Jak vypěstovat krystal. Část 1

Na internetu je mnoho článků o tom, jak krystaly pěstovat. Nejčastěji se krystal pěstuje ze síranu měďnatého (barva je krásná, snadno se získává, snadno se pěstuje).

Do nasyceného roztoku síranu měďnatého se na niti položí semínko (malý krystal), sklenice se překryje gázou a roztok se nechá pomalu odpařovat. Postup je jednoduchý, ale trvá týdny a někdy i měsíce, než krystal vyroste.

Není to možné vrůst krystalů rychleji, např. denně?! Samozřejmě můžete, ale místo jednoho velkého krystalu máte srůst menších krystalů – POLYXTAL – který svým bizarním tvarem není v žádném případě horší, ba dokonce svou krásou předčí krystal pravidelného tvaru.

V tomto článku si řekneme a ukážeme, jak vypěstovat krásné polykrystaly síranu měďnatého (viz obrázek) v co nejkratším čase.

Materiály:

Síran měďnatý 200 g, voda, dóza 0,25 l, tyčinka na zmrzlinu, dóza 0,5 l, nitě.

Krok 1.

V horké čisté vodě (není potřeba vařící voda, 70-80 ˚C) rozpustíme prášek síranu měďnatého (prodává se v jakémkoli zahradním obchodě v oddělení hnojiv) s výpočtem 100-150 g síranu měďnatého na 200 ml z vody. Roztok míchejte tyčinkou, dokud se vitriol nepřestane rozpouštět ve vodě.

Poznámka: Pokud se vám podařilo rozpustit všechen vitriol ve vodě, tak to nestačí a je třeba přidat další. V nádobě na dně by nakonec měla zůstat nerozpustná sraženina.

Naším hlavním cílem je dosáhnout nasyceného stavu roztoku (tj. roztoku, ve kterém se již žádná látka nemůže rozpustit). Chcete-li to provést, musíte v daném objemu kapaliny rozpustit co nejvíce gramů síranu měďnatého.

* Jak docílit nasyceného roztoku nebo jaké množství vitriolu by se mělo ředit ve vodě?

Abychom na tuto otázku odpověděli, podívejme se, jak se mění rozpustnost síranu měďnatého s teplotou (obrázek 1).

Obrázek 1. Změny v rozpustnosti CuSO₄ s teplotou (v gramech na 100 gramů vody)

Jak je vidět z grafu, s rostoucí teplotou se rozpustnost síranu měďnatého poměrně rychle zvyšuje. Ale když teplota dosáhne asi 80 ° C, další zahřívání téměř nevede ke zvýšení rozpustnosti.

Při zahřátí nad 90 stupňů se navíc roztok zakalí a vysrážejí se černé vločky ve formě sraženiny, která ovlivňuje čistotu krystalu.

Proto je optimální teplota rozpouštění síranu měďnatého pro pěstování krystalu 80 stupňů.

Krok 2.

Jakmile dosáhneme nasyceného roztoku, musíme jej přefiltrovat. Jako mezizásobník jsme použili zavařovací sklenici o objemu 0,5 litru. Nalili jsme do něj celý roztok se sedimentem.

Sklenice, ve které krystal pěstujeme, byla opláchnuta od zbytků sedimentu.

Nyní roztok přefiltrujte. Za tímto účelem složíme gázu nebo obvaz do několika vrstev a nalijeme přes ni naši tekutinu.

Sediment zůstává na gáze.

Krok 3.

Do zmrzlinové tyčinky vyřízneme prohlubeň a namotáme kolem ní nit. Na konci nitě uvážeme uzel nebo zavěsíme jakékoli závaží, na kterém následně krystal vyroste.

Krok 4.

Nit s uzlem spustíme do přefiltrovaného nasyceného roztoku tak, aby byl uzel ve středu objemu kapaliny. Výšku uzlu lze upravit namotáním a odvinutím nitě kolem tyčky.

Krok 5.

Sklenici přikryjeme vrstvou gázy a sklenici postavíme na klidné místo se stálou teplotou. Sklenice byla pokryta gázou, aby se do ní nedostal prach a nečistoty. A poklesy teploty a otřesy mohou nepříznivě ovlivnit růst krystalu.

Krok 6.

Jak se roztok ochladí (nejbližší hodina), koncentrace síranu měďnatého v nádobě prudce vzroste, tk. při nižší teplotě se mnohem méně látky rozpustí ve vodě a přebytečná látka vzniklá při ochlazování se vysráží ve formě krystalů.

Jak se ochlazuje, všechen „přebytek“ při dané teplotě přechází látka do pevné fáze a vytváří krystalickou strukturu v centru krystalizace – na niti. V důsledku toho se na niti vytvoří mnoho malých krystalů, které na sebe narůstají novými vrstvami a tvoří krásné polykrystalické tělo.

Poznámka: Krystaly se budou tvořit nejen na niti, ale také na dně a stěnách dózy. To poškodí naše cíle, protože. takové parazitní krystaly si také vezmou materiál z kapaliny pro svou vlastní konstrukci a náš hlavní krystal na niti získá méně materiálu k růstu, a proto bude růst mnohem pomaleji.

