Выращивание кристаллов соли в домашних условиях – возможность не только быстро пронаблюдать, как подобные явления происходят в природе с другими материалами, но и получить в результате необычную поделку.
При этом такой процесс полностью безопасен и не требует ни глубоких познаний в химии ни каких-либо реактивов, все предметы и вещества есть у любого человека в доме.
Как вырастить кристаллы из соли в домашних условиях: материал и оборудование
1. Первый и самый основной компонент – соль . Для успеха процесса выращивания кристалла, важно чтобы она была как можно более чистой. Поэтому стоит отдавать предпочтение морской соли, т.к. в поваренной слишком много мелкого мусора. Не рекомендуется также приобретать соль с красителями или иными добавками.
2. Вода , которая должна быть также максимально очищена от посторонних примесей. Если нет возможности использовать дистиллированную, то стоит хотя бы предварительно отфильтровать ее.
3. Неметаллическая емкость для роста кристалла . Ее размер может быть ограничен лишь желаемыми размерами кристалла. Важные требования – материал емкости не должен окрашивать воду или окисляться под воздействием солей. Емкость следует тщательно вымыть. Любые посторонние предметы внутри, даже если это небольшие соринки, могут стать основой для роста для других мелких кристалликов, замедлив рост основного.
4. Небольшой кристаллик соли из пачки , кусочек ветки, лист, проволока, нитка или любой другой объект для основы будущего большого кристалла. Подходящий крупный кусочек соли легко найти в почти пустой солонке. Мелкие частички из нее при использовании высыпаются, а большие не пролазят через отверстия и остаются внутри. Необходимо выбрать самый крупный и имеющий форму, максимально близкую к параллелепипеду.
5. Что-то неметаллическое для помешивания раствора – деревянная палочка , пластиковая или керамическая ложка и т.д.
6. Фильтровальная бумага либо марля .
7. Бумажные салфетки или туалетная бумага .
8. Лак для покрытия готового кристалла .
9. Терпение . Недостаточно знать, как вырастить кристаллы из соли в домашних условиях, надо еще уметь ждать. Мало-мальски приличный по размерам кристалл сформируется не раньше, чем через 3-4 недели.
Как видно, никакого сложного или дорогого оборудования не требуется. Все эти предметы и вещества легко найти в хозяйстве абсолютно у любого человека.
Как вырастить кристаллы из соли в домашних условиях: последовательность действий
Технология получения кристалла из соли очень проста, к тому же процесс требует очень небольшого участия человека, в основном нужно лишь время. Емкость с чистой водой ставится в теплую воду (50-60 градусов, больше не надо), и в нее понемногу засыпают соль, постоянно помешивая раствор. Когда он станет насыщенным, т.е. соли в нем будет уже столько, что она дальше не сможет растворяться, его переливают в чистую емкость так, чтобы осадок из старой в нее не попал. Можно даже дополнительно очистить раствор от примесей, пропустив его через фильтровальную бумагу или сложенную в несколько раз марлю.
Добиться нужной температуры воды для подогрева раствора можно и в отсутствие термометра. Для этого смешивают только что закипевший кипяток и воду комнатной температуры в соотношении примерно 1 к 2.
Для традиционной формы кристалла это будет большая крупинка соли, которую легко найти в любой пачке;
Для вытянутого кристалла в раствор опускают нитку так, чтобы она не касалась стенок и донышка;
Если хочется получить кристалл сложной и причудливой конструкции, то на нитку подвешивают маленькую веточку или изогнутую проволоку.
Зная, как вырастить кристаллы из соли в домашних условиях, можно не ограничивать свою фантазию простыми по форме предметами. Чтобы получить не просто кристалл, а действительно оригинальную поделку, в качестве основы можно поместить в раствор проволоку, изогнутую в виде звезды, снежинки или иной подобной несложной формы. В принципе можно использовать абсолютно любой предмет, не подверженный окислению от солей.
Далее емкость накрывают крышкой, салфеткой, листом бумаги, да в общем-то чем угодно, лишь бы защитить раствор от попадания пыли и посторонних предметов. Храниться емкость с растущим кристаллом должна в темном прохладном месте без сквозняков. Не следует допускать и сильных механических воздействий на нее – слишком частых передвижений, встряхиваний и т.д., а также регулярных и значительных изменений температуры или влажности, т.е. к примеру, в ванную комнату кристалл точно помещать не стоит, как и вблизи плиты на кухне или у отопительных приборов.
Естественно, чем больше растет кристалл, тем меньше остается соли в окружающей его воде. Поэтому для ускорения процесса примерно раз в неделю — десять дней в емкость необходимо добавлять новый насыщенный солью раствор. А если кристалл уже вырос из старого стакана или банки, его можно переложить в большую по размеру, постаравшись не уронить или не разломать при этом, т.к. он очень хрупкий.
