Как вырастить кристалл из медного купороса в домашних условиях

Как вырастить кристалл медного купороса?
Мы уже рассказывали, как быстро вырастить кристаллы медного купороса ссылка.

Для этого нужно растворить медный купорос в горячей воде, охладить раствор, опустить в него нитку с затравкой (или просто нитку) и подождать несколько часов. На нитке вырастут кристаллы медного купороса размером до сантиметра, которые будут образовывать большие сростки, словно мидии.

Если вы хотите вырастить большой кристалл, придется поступить совсем по-другому. Сначала нужно приготовить насыщенный раствор соли, в нашем случае – медного купороса. Насыщенным называется раствор, который находится в равновесии с нерастворенным веществом (твердым, жидким или газообразным). Следовательно, насыщенный раствор содержит максимальное количество вещества, которое может раствориться при данной температуре. Чтобы приготовить насыщенный раствор медного купороса, сначала рассчитаем, сколько нужно взять соли.

Растворимость медного купороса при 20°С составляет 35.6 г в 100 г воды. Например, если вы взяли 200 мл воды, значит необходимо 35.6·200/100= 71.2 г CuSO4 · 5h3O. А как быть при других температурах? С ростом температуры растворимость сульфата меди сначала увеличивается, потом почти перестает зависеть от температуры . Поэтому, чтобы исключить влияние колебаний температуры в лаборатории, точности взвешивания и других факторов возьмите количество медного купороса, раза в полтора большее расчетного. Например, в нашем случае это 71.2·1.5 = 107 г. Залейте соль водой и оставьте примерно на сутки, время от времени перемешивая. Когда растворение медного купороса прекратится, и наступит равновесие, профильтруйте раствор через неплотную фильтровальную бумагу или вату. Избыток соли останется на фильтре – его можно снова высушить и использовать повторно. Налейте полученный раствор в стакан или банку. Теперь выберите крупный и хорошо сформированный кристаллик и привяжите его к нитке. Кристаллик послужит затравкой. Привяжите второй конец нитки к карандашу или стеклянной палочке и опустите затравку в раствор. Накройте стакан марлей – для защиты от пыли. Все, что остается – ждать. Через несколько дней рост кристалла будет виден визуально, за неделю может вырасти кристалл длинной в 1 см, за три-пять недель – 5 см. Если в стакане образуется осадок мелких кристалликов – перелейте раствор в чистый стакан и перенесите в него наш кристалл. В ходе нашего эксперимента такую процедуру пришлось проделать несколько раз. Со временем на нитке тоже образуются мелкие кристаллики, которые начинают расти. Избежать этого сложно, можно разве что поднять кристалл повыше, чтобы меньший отрезок нитки контактировал с раствором. Во время эксперимента возникла идея использовать вместо хлопчатобумажной нитки тонкую медную проволочку или капроновую нитку, однако на них затравка росла значительно хуже. Эксперимент длится от нескольких недель до одного-двух месяцев.

К сожалению, на воздухе кристаллы медного купороса теряют часть своей воды, при этом происходит их выветривание (разрушение). Чтобы кристаллы медного купороса сохранились дольше, поместите их в плотно закрытую банку и храните в прохладном помещении.

Если в начальной стадии эксперимента у вас растворилась затравка, значит, раствор не был насыщенным. Причин может быть несколько. Во-первых, исходный раствор мог недостаточно долго контактировать с кристаллами и не успел стать насыщенным. Во-вторых, растворимость медного купороса растет с температурой. Если вы приготовите насыщенный раствор и опустите в него кристаллик, а потом в комнате потеплеет, растворимость возрастет, и затравка может раствориться. В любом случае, добавьте в раствор еще несколько ложек купороса, перемешайте его, и дайте постоять (а потом снова профильтруйте).

Выращивание кристаллов требует труда и много терпения, но результат может очень приятно вас удивить.

