Кристаллы выращивание: Ошибка 404. Запрашиваемая страница не найдена

Содержание

Выращивание кристаллов. Как вырастить кристалл. Кристаллы поваренной соли, кристаллы медного купороса

Выращивание кристаллов.Что нужно знать!

Выращивание кристаллов — процесс очень интересный, но бывает достаточно длительным. Полезно знать, какие процессы управляют его ростом; почему разные вещества образуют кристаллы различной формы, а некоторые их вовсе не образуют; что надо сделать, чтобы они получились большими и красивыми.
Если кристаллизация идёт очень медленно, получается один большой кристалл (или монокристалл, например при выращивании искусственных камней), если быстро — то множество мелких (или поликристалл, например металлы).

Выращивание кристаллов в домашних условиях производят разными способами. Например, охлаждая насыщенный раствор. С понижением температуры растворимость веществ уменьшается (в основном, это касается безводной соли), 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 твёрдых примесей (скажем, пыли), зародышей образуется немного, и постепенно они превращаются в красивые кристаллики правильной формы. При быстром охлаждении возникает много мелких кристалликов, почти никакой из них не имеет правильную форму, ведь их растёт множество и они мешают друг другу.

Кристалл сахара

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. Оставьте открытым сосуд с раствором при комнатной температуре на длительный срок, накрыв его листом бумаги, — вода при этом будет испаряться медленно, и пыль в раствор попадать не будет. 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.

По мере испарения воды в сосуд следует подливать свежий раствор. 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 октаэдр, если используете соль хромокалиевых квасцов, ромб — если используете медный купорос.

Кристаллы
калий-алюминиевых квасцов

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

Но, есть некоторые особенности их хранения (конечно каждая соль и вещество имеют свои особенности). Например, если кристаллик квасцов оставить открытым в сухом воздухе, он, постепенно теряя содержащуюся в нём воду, превратится в невзрачный серый порошок. Чтобы предохранить его от разрушения, можно покрыть бесцветным лаком. Медный купорос и поваренная соль — более стойки и Вы смело можете с ними работать.

Как вырастить кристалл

Кристалл йодида калия
(KI)

Вырастить кристалл 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).
В домашних условиях, конечно, всего этого у нас не получится, поэтому поступим другим образом. Будем выращивать

кристаллы соли. У всех у нас есть дома обычная пищевая соль (как наверное, знаете, что её химическое название хлорид натрия NaCl). Подойдёт и любая другая соль (соль — с химической точки зрения), например, можно получить красивые синие кристаллы из медного купороса или или любого другого купороса (например железного). Можно использовать квасцы (двойные соли металлов серной кислоты), тиосульфата натрия (раньше использовался для изготовления фотографий). Для всех этих солей (да и вообще для соли) не требуется особых каких-то условий: сделали раствор, опустили туда «зародыш» (всё это подробно описано ниже) и растёт он себе, каждый день прибавляя в росте.
Да, не следует раскрашивать раствор, где растёт Ваш кристалл, например красками или чем нибудь подобным, — это лишь испортить сам раствор, а кристалл всё же не покрасит! Лучший способ получить цветные кристаллы — это подобрать нужную по цвету соль! Но будьте внимательными: например кристаллы жёлтой кровной соли имеют красно-оранжевый цвет — а раствор получается жёлтым.
Вот теперь можем приступить!

Выращивание кристаллов поваренной соли

Кристаллы поваренной соли
(NaCl)

Кристаллы поваренной соли — процесс выращивания не требует наличия каких-то особых химических препаратов. У нас всех есть пищевая соль (или поваренная соль), которую мы принимаем в пищу. Её также можно назвать и каменной — всё одно и то же. Кристаллы поваренной соли NaCl представляют собой бесцветные прозрачные кубики. Начнём. Разведите раствор поваренной соли следующим образом: налейте воды в ёмкость (например стакан) и поставьте его в кастрюлю с тёплой водой (не более 50°С — 60°С). Конечно, в идеальном варианте, если вода не будет содержать растворённых солей (т.е. дистиллированная), но в нашем случаем можно воспользоваться и водопроводной. Насыпьте пищевую соль в стакан и оставьте минут на 5, предварительно помешав. За это время стакан с водой нагреется, а соль растворится. Желательно, чтобы температура воды пока не снижалась. Затем добавьте ещё соль и снова перемешайте. Повторяйте этот этап до тех пор, пока соль уже не будет растворяться и будет оседать на дно стакана. Мы получили насыщенный раствор соли. Перелейте его в чистую ёмкость такого же объёма, избавившись при этом от излишек соли на дне.

Выберите любой понравившийся более крупный кристаллик поваренной соли и положите его на дно стакана с насыщенным раствором. Можно кристаллик привязать за нитку и подвесить, чтобы он не касался стенок стакана. Теперь нужно подождать. Уже через пару дней можно заметить значительный для кристаллика рост. С каждым днём он будет увеличиваться. А если проделать всё то же ещё раз (приготовить насыщенный раствор соли и опустить в него этот кристаллик), то он будет расти гораздо быстрее (извлеките кристаллик и используйте уже приготовленный раствор, добавляя в него воды и необходимую порцию пищевой соли). Помните, что раствор должен быть насыщенным, то есть при приготовлении раствора на дне стакана всегда должна оставаться соль (на всякий случай). Для сведений: в 100г воды при температуре 20°С может раствориться приблизительно 35 г поваренной соли. С повышением температуры растворимость соли растёт.
Так выращивают кристаллы поваренной соли (или кристаллы соли, форма и цвет которых Вам больше нравится)

Выращивание кристаллов медного купороса

Кристаллы медного купороса

— выращиваются подобным образом, также, как с поваренной солью: сначала готовится насыщенный раствор соли, затем в этот раствор опускается понравившийся маленький кристаллик соли медного купороса.
Внимание! медный купорос- — химически активная соль! Поэтому для удачности опыта в этом случае воду нужно взять дистиллированную, т.е. не содержащую других растворённых в ней солей. Из под крана воду тоже лучше не брать, так как она во-первых содержит растворённые соли, во-вторых может быть сильно хлорированной. Примеси (особенно карбонаты в жёсткой вроде) вступают в химические реакции с медным купоросом, из-за чего раствор сильно портится
Если всё в порядке, — продолжим. Если Вы решили не переливать раствор из ёмкости, в которой первоначально рос маленький кристаллик, тогда подвесьте кристаллик, что бы он не касался других кристалликов, оставшихся на дне!

Выращивание кристаллов производят не только из растворов, но и из расплавов соли. Ярким примером могут служить жёлтые непрозрачные кристаллы серы, имеющие форму ромба или вытянутых призм. Но с серой, особо, работать не советую. Газ, образующийся при её испарении, вреден для здоровья.
Можно избежать роста отдельных граней кристаллика. Для этого эти грани надо нанести раствор вазелина или жира.

Выращивание кристаллов меди

: Кристаллы меди (Cu)

Теперь вырастим красные кристаллы меди. Нам необходимы медный купорос, поваренная соль, стальная пластинка по форме сечения ёмкости (немного меньшего периметра. Можно использовать стальную стружки или кнопки), где будут расти кристаллы меди и кружок из промокательной бумаги в форме сечения. Итак, положите немного медного купороса на дно пузырька (желательно равномерно по площади). Сверху насыпьте поваренной соли и закройте всё это вырезанным кружком бумаги. На неё положите железную пластинку (или засыпьте стальной стружкой). Всё это вместе надо залить насыщенным раствором поваренной соли (такой раствор мы готовили из поваренной соли). Оставьте ёмкость приблизительно на неделю. За это время вырастут иглоугольные красные кристаллы меди.

Когда идёт процесс роста старайтесь не переносить ёмкость, а также очень нежелательно изымать кристаллики из раствора.

Можно вырастить кристалл разноцветным и многослойным. Их получают путём приготовления растворов квасцов (двойные соли серной кислоты) и переносят поочерёдно выращиваемый кристаллик из одного раствора в другой.

Если смешать горячие концентрированные растворы сульфатов алюминия Al2(SO

4)3 и калия K2(SO4), а полученный раствор охладить, то из него начнут кристаллизоваться квасцы — двойной сульфат калия и алюминия 2KAl(SO4)2•12Н2О. Квасцы растворяются в воде так: 5,9 г на 100 г воды при 20 °С, но уже 109 г — при 90 °С в пересчёте на безводную соль. При хранении на воздухе квасцы выветриваются. При температуре 92,5 °С они плавятся в своей кристаллизационной воде, а при нагревании до 120 °С обезвоживаются, переходя в жжёные квасцы, которые разлагаются лишь при температуре выше 700 °С. Молекулы воды, входящие в состав квасцов, связаны химической связью с ионами калия и алюминия, поэтому соли квасцов имеют формулу, которую правильнее записывать в виде комплексной соли [K(H2O)6][Al(H2O)6](SO4)2.

Кое-что о жидких кристаллах

Жидкие кристаллы — это вещества, которые ведут себя одновременно как жидкости и как твёрдые тела. Молекулы в жидких кристаллах, с одной стороны, довольно подвижны, с другой — расположены регулярно, образуя подобие кристаллической структуры (одномерной или двумерной). Часто уже при небольшом нагревании правильное расположение молекул нарушается, и жидкий кристалл становится обычной жидкостью. Напротив, при достаточно низких температурах они замерзают, превращаясь в твёрдые тела. Регулярное расположение молекул в жидких кристаллах обусловливает их особые оптические свойства. Их свойствами можно управлять, подвергая действию магнитного или электрического поля. Это используется в жидкокристаллических индикаторах часов, калькуляторов, компьютеров и последних моделей телевизоров.

Итак, процесс выращивание кристаллов в домашних условиях разделим на основные этапы:

Этап 1: Растворить соль, из которой будет расти кристалл, в подогретой воде (подогтерть нужно для того, чтобы соль растворилось немного больше, чем может раствориться при комнатной температуре). Растворять соль до тех пор, пока будете уверены, что соль уже больше не растворяется (раствор насыщен!). Рекомендую использовать дистиллированную воду (т.е. не содержащую примесей других солей)
Этап 2: Насыщенный раствор перелить в другую ёмкость, где можно производить выращивание кристаллов (с учётом того, что он будет увеличиваться). На этом этапе следите, чтобы раствор не особо остывал.
Этап 3: Привяжите на нитку кристаллик соли, нитку привяжите например к спичке и положите спичку на края стакана (ёмкости), где налит насыщенный раствор (этап 3). Кристаллик опустите в насыщенные раствор.
Этап 4: Перенесите ёмкость с насыщенным раствором и кристалликом в место, где нет сквозняков, вибрации и сильного света (выращивание кристаллов требует соблюдение этих условий).
Этап 5: Накройте чем-нибудь сверху ёмкость с кристалликом (например бумагой) от попадания пыли и мусора. Оставьте раствор на пару дней.

Важно помнить!

1. кристаллик нельзя при росте без особой причины вынимать из раствора
2. не допускать попадание мусора в насыщенные раствор, наиболее предпочтительно использовать дистиллированную воду
3. следить за уровнем насыщенного раствора, периодически (раз в неделю или две) обновлять при испарении раствор

Графики растворимости соли в воде

Выращивание кристаллов. ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ!

Набор Attivio Лаборатория кристаллов 506

С помощью этого набора ребенок сможет вырастить поли- и монокристаллы восьми структур и цветов из разных химических реактивов без применения красителей, узнать, что такое кристаллизация, как форма кристалла связана с химической формулой того или иного вещества, а также вырастить светящиеся кристаллы коралловой формы на двух красивых ложементах при помощи химической реакции всего за 6 часов! Покрасив кристаллы бесцветным лаком, юный исследователь предохранит их от выветривания и сохранит на долгие времена!

Набор упакован в коробку размером 360х260х65 мм и содержит полную инструкцию с описанием всех химических процессов и экспериментов формата А5.

При помощи данного набора можно вырастить следующие кристаллы:

  • Синий кристалл из меди сернокислой  
  • Зеленый кристалл из железа сернокислого
  • Красный кристалл из гексацианоферрата (III) калия
  • Желтый кристалл из гексацианоферрата (II) калия
  • Салатовый кристалл из сульфата железа-аммония
  • Прозрачный кристалл из лимонной кислоты
  • Сиреневый кристалл из перманганата калия
  • Фиолетовый кристалл из алюмокалиевых квасцов
  • Синий быстрорастущий кристалл
  • Белый быстрорастущий кристалл

В комплекте:

  • Медь сернокислая
  • Железо сернокислое
  • Гексацианоферрат калия (III)
  • Гексацианоферрат калия (II)
  • Сульфат железа-аммония
  • Лимонная кислота
  • Перманганат калия
  • Алюмокалиевые квасцы
  • Карбамид
  • Краситель синий
  • Краситель фосфоресцирующий
  • Раствор поливинилового спирта
  • Мерный стакан 250 мл
  • Чашка петри
  • Пипетка Пастера
  • Фильтровальная бумага
  • Нить хлопчатобумажная
  • Бесцветный лак
  • Пинцет
  • Мерная ложечка
  • Основа для поликристалла
  • Перчатки одноразовые — 2 шт.
  • Палочка для размешивания — 10 шт.
  • Инструкция

Характеристики:

  • 10 кристаллов в одном наборе
  • Рекомендованный возраст от производителя: от 8 лет
  • Срок годности 3 года
  • Размер упаковки: 360х260х65 мм
  • Масса: 800 грамм

2016 ноябрь_МБОУ г. Мурманска СОШ № 45 Никитина Н.В.Проект «Выращивание кристаллов»

Проект «Выращивание кристаллов»

 

Актуальность.