Вынутый из раствора кристалл обсушивают от остатков воды, аккуратно промакивая мягкой тканью или обычной бумажной салфеткой. Делать это нужно очень осторожно, потому что кристалл не особо прочен. Для сохранности кристалл покрывают бытовым или маникюрным бесцветным лаком. Если этого не сделать, то жизнь этого красивого предмета будет недолгой. В сухом воздухе остатки воды быстро испарятся, и он рассыплется в порошок, а при избыточной влажности наоборот впитает в себя лишнюю жидкость и растечется в бесформенную кучку отдельных небольших кристалликов или вовсе в кашицу.
Из поваренной соли получатся кристаллы белого цвета.
Если хочется других оттенков, то можно:
Воспользоваться другим видом соли (к примеру, медным купоросом для насыщенно-синего цвета);
Покрыть готовый кристалл не прозрачным, а цветным покрытием;
Добавить в раствор на стадии приготовления кристалла пищевые красители, к примеру, те, что применяются в выпечке или для пасхальных яиц. Однако такие вещества очень ярких цветов дать не могут.
Принципиальной разницы в скорости роста и форме готового кристалла при использовании поваренной или морской соли не будет. Однако во втором случае кристалл получится более плотным по структуре и будет более прочным.
Если кристалл растет немного не той формы, какой хочется, то лишние участки можно аккуратно соскоблить ножом или пилочкой для ногтей, помня при этом, что кристалл очень хрупок. Придать кристаллу нужную форму легко, если обработать те участки, рост которых нежелателен, обычным вазелином или другим густым жирным веществом. Если его понадобится удалить, то это можно сделать ацетоном или спиртом.
Чтобы кристалл расщеплялся, будто ветвясь в разные стороны, в раствор добавляют небольшое количество глицерина.
Меры предосторожности
Поваренная соль – абсолютно безвредное для человека вещество, ведь мы каждый день употребляем ее в пищу без последствий для здоровья. Поэтому соблюдать какую-то технику безопасности при выращивании солевого кристалла нет необходимости.
Однако, чтобы в раствор не попадало посторонних предметов, волосы стоит хотя бы собрать, а лучше покрыть косынкой, а руки – вымыть с мылом или даже надеть резиновые перчатки. А если на руках есть царапинки или ранки, надеть перчатки просто необходимо, иначе крепкий солевой раствор будет сильно щипать. Ничего смертельного или вредного, но ощущения не из приятных. Аналогично руки лучше защитить, если используется соль с красителями, и есть вероятность наличия аллергии на эти красители.
Но вот при работе с медным купоросом и прочими более агрессивными солями надо обязательно соблюдать меры предосторожности, стараясь не вдыхать раствор, не допускать его попадания на кожу, а также находиться в хорошо проветриваемом помещении и не допускать к емкости к растущим кристаллам маленьких детей или домашних животных. Использованные для этого химического опыта емкости ни в коем случае нельзя потом использовать для приема или хранения пищи, лекарств, предметов личной гигиены, косметики, в общем, всего того что впоследствии будет непосредственно контактировать с организмом человека.
Как вырастить кристаллы из соли в домашних условиях: причины неудач
Почему кусочек соли, взятый за основу, растворился вместо того, чтобы формировать вокруг себя кристалл? Это значит, что раствор соли изначально был недостаточно насыщенным. При его приготовлении соль надо понемногу подсыпать до тех пор, пока она уже не перестанет растворяться, а будет выпадать в осадок. Подобрать пропорции пищевой и других солей для приготовления раствора помогут легко находимые в Интернете графики растворимости этих солей в воде определенной температуры.
Если вместо одного в емкости вдруг выросло несколько небольших кристалликов, то это говорит о посторонних примесях в растворе. Это может быть, как недостаточно хорошо профильтрованная вода, так и сор в соли или плохо вымытая емкость, куда был налит раствор.
В чем причина недостаточно равномерной окраски цветного кристалла? Возможно при добавлении красителя его не очень тщательно размешали. А если кристалл большой, и для него солевой раствор приготавливался несколько раз, то в один из разов красителя было добавлено существенно меньше или больше, чем в другие.
Конечно, даже зная, как вырастить кристаллы из соли в домашних условиях и соблюдая все рекомендации, можно получить не совсем то, что хотелось. Это нормально, ведь могут отличаться и условия, в которые растущий кристалл помещен, и используемые для этого вещества. Однако со временем обязательно удастся набить руку, подобрать оптимальные пропорции компонентов и условия для роста кристалла.
Замечательное и увлекательное занятие - выращивание кристаллов в домашних условиях, надолго сможет отвлечь вашего ребенка от вредных гаджетов. На глазах будет происходить настоящее волшебство - и взрослым и детям на удивление. А если вы вырастите кристалл из сахара, результат получиться не только красивым, но и вкусным.
Главное - набраться терпения, кристаллы не вырастают быстро, им нужно время. Но и год тоже ждать не придется. Достаточно одной-двух недель - и вот, кристалл готов. Конечно, друзы рубина или изумруда дома вырастить нет возможности, но, так или иначе, процесс будет очень занимательным и интересным.