Начало

8 дней

11 дней

12 дней

22 дня

42 дня

58 дней

автор vpkulikov страница автора

Гигиенические требования

Прежде всего, стоит позаботиться о необходимой стерильности, в которой должен проходить опыт. В идеале волосы химика-любителя должны быть покрыты головным убором, а на руки лучше всего надеть резиновые перчатки. Медный купорос, если обращаться с ним аккуратно и разумно, не представляет никакой опасности для организма человека.

Все вышеизложенные меры предосторожности нужны в первую очередь для того, чтобы защитить раствор от попадания в него пыли и мелких частичек посторонних материалов. Это является крайне нежелательным, так как на подобных, случайно попавших в жидкость песчинках могут начать расти другие кристаллы, что замедлит развитие основного камня.

Воздействие разных типов воды на рост кристаллов

После того, как я закончила выращивание кристаллов из фильтрованной и водопроводной воды, я решила провести небольшой эксперимент.

Я смешала перенасыщенный раствор из фильтрованной воды и перенасыщенный раствор из водопроводной воды в отношении 1:1. После этого я разлила равное количество раствора в две одинаковые емкости и погрузила в одну из них кристалл из фильтрованной воды, а в другую кристалл из водопроводной воды. Через 14 часов оба кристалла полностью растворились.

Спустя две недели я повторила эксперимент, вырастив по одному кристаллу из водопроводной и фильтрованной воды. Результат оказался тем же.

Выращиваем кристалл медного купороса (быстрый способ)

Кристалл… От этого слова прямо-таки веет магией. Не знаю как насчет магических свойств кристаллов, а вот разнообразными полезными физическими свойствами они точно обладают. Кристаллы широко применяются в современной электронике, оптике и других областях техники. Ну и, конечно же, кристаллы просто красивы. Они притягивают взор своей правильной формой и природной симметрией. Причем это касается не только драгоценных кристаллов, но и кристаллов, выращенных из подручных средств.

Мы уже кое-что знаем о кристаллическом состоянии вещества из статьи о кристаллах. Настало время перейти к практическим занятиям

ВЕСНУШКИ: Как вырастить кристалл?

Предлагаю любителям экспериментов. 

Только обязательно вместе с родителями, предварительно обсудив правила безопасности.

Сначала приготовим как можно более концентрированный раствор выбранной соли, внося соль в стакан с водой, — до тех пор, пока очередная порция соли не перестанет растворяться при перемешивании. После этого слегка подогреем смесь, чтобы добиться полного растворения соли. Для этого стакан поставим в кастрюлю с теплой водой. Полученный концентрированный раствор перельем в банку или химический стакан; туда же с помощью проволочной перемычки (можно также сделать перемычку из стержня шариковой ручки) подвесим на нитке кристаллическую «затравку» — маленький кристаллик той же соли — так, чтобы он был погружен в раствор. На этой «затравке» и предстоит расти будущему экспонату вашей коллекции кристаллов.

Поставьте в теплое место. Подождите 3-4 дня и сфотографируйте результат. Посмотрим, что получилось!

А этот опыт посложнее:

Только ВМЕСТЕ с родителями, вещества опасны!
Это небольшая инструкция о варащивании кристаллов в домашних условиях из медного купороса (Сульфат меди).

Первый этап. Кристаллы в домашних условиях.
Материалы.

1. Сульфат меди порошок (Медный купорос, CuSO₄) — 500г. Лучше всего взять наиболее чистый сульфат меди например марки ЧА, ЧДА, ХЧ. Это реактивы и продаются они в магазинах или фирмах снабжающих лаборатории оборудованием. Но если вы не найдете таких реактивов, то подойдет и обычный медный купорос из хозяйственного магазина. Правило такое — чем чище соль сульфата меди — тем красивее вырастут кристаллы.

2. Стелянный химический термостойкий стакан вместимостью 200-300мл. Можно использовать обычную стеклянную банку.

3. Пластмассовая пуговица, ложка из нержавеющей стали или стеклянная палочка и канцелярская скрепка или отрезок провода с ПВХ изоляцией. Длина провода 15-20см.