Zde je krystal, který vyrostl za 2 hodiny růstu v chladicí vodě. Dobrý začátek. Ale ještě dopředu. Jak vypěstovat krystal dále ve velký a krásný během jediného dne, se dočtete v našem dalším článku.

Mezitím můžete sledovat vše, o čem jsme mluvili v tomto článku, ve video verzi, která podrobně ukazuje všechny fáze pěstování krystalu, popsané výše.

Doufáme, že náš článek a video materiál vám pomohou vypěstovat si vlastní jedinečný krystal, který potěší vás a vaše blízké svou krásou. Hodně štěstí!

Druhá část článku „Jak pokračovat v pěstování velkého krystalu v rychlém čase“ ) čtěte zde:

Jak pěstovat krystaly?

1 Městská rozpočtová všeobecně vzdělávací instituce „Střední komplexní škola č. 29“ městského okresu Nižněkamsk Republiky Tatarstán

Sachabieva L.R. 1

1 Městská rozpočtová všeobecně vzdělávací instituce „Střední komplexní škola č. 29“ městského okresu Nižněkamsk Republiky Tatarstán

Autor práce byl oceněn diplomem vítěze II

Text práce je umístěn bez obrázků a vzorců.
Plná verze práce je k dispozici v záložce “Job Files” ve formátu PDF

Během procházky v parku jsem si všiml sněhu, respektive jeho křupání. A přemýšlel jsem o otázce: „Proč křupe sníh pod nohama?“ Když jsem přišel domů, rozhodli jsme se s tátou najít odpovědi. A zjistili jsme, že sníh je spousta sněhových vloček a sněhové vločky jsou krystaly zmrzlé vody. Ale co jsou krystaly a jak vznikají? Tak se zrodilo téma studie: „Jak pěstovat krystaly?“

Relevance práce spočívá v tom, že pěstování krystalů je fascinující činností a také nalezení něčeho zajímavého a neobvyklého v okolí, v tom, co je k dispozici pro pozorování a studium, nevyžaduje zvláštní náklady. Například sůl. Sůl, která je na každém stole, v každé domácnosti, známá i známá, neznámá i tajemná!

Cíl výzkumné práce: pěstování krystalů mořské soli v domácích podmínkách.

Stanovili jsme si následující úkoly:

• studovat literaturu k tématu;
• experimentálně prozkoumat vlastnosti soli;
• seznámit se s metodami pěstování krystalů;
• provádět pozorování procesu tvorby krystalů (krystalizace);
• vypracovat doporučení pro pěstování krystalů.

Předmět studia: krystaly soli.

Předmět výzkumu: sůl.

Předpokládal jsem, že za určitých podmínek by se mohly objevit krystaly soli. Krystaly by se daly pěstovat doma.

Výzkumné metody: pozorování, experimenty, výzkum, studium literatury, zkoumání ilustrací.

Teoretická část

Co jsou krystaly? Krystaly, přeloženo z řečtiny, (krystallos) led.

Podle encyklopedie je krystal pevná látka.

Krystaly jsou úžasným přírodním úkazem. Velikosti, barvy a tvary krystalů někdy překvapují svou neobvyklostí. Zdá se, že krystaly jsou vzácným jevem, ale ve skutečnosti se s nimi setkáváme všude. Sůl, cukr, sníh, led, jíl a písek nejsou nic jiného než krystaly.

Krystaly rostou přichycením částic látky z kapaliny nebo páry.

Krystaly mohou být přírodního původu nebo umělé, pěstované ve speciálně vytvořených podmínkách. A každý člověk, pokud je to žádoucí, může snadno pěstovat krystaly doma.

Sůl. Co je na ní neobvyklého? Je známo, že sůl se dobře rozpouští ve vodě a tvoří bezbarvé krystaly, podobné kostkám.

Ale při bližším zkoumání soli jsem si uvědomil, že o ní vím jen velmi málo. Chtěl jsem se naučit, jak pěstovat krystaly soli. Chápal jsem, že to vyžaduje určité podmínky a samozřejmě znalosti, které mi chyběly. V knihách jsem našel mnoho důležitých a zajímavých věcí.

Z knih jsem se dozvěděl, že krystaly se získávají v laboratoři, ale nacházejí se i v přírodě. Například sněhové vločky, vzory z námrazy na okenních tabulkách a jinovatka zdobící větve stromů v zimě. Sněhové vločky jsou ledové krystaly, přesněji řečeno, srůsty jednoduchých ledových krystalů – jehliček a destiček. Tvary ledových krystalů, sněhu a námrazy jsou úžasně krásné.

Dodatek. Obr. 1 a Obr. 2

Mezi krystaly patří také diamanty, rubíny, safíry a další drahé kameny. Jsou široce používány lidmi v různých oblastech činnosti (věda, průmysl, optika, elektronika).

Rozhodl jsem se, že si všechno zkontroluji sám, a jako základ jsem vzal obyčejnou mořskou sůl, kterou najdete v každém bytě.

Po analýze dostupného materiálu a určení výzkumných metod jsem provedl experimentální práci na pěstování krystalů doma. (Obr. 3)

Praktická část

Zažijte “odpařování soli”

Vzal jsem sklenici, nalil do ní vodu, přidal sůl s barvivem a zamíchal. (Obr. 4) Nabral jsem ze sklenice malé množství solného roztoku na lžíci a postavil ji na oheň. (Obr. 5) Po zahřátí se voda odpařila a na dně lžíce zůstaly krystalky soli. (Obr. 6, 7)

Závěr: Když se slaná voda odpařuje, tvoří se krystaly.

Poté, co jsem zjistil vlastnosti a kvality soli, jsem předpokládal (vyslovil hypotézu), že budu schopen vypěstovat krystaly soli doma, a začal jsem pěstovat krystaly mořské soli ze solného roztoku.

Experiment “Pěstování krystalů z mořské soli”

Vzal jsem sůl, nasypal ji do nádoby s teplou vodou a míchal, dokud se nerozpustila. Přidal jsem další sůl a znovu míchal. Tento krok jsem opakoval, dokud se sůl nepřestala rozpouštět a nezačala se usazovat na dně. (Obr. 8, 9)

Do roztoku jsem vložil vlněnou nit, připevněnou k tyčce tak, aby se nit nedotýkala stěn nádoby, a začal jsem pozorovat. (Obr. 10, 11)

Po pěti dnech jsem si všiml, že v nádobě je méně vody (vypařila se) a na stěnách, kde voda nebyla, se vytvořily usazeniny soli.

Přemýšlela jsem, jestli se na mé niti neobjevily krystalky. Rozhodla jsem se nit vyndat z roztoku a vytvořily se na ní krystalky soli, ale nebyly velké. (Obr. 12,13, XNUMX)

Po analýze získaného výsledku jsem se rozhodl počkat dalších pět dní a umístil jsem nádobu s krystaly poblíž topného systému.

Všiml jsem si, že po pěti dnech (a to uplynulo teprve deset dní) se voda v solném roztoku poblíž topného systému odpařila. Došli jsme k závěru, že voda se v blízkosti topného systému odpařuje rychleji.

Výsledek: získali jsme krystalky mořské soli. (Obr. 14, 15)

Krystaly hrály a stále hrají důležitou roli v lidském životě. Krystaly se široce používají ve vědě, průmyslu, optice a elektronice. Krystaly se získávají v laboratoři, ale vyskytují se i v přírodě.

Během práce na projektu jsem se dozvěděl/a, že krystal je pevné skupenství, má určitý tvar, barvu a určitý počet stěn. Dozvěděl/a jsem se o rozmanitosti a použití krystalů. Naučil/a jsem se, jak pěstovat krystaly pomocí horkého nasyceného roztoku. K pěstování krystalů lze použít různé látky: mořskou sůl, síran měďnatý, jedlou sodu a vodu. Vypěstoval/a jsem krystaly z mořské soli.

Uvědomil jsem si, že aby se krystal objevil, je nutné dodržovat přesné pokyny, být trpělivý a pracovitý. Krystal lze při správném zpracování skladovat poměrně dlouhou dobu.

Seznam odkazů a literatury

1. „Sůl. Světové dějiny od A do Z“. Encyklopedie pro rodinné čtení. Sbírka, Petrovskij T., Koro N., Jagodina O., 2022
2. Encyklopedie krystalů, Hall Judy, 2023
3. Encyklopedie s vzdělávacími úkoly „Vědecké experimenty“ Astakhova Polina, 2021
4. Internetové zdroje https://nsportal.ru/detskiy-sad/okruzhayushchiy-mir/2019/01/28/opyt-vyrashchivanie-kristallov-iz-povarennoy-soli
5. Internetové zdroje https://sibmama.ru/vyrashivanie-kristal.htm
6. Internetové zdroje https://legkovmeste.ru/kulinariya/kak-vyrastit-kristall-iz-soli-v-domashnix-usloviyax.html

Obr. 1 Tvary krystalů ledu, sněhu a námrazy jsou úžasně krásné.

Obr. 2 Tvary krystalů ledu, sněhu a námrazy jsou úžasně krásné.

Obr. 3 Formy krystalů mořské soli.

Obr. 4 Vzal jsem sklenici, nalil do ní vodu, obr. 5 Postavil jsem ji na oheň.

přidaná sůl s potravinářským barvivem, promíchaná.

Obr. 6, 7 Na dně lžičky zůstávají krystalky soli.

Obr. 8, 9 Na dně lžičky zůstávají krystalky soli.

Obr. 10,11 Do roztoku jsem vložila vlněnou nit, připevněnou k tyčce tak, aby se nit nedotýkala stěn nádoby.

Obr. 12, 13 Na niti se vytvořily krystalky soli, ale nebyly velké.

Obr. 14, 15 Na niti se vytvořily krystalky soli, ale nebyly velké.