Следует знать, что когда выращивают в промышленных условиях искусственные драгоценности - кристаллы алмаза, рубина и прочие - процесс идет весьма медленно, но зато можно вырастить один кристалл большого размера. А если требуется много маленьких кристалликов, то процесс должен проходить быстро.
Способы
Охлаждение раствора
В этом случае готовят раствор соли, а затем охлаждают его. При этом происходит химическая реакция, когда растворенные вещества в воде от понижения температуры выпадают в осадок и, соответственно, оседают на стенках сосуда или на заботливо положенной палочке или нитке.
Если охлаждение будет достаточно медленное, можно вырастить несколько довольно больших кристаллов красивой, геометрически правильной формы. А если охладить сразу и резко, то образуется множество мелких кристаллов соли, и все они произвольной, неправильной формы. Ведь при быстром и бурном росте в близком соседстве становится тесно. Но иногда бывает весело вырастить и такие кристаллы - чудо происходит буквально на глазах. Кристаллы рубина, конечно, так не вырастить, но в любом случае результат и процесс будет интересным.
Удаление воды
При этом способе из раствора соли или сахара постепенно выпаривается вода - естественным образом. Важно как можно медленнее выпаривать воду - результат будет более аккуратным. Желательно вообще прикрыть бумагой сосуд с раствором. В результате вы получите большие красивые кристаллы. К тому же, так в сосуд не попадет пыль и не испортит всю красоту.
В сосуд обычно кладется нитка или палочка - на эти предметы и нарастают кристаллы. Если вы ничего не положили, то кристаллы начнут образовываться на дне сосуда - в этом случае периодически надо будет переворачивать кристаллики, чтобы со всех сторон они росли равномерно и имели правильные грани.
Вода со временем начнет испаряться и надо будет подливать свежий питательный концентрат.
Интересно то, что даже если кристалл изначально был неправильный, например, вырос в тесноте, то, если его отделить и выращивать отдельно, со временем он приобретает правильную, красивую форму, как бы "выздоравливая".
Что использовать?
Рассмотрим, из каких материалов можно вырастить кристалл:
- Соль для приготовления пищи
- Медный или железный купорос
- Квасцы
- Сахар. Результат будет красивым и вкусным. Кстати, иногда в магазинах и особенно, в чайных бутиках, можно увидеть кристаллы сахара на палочках, которые продаются. Если видели, то согласитесь, что это очень аппетитно и шикарно выглядит, вот только цена расстраивает. Но можно вырастить сахарные кристаллы самостоятельно, порадовав себя и удивив близких
Кристалл из соли
Пищевая соль есть в каждом доме, поэтому этот дешевый непритязательный материал вполне можно использоваться для кристаллических экспериментов. Вообще, кристалл можно вырастить из любой соли. Но доступ к химическим реактивам и веществам есть далеко не у всех, поэтому хлорид натрия - это самая доступная нам соль, в отличие от сложных и дорогих веществ для выращивания рубина или изумруда.
- Налить воду в стакан и поставить его в емкость с водой. Вода подойдет любая. Если нужны идеальные условия выращивания - используйте дистиллированную. А если просто проводите любительский эксперимент - подойдет и из под крана
- Соль нужно насыпать в стакан и перемешать. Она начнет растворяться. Если вода в большой емкости начнет остывать, постоянно подливайте теплую
- Добавляйте соль и растворяйте ее, перемешивая и поддерживая постоянно высокую температуру воды, которая окружает стакан
- Добавляйте новую соль до того момента, пока она не перестанет растворяться. Вы это поймете, когда увидите, что вновь добавленная соль стала просто оседать на дне. Все, концентрированный раствор соли получен
- Сейчас его следует перелить в другую емкость. При этом осадок, который образовался из последнего добавления соли, нужно оставить в старом стакане - для выращивания кристаллов она не пригодится
- Тщательно переберите свою соль и найдите достаточно крупный кристалл, затем положите его на дно стакана с раствором. Вокруг этой "базы" будут образовываться и нарастать новые кристаллики
- Сложнее будет привязать кристалл за нитку и подвесить в емкость с раствором - но зато на выходе вы сможете получить нитку, увешанную гроздьями
- Через два дня можно будет уже заметить начавшийся рост. Причем с каждым последующими днем они будут становиться все больше и красивее. Если хотите, можно добавить пищевой краситель в воду - и будут у вас свои кристаллы рубина или хризолита
Если проделать весь процесс еще раз по новой, и использовать выращенный вами кристалл как "базу", он еще больше увеличится. Так можно продолжать, практически, до бесконечности. Если хотите, можно вырастить кристалл соли величиной с ладонь или поменьше.