4. Вода дистиллированная 500-700 мл. Ее можно купить в магазинах автозапчастей. Если Вы приобрели медный купорос, то можно использовать прокипяченную воду.

Второй этап. Кристаллы в домашних условиях.
Подготовка.

1. Нужно распрямить скрепку и продеть в пуговицу. Если вы не нашли такой скрепки, то можно использовать кусочек проволоки. Длина проволоки должна получиться такой, чтобы пуговица находилась посередине баннки.

2. Налейте воду в банку, чтобы до краев оставалось 2-3см. Добавляйте медный купорос в воду и тщательно перемешивайте ложкой. Медный купорос очень хорошо растворяется в воде, поэтому его может потребоваться достаточно много. Не сыпте сразу весь порошок сульфата меди. Добавляйте его постепенно. После того, как раствориться одна ложка. добавляйте следующую. У Вас должен получиться насыщенный раствор темно синего цвет. Весь купорос должен раствориться, не должно быть кристаллов на дне. Если посмотреть на свет, то он почти не будет проходить сквозь банку. Если у Вас остались нерастворившиеся кристаллы можно немного нагреть банку на водяной бане. (В кастрюлю положите тряпку и налейте воды, поставьте банку в кастрюлю и немного нагрейте до 50-60

0С, если кристаллов не много — они растворятся)

ВНИМАНИЕ! Концентрированный раствор медного купороса не должен попадать на руки поэтому используйте перчатки. Раствор нельзя пить. если раствор попадет на руки, промойте это место под краном с водой. не допускайте попадания в глаза. если попадет в глаза — промойте под водой и обратитесь к врачу.

Третий этап выращивания кристаллов в домашних условиях.
Выращивание.

Поместите в банку пуговицу с проволкой, чтобы пуговица находилась посередине банки и не касалась стенок. После, того, как вы поместите в банку пуговицу, ее нельзя двигать. Кристаллы будут расти почти сутки — 24 часа. Они нарастут на проволоке и на пуговице. после того как они вырастут можно их вытащить и высушить бумажной салфеткой. Чем насыщенней вы приготовите раствор, тем больше кристаллов Вы получите. Форма кристаллов зависит от чистоты оборудования и ингредиентов.

Если у Вас получилось вырастить кристаллы, поделитесь своим опытом. Можете прислать фото и мы их разместим здесь.

http://www.klol.ru/homelab/64-growsrystal
Если вам понравится, то в магазинах можно нйти специальные готовые наборы для выращивания кристаллов.

Секрет выращивания больших кристаллов

Мы любим выращивать кристаллы! Это замечательное STEAM-занятие, которым дети любят заниматься снова и снова. От красивых сверкающих хрустальных венков до жутких хрустальных пауков и призраков на Хэллоуин, выращивание кристаллов всегда весело и увлекательно. Но мы делали это раньше. И мои дети взрослеют. Им нужно, чтобы STEAM-активности и задачи росли вместе с ними. Так что в этом эксперименте нашей целью было не просто вырастить холодные кристаллы, но и узнать, какие переменные будут расти ДЕЙСТВИТЕЛЬНО БОЛЬШИЕ КРИСТАЛЛЫ!

Советы по выращиванию очень больших кристаллов

О чем вы узнаете из этой статьи!

Отказ от ответственности: эта статья может содержать комиссионные или партнерские ссылки. Как партнер Amazon я зарабатываю на соответствующих покупках.
Не видите наши видео? Отключите все блокировщики рекламы, чтобы наш видеопоток был виден. Или посетите наш канал на YouTube, чтобы узнать, загружено ли туда видео. Мы потихоньку загружаем наши архивы. Спасибо!

Как бы мы ни любили выращивать кристаллы, часто в результате получались маленькие кристаллы. Красиво, но иногда хочется кристаллов покрупнее. В этом эксперименте мы создали кристаллы буры, но наука о переходе от меньших кристаллов к росту больших кристаллов одинакова, независимо от того, из чего создан ваш перенасыщенный раствор.

