают от остатков воды, аккуратно промакивая мягкой тканью или обычной бумажной салфеткой. Делать это нужно очень осторожно, потому что кристалл не особо прочен. Для сохранности кристалл покрывают бытовым или маникюрным бесцветным лаком. Если этого не сделать, то жизнь этого красивого предмета будет недолгой. В сухом воздухе остатки воды быстро испарятся, и он рассыплется в порошок, а при избыточной влажности наоборот впитает в себя лишнюю жидкость и растечется в бесформенную кучку отдельных небольших кристалликов или вовсе в кашицу.
Из поваренной соли получатся кристаллы белого цвета.
Если хочется других оттенков, то можно:
Воспользоваться другим видом соли (к примеру, медным купоросом для насыщенно-синего цвета);
Покрыть готовый кристалл не прозрачным, а цветным покрытием;
Добавить в раствор на стадии приготовления кристалла пищевые красители, к примеру, те, что применяются в выпечке или для пасхальных яиц. Однако такие вещества очень ярких цветов дать не могут.
Принципиальной разницы в скорости роста и форме готового кристалла при использовании поваренной или морской соли не будет. Однако во втором случае кристалл получится более плотным по структуре и будет более прочным.
Если кристалл растет немного не той формы, какой хочется, то лишние участки можно аккуратно соскоблить ножом или пилочкой для ногтей, помня при этом, что кристалл очень хрупок. Придать кристаллу нужную форму легко, если обработать те участки, рост которых нежелателен, обычным вазелином или другим густым жирным веществом. Если его понадобится удалить, то это можно сделать ацетоном или спиртом.
Чтобы кристалл расщеплялся, будто ветвясь в разные стороны, в раствор добавляют небольшое количество глицерина.
Меры предосторожности
Поваренная соль – абсолютно безвредное для человека вещество, ведь мы каждый день употребляем ее в пищу без последствий для здоровья. Поэтому соблюдать какую-то технику безопасности при выращивании солевого кристалла нет необходимости.
Однако, чтобы в раствор не попадало посторонних предметов, волосы стоит хотя бы собрать, а лучше покрыть косынкой, а руки – вымыть с мылом или даже надеть резиновые перчатки. А если на руках есть царапинки или ранки, надеть перчатки просто необходимо, иначе крепкий солевой раствор будет сильно щипать. Ничего смертельного или вредного, но ощущения не из приятных. Аналогично руки лучше защитить, если используется соль с красителями, и есть вероятность наличия аллергии на эти красители.
Но вот при работе с медным купоросом и прочими более агрессивными солями надо обязательно соблюдать меры предосторожности, стараясь не вдыхать раствор, не допускать его попадания на кожу, а также находиться в хорошо проветриваемом помещении и не допускать к емкости к растущим кристаллам маленьких детей или домашних животных. Использованные для этого химического опыта емкости ни в коем случае нельзя потом использовать для приема или хранения пищи, лекарств, предметов личной гигиены, косметики, в общем, всего того что впоследствии будет непосредственно контактировать с организмом человека.
Как вырастить кристаллы из соли в домашних условиях: причины неудач
Почему кусочек соли, взятый за основу, растворился вместо того, чтобы формировать вокруг себя кристалл? Это значит, что раствор соли изначально был недостаточно насыщенным. При его приготовлении соль надо понемногу подсыпать до тех пор, пока она уже не перестанет растворяться, а будет выпадать в осадок. Подобрать пропорции пищевой и других солей для приготовления раствора помогут легко находимые в Интернете графики растворимости этих солей в воде определенной температуры.
Если вместо одного в емкости вдруг выросло несколько небольших кристалликов, то это говорит о посторонних примесях в растворе. Это может быть, как недостаточно хорошо профильтрованная вода, так и сор в соли или плохо вымытая емкость, куда был налит раствор.
В чем причина недостаточно равномерной окраски цветного кристалла? Возможно при добавлении красителя его не очень тщательно размешали. А если кристалл большой, и для него солевой раствор приготавливался несколько раз, то в один из разов красителя было добавлено существенно меньше или больше, чем в другие.