Имейте в виду, что стандартный стакан в 200 грамм может вместить в себя около 70 грамм соли - это 3,5 столовых ложки. Это следует учитывать, когда будете готовить раствор. Пропорция рассчитана на температуру воды 20 градусов. Если будете повышать температуру, то соли в стакан может влезть больше. Имеется в виду количество, которое может раствориться в воде без выпадения в осадок.
- Не рекомендуется вытаскивать растущие "драгоценности" из питательного раствора на воздух. Это может замедлить или вовсе остановить их рост
- Лучше прикрывать емкость, где растет "питомец", поскольку даже попадание обычной пыли может оказаться пагубным для "растущего организма"
- Обязательно следите за раствором, по мере необходимости обновляйте его - и ваш кристалл "рубина" или "изумруда" порадует вас быстрым, активным ростом
- Нежелательно использовать для своих экспериментов посуду, из которой вы когда-нибудь планируете есть
- Не используйте непонятные реактивы и химические вещества. Это может оказаться опасным
- Если проводите опыты из химических веществ, обязательно следует надеть перчатки и защитную одежду
Как хранить
Предположим, мы вырастили свою драгоценность. Теперь надо узнать, как за ней ухаживать и правильно хранить.
Если вы вырастили кристалл из квасцов, то его нельзя будет оставлять на открытом воздухе, поскольку под воздействием кислорода он превратится в сероватый порошок. Поэтому его нужно хранить только в банке с закрывающейся крышкой. Если собираетесь держать его в свободном доступе и демонстрировать друзьям, то лучше покрыть выращенный экспонат бесцветным лаком, тем самым ограничив поступление кислорода. Можно покрыть и цветным, стилизовав его, к примеру, под цвет рубина.
Что касается "минералов" из медного купороса и соли, то они получаются более стойкими. Поэтому для домашнего выращивания лучше начать именно с них. Понятно, что нежелательно подвергать солевой кристалл воздействию воды и держать в сыром месте.
Вообще, делать собственные кристаллы даже из соли весьма увлекательно. Кстати, кристалл теоретически можно вырастить какого угодно размера, если отыщется соответствующий сосуд. Но такие размеры, конечно, ни к чему. А уж аккуратный и красивый экземпляр может вырастить дома каждый. Некоторые особо увлеченные химики, да и любители, выращивали кристаллы дома такой величины, что поднять "махину" могли только несколько человек.
Под термином "кристалл" следует понимать вещество, в котором мельчайшие частицы, атомы, располагаются в определенном порядке. Они образуют кристаллическую решетку - трехмерно-периодическую упорядоченную пространственную укладку.
Вследствие этого внешне кристаллы имеют вид правильных симметричных многогранников. Они могут сильно различаться по форме и иметь от четырех и до нескольких сотен граней, которые пересекаются под определенными углами друг с другом.
Соль - представитель семейства кристаллов
Одним из таких твердых тел с упорядоченным симметрическим строением является обычная соль.
Она представляет собой пищевой продукт, встречающийся в природе в виде минерала под названием галит. Большое ее количество находится в и других соленых источниках. Если вы рассмотрите при помощи микроскопа или лупы крупинки соли, то заметите, что они имеют плоские грани. А значит, находятся в кристаллическом состоянии. В этой статье мы расскажем о том, как сделать кристалл из соли самостоятельно. На самом деле это несложно. Чтобы понять, как происходит образование кристаллов соли, то есть процесс кристаллизации, предлагаем вам осуществить интересный опыт в домашних условиях. Ребенку желательно выполнять его под руководством взрослого. Помните, что форма кристалла соли может быть различной, в том числе кубической, призматической или любой другой - более сложной. Тем не менее грани соли всегда пересекаются под прямым углом.
Расскажем о том, как сделать кристалл из соли: необходимые расходные материалы и инструменты
Ну что же, давайте приступим к работе. Какие материалы и инструменты нам понадобятся для проведения этого интересного опыта? Конечно, вода, прозрачные стеклянные стаканы, веревочка или толстая нить, деревянная лопатка. Также следует подготовить стержень шариковой ручки или обычный карандаш.
А самое главное - нужно запастись терпением. Дело в том, что процесс кристаллизации требует времени - около трех недель. Как сделать кристалл из соли? Возьмите хорошую соль, без примесей. Желательно приобрести продукт чистотой не ниже 98%, в противном случае опыт может не удаться. Если в составе соли будет большое количество разнообразных примесей, то экземпляр получится некрасивый и будет иметь изъяны. из соли начнем с приготовления сильно концентрированного раствора. Нальем в стакан или банку теплую воду (200 мл) и начнем добавлять соль. Не забываем постоянно помешивать жидкость деревянной лопаткой. Это необходимо для того, чтобы соль хорошо растворялась. После того как раствор будет готов (определить это можно по тому, что вносимая соль перестала растворяться в стакане с водой при обычном помешивании), следует подогреть смесь. Наполним кастрюльку водой, поставим на огонь, подогреем воду. После чего аккуратно поместим в нее стакан с концентрированным солевым раствором и подождем, пока он нагреется.