В последнее время появилось много интересных интеллектуальных игр «Вырасти кристаллы», «Юный химик», «Домашняя лаборатория». Это дает возможность познавать удивительный мир химических веществ. Мы решили не просто вырастить кристаллы, но и изучить, как на это будут влиять температура воздуха и освещенность, температура раствора.

Данные нашего проекта можно использовать на уроках окружающего мира и химии.

Цель проекта:

Научить учащихся выращивать кристаллы из поваренной соли, сахара, сульфат меди CUSO4 (вещество ядовито), дигидрофосфата аммония NH 4H 2PO4.

Задачи проекта:

  1. Познакомить учащихся с методикой выращивания кристаллов разных веществ.
  2. Учить учащихся фиксировать данные эксперимента в дневнике наблюдений.
  3. Учить анализировать и систематизировать полученных данные опытов, делать выводы и умозаключения.

Объект: поваренная соль, сахар, сульфат меди CUSO4 (вещество ядовито). Оборудование: перчатки, чашки (одноразовая посуда для выращивания кристаллов), мерная ложка,  деревянные палочки, ложка для размешивания.

Внимание! При попадании реактивов на кожу или в глаза немедленно промойте их проточной водой!

 

Ход работы

  1. Рассказ учителя.

Выращивание кристаллов в домашних условиях разными способами.

Раствор – это жидкость с растворившимся в воде каким-либо веществом. У каждого вещества есть свой предел растворимости в воде — раствор, вместивший в себя максимально возможное количество  растворяемого вещества, называется насыщенным раствором. Именно из таких растворов и получают кристаллы.   

Выращивание кристаллов в домашних условиях производят разными способами. Выращивать кристаллы можно, например, охлаждая насыщенный раствор. С понижением температуры растворимость веществ уменьшается (в основном, это касается безводной соли), и они, как говорят, выпадают в осадок.

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.

  1. Методика выращивания кристаллов из поваренной соли.

Возьмите стакан горячей воды (желательно дистиллированной) и добавьте 5-6 столовых ложек соли и перемешайте до полного растворения. Затем добавьте ещё 2-3 мерные ложки соли и растворите её. Повторяйте этот этап до тех пор, пока  соль перестанет растворяться и будет оседать на дно.  Насыщенный раствор соли переливают в чистую емкость. На нитку выбираем и привязываем 3-4 крупных кристалла соли. К деревянной палочке привязать нитку с кристаллами соли и опустить в насыщенный раствор. Емкость закрыть сверху бумагой, чтобы не попадала пыль. Раствор оставляем на несколько дней, пока не вырастут кристаллы.

  1. Методика выращивания кристаллов сахара.

В четверти стакана горячей воды растворите 3 столовых ложки сахара. Это сахарный сироп. Возьмите деревянные палочки (по количеству детей). Обмакните палочки в сахарный сироп, затем обваляйте в сахаре (оставьте место для  «ручки»). Дайте заготовкам просохнуть. Через 3 часа заготовки будут готовы. Затем готовим насыщенный раствор. В стакан горячей воды добавить 1,5 стакана сахарного песку и размешать до полного растворения. Можно добавить красители. Тогда кристаллы будут цветными. Опустим палочки с кристаллами сахара в раствор и закрепим их. Оставим раствор на несколько дней.

  1. Методика выращивания кристаллов сульфат меди CUSO4.

Медный купорос продаётся в хозяйственных магазинах. Для выращивания нужно использовать только дистиллированную воду. Продается в автомагазинах, аптеках. Работать можно только в защитных перчатках. Вещество ядовито. При попадании на кожу, следует промыть водой. В стакан теплой воды  добавляем мерные ложки медного купороса и размешиваем для полного растворения. Привязываем пуговицу к нитке. На ней будет расти кристалл. Опускаем нитку в стакан с раствором и оставляем на несколько дней.

  1. Работа с дневником наблюдений.

Каждый день учащиеся осматривают нитки с «затравками» для роста кристаллов. Затравки сдвигать нельзя. Линейкой аккуратно измеряют через стекло стакана размер кристаллов и фиксируют в дневнике наблюдений. Наблюдения следует проводить в одно и то же время.

Дневник наблюдений

Дата

Поваренная соль

Сахар

Сульфат меди CUSO4

Примечание

 

 

 

 

 

Выводы: ….

 

Кристаллы сульфата меди CUSO4

 

Кристаллы поваренной соли

 

 

 

Кристаллы сахара

 

 

Проект можно преобразовать в научно-исследовательскую работу, если изменять условия выращивания кристаллов: освещенность, температуру раствора, температуру воздуха, концентрация раствора и т.д.

Выводы:

1.Научились проводить опыты с химическими веществами согласно инструкции учителя.

2. Ученики научились выращивать кристаллы и фиксировать полученные данные в дневнике наблюдений.

3. Учились анализировать и систематизировать полученные данные.

Лаборатория роста кристаллов

 

 Из истории   Научные задачи  Прикладные задачи   Партнеры  Производство кристаллов   

Сотрудники лаборатории

Штатная численность лаборатории составляет около 50 человек, поскольку в состав подразделения входит опытное производство, включающее ростовой участок, участок оптико-механической обработки кристаллов, участок подготовки шихты и химобработки изделий, участок сборки сцинтиблоков, группу инженерно-технического обеспечения. Заведующий лабораторией – к.х.н. Шлегель Владимир Николаевич. 

Из истории

Подразделение было выделено из лаборатории эпитаксиальных слоев в отдельную научно-технологическую группу, в которой сочетаются НИОКР и опытное производство кристаллов, в конце 1991 года. Этому предшествовал период интенсивного формирования тематики, начавшийся с того, что перед небольшим коллективом сотрудников академиком Ф.А. Кузнецовым была поставлена задача автоматизации процесса выращивания лазерных кристаллов двойных щелочно-редкоземельных молибдатов и вольфраматов низкоградиентным методом Чохральского. Созданный А.А. Павлюком, низкоградиентный метод Чохральского являлся ключевой составляющей разработки, поскольку, используя традиционные подходы, не удавалось вырастить кристаллы этих соединений. Впервые соединения были синтезированы в лаборатории синтеза и роста монокристаллов РЗЭ и обладали рядом преимуществ по сравнению с известными лазерными материалами.

В составе лаборатории эпитаксиальных слоев сотрудники группы успешно участвовали в разработке и внедрении автоматизированных технологий выращивания лазерных и других функциональных кристаллов в отраслевые институты и на промышленные предприятия бывшего СССР – ГОИ им. С.И. Вавилова (Ленинград), НПО «Монокристаллреактив» (Харьков), Кироваканский химзавод, Красноярский завод цветных металлов и др. 

Момент административного выделения подразделения совпал со временем распада СССР и началом рыночных реформ. После 1992 года производство кристаллов на промышленных предприятиях, где институт внедрил технологии роста кристаллов, было свернуто, причем некоторые предприятия оказались за пределами России. Сохранить и далее развивать научно-технический потенциал в условиях резкого сокращения бюджетного и хоздоговорного финансирования удалось, организовав экспортно-ориентированное производство сцинтилляционных кристаллов германата висмута Bi4Ge3O12 (BGO). Кредитные ресурсы, необходимые для создания производственных мощностей, были получены благодаря поддержке Российским Фондом технологического развития (РФТР) проекта «Совершенствование технологии выращивания большеразмерных кристаллов германата висмута и создание на этой основе экспортно-ориентированного опытного производства сцинтилляционных элементов» с финансированием на возвратной основе. После успешного выполнения этого проекта в 1997-1998 гг. институт сумел занять достойное место на мировом рынке сцинтилляционных кристаллов.  

Фундаментальные научные задачи 

Фундаментальные исследования лаборатории, тесно связанные с решением прикладных задач, направлены, в первую очередь, на развитие научных основ процесса выращивания кристаллов из расплава разработанной в институте низкоградиентной модификацией метода Чохральского (LTG Cz – low thermal gradient Czochralski technique).

Направления фундаментальных исследований

  • Изучение формообразования кристаллов смешанных оксидов и их морфологии в условиях низких градиентов температуры и доминирования послойного механизма роста; изучение макрорельефа поверхности и реальной структуры кристаллов.
  • Изучение связи свойств и реальной структуры кристаллов с условиями роста, формообразованием, стехиометрией и с примесным составом.
  • Моделирование тепло-массопереноса в условиях низкоградиентного метода; анализ динамики процесса выращивания, как объекта управления, получение необходимых для этого физико-химических констант.

Объекты

Сотрудниками лаборатории были детально изучены условия выращивания в низких градиентах ряда совершенных оксидных сцинтилляционных кристаллов – Bi4Ge3O12 (BGO), CdWO4, ZnWO4 ,а также других оксидных функциональных кристаллов, в частности, LiNbO3, Bi12GeO20, Bi12SiO20, Pb2MoO5 и т.п. 

В настоящее время основными объектами исследований являются кристаллы ZnMoO4, Li2MoO4, Na2Mo2O7, PbMoO4 и другие кристаллы, используемые в качестве рабочего тела в криогенных болометрах, применяемых в астрофизике частиц для поиска т.н. редких событий – двойного безнейтринного бета-распада и обнаружения гипотетических частиц WIMP. Для экспериментов в этой области требуются высокосовершенные изотопно-обогащенные сцинтилляционные кристаллы с низким уровнем радиоактивного фона. Первым шагом в этом направлении было выращивание в 2009 г. моноизотопного по кадмию кристалла 106CdWO4.) с уникальным (87%) коэффициентом использования ограниченного количества сырья (265 г), синтезированного ЗАО НеоХим. В последние годы были успешно выращены кристаллы Zn100MoO4 и Li2100MoO4 и др. для международных проектов LUMINEU, AMoRE‑II и CUPID‑Mo. На первой стадии этих работ использовался оксид 100Mo2O3; позднее в качестве исходного сырья служил металлический молибден, обогащенный изотопом 100Mo. 

 

Прикладные задачи, решаемые и разрабатываемые лабораторией  

  • Разработка и модернизация ростового оборудования с автоматическим весовым контролем для выращивания кристаллов низкоградиентным методом Чохральского.
  • Разработка технологии производства оксидных кристаллов, начиная от синтеза особочистых веществ– прекурсоров роста кристаллов (Bi2O3; WO3; MoO3 и др.), заканчивая обработкой кристаллов и рециклированием отходов изотопно-обогащенного сырья.
  • Развитие методов контроля и системы управления качеством в производстве кристаллов и изделий на их основе.

 

Научные и производственные связи, партнеры  

Подразделение тесно сотрудничает со следующими институтами и организациями:

  • Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН
  • Институт теплофизики им С.С. Кутателадзе СО РАН
  • Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
  • ГП «Германий», Красноярск

 

Зарубежные связи

  • Институт ядерных исследований НАН Украины
  • Институт химии конденсированных сред, Бордо, Франция (Institut de chimie de la matière condensée de Bordeaux)
  • Институт космической астрофизики, Орсей, Франция (Institut d’Astrophysique Spatiale)
  • Центр ядерной спектрометрии и масс-спектрометрии, Орсей, Франция (Centre de spectrométrie nucléaire et de spectrométrie de masse)
  • Institute for Basic Science, Daejeon,Korea

Экспортно-ориентированное производство кристаллов германата висмута

Финишным продуктом производства являются сцинтилляционные элементы на основе кристаллов BGO, а также сцинтиблоки и детектирующие матрицы. Вес кристаллических буль BGO, выращиваемых методом LTG Cz на разработанных в ИНХ производственных установках НХ780, достигает 70 кг. Кристаллы, выращиваемые однократной кристаллизацией, имеют радиационную стойкость на уровне ~106 рад.

Стадии производства элементов на основе кристаллов BGO Производственная ростовая установка НХ780

 

Стабильная технология – результат многолетнего исследований и сотрудничества лаборатории с другими институтами СО РАН – ИЯФ, ИГиГ и ИАиЭ, а также с ФТИ РАН, начало которому было положено ещё в бывшем СССР. Поскольку радиационная стойкость зависит как от условий роста, так и от присутствия примесей на уровне долей ppm, ключевую роль в достижении стабильности играет организация в ИНХ синтеза исходного оксида висмута в и контроль всех стадий производства.