Конечно, даже зная, как вырастить кристаллы из соли в домашних условиях и соблюдая все рекомендации, можно получить не совсем то, что хотелось. Это нормально, ведь могут отличаться и условия, в которые растущий кристалл помещен, и используемые для этого вещества. Однако со временем обязательно удастся набить руку, подобрать оптимальные пропорции компонентов и условия для роста кристалла.
Кристаллы издавна привлекали внимание людей. Несмотря на свое природное происхождение, такие камни выглядят очень необычно, почти «ненатурально» красиво. А огромное разнообразие форм и цветов сделало кристаллы очень популярным материалом, часто используемым в рукоделии, декорировании и даже ювелирном искусстве.
Известно, что подобные камни образуются в результате отвердевания богатых минералами жидкостей. Соответственно, вырастить кристалл можно прямо у себя дома. Главное, разобраться, как приготовить подходящий для образования такого камня раствор. Наше руководство поможет вам вникнуть во все тонкости непростого, но безумно интересного процесса выращивания кристаллов.
Что понадобится для выращивания кристаллов в домашних условиях
Рост искусственного кристалла зависит от множества условий. Если вы захотите создать такое чудо природы самостоятельно, вам потребуется учесть множество моментов. Важное значение будут иметь и состав раствора для кристаллизации (не говоря уже о его концентрации и насыщенности), и условия окружающей среды (влажность и температура воздуха), и даже свойства поверхности, на которой будет расти камень.
Именно поэтому, прежде чем приступать к изготовлению специальной жидкости, стоит убедиться, что у вас есть все, что необходимо для будущего эксперимента:
- емкость из любого не окисляющегося материала (ее размер может быть произвольным; делайте свой выбор исходя из того, насколько большой кристалл вы планируете вырастить);
- обычная поваренная соль;
- палочка для перемешивания раствора (лучше, если она будет деревянной или стеклянной);
- салфетки или специальная фильтровальная бумага (обязательно белого цвета).
Как быстро вырастить кристалл из поваренной соли и воды
Чтобы вырастить у себя дома кристалл из обычной соли, вам придется как следует запастись терпением: на этот проект у вас может уйти от 3 недель и до полугода (срок будет напрямую зависеть от того, насколько большой камень вы хотите получить в итоге). За месяц такой камень едва ли достигнет размеров фасолины. За три – увеличится, максимум, до 4 см (имеется ввиду – в диаметре).
Прежде всего, приготовьте специальный раствор для выращивания кристаллов:
1. Возьмите немного чистой дистиллированной воды и выдержите ее до комнатной температуры.
2. Растворите в полученной жидкости обычную поваренную соль. Приправы лучше взять побольше. Продолжайте добавлять соль, пока раствор уже не станет сложно перемешивать.
3. Поместите емкость с подготовленной жидкостью на водяную баню. Подогревайте состав, пока находящаяся в нем соль не растворится полностью.
4. Полученную однородную массу охладите, а затем – процедите при помощи марли или салфетки. Этот шаг необходим, чтобы выделить из раствора все твердые примеси.
Как только жидкость будет готова, вы сможете приступить, непосредственно, к выращиванию соляного кристалла:
1. Для начала вам понадобится основа. Идеально, если у вас уже есть готовый кристаллик соли небольшого размера. За неимением оного в качестве основы можно использовать любой твердый предмет (желательно – из пластмассы, так как этот материал не будет окисляться в подготовленном растворе).
2. Возьмите обыкновенную нить (обязательно – белого цвета). Привяжите один ее конец к выбранной основе, а другой – к карандашу, линейке или любому другому предмету, который сможет исполнять роль «перекладины», лежа поперек горлышка емкости с раствором. Учтите, что длина самой нити должна быть такова, чтобы подвешенный с ее помощью кристалл был полностью погружен в жидкость, однако, не доставал до дна посудины.