В прошлом мы много говорили о кристаллизации в рамках наших удивительных исследований Candy Science. Вкусно и сладко, наука и ПАР ДОБРО! Наш эксперимент по выращиванию больших кристаллов был важен, потому что результаты дали нам важную информацию, которая поможет нам вырастить замечательные, большие, красивые кристаллы 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 вашего урока вы можете изучить, чем этот тип кристаллизации отличается от того, когда мы готовили наш рецепт сердечной помадки. Вы также можете сравнить его с нашими рецептами леденцов и жеодовых леденцов. Кристаллизация может быть красивой и вкусной! Все зависит от обстоятельств.

Наука

Прежде чем мы начнем создавать кристаллы, нам нужно понять науку! Этот забавный научный эксперимент исследует химию. Одна из вещей, которые делают химики, — это создание реакций для изменения соединений. Одним из методов является кристаллизация и перекристаллизация, которая представляет собой образование кристаллов из раствора. Здесь перенасыщенный раствор охлаждается, образуя кристаллы из смеси.

Кристаллы представляют собой твердые тела с плоскими сторонами и симметричной формой, поскольку их молекулы расположены в уникальном повторяющемся узоре. Когда вы закончите выращивать свои кристаллы, внимательно посмотрите, все ли кристаллы имеют одинаковую форму. Хотите изучить другой тип кристалла, взгляните на снежинки, которые имеют шестигранную кристаллическую структуру.

При использовании кристаллов буры соединение (бура) растворяют в горячей воде до тех пор, пока растворение невозможно, это перенасыщенный раствор. Как это работает? Когда вода нагревается до кипения, молекулы воды отдаляются друг от друга, освобождая место для растворения большего количества кристаллов буры.

Когда раствор остывает, соединение и минералы становятся менее растворимыми и выпадают из раствора на ершики для труб, где они образуют кристаллы и создают прекрасные творения и поделки!

Расходные материалы

Если вы когда-нибудь пробовали выращивать кристаллы, то можете заметить, что мы не проводим этот эксперимент в каменных банках. Это потому, что банки каменщика не подойдут для того, что нам нужно для выращивания действительно больших кристаллов!

Вода
Пищевой краситель (по желанию)
Бура
Трубочистки
Леска, нить или тонкая нить
Длинная деревянная шпажка
Верхняя часть плиты
Большая кастрюля с крышкой (у меня есть одна, которую я использую исключительно для непищевых проектов)
Ножницы
Бумажные полотенца
Фольга
Чайные полотенца
Безопасность оборудование

      

Осторожно : Бура может нанести вред при попадании в глаза, вдыхании или проглатывании. Это также может раздражать кожу. Эти эксперименты нельзя проводить с маленькими детьми, поэтому рекомендуется использовать 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 принять активное участие. Безопасность всегда на первом месте.

Инструкции

Создание фигур с помощью ершиков для труб

Сначала создайте фигуры из ершиков для труб. Используйте цветные чистящие средства для труб, чтобы создать цветные кристаллы. Мы выбрали несколько сердечек и забавную абстрактную форму для чистки труб. Вы хотите, чтобы промежутки не превышали ширину маленького пальца. Это поможет в формировании кристаллов.

Подвесные конструкции

После создания формы прикрепите ее к шпажке с помощью лески (или карандаши тоже подойдут). Вы хотите, чтобы она висела достаточно низко, чтобы полностью погрузиться в воду, но не настолько низко, чтобы касалась дна.

Приготовить раствор буры

Теперь пришло время приготовить раствор буры. Для этого нам понадобится горячая вода. Обеспечьте постоянное наблюдение взрослых.

В зависимости от размера горшка вы можете нанизать два или три рисунка. Просто убедитесь, что они не касаются друг друга или стенок горшка, иначе во время выращивания ваших больших кристаллов вы в конечном итоге прикрепите их.