Среди зарубежных потребителей кристаллов BGO, производимых институтом, насчитывается более трех десятков научных организаций и фирм. В ряде случаев ИНХ СО РАН являлся единственным производителем, обеспечивающим требуемое экстремальное качество кристаллов для крупных физических проектов:

  • Еще в 1999 г. 48 кристаллов BGO размером 20x90x(310-345) мм3 были изготовлены для вето-экрана спектрометра IBIS – одного из двух основных инструментов международной орбитальной астрофизической лаборатории INTEGRAL (INTErnational Gamma Ray Astrophysics Laboratory), созданной в рамках Европейского космического агентства. Выведенная на орбиту российской ракетой “Протон” в октябре 2002 года, эта лаборатория до сих пор играет важную роль в исследованиях ученых Европы, США и России.
  • В 2013 году в Норильске успешно завершила полет запущенная в Швеции международная стратостатная станция POGoLite, целью которой являлось изучение поляризованного гамма-излучения вселенной. Для этого проекта ИНХ изготовил более 400 высококачественных кристаллов BGO сложной формы с общим весом более 300 кг.
  • С марта 2015 в составе гамма-спектроскопа межпланетного зонда Dawn, запущенного NASA в 2007, кристалл BGO, выращенный в ИНХ, вращается вокруг карликовой планеты Церера.
  • В 2009-2011 гг. в ИНХ было изготовлено 1260 клиновидных кристаллов 20-ти типоразмеров общим весом 1,8 тонны для 4πэлектромагнитного калориметра Отделения ядерной физики университета, Университета Тохоку, Сендай.
  • В 2011-2013 гг. радиационно-стойкие кристаллы сложной формы изготовлены для рентгеновского космического телескопа ASTRO-H, разработанного Японским агентством аэрокосмических исследований (JAXA).

 

Российский рынок

Потребление кристаллов BGO в России постепенно нарастает, однако оно остается недостаточным, чтобы сделать его рентабельным, и именно экспортная основа создала возможность обеспечить высококачественными кристаллами отечественных  приборостроителей. С другой стороны, хотя объем российского рынка относительно невелик, он связан с решением государственных задач первостепенной важности – геологоразведкой, системами обнаружения ВВ, промышленной томографией на предприятиях ВПК и др.

Сотрудники

 

Заведующий лабораторией к.х.н. ШЛЕГЕЛЬ 
Владимир Николаевич
59-69 330-34-88
Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
241(всп.)
Материально-ответственн. ЗУЕВА 
Елена Петровна
59-63 330-72-30 241(всп.)
  АТОРИН 
Владимир Михайлович
55-29   148(всп.)
  БЕЛЫХ 
Николай Тимофеевич
59-86   150(всп.)
  БЕРЕЗНЯК 
Оксана Леонидовна
55-38   141(всп.)
  БОРОВЛЁВ 
Юрий Алексеевич
55-18, 59-65 333-15-46 137(всп.), 125(I)
  БРАГИН 
Роман Игоревич
55-18 333-15-46 137(всп.)
  БУРДУКОВА 
Марина Викторовна
57-72   149(всп.)
  к.х.н. ВАСИЛЬЕВ 
Ян Владимирович
59-66 330-34-88 241(всп.)
  ВЕЙТ 
Роберт Эмануэлович
59-86   150(всп.)
  ВОРОНИНА 
Галина Семёновна
53-53, 59-74 333-15-46

140(всп.), 151(всп.)

  ГРИГОРЬЕВА 
Вероника Дмитриевна
59-98   119(I)
  ДЕНИСОВА
Татьяна Николаевна
55-81 330-34-88 228(II)
  ЖДАНКОВ 
Василий Николаевич
53-79   240(всп.)
  ЖИРАКОВСКИЙВладимир Юрьевич 55-96   248а (всп.)
  ЗАЙКОВА 
Марина Евгеньевна
59-86   150(всп.)
  КАРНАКОВ
Игорь Владимирович
57-72, 59-69 330-34-88 149(всп.), 241(всп.)
  КАСИМКИН 
Павел Викторович
53-79   240(всп.)
  КИМСТАЧ 
Денис Викторович
59-86   150(всп.)
  КОВАЛЁВА 
Алла Николаевна
53-53 333-15-46 140(всп.)
  КУЗНЕЦОВ 
Геннадий Николаевич
57-72   149(всп.)
  КУРОЕДОВ 
Александр Васильевич
59-65   125(I)
  КУРУСЬ 
Алексей Федорович
57-79, 55-34   122(I), 123(I)
  ЛОЗОВОЙ 
Сергей Алексеевич
55-18, 59-65 333-15-46 125(I), 137(I)
  к.т.н. МАКАРОВ 
Евгений Павлович
55-81 330-34-88 228(II)
  МОСКОВСКИХ
Виталий Анатольевич
55-34 330-96-33 123(I)
  НАСОНОВ 
Сергей Георгиевич
55-18 333-15-46 137(всп.)
  к.х.н. НОВОСЁЛОВ 
Игорь Иванович
59-42, 55-71 336-63-29 165(2А), 105(I)
  ОСТРЕЦОВА 
Елена Олеговна
59-86   150(всп.)
  ПОСТУПАЕВА 
Анна Геннадьевна
57-85, 55-38 330-34-88 241(всп.), 141(всп.)
  ПРОТАСОВ 
Эдуард Николаевич
54-78, 59-86, 55-29   142(всп.),150(всп.),148(всп.)
  ПУСТЯКОВА 
Галина Потаповна
55-14 333-15-46 138(всп.)
  РАМАЗАНОВА
Татьяна Федоровна
59-98   119(I)
  РЫЛОВА
Анна Викторовна
53-23, 55-38 330-66-46, 333-17-94 216(I), 141(всп.)
  САМЕЙЩЕВ 
Сергей Николаевич
  330-34-88 7(III)
  СКОВОРОДКИНА 
Марина Васильевна
55-38 333-17-94 141(всп.)
  СТЕГНИЕНКО 
Георгий Иванович
55-29 333-17-94 148(всп.)
  СУСЛОВА 
Мария Степановна
55-62   118(I)
  ТИМОШИНА 
Катерина Эрнестовна
59-86 333-17-94 150(всп.)
  ТКАЧЁВ 
Сергей Викторович
57-80, 57-79 330-34-88 1М122(I)
  ТЮРИКОВА 
Татьяна Владимировна
55-38 333-17-94 141(всп.)
  ТЕЛЕШЕВ 
Алексей Владимирович
59-86 333-17-94 150(всп.)
  ФЕДОТОВА 
Яна Сергеевна
57-85 330-34-88 241(всп.)
  ЦЫГАНОВА 
Юлия Владимировна
59-63 330-72-30 241(всп.)
  ЧУБАРЕВ 
Александр Павлович
59-66 330-34-88 241(всп.)
  ШУЛЕНКОВА 
Татьяна Юрьевна
59-86 333-17-94 150(всп.)

 

Математики рассчитали, как вырастить кристаллы с заданными свойствами

Это крайне полезно в решении прикладных задач: в биологии, промышленности, материаловедении. К примеру, для выращивания синтетических драгоценных камней или преобразователей света для установки управляемого термоядерного синтеза; для формирования требуемых свойств высокопрочных сталей. Кроме того, модель можно использовать в биомедицинских приложениях: например, при синтезе инсулина, гемоглобина или белков.

Исследование поддержал Российский научный фонд («Кинетика фазовых переходов в метастабильных системах: нуклеация и рост кристаллов с приложениями к кристаллизации биохимических соединений​»; 18-19-00008). Одни из последних результатов представлены в Physics Letters A.

«Формулы новые, они обобщают произвольные законы роста, произвольные частоты нуклеации, произвольное начальное распределение кристаллов в системе, — перечисляет руководитель гранта и лаборатории Дмитрий Александров. — Мы описали динамический процесс выращивания кристаллов в пересыщенных растворах. Нашли одну из главных характеристик процесса — функцию распределения частиц по размерам в зависимости от момента времени, что позволяет определить, сколько кристаллов конкретного размера существует в системе в каждый момент времени».

Рост кристаллов математики рассчитали для промежуточной стадии. Всего стадии три. Начальная — когда образуется большое количество жизнеспособных ядер небольших размеров, расположенных далеко друг от друга. Вторая — промежуточная стадия — это быстрый рост уже существующих частиц и зарождение новых; по сути, процесс роста кристалла. Заключительная стадия наступает, когда ядра достигают макроскопических размеров, и процесс зарождения новых частиц останавливается; иными словами, кристаллы практически не растут.

«В кристаллизаторах — установках по выращиванию кристаллов — как правило, процесс протекает на промежуточной стадии. Берут раствор, добавляют туда примесь, кристаллики растут, забирая на себя пересыщение. Их отводят и затем снова добавляют примесь и так далее. Примерно так же растут кристаллы в пещерах, — рассказывает Дмитрий Александров. — При выращивании кристаллов в лабораторных условиях важно, чтобы гранулы кристалла формировались определенного размера и с заданными свойствами. Рассчитать это можно с помощью нашей модели».

В планах математиков — обобщить теорию нуклеации и роста кристаллов в бинарных расплавах, когда усложняется математическая модель процесса (дополнительно учитывается массоперенос растворенного в расплаве примесного компонента). Кроме того, планируется сформулировать более сложную постановку задачи и разработать методы ее решения.

В группу исследователей входят сотрудники лаборатории многомасштабного математического моделирования и кафедры теоретической и математической физики ИЕНиМ УрФУ.

Как вырастить кристаллы из соли или сахара

Продолжаем серию статей, посвященную выращиванию кристаллов. У нас можно купить все, что нужно для их выращивания: посуду, фильтры, перчатки и, конечно, же химические реактивы. В блоге уже есть полезные советы тем, кто начинает выращивать кристаллы дома. Сегодня расскажем о том, как вырастить кристаллы из самых доступных «реагентов» — соли и сахара. В следующих статьях поделимся способами выращивания кристаллов из медного купороса и других химических соединений.

Что нужно для выращивания кристаллов из соли и сахара

— сам исходный материал, то есть соль или сахар
— стакан или подобная емкость, кастрюлька
— дистиллированная или просто чистая вода
— нитка или леска
— карандаш или палочка для подвешивания кристалла
— опционально: пищевой краситель, лак — любой прозрачный, подходит и лак для ногтей.

Закрепление затравки

Кристалл-затравка, в нашем случае это выбранный из пачки кристаллик сахара или соли, обвязываем тонкой ниткой, волосом или леской. Другой конец нитки привязываем к карандашу или палочке, которую положим на емкость с растущим кристаллом. Вращая карандаш или палочку, регулируем длину нити так, чтобы затравка располагалась примерно посередине раствора.

Примечание: найти в пачке крупный кристалл сахара бывает затруднительно, поэтому в качестве затравки можно использовать кусочек кускового сахара. Еще можно использовать кусочек леденца: смочить его, обвалять в сахаре-песке и дать высохнуть, после чего использовать как затравку.

Кристалл из сахара, процесс изготовления

Вскипятите воду в кастрюльке. Убавьте огонь и начинайте засыпать в воду сахар, постоянно помешивая, пока сахар не перестанет растворяться. Примерное соотношение воды и сахара будет 1:3. Снимите сироп с огня и дайте немного остыть. Поместите в него затравку. Желательно, чтобы раствор с затравкой не остывал быстро — это вызывает рост кристаллов неправильной формы. Довольно большой, несколько сантиметров длиной и шириной кристалл вырастет уже через несколько дней.

Если вы хотите получить кристалл большего размера, просто долейте в емкость с ним еще сахарного сиропа.

Можно вырастить разноцветные сахарные кристаллы, для этого в сироп перед опусканием в него затравки добавьте немного пищевого красителя.

Кристалл из соли

Лучше всего для него подходит каменная соль. Морскую соль тоже можно использовать, а вот йодированная — не лучший выбор, так как кристалл из нее будет расти очень долго. В случае же с «обычной» солью кристалл вырастает на 2-3 см, в самой длинной части, за месяц.

Выращивание солевого кристалла почти не отличается от выращивания кристалла из сахара, только перед опусканием затравки в раствор его желательно профильтровать через специальную бумагу или просто через вату или несколько слоев марли. Краситель в раствор лучше не добавлять.

Кристалл со множеством граней и «ростков» получится, если поставить емкость с раствором в теплое место. Один большой кристалл можно попробовать получить, если готовить солевой раствор из воды комнатной температуры и проводить выращивание в холодном месте. В любом случае емкость с кристаллом в процессе роста лучше не двигать, это приведет к нарушению его формы.

Готовый солевой кристалл нельзя красить акварелью или гуашью, но можно покрасить, например, цветным лаком для ногтей.

Финишная обработка солевого или сахарного кристалла

Обязательно покройте кристалл прозрачным лаком — это сделает его водостойким, придаст красивый блеск и поможет сохранить на долгий срок. Вы можете использовать получившиеся кристаллы в дизайне интерьера, мы даем несколько идей, как сделать это просто и со вкусом.

В следующих статьях мы обязательно расскажем, как вырастить более необычные кристаллы из медного купороса и других реактивов — это тоже не сложно, а результаты бывают весьма впечатляющими.