3. Готовую конструкцию накройте тканью и уберите в место, где невозможны сильные перепады температур (иначе говоря – подальше от окон и источников сквозняков).
4. Теперь вам остается только ждать, пока кристалл вырастет. Вы сможете время от времени проверять его состояние, аккуратно приподнимая конструкцию за нить, на которой она подвешена. Однако избегайте в это время трогать кристалл руками или задевать им стенки емкости! Хрупкий камень не потерпит такого обращения.
5. Как только кристалл достигнет нужных вам размеров, извлеките его из раствора, аккуратно протрите сухой салфеткой и покройте бесцветным лаком. Так камень станет чуть прочнее, и его можно будет брать в руки без страха сломать.
Растить солевые кристаллы на разных объектах в качестве интересной формы искусства, или же просто в качестве научного эксперимента — это просто и весело! В этой инструкции я расскажу вам, как сделать кристалл из соли на напечатанных на 3Д-принтере решетках и структурах, но вы можете растить их дома практически на чем угодно, что только можете себе представить… даже на них самих.
Процесс прост и его активная подготовка и проведение занимают около часа, а затем кристалл растет в течение нескольких дней.
Если вы выращиваете его в качестве вводного научного эксперимента, то сможете продемонстрировать в домашних условиях, как создаются растворы и как образовываются кристаллические формы соли. Смотреть на это — весело и интересно!
Я приступил к этому эксперименту, чтобы выяснить, могу ли я влиять на форму, чтобы они росли определенным образом или определённого размера, который основывается на решетчатой структуре, на которой они выращиваются.
Шаг 1: Нужные компоненты
Для выращивания своих солевых кристаллов нужно:
- Соль. Можно растить практически из любой соли, тем не менее, наилучшие результаты достигаются при использовании сульфата меди или сульфата магния. Вы также можете проводить эксперименты с кухонной солью, морской солью, розовой солью и т.д. Если вы используете сульфат меди, то оденьте нитриловые перчатки! В своих экспериментах я использую сульфат магния.
- Дистиллированная вода
- Чистый контейнер, как минимум на 5 см шире, чем кристалл, который вы хотите вырастить. Прозрачные контейнеры имеют здесь преимущество перед окрашенными, так как сквозь них видно, что растет внутри, а если вы используете еще и кухонную утварь, то будете уверены, что ваш контейнер не боится нагрева и не лопнет.
- Объект, на котором будет расти кристалл, или струна, экспериментируйте с решетчатыми структурами, как это делал я!
- Что-то, на чем можно подвесить ваш объект в растворе: палка, китайская палочка для еды, провод, струна и т.д.
- Кастрюля, достаточно большая для кипячения нужного количества воды и соли для проекта.
- Ложка для перемешивания.
Шаг 2: Создаём солевой раствор
Измерьте объем воды:
- Поместите объект в контейнер
- Залейте в контейнер с объектом воду, чтобы узнать, сколько воды вам понадобится
- Перелейте воду в измерительный контейнер, чтобы определить получившийся объем
- Измерьте количество соли: 3 части воды к 1 части соли (в растворе будет чуть меньше 30% соли)
- Вскипятите воду.
- После закипания уменьшите жар плиты до низкого.
- Высыпьте соль в воду и мешайте, пока она полностью не растворится. Выключите плиту.
- Аккуратно вылейте раствор в контейнер с помещенным в него объектом
- Поместите контейнер с раствором в место, где вы оставите его на время роста.
Шаг 3: Поместите объект или струну в солевой раствор
Чтобы просто вырастить солевой кристалл:
- Поместите палочку или ложку сверху посередине контейнера
- Обмотайте струну по центру палочки\ложки, чтобы она свисала вниз и была погружена в раствор примерно на 4 или более см от дна контейнера.
- Оставьте контейнер там, где его не будут трогать, и смотрите, как растёт кристалл
Чтобы растить солевой кристалл на объекте:
Проделайте практически то же самое, что и в предыдущем списке. Подвесьте объект на струне, чтобы он висел на расстоянии минимум 5 см от дна контейнера. Вы можете подвесить объект при помощи палочек или проводов.