Продолжаем работу по выращиванию красивых солевых кристаллов
Затем вынимаем наш стеклянный стакан из кастрюли и оставляем его в покое.
На стержне шариковой ручки (карандаше) закрепляем нить, к которой привязываем маленький кристаллик соли. Кладем стержень на стакан и погружаем в раствор веревочку с "затравкой". Именно на этом кристаллике соли будет расти наш красивый экспонат. Вот и все, теперь остается только ждать. Стакан ставим в теплое место и следим каждый день за процессом кристаллизации. Ни в коем случае нельзя трясти, переворачивать или поднимать емкость с раствором. Постепенно кристалл вырастет и станет достаточно большим. Когда это произойдет, можно аккуратно вынимать его из раствора. Советуем обсушить его салфеткой, но будьте крайне осторожны - ваш экземпляр очень хрупок. Обрежьте лишнюю нить и покройте кристалл бесцветным лаком, чтобы продлить срок его "жизни". Теперь вы знаете, как получить кристаллы соли в домашних условиях. Надеемся, у вас получится повторить наш несложный опыт.
Кристаллы из опыт по созданию красивого экспоната
Если вы хотите вырастить крупные, ровные и красивые образцы - обратите внимание на следующий опыт. Для работы вам потребуются такие материалы и инструменты:
- прозрачный стакан;
- вода;
- морская соль;
- бумага;
- салфетка;
- деревянная лопатка;
- плоский камешек среднего размера.
Технология процесса выращивания кристалла такова. Сначала налейте в стакан не слишком горячую воду и начинайте насыпать в нее морскую соль, постепенно, по одной чайной ложке. При этом не забывайте мешать лопаткой. Соль необходимо добавлять в жидкость до тех пор, пока она не прекратит растворяться. Теперь берем салфетку и процеживаем через нее полученный раствор. Это делается для того, чтобы соринки не мешали образованию ровного и красивого образца.
Процесс создания крупных солевых кристаллов
Как сделать кристалл из соли: после фильтрации кладем в раствор небольшой камешек (можно заменить гайкой) и ставим охлаждаться. Помните, что чем медленнее будет остывать наша соленая жидкость, тем больше по размеру получатся кристаллы. Желательно прикрыть стакан бумагой и поставить его в темное место, защищенное от сквозняков. Спустя двое-трое суток вы увидите, как ваш камешек обрастет маленькими кристалликами. Внимательно следите за тем, чтобы раствор все время полностью покрывал "затравку". Также следует еженедельно очищать жидкость от пыли и лишних кристаллов, формирующихся на дне стакана. По мере испарения нужно доливать в емкость сильно концентрированный Следите за тем, чтобы он был чистым и нехолодным (комнатной температуры). Кроме того, необходимо периодически удалять корку, появляющуюся на дне емкости. Спустя две-три недели ваш кристалл достигнет примерно 2-3 см в длину. А для того чтобы получить более крупный экземпляр, потребуется больше времени - порядка 6 недель.
Корректируем кристаллы соли
Помните, что у вас могут и не получиться сразу красивые и ровные кристаллы. В любом деле нужна практика. Советуем вам аккуратно корректировать кристаллизацию образцов, убирая не очень красивые наросты. Сделать это можно при помощи острого ножа, соскабливая им лишнее. Также, используя вазелин, можно прекратить формирование граней. При необходимости слой вазелина можно удалить с образца ацетоном. Когда ваш кристалл дорастет до нужной величины, можно аккуратно вынимать его из раствора. После этого следует мягко протереть грани салфеткой. Покрыть образец можно лаком для волос: так ваш кристалл станет менее хрупким, ломким и надолго сохранит свой красивый внешний вид.
Оригинальная поделка из кристаллов поваренной соли
В домашних условиях вы можете не только вырастить обычный солевой кристалл, но и сделать интересную поделку. Для этого вам потребуются такие инструменты и материалы:
- вода;
- поваренная соль;
- проволока;
- нитки;
- фильтровальная бумага;
- банка - 2 шт.;
- кастрюля;
- деревянная лопатка.
Работу начнем с растворения соли в воде. Вносим ее в жидкость небольшими порциями, добавляя следующую только после окончательного растворения предыдущей. Когда соль перестанет растворяться, переходим к следующему этапу. Берем кастрюлю, наполняем водой и ставим емкость на плиту на небольшой огонь. В нее помещаем банку с солевым раствором. Следим за процессом нагрева. Продолжаем растворять соль, доведя температуру до 65 градусов. Все, выключаем газ, но пока не вынимаем банку из кастрюли. Дело в том, что разница температур может привести к тому, что стеклянная тара лопнет. После остывания раствора можно смело доставать банку из кастрюли.