Практическая работа по географии: выращивание кристаллов галита

Актуальность

На уроках географии обучающиеся выполняют практическую работу по выращиванию кристаллов поваренной соли (галита). В настоящий момент в розничной торговой сети представлено множество различных сортов соли. Автор работы попытался определить лучший тип соли и лучшие условия для выращивания кристаллов галита в домашних и лабораторных условиях, а также проверить на практике описанные в литературе свойства минерала.

Цель работы

Основной целью работы является определение наиболее пригодного типа соли для выращивания кристаллов галита в домашних условиях и установление зависимости размера кристаллов от объёма исходного раствора.

Содержание работы

Работа состоит из двух частей. Первая – реферативная, посвящена описанию диагностических свойств минерала. Вторая – практическая. В этой части работы проведены следующие эксперименты.

Первый. Проверяет изменение цвета пламени спиртовой горелки при внесении в неё минерала галит. Изменение цвета описано в литературе и подтверждено практикой.

Второй. Выращивание кристаллов в объёме 100 мл нормально солёного (34 промилле) раствора. Проведён анализ кристаллов, описаны их форма и размер, определён тип соли, показавший наилучшие результаты.

Третий. Выращивание кристаллов в объёме 500 мл такого же раствора. Также определён сорт соли, показавший наилучшие результаты. На основе экспериментов 2 и 3 определена наиболее пригодная соль для практических работ. Ею оказалась «Мозырьсоль» (пищевая, поваренная, экстра). Беларусь, Гомельская область, г. Мозырь.

Оснащение и оборудование, использованные в работе

При проведении исследования нами были отобраны шесть наиболее широко распространённых сортов соли. Кроме этого, применялись аналитические весы, мерные колбы, химическая посуда, спиртовая горелка, фотоаппарат и иное оборудование для осуществления эксперимента.

Выводы

В работе рассмотрены физические свойства галита. Многие из них сравнивались с описанными в различных литературных источниках. Все они подтвердились. За 2017−2019 годы было проведено три эксперимента по выращиванию кристаллов галита, которые дали интересные результаты, описанные выше.

Были изучены вопросы генезиса этого минерала и его практического использования, в том числе на уроках географии в 5 классе при выполнении учениками практической работы по самостоятельному выращиванию кристаллов минерала. Было проанализировано шесть образцов различной соли и установлено, что для практических работ по итогам двух последних экспериментов больше всего пригоден образец № 1 – «Мозырьсоль» (пищевая, поваренная, экстра). Беларусь, Гомельская область, г. Мозырь. Именно эта соль даёт хорошие кристаллы, что, несомненно, увеличит интерес учеников к процессу познания окружающей среды.

Перспективы использования результатов работы

Результаты исследования возможно рекомендовать учителям географии при организации практических работ на уроках в 5-х классах при изучении минералов и горных пород.

Награды/достижения

Школа Ломоносова № 1530 – 1 место.

Конкурс экологических проектов, ГБОУ Школа № 446 – 3 место.

Конкурс проектов и фоторабот учащихся образовательных учреждений «Богатства недр моей страны», Музей истории Земли им. В.И. Вернадского – участник.

XLIII Ежегодный конкурс исследовательских работ учащихся города Москвы «Мы и биосфера» – участник.

Как выращивать кристаллы — научные заметки и проекты

Снежинки из кристаллов буры

Эти милые снежинки легко сделать и вырастить за ночь. Из них получаются отличные праздничные украшения, и их можно хранить годами.

Большой кристалл квасцов

Кристаллы квасцов легко вырастить из простого кулинарного ингредиента. Крупные прозрачные кристаллы напоминают необработанные алмазы.

Сахарные кристаллы Выращивание каменных конфет или сахарных кристаллов

Большинство кристаллов, которые вы можете вырастить, выглядят красиво, но их нельзя есть.Самым большим исключением является леденец, состоящий из кристаллов сахара или сахарозы. Вы можете использовать любой сахар, который у вас есть под рукой, к тому же кристаллы легко поддаются окраске и вкусу.

Карбонат кальция (Christophe Delaere) Кристаллы карбоната кальция

Все, что вам нужно, это камень и немного уксуса, чтобы вырастить игольчатые призмы или разветвленные кристаллические папоротники. Чистый минерал бывает прозрачным или белым (арагонит), но вы получите цветные кристаллы, если вырастите кристаллы на камне.

Кристаллы соли (пончо чоба) Как вырастить кристаллы соли

Хотя кристаллы соли можно есть, они не так хороши, как леденцы. Ничего страшного, ведь на кубические кристаллы приятно смотреть! Вы можете использовать любой тип соли, и, возможно, вам понравится изучать различные варианты внешнего вида, которые вы получите, в зависимости от того, что вы используете. Соль не приобретает цвет, как сахар, поэтому ожидайте, что эти кристаллы будут прозрачными или белыми.

Сульфат меди (Stephenb) Синие кристаллы сульфата меди

Чтобы получить ярко-синий цвет этих кристаллов, краситель не нужен.Медный купорос легко найти, он естественно синий, и из него растут потрясающие кристаллы в форме бриллианта, похожие на драгоценные камни. Это хороший проект, если вы хотите вырастить большой монокристалл.

Кристаллы Рошельской соли

Кристаллы Рошельской соли — это большие прозрачные кристаллы, вырабатывающие электричество под давлением. Их легко вырастить из пищевой соды и зубного камня или из чистого химического вещества.

Кристаллы висмута (Dschwen) Кристаллы висмута

Для выращивания металлических кристаллов не нужно ничего растворять, и не нужно ждать результатов.Растопи висмут и увидишь радугу!

Кристаллы английской соли (Джейсон Д) Кристаллы английской соли

Английская соль нетоксична и недорога. Из него получаются красивые кристаллы, которые легко окрашиваются пищевыми красителями.

Чашка хрустальных игл

Выращивайте кристаллические иглы английской соли в холодильнике в течение от нескольких минут до пары часов.

Горячий лед или кристаллы ацетата натрия

Сделайте ацетат натрия из пищевой соды и уксуса и используйте его для приготовления горячего льда.

Имитация кристаллов изумруда

Эти кристаллы моноаммонийфосфата выглядят как изумруды. Контролируйте условия выращивания и цвета, чтобы получить имитацию аметиста, цитрина и аквамарина.

Выращивание сада кристаллов на древесном угле

Это классический проект кристаллов, в котором вы поливаете кирпич или угольный брикет смесью соли, воронения для стирки и уксуса. Однако вы можете вывести эти кристаллы на новый уровень, сделав сцену из картона.Подкрашивайте кристаллы пищевым красителем или маркером.

Adam Rędzikowski Сделайте кристаллы нитрата калия

Купите нитрат калия или селитру онлайн или как средство для удаления пней в магазине. Как и английская соль, это химическое вещество образует сверкающие кристаллические иглы сразу после охлаждения.

Хромовые квасцы (Ra’ike) Фиолетовые кристаллы хромовых квасцов

Выращивайте натуральные фиолетовые кристаллы хромовых квасцов. Это химическое вещество, которое вы можете приготовить или найти в Интернете, растворяется в сине-зеленом растворе, но при этом образует потрясающие фиолетовые октаэдрические кристаллы.Если вы смешаете обычные квасцы с хромовыми квасцами, вы можете получить кристаллы от лаванды до глубокого аметиста.

Прозрачные кристаллы хлорида кальция

Выращивайте сверкающие шестигранные кристаллы хлорида кальция из химического вещества, которое можно найти в большинстве домов.

Оранжевые кристаллы дихромата калия

Выращивайте ярко-оранжевые кристаллы дихромата калия. Цвет натуральный, не требует красителей.

Пончо Чоба Сине-зеленые кристаллы ацетата меди

Выращивайте природные сине-зеленые кристаллы из ацетата меди.Это химическое вещество, которое вы можете получить, реагируя на уксус и перекись с монетами или медной проволокой, или вы можете найти чистое химическое вещество в Интернете. Эти кристаллы имеют интересную форму и великолепный цвет.

Простые кристаллы смены цвета

Свет и температура изменяют цвет этих кристаллов между желтым, зеленым и синим.

Eigenes Foto Сделать кулон с кристаллами штормового стекла

Это похоже на кольцо настроения, за исключением того, что оно выращивает кристаллы различной формы, а не меняет цвет.Это действительно предсказывает ваше настроение? Наверное, нет, но все равно супер!

Как заставить кристаллы светиться в темноте

Узнайте, как заставить кварц и другие полупрозрачные кристаллы светиться в темноте. Этот метод основан на фосфоресценции, поэтому, когда кристалл подвергается воздействию света, он накапливает энергию и излучает ее в виде света разного цвета. Вы можете заставить кристалл расти всю ночь.

Как вырастить черные кристаллы
Не можете позволить себе черные бриллианты? Выращивайте твердые черные или полупрозрачные черные кристаллы, либо окрашивая жидкость для выращивания кристаллов, либо используя черную основу под прозрачными кристаллами.
Майк Борегар Выращивание кристаллов серы
Изучите два разных метода выращивания кристаллов серы. Эти кристаллы со временем самопроизвольно меняют форму.
Хрустальный цветок Выращивание кристаллов, чтобы сохранить настоящий цветок

На самом деле, вы также можете сохранить пластиковый или шелковый цветок, но где этот проект действительно сияет в сохранении настоящих цветов. Это может быть цветок с особого события или из вашего сада.Кристаллизация — это способ продлить его жизнь вечно.

Кристаллы кленового сиропа

Эти съедобные кристаллы представляют собой кристаллы сахара, которые растут из кленового сиропа. Вы можете использовать ту же технику для выращивания кристаллов кукурузного сиропа.

Кристаллическая жеода из соли Вырастите свою собственную хрустальную жеоду

В природе требуется тысячи лет, чтобы создать жеоду, но вы можете сделать ее за ночь. Ваша жеода будет состоять из настоящих кристаллов на настоящих минералах, плюс вы можете настроить цвет.

Светящаяся жеода Сделайте светящуюся хрустальную жеоду

Добавьте простой ингредиент, чтобы превратить обычную кристаллическую жеоду в ту, которая светится в темноте или светится черным светом.

Сердце из кристаллов буры

Выращивайте хрустальные сердца для украшений ко Дню святого Валентина или для подарков друзьям и близким.

Хрустальное яйцо Сделайте хрустальное яйцо

Вырастите кристаллы на поверхности яйца для декоративного пасхального проекта или просто в качестве красивого украшения.Вы можете сначала выдолбить яйцо или вырастить кристаллы на сыром или вареном яйце. Если вы используете поваренную соль для кристаллов, вы можете съесть и хрустальное яйцо.

Выращивайте кристаллы на морской звезде

Кристаллизуйте морскую звезду для чтения, чтобы использовать ее для украшения или украшения. Нет морской звезды? Попробуйте ракушку или песочный доллар. Вы можете использовать любую из ряда обычных бытовых химикатов, чтобы добиться эффекта.

Максим Биловицкий Выращивание кристаллов натурального красного феррицианида калия

Эти прекрасные кристаллы имеют естественный красный цвет.Цианид в химическом веществе связан с молекулой, поэтому он не представляет угрозы ни для образования кристаллов, ни для удаления остатков химического раствора.


Borax Crystal Star

Согните трубку в форме звезды и покройте ее кристаллами, чтобы получился сверкающий орнамент. Вместо того, чтобы окрашивать кристаллы, используйте переливающийся или мерцающий очиститель для труб, чтобы звезда засверкала.

фото: Ude Вырастите затравочный кристалл

Вырастите затравочный кристалл, чтобы использовать его в качестве основы для создания идеального большого монокристалла.

Green Rock Candy Мои кристаллы не растут! Вот как это исправить

Если ваши кристаллы не растут, не сдавайтесь и не выбрасывайте химический раствор. Иногда все, что вам нужно, — это немного больше времени или изменить температуру жидкости. Есть и другие советы, которые помогут сохранить ваши кристаллы или улучшить процедуру, если вы решите начать все сначала.

Как сохранить кристаллы

Вы хотите, чтобы ваши кристаллы прослужили? Узнайте, как сохранить их для демонстрации или использования в украшениях.

Девять красивых кристаллов, которые можно вырастить дома

В кристалле атомы и молекулы расположены в последовательном повторяющемся узоре. Примеры природных кристаллов включают аметисты и алмазы. Кристаллы имеют 219 возможных симметрий, называемых кристаллографическими пространственными группами , и они сгруппированы в 7 кристаллических систем.

К ним относятся: Изометрические, где кристаллы образуют кубы или прямоугольные коробки, галит или соль, является примером, Тетрагональный, Орторомбический, Моноклинический, Триклинический, Тригональный и Гексагональный, где кристаллы образуют шестиугольники, например, обычный лед.

Семь кристаллических систем Источник: Марсия Вендорф

Вы можете выращивать кристаллы дома, используя продукты, которые у вас уже есть на полке, такие как сахар, соль, квасцы, бура и английская соль. Выращивание кристаллов — отличное занятие для детей, а из самодельных кристаллов получаются отличные рождественские подарки, красивые украшения для елки и, в одном случае, вкусное сладкое угощение.