Так как я использовал решетчатые структуры, то подвешивал их как с помощью провода, так и при помощи палочек для еды.
Шаг 4: Ждите, пока кристаллы не вырастут
Не тревожьте контейнер, но следите за тем, как растут ваши кристаллы.
Я советую вам оставить контейнер как минимум на 1 день, но для лучших результатов дайте 3 дня на рост. В какой-то момент большинство соли будет находиться в кристалле, и он просто перестанет расти.
Шаг 5: Аккуратно вытащите ваши кристаллы их раствора
Когда вы определите, что он вырос до нужного размера и формы, аккуратно вытяните его за струну, или вытащите из раствора. Если они соединились с вашим объектом сквозь весь контейнер, то при помощи ножа аккуратно отсоедините их от стенок контейнера, стараясь не повредить структуру вашего творения.
Шаг 6: Хотите кристаллы бОльших размеров?
Перед тем, как убрать струну или объект от устройств, которым вы их подвешивали, подумайте, хотите ли вы вырастить кристалл еще большего размера. Если да, то повторите процесс и ваши кристаллы станут больше. Каждый раз вам нужно лишь делать новый солевой раствор.
Если вы будете повторять процесс для выращивания больших кристаллов, то очень важно после кипячения воды и создания солевого раствора дать воде остыть до комнатной температуры, а уже затем опускать конструкцию в раствор.
Если вы не остудите воду, то она растворит уже готовые и вы как бы начнёте сначала.
Шаг 7: Образцы моих работ
Это фотографии одних и тех же кристаллов, которые прошли через три солевых раствора, посмотрите на разницу в размерах.
Я добился относительно ровного перехода от объекта к кристаллу, каждый раз опуская объект глубже в раствор.
Шаг 8: Радуйтесь результатам!
Как только вы вырастили их до желаемого размера, аккуратно отделите струну\объект от приспособлений, с помощью которых вы их подвешивали и дайте готовому изделию высохнуть, положив его на салфетку.
В будущих экспериментах вы можете попытаться использовать водопроводную и бутилированную воду, цветную воду, а также можете использовать разные типы соли, например йодированную, соль без йода, морскую соль и т.д.
Выращивая их на разных структурах, заметили ли вы разницу в их форме?
Я был удивлен, обнаружив, что кристаллы, выращенные на разных уровнях объекта, напечатанного из белого пластика, выросли разного размера.
Шаг 9: Другие эксперименты с выращиванием
Шаг 10: Дополнительная информация по выращиванию
Изучение кристаллов и их структуры называется кристаллографией. Кристалл представляет собой твердое тело, состоящее из различных атомов или молекул, расположенных в однородном повторяющемся порядке, основанном на его уникальной форме. Это приводит к тому, что материал имеет определенную форму и цвет и обладает другими характерными свойствами.
Они могут быть большими или маленькими, но все они имеют одинаковую «форму». Соль и сахар являются примерами. Столовая соль NaCl имеет кубическую структуру. Кристаллы снега образуют шестигранную структуру. Алмаз (используемый в ювелирных изделиях и режущих инструментах) также является примером; он состоит из чистого углерода. Графит (используется в карандашах и смазочных материалах) также является кристаллом из углерода.
Как растут кристаллы?
В растворе, растворитель (вода) может держать только определенное количество растворенного вещества. Это называется растворимостью раствора. Если температура раствора увеличится, то горячая вода сможет растворить больше твердого вещества, чем холодная вода. Это связано с тем, что молекулы нагретой воды движутся дальше друг от друга, оставляя место для растворения более твердого вещества. Когда твердое вещество перестаёт растворяться, то раствор считается насыщенным.