Фильтрация раствора и кристаллизация
После этого приступаем к очищению раствора от примесей. Берем чистую банку и закрепляем на ее горлышке фильтровальную бумагу. Теперь аккуратно переливаем раствор в новую емкость. Все нерастворенные кристаллики соли и примеси остаются на фильтровальной бумаге. У нас получается чистый раствор. Теперь ставим банку с жидкостью в прохладное место и делаем "затравку". Берем медную проволоку и выполняем из нее любую фигуру животного, цветок, веточку, звездочку. Обматываем проволоку нитью. Помещаем заготовку в банку с солевым раствором, накрываем емкость салфеткой, оставляя лишь небольшой зазор. Вот и все, остается только ждать, пока произойдет выращивание кристаллов из соли. После того как проволока обрастет, можно доставать ее из раствора. Делать это нужно очень осторожно, так как кристаллы соли могут ломаться.
Растить солевые кристаллы на разных объектах в качестве интересной формы искусства, или же просто в качестве научного эксперимента — это просто и весело! В этой инструкции я расскажу вам, как сделать кристалл из соли на напечатанных на 3Д-принтере решетках и структурах, но вы можете растить их дома практически на чем угодно, что только можете себе представить… даже на них самих.
Процесс прост и его активная подготовка и проведение занимают около часа, а затем кристалл растет в течение нескольких дней.
Если вы выращиваете его в качестве вводного научного эксперимента, то сможете продемонстрировать в домашних условиях, как создаются растворы и как образовываются кристаллические формы соли. Смотреть на это — весело и интересно!
Я приступил к этому эксперименту, чтобы выяснить, могу ли я влиять на форму, чтобы они росли определенным образом или определённого размера, который основывается на решетчатой структуре, на которой они выращиваются.
Шаг 1: Нужные компоненты
Для выращивания своих солевых кристаллов нужно:
- Соль. Можно растить практически из любой соли, тем не менее, наилучшие результаты достигаются при использовании сульфата меди или сульфата магния. Вы также можете проводить эксперименты с кухонной солью, морской солью, розовой солью и т.д. Если вы используете сульфат меди, то оденьте нитриловые перчатки! В своих экспериментах я использую сульфат магния.
- Дистиллированная вода
- Чистый контейнер, как минимум на 5 см шире, чем кристалл, который вы хотите вырастить. Прозрачные контейнеры имеют здесь преимущество перед окрашенными, так как сквозь них видно, что растет внутри, а если вы используете еще и кухонную утварь, то будете уверены, что ваш контейнер не боится нагрева и не лопнет.
- Объект, на котором будет расти кристалл, или струна, экспериментируйте с решетчатыми структурами, как это делал я!
- Что-то, на чем можно подвесить ваш объект в растворе: палка, китайская палочка для еды, провод, струна и т.д.
- Кастрюля, достаточно большая для кипячения нужного количества воды и соли для проекта.
- Ложка для перемешивания.
Шаг 2: Создаём солевой раствор
Измерьте объем воды:
- Поместите объект в контейнер
- Залейте в контейнер с объектом воду, чтобы узнать, сколько воды вам понадобится
- Перелейте воду в измерительный контейнер, чтобы определить получившийся объем
- Измерьте количество соли: 3 части воды к 1 части соли (в растворе будет чуть меньше 30% соли)
- Вскипятите воду.
- После закипания уменьшите жар плиты до низкого.
- Высыпьте соль в воду и мешайте, пока она полностью не растворится. Выключите плиту.
- Аккуратно вылейте раствор в контейнер с помещенным в него объектом
- Поместите контейнер с раствором в место, где вы оставите его на время роста.
Шаг 3: Поместите объект или струну в солевой раствор
Чтобы просто вырастить солевой кристалл:
- Поместите палочку или ложку сверху посередине контейнера
- Обмотайте струну по центру палочки\ложки, чтобы она свисала вниз и была погружена в раствор примерно на 4 или более см от дна контейнера.
- Оставьте контейнер там, где его не будут трогать, и смотрите, как растёт кристалл
Чтобы растить солевой кристалл на объекте:
Проделайте практически то же самое, что и в предыдущем списке. Подвесьте объект на струне, чтобы он висел на расстоянии минимум 5 см от дна контейнера. Вы можете подвесить объект при помощи палочек или проводов.
Так как я использовал решетчатые структуры, то подвешивал их как с помощью провода, так и при помощи палочек для еды.
Шаг 4: Ждите, пока кристаллы не вырастут
Не тревожьте контейнер, но следите за тем, как растут ваши кристаллы.
Я советую вам оставить контейнер как минимум на 1 день, но для лучших результатов дайте 3 дня на рост. В какой-то момент большинство соли будет находиться в кристалле, и он просто перестанет расти.
Шаг 5: Аккуратно вытащите ваши кристаллы их раствора
Когда вы определите, что он вырос до нужного размера и формы, аккуратно вытяните его за струну, или вытащите из раствора. Если они соединились с вашим объектом сквозь весь контейнер, то при помощи ножа аккуратно отсоедините их от стенок контейнера, стараясь не повредить структуру вашего творения.