СМОТРИ ТАКЖЕ: КРИСТАЛЛЫ МОГУТ ВЫРАСТАТЬ ДО 3 ФУТОВ В ДЕНЬ ПРИ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ МАГМЕ, ГОВОРИТ ИССЛЕДОВАНИЕ

1.Кристаллы сахара

Кристаллы сахара Источник: How To Cook That / YouTube

Кристаллы сахара, также известные как леденцы, можно есть. На Amazon можно купить тростниковый сахар, а также натуральную нить. Чтобы приготовить их дома, вам понадобятся:

  • 1 стакан воды
  • 3 стакана сахара
  • Стеклянная банка или мерный стакан
  • Карандаш или нож для масла
  • Ватная или шерстяная нить или пряжа

В кастрюле вскипятите воду, затем добавляйте сахар по одной чайной ложке за раз.Продолжайте добавлять сахар, пока он не перестанет растворяться в воде и не начнет накапливаться на дне кастрюли. Это означает, что ваш сахарный раствор на насыщен .

Если вам нужны цветные кристаллы, добавьте несколько капель пищевого красителя, который вы можете купить на Amazon, где вы также можете найти термостойкие мерные чашки. Затем вылейте раствор в стеклянную банку, не выливая нерастворенный сахар.

Привяжите веревку к центру карандаша или ножа для масла, положите карандаш или нож на край банки и позвольте веревке болтаться в воде как можно ближе к дну, не касаясь ни дна, ни стенок банки. банка.

Накройте банку бумажным полотенцем и поместите в такое место, где она не будет нарушена. Рост кристаллов должен начаться в течение дня, и вы можете позволить кристаллам расти, пока они не станут такими большими, как вы хотите, или пока они не перестанут расти. Потяните за нитку, дайте кристаллам высохнуть и наслаждайтесь сладким лакомством.

2. Кристаллы квасцов

Кристаллы квасцов Источник: DmiShin / Github

Квасцы — это специя, которую чаще всего добавляют в травильную жидкость, чтобы соленья оставались хрустящими. Квасцы можно найти в отделе специй в местном супермаркете, а леску можно купить на Amazon.Чтобы вырастить кристаллы квасцов в домашних условиях, вам понадобятся:

  • 1/2 стакана горячей воды из-под крана
  • 2-1 / 2 столовые ложки квасцы
  • Нейлоновая леска
  • Карандаш или нож для масла
  • Две стеклянные банки

Вы должны использовать нейлоновую леску, потому что кристаллы квасцов не прилипают к ней. Чтобы сделать кристаллы квасцов, налейте горячую воду из-под крана в одну из банок и добавляйте квасцы, пока они не перестанут растворяться. Оставьте банку в покое на ночь.

На следующий день слейте раствор квасцов из первой банки во вторую.Вы увидите, как начинают формироваться маленькие «затравочные» кристаллы квасцов. Обвяжите нейлоновую леску вокруг самого большого кристалла или кристалла лучшей формы, а другой конец обвяжите вокруг середины карандаша или ножа для масла. Позвольте леске болтаться в банке, убедившись, что затравочный кристалл полностью покрыт раствором.

Накройте банку бумажным полотенцем и оставьте ее в покое. Если проявить терпение, можно получить кристаллы квасцов поразительного размера.

3. Кристаллы буры

Кристаллы буры Источник: Интересная инженерия

Бура — это порошок, который обычно добавляют вместе с моющими средствами для стирки одежды, чтобы сделать одежду белее.Вы можете найти его в местном продуктовом магазине в проходе с моющими средствами или купить на Amazon. Вы также можете купить очистители труб на Amazon.

Для изготовления кристаллов буры вам потребуется:

  • Кипящая вода
  • Боракс
  • Очистители труб
  • Резьба
  • Карандаш или нож для масла
  • Стеклянная банка

Чтобы вырастить кристаллы буры, поверните несколько очистителей труб. в компактную форму, например спираль. Привяжите нить к каждому очистителю труб, затем привяжите другой конец нитки к середине карандаша или ножа для масла.

Налейте кипяток в банку, затем добавьте 3 к 4 столовые ложки буры на каждые 1 стакан воды. Продолжайте помешивать, пока вода не станет прозрачной и на дне банки не появится небольшая кучка буры.

Уравновесите карандаш или нож для масла по краю банки и позвольте очистителям трубок свисать близко к дну емкости, не касаясь ни дна, ни стенок емкости.

Накройте банку бумажным полотенцем и положите в такое место, где ее никто не побеспокоит.На следующий день снимите очистители труб и дайте им высохнуть на бумажном полотенце. Хотя кристаллы буры прозрачны, они будут казаться окрашенными из-за цвета просвечивающего очистителя труб.

4. Кристаллы соли

Кристаллы соли Источник: Mineral photos / Wikimedia Commons

Если вы посмотрите на крупинки поваренной соли под микроскопом, вы увидите, что каждый кристалл на самом деле представляет собой крошечный куб. Для выращивания соли (или кристаллов хлорида натрия, ) вам понадобится:

  • Поваренная соль (лучше всего не йодированная)
  • Кипяток (лучше всего дистиллированная вода)
  • Кастрюля
  • Стеклянная банка
  • Строка
  • Карандаш или нож для масла

В кастрюле размешайте соль в кипящей воде до тех пор, пока она не перестанет растворяться и излишки не появятся на дне кастрюли.Перелейте раствор в стеклянную банку, следя за тем, чтобы внутрь не попала нерастворенная соль.

Повесьте веревку на карандаш или нож для масла и позвольте ей болтаться в растворе, не касаясь ни дна, ни стенок банки. Накройте банку бумажным полотенцем и поставьте в прохладное место, где ее никто не побеспокоит. В течение дня вы должны увидеть формирование красивых кристаллов соли.

5. Кристаллы английской соли

Кристаллы английской соли Источник: Джейк Попек / YouTube

Вы можете купить английскую соль на Amazon, в местном продуктовом магазине или аптеке.Чтобы вырастить кристаллы английской соли, вам понадобится только термостойкая чашка, например стеклянная мерная чашка.

Добавьте 1/2 стакана английской соли к 1/2 стакана очень горячей водопроводной воды и перемешивайте не менее в течение одной минуты . Это создает насыщенный раствор, в котором больше не может растворяться английская соль. Добавьте пару капель пищевого красителя, если хотите, чтобы кристаллы были окрашены.

Поместите мерный стакан в холодильник, чтобы раствор быстро охладился. Через несколько часов вы должны увидеть красивые кристаллы.Слейте оставшийся раствор и дайте кристаллам высохнуть.

6. Кристаллы сульфата меди

Кристаллы сульфата меди Источник: Crystal Titan / Wikimedia Commons

Порошок сульфата меди можно купить на Amazon. Чтобы сделать кристаллы сульфата меди, вам понадобятся:

  • Сульфат меди
  • Кастрюля
  • Стеклянная банка
  • Маленькая тарелка
  • Нож для масла

Не прикасайтесь ни к кристаллам, ни к раствору, потому что сульфат меди может окрасить кожу и ткани.Рекомендуется использовать резиновые перчатки.

Размешайте сульфат меди в кипящей воде до тех пор, пока он не перестанет растворяться. Налейте небольшое количество раствора на небольшую тарелку, а остальное оставьте. Большая площадь поверхности пластины поможет раствору сульфата меди быстро испаряться, оставляя после себя небольшие затравочные кристаллы.

Выберите лучшие затравочные кристаллы и осторожно соскребите их с тарелки ножом для масла. Вылейте оставшийся раствор в банку и поместите в нее затравочные кристаллы, убедившись, что они не соприкасаются друг с другом.Поставьте банку в такое место, где ее никто не побеспокоит.

Как только вы будете удовлетворены размером кристаллов, вы можете соскрести их из банки с помощью ножа для масла. Готовые кристаллы сульфата меди необходимо хранить в герметичном контейнере, например, в полиэтиленовом пакете, потому что вода, содержащаяся в кристаллах, испарится, и кристалл станет зеленовато-серым.

7. Кристаллы серы

Кристаллы серы Источник: Эрик Хант / Wikimedia Commons

Вы можете купить порошок серы на Amazon.Для изготовления кристаллов серы используется процесс, отличный от того, что мы видели выше, который называется термоклеем . Поскольку сера может загореться, взрослым рекомендуется присматривать за производством кристаллов серы. Все, что вам понадобится, это:

Растопите серу в кастрюле, стараясь не дать ей загореться. Как только он полностью растает, снимите сковороду с огня, и сера будет кристаллизоваться по мере охлаждения.

8. Кристаллы висмута

Кристаллы висмута Источник: MarcelC / iStock

Вы можете купить блоки висмута на Amazon.Это простые серые блоки, но когда их расплавляют, а затем дают остыть, висмут превращается в красивый ступенчатый кристалл переливающихся цветов. Цвета создаются интерференцией света внутри оксидной пленки, которая образуется на поверхности кристаллов по мере их охлаждения.

Для изготовления кристаллов висмута вам понадобятся:

  • висмут
  • 2 кастрюли из нержавеющей стали
  • вилка

После того, как вы нагреете висмут в этих кастрюлях, никогда не используйте их снова в пищу. препарат, потому что висмут является тяжелым металлом и может быть токсичным.Также рекомендуется использовать резиновые перчатки для защиты от брызг.

Поместите висмут в одну из кастрюль и нагрейте его на сильном огне, пока висмут не расплавится. Сверху появится серая пленка, содержащая примеси, препятствующие образованию кристаллов. Вилкой сдвиньте кожицу к краю сковороды, одновременно выливая висмут во вторую предварительно разогретую кастрюлю.

Медленно охладите вторую кастрюлю, потому что чем медленнее остывает, тем больше будут кристаллы.Когда кристаллы начнут формироваться примерно через 30 секунд , слейте с них оставшийся жидкий висмут. После полного охлаждения вы можете вытащить кристаллы из металлического контейнера. Из кристаллов висмута можно делать красивые украшения.

9. Свинцовые кристаллы

Свинцовые кристаллы Источник: TheBackyardScientist / YouTube

Вы, наверное, слышали термин «свинцовый кристалл», который относится к стеклу, содержащему большое количество свинца. Он отличается от кристаллов, образованных из свинца.Свинцовые кристаллы также называют «Древом Сатурна», потому что Сатурн был алхимическим названием свинца.

Для выращивания кристаллов свинца вам понадобятся следующие предметы. Вы можете купить раствор ацетата свинца, цинковые полоски и латунные гайки на Amazon.

  • Раствор ацетата свинца
  • Цинковая полоска
  • Латунная гайка

Для выращивания кристаллов свинца растворите 0,35 унции (10 граммов) ацетата свинца в 3,38 жидких унциях (100 мл) воды. Добавьте в раствор цинковую полоску и / или латунную гайку, потому что латунь содержит цинк.Черные кристаллы начнут образовываться в так называемой реакции однократного вытеснения , во время которой ацетат свинца реагирует с цинком с образованием ацетата цинка и кристаллов элементарного свинца.

Кристаллы образуют перевернутую древовидную структуру, отсюда и название «Древо Сатурна». При извлечении из раствора кристаллы свинца быстро окисляются, и на их поверхности образуется серый или белый налет оксида свинца.

Независимо от того, какие кристаллы вы делаете, выращивание кристаллов в домашних условиях запомнится вашим детям на всю жизнь.

Interesting Engineering является участником партнерской программы Amazon Services LLC и различных других партнерских программ, поэтому в этой статье могут быть партнерские ссылки на продукты. Нажимая ссылки и делая покупки на партнерских сайтах, вы не только получаете необходимые материалы, но и поддерживаете наш сайт.

Выращивание качественных кристаллов — Химический факультет Массачусетского технологического института

Согласно старому правилу Garbage In = Garbage Out , кристаллическая структура настолько хороша, насколько хорош кристалл, используемый для сбора данных.Поэтому стоит потратить время на улучшение качества ваших кристаллов. Несмотря на то, что выращивание кристаллов — это больше искусство, чем наука, и удача является важным фактором, есть кое-что, что нужно делать, а кое-что — не делать. В следующих параграфах упоминаются некоторые из наиболее важных. Сначала немного теоретических основ о кристаллизации.

Насыщенность и пересыщение

Теоретически кристаллизация должна начинаться, когда концентрация соединения в растворителе выше, чем произведение растворимости этого соединения.Однако обычно кристаллизация кинетически затруднена, и кристаллы растут только из пересыщенных растворов. Есть несколько способов достичь этого метастабильного состояния перенасыщения.

Самый простой — это увеличить концентрацию путем испарения растворителя до тех пор, пока не начнется кристаллизация. Этого можно добиться, не закрывая крышку пробирки или колбы очень плотно, а просто подождав. Многие кристаллы получают из трубок ЯМР. ЯМР-трубки обычно закрываются этой маленькой цветной заглушкой в ​​форме бейсболки, которая не слишком тугая.Если его забыть в холодильнике или на лабораторном столе на несколько месяцев, растворитель медленно испаряется из трубки ЯМР, раствор сначала зашивается, затем становится перенасыщенным, и кристаллы растут.