По мере охлаждения этого раствора молекулы воды снова сближаются, и в растворе остаётся меньше места для удержания такого же количества растворенного твердого вещества. Так как вода отпускает избыток растворенного вещества, то в этот момент кристаллы начинают формироваться и строиться друг на друге. Этот процесс называется рекристаллизацией и, в зависимости от условий, можно получить массу многочисленных мелких или один большой кристалл.
Как формируются кристаллы и как мы контролируем темпы его роста?
В этом эксперименте вы будете выращивать кристаллы из насыщенного раствора. Во время рекристаллизации, начало процесса роста кристаллов называется «зарождением». Кристаллизацию могут инициировать частицы пыли на поверхности раствора, однако эта ситуация неконтролируема. Чтобы получить контролируемый рост, «затравочный кристалл» привязывают к куску нити и погружают в раствор. По мере того, как температура раствора продолжает падать, на нитке накапливается больше кристаллов. Скорость, с которой происходит кристаллизация, будет влиять на качество. Лучшие — это те, которые растут МЕДЛЕННО.
КЛЮЧЕВЫЕ ТЕРМИНЫ
Кристалл — это твердое тело с определенной геометрической формой. Форма состоит из гладких плоских поверхностей, которые встречаются в острых краях или углах.
Кристаллография — отрасль химии, изучающая кристаллы и их структуру.
Нуклеация — когда растворенные молекулы в насыщенном растворе сталкиваются с частицей пыли или твердой поверхностью (например, струной или затравочным кристаллом), они будут склонны адсорбироваться и накапливаться на поверхности. Твердая поверхность обеспечивает участок зарождения для формирования кристаллов.
Рекристаллизация представляет собой процесс, который использовался для очистки твердого вещества путем растворения его в соответствующей жидкости, а затем получение материала, выходящего из раствора в кристаллической форме.
Насыщенный раствор — раствор, в котором в растворителе растворено максимальное количество растворенных веществ.
Затравочный кристалл — начальная поверхность для растущего.
Форма кристалла — атомы, которые занимают позиции с определенными геометрическими отношениями друг с другом. Это структурное расположение его атомов однозначно определяется химией вещества и определяет форму. В кристаллографии формы могут быть сгруппированы в семь систем: кубический, тетрагональный, гексагональный, тригональный, орторомбический, моноклинный, триклинный.
Растворимость — максимальное количество растворенного вещества, которое может растворяться в определенном объеме растворителя при данной температуре, известно как растворимость растворенного вещества. Растворимость растворенного вещества обычно увеличивается с повышением температуры.
Раствор — однородная смесь двух или более веществ. Например, сахар, растворенный в воде, является раствором.
Растворитель — жидкость, в которой растворяется растворенное вещество. В этом проекте растворителем является вода.
Выращивание кристаллов соли в домашних условиях – возможность не только быстро пронаблюдать, как подобные явления происходят в природе с другими материалами, но и получить в результате необычную поделку.
При этом такой процесс полностью безопасен и не требует ни глубоких познаний в химии ни каких-либо реактивов, все предметы и вещества есть у любого человека в доме.
Как вырастить кристаллы из соли в домашних условиях: материал и оборудование
1. Первый и самый основной компонент – соль . Для успеха процесса выращивания кристалла, важно чтобы она была как можно более чистой. Поэтому стоит отдавать предпочтение морской соли, т.к. в поваренной слишком много мелкого мусора. Не рекомендуется также приобретать соль с красителями или иными добавками.
2. Вода , которая должна быть также максимально очищена от посторонних примесей. Если нет возможности использовать дистиллированную, то стоит хотя бы предварительно отфильтровать ее.
3. Неметаллическая емкость для роста кристалла . Ее размер может быть ограничен лишь желаемыми размерами кристалла. Важные требования – материал емкости не должен окрашивать воду или окисляться под воздействием солей. Емкость следует тщательно вымыть. Любые посторонние предметы внутри, даже если это небольшие соринки, могут стать основой для роста для других мелких кристалликов, замедлив рост основного.