Шаг 6: Хотите кристаллы бОльших размеров?
Перед тем, как убрать струну или объект от устройств, которым вы их подвешивали, подумайте, хотите ли вы вырастить кристалл еще большего размера. Если да, то повторите процесс и ваши кристаллы станут больше. Каждый раз вам нужно лишь делать новый солевой раствор.
Если вы будете повторять процесс для выращивания больших кристаллов, то очень важно после кипячения воды и создания солевого раствора дать воде остыть до комнатной температуры, а уже затем опускать конструкцию в раствор.
Если вы не остудите воду, то она растворит уже готовые и вы как бы начнёте сначала.
Шаг 7: Образцы моих работ
Это фотографии одних и тех же кристаллов, которые прошли через три солевых раствора, посмотрите на разницу в размерах.
Я добился относительно ровного перехода от объекта к кристаллу, каждый раз опуская объект глубже в раствор.
Шаг 8: Радуйтесь результатам!
Как только вы вырастили их до желаемого размера, аккуратно отделите струну\объект от приспособлений, с помощью которых вы их подвешивали и дайте готовому изделию высохнуть, положив его на салфетку.
В будущих экспериментах вы можете попытаться использовать водопроводную и бутилированную воду, цветную воду, а также можете использовать разные типы соли, например йодированную, соль без йода, морскую соль и т.д.
Выращивая их на разных структурах, заметили ли вы разницу в их форме?
Я был удивлен, обнаружив, что кристаллы, выращенные на разных уровнях объекта, напечатанного из белого пластика, выросли разного размера.
Шаг 9: Другие эксперименты с выращиванием
Шаг 10: Дополнительная информация по выращиванию
Изучение кристаллов и их структуры называется кристаллографией. Кристалл представляет собой твердое тело, состоящее из различных атомов или молекул, расположенных в однородном повторяющемся порядке, основанном на его уникальной форме. Это приводит к тому, что материал имеет определенную форму и цвет и обладает другими характерными свойствами.
Они могут быть большими или маленькими, но все они имеют одинаковую «форму». Соль и сахар являются примерами. Столовая соль NaCl имеет кубическую структуру. Кристаллы снега образуют шестигранную структуру. Алмаз (используемый в ювелирных изделиях и режущих инструментах) также является примером; он состоит из чистого углерода. Графит (используется в карандашах и смазочных материалах) также является кристаллом из углерода.
Как растут кристаллы?
В растворе, растворитель (вода) может держать только определенное количество растворенного вещества. Это называется растворимостью раствора. Если температура раствора увеличится, то горячая вода сможет растворить больше твердого вещества, чем холодная вода. Это связано с тем, что молекулы нагретой воды движутся дальше друг от друга, оставляя место для растворения более твердого вещества. Когда твердое вещество перестаёт растворяться, то раствор считается насыщенным.
По мере охлаждения этого раствора молекулы воды снова сближаются, и в растворе остаётся меньше места для удержания такого же количества растворенного твердого вещества. Так как вода отпускает избыток растворенного вещества, то в этот момент кристаллы начинают формироваться и строиться друг на друге. Этот процесс называется рекристаллизацией и, в зависимости от условий, можно получить массу многочисленных мелких или один большой кристалл.
Как формируются кристаллы и как мы контролируем темпы его роста?
В этом эксперименте вы будете выращивать кристаллы из насыщенного раствора. Во время рекристаллизации, начало процесса роста кристаллов называется «зарождением». Кристаллизацию могут инициировать частицы пыли на поверхности раствора, однако эта ситуация неконтролируема. Чтобы получить контролируемый рост, «затравочный кристалл» привязывают к куску нити и погружают в раствор. По мере того, как температура раствора продолжает падать, на нитке накапливается больше кристаллов. Скорость, с которой происходит кристаллизация, будет влиять на качество. Лучшие — это те, которые растут МЕДЛЕННО.
КЛЮЧЕВЫЕ ТЕРМИНЫ
Кристалл — это твердое тело с определенной геометрической формой. Форма состоит из гладких плоских поверхностей, которые встречаются в острых краях или углах.
Кристаллография — отрасль химии, изучающая кристаллы и их структуру.
Нуклеация — когда растворенные молекулы в насыщенном растворе сталкиваются с частицей пыли или твердой поверхностью (например, струной или затравочным кристаллом), они будут склонны адсорбироваться и накапливаться на поверхности. Твердая поверхность обеспечивает участок зарождения для формирования кристаллов.
Рекристаллизация представляет собой процесс, который использовался для очистки твердого вещества путем растворения его в соответствующей жидкости, а затем получение материала, выходящего из раствора в кристаллической форме.
Насыщенный раствор — раствор, в котором в растворителе растворено максимальное количество растворенных веществ.
Затравочный кристалл — начальная поверхность для растущего.