Другой способ получения перенасыщенного раствора заключается в том, что многие соединения лучше растворяются в горячих растворителях, чем в холодных. Горячий раствор, который почти насыщен, может давать кристаллы при комнатной температуре или, при необходимости, ниже. Однако кисты, которые растут при более высокой температуре, часто сдваиваются или демонстрируют статическое расстройство.

Другой способ перенасыщения, часто лучший способ выращивания качественных кристаллов, — это использование бинарных систем растворителей. Вам нужны две жидкости, которые хорошо смешиваются, и ваше соединение должно быть растворимо только в одной из них. Жидкость, в которой растворяется ваше соединение, называется растворителем, другая жидкость — осадителем. Поскольку ваше соединение менее растворимо в смеси двух жидкостей, вы можете выращивать кристаллы, медленно смешивая (не слишком) концентрированный раствор вашего соединения с осадителем.Это может происходить как диффузия жидкость-жидкость, диффузия в газовой фазе или через мембрану (диализ).

Зарождение ядра

Кристаллизации предшествует зародышеобразование, которое происходит либо спонтанно, либо вызвано вибрацией или частицами. Если зародышеобразование начнется слишком быстро, вырастет слишком много слишком мелких кристаллов. На рисунке ниже показана диаграмма равновесия кристаллизации из раствора. Для дифрактонного эксперимента вам понадобится не более одного хорошего монокристалла. Лучший способ вырастить несколько хороших кристаллов, в отличие от большого количества плохих, — это медленно изменять концентрацию в области зародышеобразования, не углубляясь в нее.Образование зародышей (не слишком много) и начальная кристаллизация снизят концентрацию и вернут раствор в область перенасыщения. Здесь растут существующие кристаллы, но не образуются новые зародыши. Вы хотите, чтобы ваша система оставалась там. Это означает, что все изменения в вашей системе должны быть медленными.

Размер Вопросы

Кристаллы дифракционного качества должны быть относительно большими. Может быть, не совсем в масштабе обручального кольца, но от 0,1 до 0,3 мм в каждом измерении — хорошее число.Чтобы вырастить большие кристаллы, важно избегать большого количества центров зародышеобразования (см. Выше). Кристаллы, которые растут медленнее, обычно больше. Для кристаллов, которые были выращены путем медленного охлаждения растворителя: обычно это улучшает качество и размер кристаллов, если раствор медленно нагревают до тех пор, пока почти все кристаллы снова не растворятся, а затем очень медленно охлаждают во второй раз. Это может уменьшить количество получаемых кристаллов и обычно улучшает качество и размер.

Я зря потратил время, теперь время тратит меня зря

Хороший кристалл растет медленно.Хорошие временные рамки для эксперимента по кристаллизации составляют от двух до семи дней. Кристаллы, которые растут в течение нескольких минут, обычно не дифрагируют так хорошо, как могли бы.

Методы кристаллизации

Медленное испарение

Как упоминалось выше, это простейший метод выращивания кристаллов. Приготовьте почти насыщенный раствор вашего соединения в подходящем растворителе, переложите по крайней мере пару миллилитров в чистый контейнер, в идеале с большой поверхностью, и накройте.Однако не накрывайте его слишком плотно (алюминиевая фольга с несколькими перфорациями, похоже, подойдет очень хорошо), так как вы хотите, чтобы растворитель испарился в течение следующих дней. Отложите контейнер в сторону и как можно меньше мешайте эксперименту (помните: вибрация может вызвать зародышеобразование).

  • Преимущества: Easy.
  • Недостатки: Требуется много материала, начинается с (почти) насыщенного раствора, что может привести к слишком сильному зародышеобразованию, что не очень хорошо для чувствительных к воздуху соединений.

Медленное охлаждение

Приготовьте почти насыщенный раствор вашего соединения с температурой кипения выбранного вами растворителя или близкой к ней. Перелейте раствор в чистую емкость и накройте. Поместите емкость в тепловую баню примерно такой же температуры и дайте медленно остыть. Дьюар с горячей водой часто помогает. Разновидностью этого метода является приготовление насыщенного раствора комнатной температуры и установка емкости в холодное место.Например. THF остается жидким при -80 ° C, что позволяет выращивать кристаллы в бане с сухим льдом и ацетоном (или в морозильной камере -80 ° C).

  • Преимущества: Easy, лучше всего работает с только умеренно растворимыми веществами.
  • Недостатки: Требуется много материала, начинается с насыщенного раствора (слишком много мелких кристаллов), обычно происходит при высокой температуре, что может привести к неупорядоченным или двойниковым кристаллам.

Диффузия пара

Для этого метода вам понадобится бинарная система растворителей.Выберите две жидкости, которые хорошо смешиваются. Ваше соединение должно быть относительно хорошо растворимым в жидкости с более высокой температурой кипения — мы называем эту жидкость растворителем — и настолько хорошо, насколько нерастворимым в жидкости с более низкой температурой кипения, которую мы называем осадителем . Приготовьте раствор вашего компунда в небольшом открытом контейнере. Поместите эту емкость в емкость большего размера, содержащую осадок, и хорошо закройте внешнюю емкость. Со временем более летучий осадитель будет диффундировать по газовой фазе в растворитель, что приведет к перенасыщению, зародышеобразованию и, если все пойдет хорошо, к окончательной кристаллизации.Вы можете регулировать скорость диффузии, изменяя температуру.

  • Преимущества: Хорошо работает с небольшими количествами, обычно дает хорошие кристаллы, параметры легко контролировать.
  • Недостатки: Не все так просто, найти два подходящих растворителя может быть сложно.

Диффузия жидкость-жидкость

Как и в случае метода диффузии паров, вам нужна бинарная система растворителей. В этом случае точки кипения не имеют большого значения, но удельные плотности двух жидкостей должны быть разными.Приготовьте концентрированный раствор вашего компаунда в растворителе и приготовьте осадитель. Перенесите небольшой объем жидкости, имеющей более высокую удельную плотность, в узкую емкость и аккуратно залейте его другой жидкостью. Лучше всего это работает со шприцем и иглой для подкожных инъекций. Со временем два растворителя смешаются, и, если вам повезет, образуются кристаллы. Один из вариантов этого метода — заморозить нижний слой перед добавлением второй жидкости. Это значительно упрощает получение четкого разделения между двумя слоями.

  • Преимущества: Хорошо работает с небольшими количествами, параметры легко контролировать.
  • Недостатки: Немного сложно подобрать два подходящих растворителя.

Сублимация

Сублимация не должна быть предпочтительным методом выращивания кристаллов дифракционного качества. Сублимация обычно происходит при относительно высоких температурах, а это означает, что при образовании кристаллов в системе требуется много энергии. При высокой температуре различия между двумя одинаковыми ориентациями молекул могут стать незначительными, что приводит к двойниковому или статически неупорядоченному кристаллу.Кроме того, кристаллы обычно растут слишком быстро, когда их получают сублимацией, что также может способствовать сплетению или беспорядку.

Конвекция

Конвекция, хотя и несколько экзотическая, может быть хорошим методом для выращивания кристаллов высокого качества. Создание температурного градиента в сосуде для кристаллизации путем охлаждения или нагрева его части приводит к медленному и устойчивому потоку в жидкой фазе. Идея состоит в том, что больше вещества растворяется в более горячей части емкости, перемещается в более холодную область, где начинает кристаллизоваться.Кристаллы движутся с потоком, попадая в зону гудка, где полностью или частично растворяются. Те, которые растворяются лишь частично, вырастут в своем следующем путешествии из теплого в холодное и обратно в теплое. Несколько сотен кругов могут сделать кристалл очень хорошего дифракционного качества. Скорость в сосуде пропорциональна градиенту тепла, который не должен быть слишком большим, поскольку слишком быстрая конвекция не оставляет достаточно времени для зародышеобразования.

Имитация конструкции Дэвида Уоткина (Watkin, D.J., J. Appl. Cryst. (1972), 5, 250), Чак Барнс пришел к следующей идее: «Отрежьте кончик пипетки Пастера примерно на один см выше начала сужающейся части, а затем запечатайте маленький конец термосваркой, вы получите хороший дешевый термальный градиентный флакон. Поместите суспензию вашего материала в относительно слабый растворитель во флакон и центрифуги, чтобы набить нерастворенный материал в наконечник. После центрифугирования в наконечнике находится твердый осадок (~ 5 мм), покрытый чистым «плохим» растворителем. Закройте флакон тефлоновой лентой и парафильмом.Я делаю нагреватель из керамических резисторов цилиндрической формы, которые обычно можно купить в магазине электроники. Я нашел несколько зеленых на 100 Ом, они хорошего размера. Поместите только кончик флакона с твердой гранулой в нагреватель так, чтобы флакон находился под углом ~ 45 градусов от вертикали. Подайте напряжение, чтобы получить на резисторе около 50 ° C, и у вас будет хороший температурный градиент в пробирке. Если повезет, вы получите кристаллы, растущие во флаконе. Кажется важным убедиться, что у вас есть хороший температурный градиент во флаконе.Если повезет, вы получите кристаллы, растущие во флаконе. Кажется важным убедиться, что весь аморфный материал упакован … нет порошка там, где вы хотите, чтобы кристаллы росли ». Чак добавляет об этом методе: «Временами он давал мне превосходные кристаллы, а иногда давал превосходные кристаллы (меньший разброс мозаики), даже когда кристаллы были получены от испарения».

Как обращаться с кристаллами, когда они у вас есть

Прежде всего: НИКОГДА не удаляйте растворитель ! Часто молекулы растворителя совместно кристаллизуются с вашим соединением, что делает их неотъемлемой частью кристаллической решетки.При удалении маточного раствора из кристаллов кристаллы подвергаются воздействию воздуха (или любого другого газа, который есть в перчаточном ящике), а молекулы летучих растворителей медленно испаряются из кристаллической решетки, оставляя пустые отверстия. Очень маленькие отверстия снижают максимальное разрешение, до которого дифрактирует кристалл, большие отверстия разрушают кристалл.

Не стоит слишком часто менять условия окружающей среды для ваших кристаллов. По возможности оставьте их в покое.

Узнайте, как сделать кристаллы с помощью этих простых экспериментов

Кристаллы можно сделать разными способами.Это сборник простых рецептов выращивания кристаллов с фотографиями того, как кристаллы выглядят, и советами о том, как сделать ваши кристаллы успешными.

Этот голубой леденец практически того же цвета, что и небо. Рок-леденцы сделаны из кристаллов сахара. Кристаллы легко окрашивать и ароматизировать. Энн Хельменстин

Каменные леденцы или кристаллы сахара особенно хороши для выращивания, потому что готовые кристаллы можно есть! Базовый рецепт этих кристаллов:

При желании в жидкость можно добавить пищевой краситель или ароматизатор.Эти кристаллы проще всего вырастить в раствор на толстой веревке, подвешенной на карандаше или ноже. Для достижения наилучших результатов удалите все кристаллы, которые не растут на вашей веревке.

Это одиночный кристалл квасцов. Форма кристалла — наиболее распространенная форма кристаллов квасцов, выращенных в обычных домашних условиях. Тодд Хелменстайн

Эти кристаллы напоминают алмазы, за исключением того, что они намного больше, чем любые кристаллы алмаза, которые вы, вероятно, увидите! Квасцы — это специя для приготовления пищи, поэтому эти кристаллы нетоксичны, хотя и не имеют хорошего вкуса, поэтому их не стоит есть.Чтобы сделать кристаллы квасцов, просто смешайте:

  • 2-1 / 2 столовые ложки квасцов
  • 1/2 стакана очень горячей воды из-под крана

Кристаллы должны начать формироваться в вашем контейнере в течение нескольких часов. Вы также можете выращивать эти кристаллы на камнях или других поверхностях для более естественного вида. Отдельные кристаллы можно соскрести с контейнера ногтем и дать высохнуть на бумажном полотенце.

Вы можете выращивать кристаллы буры в форме звезды, чтобы сформировать звезды из кристаллов буры. Энн Хельменстин

Эти естественно прозрачные кристаллы легко выращивать на формах для очистки труб.Выберите цветной очиститель для труб или добавьте пищевой краситель, чтобы получить цветные кристаллы. Все, что вам нужно сделать, чтобы приготовить раствор, — это налить в емкость кипяток и размешать бура, пока она не перестанет растворяться. Примерный рецепт такой:

  • 3 столовые ложки буры
  • 1 стакан кипятка
Кристаллы английской соли. Кай Шрайбер

Эти изящные кристаллические шипы вырастают в чашке в холодильнике за пару часов, а иногда и быстрее. Просто смешайте вместе:

  • 1/2 стакана английской соли
  • 1/2 стакана очень горячей воды из-под крана
  • пищевой краситель (по желанию)

Поставьте чашку в холодильник.Соблюдайте осторожность, вынимая кристаллы, чтобы исследовать их, так как они будут хрупкими.