Наполните большую кастрюлю водой. Вы хотите это примерно в дюйме от вершины. Если вы хотите добавить пищевой краситель, чтобы получить цветные кристаллы, смешайте его с водой сейчас. Ставим на плиту и доводим до кипения. Не позволяйте кипящей воде полностью закипеть. Отрегулируйте огонь, чтобы поддерживать медленное кипение. Начните добавлять порошок буры и перемешайте. Ваша цель — создать перенасыщенный раствор. Для этого продолжайте добавлять буру, помешивая, пока она не растворится, затем добавьте еще. Вы будете использовать много буры. Для нашего эксперимента потребовалась почти полная коробка.

Ориентировочно для измерения: на каждую чашку воды добавьте 3-4 столовые ложки буры.

ОСТОРОЖНО: Вода горячая! Пожалуйста, всегда соблюдайте осторожность и безопасность!

Раствор для перенасыщения

С помощью перенасыщенной жидкости мы растворяем как можно больше буры. Это требует терпения, но оно того стоит.

Вы узнаете об этом, как только перенасытите раствор, потому что некоторое количество буры останется на дне кастрюли и не растворится.

Выключить отопление.

Поместите шпажку поверх кастрюли так, чтобы фигурки для чистки трубок были полностью погружены в жидкость. Возможно, вам придется немного встряхнуть их, чтобы удалить пузырьки воздуха.

Поместите крышку сверху, она не будет плотно закрываться.

Накройте сверху листом фольги, чтобы улавливать тепло, выходящее из зазоров по мере остывания раствора. Это также помогает предотвратить испарение.

Когда элемент остынет, вы можете положить сверху кухонное полотенце.

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

Интересный факт: В кузнечном деле это называется отжигом.

Не подглядывайте, пока формируются ваши кристаллы, по крайней мере 24 часа. Через 24 часа, если оно совсем остыло, можно снимать свое творение. Если оно еще теплое, накройте его и оставьте подольше.

Готовые кристаллы

После того, как они закончат выращивание, осторожно вытащите творения, сняв шпажку и вытащив из горшка веревку и кристаллизованные ершики для труб. Положите их на бумажное полотенце, чтобы они высохли.

Нам нравится мастерить STEM, чтобы делать красивые украшения из кристаллов. Повесьте их на дерево или на окно, чтобы по-настоящему оценить красивые кристаллы.

Профессиональный совет! Вы можете повторно нагревать раствор для кристаллизации и использовать его снова и снова.

Секрет выращивания очень больших кристаллов

Вы разгадали секрет выращивания действительно больших кристаллов?

Заставляет раствор остывать как можно медленнее. Тепло — это секретное оружие для создания больших кристаллов, будь то бура или леденец.

Мы создали большие кристаллы размером почти с 4 кирпичика Lego!

Сравнение результатов

Одно дело сказать, что это большие кристаллы, но, поскольку мы делали это как научный эксперимент, нам нужен был контроль. Таким образом, мы сделали два одинаковых сердечных трубочиста. Один раз прошел описанный выше метод, а другой прошел процесс выращивания кристаллов, который мы использовали в прошлом. Вы можете найти подробности об этом здесь.

Оцените разницу!

Могут ли они стать еще больше? Отправляйтесь в космос!

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

И если вы действительно хотите выращивать кристаллы, отправляйтесь в космос! Знаете ли вы, что гравитация влияет на формирование и рост кристаллов? Посмотрите на это невероятное исследование выращивания кристаллов на Международной космической станции, которое может помочь найти лекарство от рака!

Проекты по выращиванию кристаллов без буры

Если вы похожи на меня и у вас есть проблемы со здоровьем, вызванные бурой, или вы живете в стране, например в Канаде, где не рекомендуется использовать буру в присутствии детей, или если вы работаете в школьном округе, который запрещает ее использование буры в классе, есть еще вариант!

Мы добились больших успехов в выращивании кристаллов с использованием раствора квасцов в этом эксперименте с хрустальной жеодой. Сейчас на улице было -40 и было холодно, и я не тратил время на тестирование, чтобы увидеть, работают ли те же самые 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!