Форма кристалла — атомы, которые занимают позиции с определенными геометрическими отношениями друг с другом. Это структурное расположение его атомов однозначно определяется химией вещества и определяет форму. В кристаллографии формы могут быть сгруппированы в семь систем: кубический, тетрагональный, гексагональный, тригональный, орторомбический, моноклинный, триклинный.
Растворимость — максимальное количество растворенного вещества, которое может растворяться в определенном объеме растворителя при данной температуре, известно как растворимость растворенного вещества. Растворимость растворенного вещества обычно увеличивается с повышением температуры.
Раствор — однородная смесь двух или более веществ. Например, сахар, растворенный в воде, является раствором.
Растворитель — жидкость, в которой растворяется растворенное вещество. В этом проекте растворителем является вода.
Кристаллы - красивое и уникальное явление природы, которое очаровывает человечество уже много веков. Однако благодаря науке и исследованиям ученых сегодня их можно сделать самостоятельно.
Выращивание кристаллов - интересное и увлекательное занятие не только для детей, но и для взрослых
Если вы расскажете своему ребенку об удивительном мире кристаллов, то он, несомненно, спросит у вас: «Как сделать кристалл в домашних условиях?»
Получить такое чудо природы будет интересно не только малышам, но и тому, кто никогда не проводил подобных опытов в школе. Поэтому вы сможете не только наверстать упущенное, но и воспитать у своего чада любовь к науке.
Стоит отметить, что для этого эксперимента подходит любой возраст ребенка. Единственной задачей для родителя будет правильное и доступное объяснение образования кристалликов. Для этой увлекательной процедуры вы можете купить уже готовый набор или же вырастить кристалл из подручных материалов.
Что необходимо для выращивания кристаллов?
Перед тем как сделать кристалл в домашних условиях, подготовьте следующее:
Стоит также запастись терпением, так как выращивание кристаллов требует немало времени и усилий.
Выращивание кристаллов из поваренной соли
Многие задаются вопросом: «Как сделать из соли кристалл?» Действительно, ее можно найти на кухне у каждого. Поэтому зачем тратить деньги на более «изысканный» материал, когда можно использовать просто соль!
Как правило, новички начинают выращивать кристаллы именно из этого материала. Для этого необходимо приготовить солевой раствор. В стеклянную посуду (можно взять банку или стакан) налейте немного подогретой воды. Добавляйте соль до тех пор, пока она не перестанет растворяться, при этом всегда помешивая раствор. Для полного растворения соли необходимо как можно дольше поддерживать высокую температуру воды в стакане. Поэтому его можно поставить в теплое место или поместить в кастрюлю с теплой водой. Кстати, если вы интересуетесь, как сделать кристалл из сахара, то следуйте этой же методике, заменив соль на сахарный песок.
Итак, концентрированный раствор готов. Теперь необходимо на перемычку (к примеру, карандаш) подвесить нитку с прикрепленным на ее конце кристалликом такой же соли. Именно он станет фундаментом для зарождения наших будущих кристаллов, которые образуются уже через 5-7 дней.
Вот мы и выяснили, как сделать кристалл в домашних условиях из соли.
Выращивание кристаллов из купороса
Мы уже говорили о том, что такое природное чудо можно получить не только из соли. Давайте рассмотрим, как сделать кристалл из купороса.
Сразу хотим предупредить, что купорос - это вредное химическое вещество. Поэтому работать с ним нужно очень осторожно. Как правило, это делают в перчатках. Ни в коем случае не допускайте попадания этого средства в глаза!
Методы наращивания кристалликов из этого сырья очень схожи с предыдущими. Так как купорос - это серно-медная соль, то вместо поваренной (пищевой) соли мы добавляем в теплую воду именно это химическое вещество. Все остальное делается таким же способом, который описан выше.
Единственное отличие - это цвет. Кристаллы из медного купороса будут темно-синими, а из поваренной соли - белыми.
Фигурки из кристаллов
Вам интересно было узнать, как сделать кристалл в домашних условиях? А хотите, мы расскажем, как смастерить кристаллические фигурки?
Существует два таких способа. Первый предполагает предварительное выращивание кристаллов разных цветов (к примеру, из купороса и соли) и дальнейшее скрепление их клеем для получения той или иной фигуры. Это может быть снеговик, кошка и так далее. То есть все зависит от вашей фантазии.
А второй способ предусматривает выполнение заготовки перед тем, как сделать из соли кристалл (или из другого подобного вещества). Заготовка делается из проволоки. Фигуры могут быть разными: это звездочки, сердечки, круги, квадраты, скрипичные ключи, то есть то, на что вам хватит фантазии. После того как вы сделали каркас, его нужно обмотать обычными нитками и обмакнуть в солевом растворе, затем высушить. На нитках после высыхания образуются мелкие кристаллики. Они и будут основой для выращивания основных кристаллов. Через 5-7 дней у вас получится красивая кристаллизованная фигура.