Кристалл сульфата меди. Энн Хельменстин

Кристаллы медного сульфата естественным образом образуют голубые бриллианты. Эти кристаллы чрезвычайно легко выращивать. Просто растворите сульфат меди в стакане кипящей воды, пока он не перестанет растворяться. Оставьте контейнер на ночь в покое. Лучше всего собирать кристаллы ложкой или зубочисткой, так как прикосновение к раствору сделает вашу кожу синей и может вызвать раздражение.

Это кристаллы соли или хлорида натрия, имеющие кубическую кристаллическую структуру. Кристаллы соли показаны в евроцентах в масштабе. Пончо Чоба

Этот проект работает с любым типом поваренной соли, включая йодированную соль, каменную соль и морскую соль. Просто размешайте соль в кипящей воде, пока она не перестанет растворяться. Растворимость соли сильно зависит от температуры, поэтому горячая вода из-под крана недостаточно горячая для этого проекта. Можно вскипятить воду на плите, помешивая соль.Позвольте кристаллам оставаться в покое. В зависимости от концентрации вашего раствора, температуры и влажности вы можете получить кристаллы за ночь или они могут образоваться в течение нескольких дней.

Это кристалл хромовых квасцов, также известных как хромовые квасцы. Кристалл имеет характерный фиолетовый цвет и восьмигранную форму. Раике, Википедия Commons

Кристаллы хромовых квасцов темно-фиолетового цвета. Просто приготовьте раствор для выращивания кристаллов и дайте кристаллам сформироваться.

  • 300 г сульфата калия хрома (хромовые квасцы)
  • 500 мл кипятка

Раствор будет слишком темным, чтобы наблюдать рост кристаллов. Проверить рост можно, посветив в раствор ярким фонариком или осторожно наклонив раствор в сторону. Не проливайте! Нарушение решения может замедлить ваши результаты, поэтому не проверяйте его чаще, чем необходимо.

Это кристаллы ацетата меди (II), выращенные на медной проволоке. Пончо чоба, общественное достояние

Моногидрат ацетата меди дает сине-зеленые моноклинные кристаллы.Для создания этих кристаллов вам понадобится следующее:

Кристаллы дихромата калия встречаются в природе как редкий минерал лопезит. Гжегож Фрамски, Лицензия Creative Commons

Вы можете добавить пищевой краситель в растворы прозрачных кристаллов, чтобы они стали оранжевыми, но эти кристаллы дихромата калия естественно имеют ярко-оранжевый цвет. Приготовьте раствор для выращивания кристаллов, растворив как можно больше дихромата калия в горячей воде. Будьте осторожны, чтобы избежать контакта с раствором, так как соединение содержит токсичный шестивалентный хром.Не трогайте кристаллы голыми руками.

Этот монокристалл фосфата аммония вырос за ночь. Кристалл зеленого оттенка напоминает изумруд. Фосфат аммония — это химическое вещество, которое чаще всего встречается в наборах для выращивания кристаллов. Энн Хельменстин

Этот химикат входит в состав большинства наборов для выращивания кристаллов. Он нетоксичен и дает надежные результаты.

  • 6 столовых ложек моноаммонийфосфата
  • 1/2 стакана очень горячей воды из-под крана
  • пищевой краситель (по желанию)
Кристаллы неметаллического элемента серы.Смитсоновский институт

Вы можете заказать серу в Интернете или найти порошок в магазинах. Эти кристаллы растут из горячего расплава, а не из раствора. Просто растопите серу на сковороде над пламенем или горелкой. Будьте осторожны, чтобы сера не загорелась. Как только он растает, снимите его с огня и наблюдайте, как он кристаллизуется, пока он остывает.

Смотри: 3 совета по выращиванию сахарных кристаллов

Узнайте, как легко выращивать кристаллы дома

Дети любят изучать , как выращивать кристаллы .Ой, кого я шучу, взрослые тоже! В выращивании собственных «жеодов» и наблюдении за их развитием с течением времени действительно есть что-то волшебное. В этом посте мы покажем вам кристаллов, которые проще всего вырастить, , а также 20 вариантов и другие типы кристаллов, изготовленных своими руками с использованием различных материалов.

Прежде чем мы начнем, давайте немного поговорим о науке выращивания кристаллов и о том, как легко выращивать кристаллы дома или в классе.

Этот пост содержит партнерские ссылки.

Что такое кристаллы?

Кристаллы — это твердый материал, состоящий из повторяющихся молекул. Кристаллы имеют плоские поверхности и грани.

Кристаллы образуются, когда перенасыщенный жидкий раствор охлаждается, а вода (растворитель) испаряется, оставляя растворенное вещество (вещество, растворенное в другом веществе), молекулы которого преобразуются в новые геометрические формы, то есть кристаллы.

Что такое перенасыщенный раствор? Когда такой минерал, как соль, растворяется в воде, вода может удерживать только определенное количество растворенного вещества.Когда максимальное количество растворенного вещества растворено в растворителе, говорят, что он насыщен. Он считается перенасыщенным, когда раствор содержит больше растворенного вещества, чем растворитель может растворить. Интересный факт: горячие жидкости могут содержать больше растворенных веществ, чем холодные.

Почему мы добавляем в перенасыщенный раствор что-то помимо растворенного вещества и растворителя? Примеси в растворе — это то место, где начинается процесс зарождения кристаллов. Очистители труб, галька, губка, затравочные кристаллы — это места, где начинают формироваться новые кристаллы.

  

Как выращивать кристаллы в домашних условиях?

Одно из самых больших заблуждений людей о кристаллах состоит в том, что вам нужны специальные ингредиенты или наборы, чтобы можно было выращивать кристаллы в домашних условиях. На самом деле, в трех самых известных способах выращивания кристаллов используются простые ингредиенты для дома: сахар, бура и английская соль.

Для большинства проектов с кристаллами процесс один и тот же : вы смешиваете перенасыщенный раствор воды и растворенное вещество, такое как соль или сахар, а затем суспендируете что-то в этом растворе, на котором могут образовываться кристаллы.

Ниже мы поделимся ссылками на различные рецепты кристаллов. Помимо отдельных ингредиентов для каждого рецепта, для большинства проектов по выращиванию кристаллов дома или в классе вам понадобятся следующие:

  • Место: Поскольку кристаллам часто требуется 1-4 дня, чтобы вырасти, вам понадобится место, где они могут сидеть, не беспокоя детей или домашних животных в течение нескольких дней.
  • Теплая и сухая среда: Не все, но многие кристаллы растут быстрее, когда они находятся в теплом и сухом месте, которое способствует испарению, что является критическим процессом для роста кристаллов.
  • Дополнительные банки: Выращивание кристаллов может быть сложной задачей, поэтому планируйте делать больше партий, чем вам нужно. Я всегда собираю дополнительные банки и выращиваю как можно больше партий за раз. Таким образом, если некоторые из кристаллов не растут, у вас есть запасные части!

Какие кристаллы легче всего вырастить?

ВЫБОР: КРИСТАЛЛЫ БОРАКСА

Я всегда рекомендую сначала выращивать кристаллы Боракса, потому что они достаточно надежны. Процесс заключается в добавлении буры в горячую воду, перемешивании до растворения и затем во взвешивании чего-либо в растворе для образования кристаллов.Очень просто!

Проделав это дома и в классе, мы узнали, что — единственная ошибка, которую следует избегать — это не дать Borax полностью раствориться в воде. Лучшие и самые большие кристаллы вырастают, когда бура полностью растворяется. И чем горячее вода, тем легче бура растворяется.

Как вырастить кристаллы буры

Материалы

  • Боракс
  • Банки каменщика
  • Ложка
  • Горячая вода
  • цветов Палки / дюбели / карандаш для рукоделия

Инструкции

Необходимое время: 1 день.

  1. Нагреть воду

    (Только для взрослых) Кипятить воду на плите. Дать остыть, чтобы не нагреться, но не обжечь.

  2. Смешайте ингредиенты в банке

    Базовое соотношение: 1 часть буры и 4 части воды. Для банки стандартного размера налейте в нее 2 стакана горячей воды, затем добавьте 1/2 стакана буры.

  3. Перемешать!

    Размешайте раствор до полного растворения буры. Самые большие кристаллы образуются при полном растворении буры.

  4. Добавьте устройство для очистки труб

    Сформируйте одно или два устройства для очистки труб по желанию и затем повесьте их на палку / дюбель / карандаш. Поместите очиститель труб в раствор так, чтобы палочка для ремесла проходила через верх банки . Другие предметы, которые отлично подходят для выращивания кристаллов, — это помпоны и маленькие искусственные цветы. Как приклеить немного к вашему очистителю для трубочки!

  5. Подождите

    Сделайте что-нибудь еще в течение 12-24 часов. Когда вы вернетесь, вы обнаружите, что на очистителях трубок растут прекрасные кристаллы!

  6. Слейте воду и отобразите

    Через 24-48 часов ваши кристаллы должны полностью сформироваться.Достаем из банки и сливаем воду.

Наконечники из кристаллов буры

  • Используйте стеклянную тару. Горячая вода может привести к деформации или расплавлению пластиковых банок.
  • Убедитесь, что устройство для очистки труб не касается стенок или дна банки. В противном случае он может прилипнуть к кристаллам, растущим на дне или стенках банки.
  • Если какая-либо из ваших прядей срастается, аккуратно разорвите их. Кристаллы буры довольно полезны.
  • Чтобы удалить кристаллы, которые могли образоваться на стенках вашей банки, просто наполните банку горячей водой и дайте Borax раствориться.

Другие идеи для выращивания кристаллов буры

Хрустальные имена

Фото: www.playdoughtoplato.com

Продолжить чтение


ВТОРОЙ ВЫБОР: КРИСТАЛЛЫ СОЛИ ЭПСОМ

Кристаллы соли Эпсома растут быстро. В отличие от большинства других кристаллов, они лучше всего растут в прохладной среде, такой как ваш холодильник! Еще одна интересная особенность кристаллов английской соли заключается в том, что они могут быть крошечными ледяными осколками или каменными, каждая партия уникальна.Перейдите сюда, чтобы получить полные инструкции для кристаллов английской соли.

  

Еще кристаллы, чтобы попробовать

Теперь, когда вы увидели два кристалла, которые проще всего вырастить, вам захочется попробовать еще! Вот еще несколько популярных типов кристаллов, в том числе вороненые кристаллы, кристаллы сахара и квасцы.

Как вырастить кристаллы сахара

Кристаллы сахара AKA Rock Candy — очень популярный тип кристаллов для выращивания и лучшая часть? Они съедобны! Они вырастают немного дольше, чем кристаллы буры или английской соли.Дайте себе 3-7 дней, чтобы они развились.

Как выращивать воронение кристаллов

Мы любим воронение и соляные кристаллы! Это нежная цветная капуста, похожая на кристаллы, которые могут приобретать цвет, поэтому они являются любимым кристаллом , который выращивают в наших лагерях. Они действительно используют специальный ингредиент под названием bluing , добавку для стирки, которая раньше окрашивала пожелтевшие белые вещи в синий цвет и заставляла их снова выглядеть чистыми. Его легко найти здесь онлайн и недорого.Вот еще несколько замечаний по поводу этих кристаллов:

1. Им нужно 4-5 дней, чтобы полностью вырасти.

2. Лучше всего растут в теплых условиях. Фактически, если вы поставите их на улицу в теплый солнечный день, вы сможете ускорить процесс испарения и установки.

3. Они очень хрупкие. Если вы планируете выращивать их в рамках эксперимента на научной ярмарке, подумайте о том, как вы можете транспортировать их очень осторожно.

Более сложные кристаллы для выращивания

Кристаллы выше — это лишь некоторые из множества типов кристаллов, которые вы можете вырастить.Ниже приведены некоторые другие кристаллы, которые можно попробовать вырастить.

Я также хочу воспользоваться случаем, чтобы указать на ценный ресурс для выращивания кристаллов: «То и то» Уэйна. Если вы увлечены выращиванием кристаллов, вам необходимо посетить этот веб-сайт, потому что он охватывает множество более продвинутых и экзотических кристаллов.

Надеюсь, вам понравилось изучать, как легко выращивать кристаллы в домашних условиях! Чтобы узнать больше об идеях проекта Science Fair, посетите этот пост:


Вы увлечены воспитанием творческих детей?

Присоединяйтесь к более чем 22 179 родителям и педагогам, которые хотят общаться с детьми и развивать их творческий процесс с помощью волшебных, простых проектов, которые вы можете выполнять ВМЕСТЕ.

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать идеи проектов, а также предложения по некоторым нашим творческим продуктам.

Если вы хотите прочитать нашу политику конфиденциальности перед подпиской, перейдите сюда

Секрет выращивания больших кристаллов

Мы любим выращивать кристаллы! Это замечательное занятие в STEAM, которым дети любят заниматься снова и снова. От красивых сверкающих хрустальных венков до жутких хрустальных пауков и призраков на Хэллоуин - выращивать кристаллы всегда весело и увлекательно.Но мы делали это раньше. И мои дети становятся старше. Им нужно, чтобы их деятельность и задачи в STEAM росли вместе с ними. Итак, в этом эксперименте нашей целью было не просто вырастить холодные кристаллы, а узнать, из каких переменных вырастет ДЕЙСТВИТЕЛЬНО БОЛЬШИХ КРИСТАЛЛОВ!