4. Небольшой кристаллик соли из пачки , кусочек ветки, лист, проволока, нитка или любой другой объект для основы будущего большого кристалла. Подходящий крупный кусочек соли легко найти в почти пустой солонке. Мелкие частички из нее при использовании высыпаются, а большие не пролазят через отверстия и остаются внутри. Необходимо выбрать самый крупный и имеющий форму, максимально близкую к параллелепипеду.
5. Что-то неметаллическое для помешивания раствора – деревянная палочка , пластиковая или керамическая ложка и т.д.
6. Фильтровальная бумага либо марля .
7. Бумажные салфетки или туалетная бумага .
8. Лак для покрытия готового кристалла .
9. Терпение . Недостаточно знать, как вырастить кристаллы из соли в домашних условиях, надо еще уметь ждать. Мало-мальски приличный по размерам кристалл сформируется не раньше, чем через 3-4 недели.
Как видно, никакого сложного или дорогого оборудования не требуется. Все эти предметы и вещества легко найти в хозяйстве абсолютно у любого человека.
Как вырастить кристаллы из соли в домашних условиях: последовательность действий
Технология получения кристалла из соли очень проста, к тому же процесс требует очень небольшого участия человека, в основном нужно лишь время. Емкость с чистой водой ставится в теплую воду (50-60 градусов, больше не надо), и в нее понемногу засыпают соль, постоянно помешивая раствор. Когда он станет насыщенным, т.е. соли в нем будет уже столько, что она дальше не сможет растворяться, его переливают в чистую емкость так, чтобы осадок из старой в нее не попал. Можно даже дополнительно очистить раствор от примесей, пропустив его через фильтровальную бумагу или сложенную в несколько раз марлю.
Добиться нужной температуры воды для подогрева раствора можно и в отсутствие термометра. Для этого смешивают только что закипевший кипяток и воду комнатной температуры в соотношении примерно 1 к 2.
Для традиционной формы кристалла это будет большая крупинка соли, которую легко найти в любой пачке;
Для вытянутого кристалла в раствор опускают нитку так, чтобы она не касалась стенок и донышка;
Если хочется получить кристалл сложной и причудливой конструкции, то на нитку подвешивают маленькую веточку или изогнутую проволоку.
Зная, как вырастить кристаллы из соли в домашних условиях, можно не ограничивать свою фантазию простыми по форме предметами. Чтобы получить не просто кристалл, а действительно оригинальную поделку, в качестве основы можно поместить в раствор проволоку, изогнутую в виде звезды, снежинки или иной подобной несложной формы. В принципе можно использовать абсолютно любой предмет, не подверженный окислению от солей.
Далее емкость накрывают крышкой, салфеткой, листом бумаги, да в общем-то чем угодно, лишь бы защитить раствор от попадания пыли и посторонних предметов. Храниться емкость с растущим кристаллом должна в темном прохладном месте без сквозняков. Не следует допускать и сильных механических воздействий на нее – слишком частых передвижений, встряхиваний и т.д., а также регулярных и значительных изменений температуры или влажности, т.е. к примеру, в ванную комнату кристалл точно помещать не стоит, как и вблизи плиты на кухне или у отопительных приборов.
Естественно, чем больше растет кристалл, тем меньше остается соли в окружающей его воде. Поэтому для ускорения процесса примерно раз в неделю — десять дней в емкость необходимо добавлять новый насыщенный солью раствор. А если кристалл уже вырос из старого стакана или банки, его можно переложить в большую по размеру, постаравшись не уронить или не разломать при этом, т.к. он очень хрупкий.
Вынутый из раствора кристалл обсушивают от остатков воды, аккуратно промакивая мягкой тканью или обычной бумажной салфеткой. Делать это нужно очень осторожно, потому что кристалл не особо прочен. Для сохранности кристалл покрывают бытовым или маникюрным бесцветным лаком. Если этого не сделать, то жизнь этого красивого предмета будет недолгой. В сухом воздухе остатки воды быстро испарятся, и он рассыплется в порошок, а при избыточной влажности наоборот впитает в себя лишнюю жидкость и растечется в бесформенную кучку отдельных небольших кристалликов или вовсе в кашицу.
Из поваренной соли получатся кристаллы белого цвета.
Если хочется других оттенков, то можно:
Воспользоваться другим видом соли (к примеру, медным купоросом для насыщенно-синего цвета);
Покрыть готовый кристалл не прозрачным, а цветным покрытием;
Добавить в раствор на стадии приготовления кристалла пищевые красители, к примеру, те, что применяются в выпечке или для пасхальных яиц. Однако такие вещества очень ярких цветов дать не могут.
Принципиальной разницы в скорости роста и форме готового кристалла при использовании поваренной или морской соли не будет. Однако во втором случае кристалл получится более плотным по структуре и будет более прочным.
Если кристалл растет немного не той формы, какой хочется, то лишние участки можно аккуратно соскоблить ножом или пилочкой для ногтей, помня при этом, что кристалл очень хрупок. Придать кристаллу нужную форму легко, если обработать те участки, рост которых нежелателен, обычным вазелином или другим густым жирным веществом. Если его понадобится удалить, то это можно сделать ацетоном или спиртом.
Чтобы кристалл расщеплялся, будто ветвясь в разные стороны, в раствор добавляют небольшое количество глицерина.
Меры предосторожности
Поваренная соль – абсолютно безвредное для человека вещество, ведь мы каждый день употребляем ее в пищу без последствий для здоровья. Поэтому соблюдать какую-то технику безопасности при выращивании солевого кристалла нет необходимости.
Однако, чтобы в раствор не попадало посторонних предметов, волосы стоит хотя бы собрать, а лучше покрыть косынкой, а руки – вымыть с мылом или даже надеть резиновые перчатки. А если на руках есть царапинки или ранки, надеть перчатки просто необходимо, иначе крепкий солевой раствор будет сильно щипать. Ничего смертельного или вредного, но ощущения не из приятных. Аналогично руки лучше защитить, если используется соль с красителями, и есть вероятность наличия аллергии на эти красители.
Но вот при работе с медным купоросом и прочими более агрессивными солями надо обязательно соблюдать меры предосторожности, стараясь не вдыхать раствор, не допускать его попадания на кожу, а также находиться в хорошо проветриваемом помещении и не допускать к емкости к растущим кристаллам маленьких детей или домашних животных. Использованные для этого химического опыта емкости ни в коем случае нельзя потом использовать для приема или хранения пищи, лекарств, предметов личной гигиены, косметики, в общем, всего того что впоследствии будет непосредственно контактировать с организмом человека.
Как вырастить кристаллы из соли в домашних условиях: причины неудач
Почему кусочек соли, взятый за основу, растворился вместо того, чтобы формировать вокруг себя кристалл? Это значит, что раствор соли изначально был недостаточно насыщенным. При его приготовлении соль надо понемногу подсыпать до тех пор, пока она уже не перестанет растворяться, а будет выпадать в осадок. Подобрать пропорции пищевой и других солей для приготовления раствора помогут легко находимые в Интернете графики растворимости этих солей в воде определенной температуры.
Если вместо одного в емкости вдруг выросло несколько небольших кристалликов, то это говорит о посторонних примесях в растворе. Это может быть, как недостаточно хорошо профильтрованная вода, так и сор в соли или плохо вымытая емкость, куда был налит раствор.
В чем причина недостаточно равномерной окраски цветного кристалла? Возможно при добавлении красителя его не очень тщательно размешали. А если кристалл большой, и для него солевой раствор приготавливался несколько раз, то в один из разов красителя было добавлено существенно меньше или больше, чем в другие.
Конечно, даже зная, как вырастить кристаллы из соли в домашних условиях и соблюдая все рекомендации, можно получить не совсем то, что хотелось. Это нормально, ведь могут отличаться и условия, в которые растущий кристалл помещен, и используемые для этого вещества. Однако со временем обязательно удастся набить руку, подобрать оптимальные пропорции компонентов и условия для роста кристалла.