Другой вариант — вырастить кристаллы сахара из раствора сахара. Это вкусный способ исследовать кристаллизацию.

Наслаждайтесь выращиванием больших кристаллов, теперь вы знаете секрет!

Дополнительные ресурсы для кристаллов

            

Дополнительные поделки STEM

Как вырастить собственные кристаллы

Правильно, вы МОЖЕТЕ выращивать свои собственные кристаллы. Я хотел попробовать это с прошлого апреля, когда я продолжал видеть их на Пасху. Это научно-поделочный проект, который люди часто делают с детьми. Я видел несколько руководств по ним в Интернете, но я считаю, что изначально они были разработаны Джимом Нунаном для Шоу Марты Стюарт (см. его руководство здесь).

Меня чаще можно найти на кухне, чем в мастерской. Но это отчасти ремесло, отчасти кухонный эксперимент, так что мне пришлось попробовать. Я узнал несколько вещей и рад поделиться своими личными результатами. И я использую свои кристаллы в другом проекте, которым я поделюсь позже на этой неделе. Я думаю, вам понравится. Но сначала давайте вырастим кристаллы.

Расходные материалы:
-яичная скорлупа

-нож X-Acto
-квасцы (продаются в большинстве продуктовых магазинов в отделе специй)
— клей Элмера + кисть
— пищевой краситель
— горячая вода
— пластиковые контейнеры
— перчатки

Шаг первый: Используйте нож X-Acto, чтобы разрезать яичную скорлупу пополам. Это грязно; делайте это над раковиной. В оригинальном руководстве предлагалось использовать выдутую яичную скорлупу, но если вы когда-либо выдували яичную скорлупу раньше, то знаете, что это не совсем весело (и не самое безопасное занятие, поскольку оно связано с сырыми яйцами). Вам действительно не нужно выдувать центры; просто разрежьте яичную скорлупу пополам над раковиной, затем промойте яичную скорлупу и дайте ей высохнуть. Как видите, края моего яйца НЕ были идеальными, и это было прекрасно.

Шаг второй: Нанесите тонкий слой клея Элмера на внутреннюю часть яичной скорлупы. Посыпьте квасцами. Я не рекомендую порошкообразные квасцы. Я приготовил одно из своих яиц с порошкообразными квасцами, а остальные три — с теми, которые вы обычно используете при мариновании (они выглядят как крошечные кристаллы). Порошкообразные квасцы почти не работали, а остальные три вырастали массивными кристаллами. После того, как вы посыпали квасцами, дайте им высохнуть в течение ночи.

Шаг третий: Нагрейте 2 стакана воды до кипения. Теперь добавьте пищевой краситель (я использовал около 40 капель красителя на цвет) и 3/4 стакана квасцов. Перемешивайте, пока квасцы полностью не растворятся. Дайте смеси остыть в течение 10 минут. Вылейте смесь в контейнер (она может окрасить ваш контейнер, поэтому я использовала недорогие пластиковые баночки, так что ничего страшного, если они испортятся) и добавьте одну яичную скорлупу открытой стороной вверх. Теперь пусть ваши кристаллы растут в течение 8+ часов. Я дал своему расти около 20 часов, и кристаллы стали довольно большими!

Не забывайте надевать перчатки каждый раз, когда вы добавляете яйца в красильную ванну или вынимаете их, так как они могут испачкать ваши руки. Аккуратно промойте готовые кристаллы и дайте им высохнуть.

Почему яичная скорлупа? Хороший вопрос. Мне понравилась идея использовать яичную скорлупу, потому что она создает перевернутый купол, в котором кристаллы могут расти и выходить из него, как жеода. Однако вы можете использовать множество разных объектов для выращивания кристаллов; это не обязательно должна быть яичная скорлупа. Например, вы можете легко выполнить шаги, описанные выше, и вместо этого использовать небольшой камень в качестве базы.