Секрет выращивания великолепных и огромных кристаллов

Что вы узнаете из этой статьи!

В прошлом мы много говорили о кристаллизации в рамках наших удивительных исследований Candy Science.Вкусно и сладко, наука и STEAM добро! Наш эксперимент по выращиванию больших кристаллов был важен, потому что результаты дали нам важную информацию, которая поможет нам вырастить несколько замечательных, больших, красивых кристаллов леденцов. Формирование кристаллов регулируется определенными правилами и переменными, независимо от их отправной точки: бура, сахар или магма (для образования драгоценных камней).

Для этого эксперимента мы сделали гигантские хрустальные сердца. В рамках своего урока вы можете изучить, чем этот тип кристаллизации отличается от того, когда мы делали наш рецепт помадки для сердца.Вы также можете сравнить его с нашими рецептами леденцов и конфет жеода. Кристаллизация может быть красивой и вкусной! Все зависит от обстоятельств.

Что нужно для выращивания собственных гигантских кристаллов

Вода
Пищевой краситель (по желанию)
Borax
Очистители для посуды
Леска, нить или тонкая нить
Длинная деревянная шпажка
Верх печи
Большой горшок с крышкой (у меня есть одна, которую я использую исключительно для непродовольственных проектов)
Фольга
Чай Полотенца
Средства защиты

Осторожно : Бура может причинить вред при попадании в глаза, при вдыхании или проглатывании.Это также может вызвать раздражение кожи. Эти эксперименты не должны проводиться с маленькими детьми, и рекомендуется защита, включая защитные очки, перчатки и даже маску для лица, чтобы предотвратить раздражение. Во время наших экспериментов я один работал с бурой, добавляя ее в воду для создания нашего раствора. Во всех остальных аспектах дети смогли быть активными участниками. Безопасность всегда на первом месте.

Советы по выращиванию кристаллов

Во-первых, создайте свои формы из приспособлений для очистки труб.Мы пошли с сердечками и забавными абстрактными рисунками. Вы хотите, чтобы промежутки не превышали ширины небольшого пальца. Это поможет в формировании кристаллов.

Как только ваша форма будет создана, прикрепите ее к шпажке с помощью лески. Вы хотите, чтобы он висел достаточно низко, чтобы он мог полностью погрузиться в воду, но не настолько низко, чтобы он касался дна.

В зависимости от размера вашего горшка вы можете нанизать два или три рисунка. Просто убедитесь, что они не касаются друг друга или стенок горшка, иначе при выращивании ваших больших кристаллов они в конечном итоге прикрепятся.

Наполните большую кастрюлю водой. Вы хотите, чтобы это было примерно в дюйме от верха. Если вы хотите добавить пищевой краситель, чтобы получить цветные кристаллы, смешайте его с водой. Поставьте на плиту и доведите до кипения. Не позволяйте ему полностью закипеть, он может разбрызгаться и кого-нибудь поранить. Отрегулируйте огонь, чтобы он медленно кипел. Начните добавлять порошок буры. Ваша цель - создать перенасыщенный раствор. Для этого продолжайте добавлять бура, помешивая, пока она не растворится, затем добавьте еще.Вы будете использовать много буры. Для нашего эксперимента потребовалась почти полная коробка.

Но хорошая новость в том, что вы можете повторно нагреть раствор для кристаллизации и использовать его снова и снова.

Вы узнаете, когда достигнете перенасыщения раствора, потому что некоторое количество буры останется на дне кастрюли и не растворится.

Выключите огонь.

Поместите шпажку поверх горшка так, чтобы фигурки для чистки труб были полностью погружены в воду.Возможно, вам придется немного покачать их, чтобы удалить пузырьки воздуха.

Закройте крышку сверху, она не закроется плотно.

Положите сверху лист фольги, чтобы улавливать тепло, выходящее из зазоров.

После того, как элемент остынет, можно положить сверху кухонное полотенце.

Цель состоит в том, чтобы сохранить тепло как можно дольше. Вы хотите, чтобы он остывал ДЕЙСТВИТЕЛЬНО медленно.

Общая информация: В кузнечном деле это называется отжигом.

Не подглядывать как минимум 24 часа. Через 24 часа, если оно полностью остынет, вы можете убрать свое творение. Если он еще теплый, накройте и дайте ему подольше постоять.

Секрет выращивания действительно больших кристаллов

Вы узнали секрет действительно больших кристаллов?

Он заставляет раствор остывать как можно медленнее. Тепло - секретное оружие для создания больших кристаллов, будь то бура или леденец.

Мы создали кристаллы размером почти с кирпичик Лего из четырех частей!

Сравнение результатов

Одно дело сказать, что это большие кристаллы, но, поскольку мы проводили это в качестве научного эксперимента, нам нужен был контроль.Итак, мы сделали две одинаковые формы сердечка для очистки пипетки. Один прошел через описанный выше метод, а другой прошел через процесс выращивания кристаллов, который мы использовали в прошлом. Вы можете найти подробности здесь.

Оцените разницу!

Что делать, если вы хотите еще больше или больше кристаллов?

Возможно, вы хотите еще больше кристаллов или хотите попробовать кристаллы побольше, или, может быть, дети вытащили их слишком рано. Ничего страшного! Разогрейте раствор. Возьмите только что сделанные кристаллы и снова погрузите их в раствор для следующего цикла формирования кристаллов.

ПРОЕКТ ПО ВЫРАЩИВАНИЮ КРИСТАЛЛОВ БЕЗ БОРАКСА

Если вы похожи на меня и у вас проблемы со здоровьем, вызванные бораксом, или вы живете в стране, например, в Канаде, которая не рекомендует использовать боракс для детей, или работаете в школьном округе, который запрещает использование буры в классе, есть другой вариант!

В эксперименте Crystal Egg Geode нам удалось вырастить кристаллы с использованием квасцов. Теперь было -40 и холодно, и я действительно не тратил время на тестирование, чтобы увидеть, работают ли те же концепции для выращивания действительно больших кристаллов квасцов, но я подозреваю, что процесс должен быть таким же.Если вы попробуете, дайте мне знать, как это получается!

Наслаждайтесь выращиванием больших кристаллов, теперь вы знаете секрет!

Дополнительные ресурсы для детей, изучающих кристаллы

БОЛЬШЕ ОТ СЕМЬИ ПАРОВОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

Растущие кристаллы | Центр наномасштабных наук

Выращивание кристаллов Задайте себе вопрос…

Вы когда-нибудь задумывались, как выглядят атомы в материалах вокруг вас? Все они выстроены в аккуратные ряды или складываются вместе в классный узор? Как мы можем узнать, нет ли у нас сверхмощного микроскопа?

Один из способов узнать, как устроены атомы, - это выращивать кристаллы вместе с материалом.Для выращивания кристаллов можно использовать многие повседневные материалы, такие как сахар и соль. Кристаллы - это просто структура, в которой все атомы идеально расположены в атомном масштабе. В масштабе, который мы видим, это превращается в очень плавные линии и уникальные формы. Например, если атомы образуют куб с прямыми столбцами и рядами (как каменная соль), полученный кристалл будет кубом с гладкими сторонами.

В этом упражнении вы вырастите несколько разных типов кристаллов из повседневных материалов.Затем вы понаблюдаете за формой кристаллов и используете их, чтобы представить себе, как могут быть расположены атомы. Это занятие может занять до пары недель и идеально подойдет для проекта научной ярмарки!

Материалы
  • Дистиллированная вода
  • Мелкие миски или блюдца
  • Кастрюля для кипятка
  • Ложка для перемешивания
  • 2 прозрачных стакана для питья
  • Пищевой краситель (по желанию)
Материалы для кристаллов (все они вам не нужны)
  • Соль Эпсома
  • Соль поваренная (неионизированная)
  • Квасцы (находятся в разделе специй)
  • Сода стиральная *
  • Бора

* Стиральная сода находится в прачечной некоторых продуктовых магазинов.В национальных сетевых магазинах его обычно нет, но во многих местных магазинах он есть. Вы можете позвонить по телефону 1-800-524-1328 и узнать, в каких магазинах вашего района можно найти стиральную соду.

Безопасность

Будьте осторожны при кипячении воды. Деятельность Во-первых, вам нужно немного узнать об условиях выращивания кристаллов и почему они растут. Это позволит вам вносить свои собственные изменения в процесс, чтобы получить лучшие кристаллы. Изготовление кристаллов начинается с насыщенного раствора .Это просто раствор, который больше не может удерживать материал. Например, если вы делаете насыщенный раствор соленой воды, вы должны добавлять соль в воду до тех пор, пока она не перестанет растворяться. В конце концов соль начнет скапливаться на дне емкости, потому что вода больше не может удерживать соль.

Кристаллы растут, когда раствор становится перенасыщенным , что означает, что в воде растворено слишком много соли. Дополнительная соль (или другой материал) принимает форму кристаллов.Чтобы получить перенасыщенный раствор, вы можете либо охладить его, либо дать воде испариться.

Для начала сделайте несколько кристаллов английской соли. Их легко вырастить, и через пару часов вы начнете видеть кристаллы. Начните с одной чашки теплой дистиллированной воды (не кипящей). Добавьте ложкой соли Эпсома и помешивая, пока она не растворится. Продолжайте делать это до тех пор, пока не перестанет растворяться больше английской соли (вероятно, это будет около одной чашки). Оставьте смесь на пару минут, пока вся нерастворенная соль не окажется на дне емкости.Медленно слейте раствор в неглубокую миску, но прекратите выливание, прежде чем дойдете до нерастворенной соли. Поставить миску в холодильник на 3 часа. Вы должны увидеть, как некоторые кристаллы начинают расти. На что они похожи? Какой они формы и цвета? Вы только что сделали кристаллы методом охлаждения.

Затем приготовьте несколько кристаллов квасцов методом испарения. Опять же, запивая горячей дистиллированной водой. Начните с небольшого количества, подойдет от ¼ до ½ чашки. Начните добавлять квасцы ложкой и помешивая, пока они не растворится.Выполните тот же метод, что и выше, чтобы сделать перенасыщенный раствор и слить раствор, оставив нерастворенные кристаллы. Для выращивания кристаллов используйте маленькое блюдце или тарелку. Это обеспечит максимальную площадь поверхности для имеющегося у вас объема раствора, увеличивая скорость испарения. Дайте ему постоять (не в холодильнике) пару дней. Вы можете увидеть маленькие кристаллы примерно через час после охлаждения раствора, но если нет, не волнуйтесь! Вы увидите, как хрустальный сад начинает расти в течение дня.Осмотрите свои кристаллы. Какой они формы? Насколько велик твой самый большой? Самый маленький? Сколько времени понадобилось для образования первых кристаллов?

Используйте метод выпаривания, используемый для получения кристаллов квасцов с поваренной солью, сахаром, стиральной содой и бурой. Кристаллы, изображенные справа, представляют собой кристаллы поваренной соли. Иметь терпение! Некоторые материалы могут не образовывать кристаллы пару дней или даже неделю! Вы можете добавить в раствор пищевой краситель, если хотите разноцветные кристаллы. Используйте приведенную ниже таблицу (см. PDF), чтобы записать свои наблюдения.

Зная, что соль имеет кубическую атомную структуру (прямые строки и столбцы), и видя получающиеся кристаллы, которые она формирует, можете ли вы догадаться, каковы атомные структуры других веществ, глядя на кристаллы? Вырастив кристаллы и угадав, как могут выглядеть атомные структуры, зайдите в Интернет и поищите их! Насколько близко вы были?

Расширение деятельности

Попробуйте использовать один из больших кристаллов из ваших садов кристаллов в качестве затравочного кристалла, чтобы вырастить один большой кристалл! Для этого выберите в своем саду один из лучших кристаллов.Например, если вы используете поваренную соль, выберите большой кристалл идеально квадратной формы. Привяжите этот кристалл к концу нейлоновой веревки или лески. Сделайте насыщенный раствор, как описано выше, и налейте его в высокий стакан для питья или стеклянную банку. Другой конец веревки привяжите к карандашу и положите карандаш на верхнюю часть стакана, чтобы затравочный кристалл висел в растворе. Подождите пару дней или недель. A

с раствор становится перенасыщенным, когда вода испаряется, дополнительные молекулы соли добавляются к существующему затравочному кристаллу, и он будет расти! Возможно, вам придется повторить этот процесс, если ваш кристалл перестанет расти, чтобы получить очень большие кристаллы!

Попробуйте поэкспериментировать с процессом для каждого материала.Что произойдет, если вы воспользуетесь более горячей или прохладной водой? Получатся ли кристаллы большего или меньшего размера, если поставить перед испарительной чашей вентилятор (ускорение испарения)? Какие еще переменные вы можете изменить? Запишите всю свою работу.

Сводка

Чтобы вырастить кристаллы, вы должны начать с насыщенного раствора.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *