Как вырастить кристалл. Часть 1

Часть первая: «О том, как вырастить поликристалл всего за 1 час»

 

В сети интернет есть множество статей как нужно выращивать кристаллы. Чаще всего выращивают кристалл из медного купороса (цвет красивый, достать легко, выращивать просто).

 

В насыщенный раствор медного купороса на нитке опускают затравку (небольшой кристаллик), стакан накрывают марлей и оставляют раствор медленно испаряться. Процедура проста, но ждать, пока вырастет кристалл приходиться недели, а иногда и месяцы.

 

А нельзя ли вырастить кристаллы быстрее, например – за день?! Конечно можно, но вместо одного большого кристалла у вас образуется сросток кристаллов поменьше – ПОЛИКСТАЛЛ – который благодаря своей причудливой форме ничуть не уступает, и даже превосходит по красоте кристалл правильной формы. 

В данной статье мы расскажем и покажем, как вырастить красивые поликристаллы медного купороса (см рисунок) за самое короткое время. 

 

Материалы:

Медный купорос 200 г, вода, банка 0,25 л, палочка от мороженого, банка 0,5 л, нитки.

 

Шаг 1.

В горячей чистой воде (кипяток не нужен, 70-80 ˚C) растворяем порошок медного купороса (продается в любом магазине сад-огород в отделе с удобрениями) с расчетом 100-150 г медного купороса на 200 мл воды. Перемешиваем раствор палочкой до тех пор, пока купорос не перестанет растворяться в воде.

      

Примечание: Если удалось растворить весь купорос в воде, значит его недостаточно и нужно добавить еще. В банке на дне должен в итоге оставаться нерастворимый осадок.

 

Главная наша цель — добиться насыщенного состояния раствора (т.е. такого раствора, в котором еще больше вещества раствориться уже не может). Для этого нужно в данном объеме жидкости растворить как можно больше грамм медного купороса.

  

 

*Как добиться насыщенного раствора или сколько купороса нужно разбавлять в воде?

Чтобы ответить на этот вопрос, посмотрим, как изменяется растворимость сульфата меди с температурой (рисунок 1).

Рисунок 1. Изменение растворимости CuSO₄ с температурой (в гр на 100 гр воды)

 

Как видно из графика с увеличением температуры растворимость сульфата меди довольно быстро растет. Но когда температура достигает примерно 80 °С, то дальнейшее нагревание почти не ведет к увеличению растворимости.

 

Кроме того, при нагревании выше 90 градусов раствор мутнеет и происходит выпадение черных хлопьев в виде осадка, что влияет на чистоту кристалла.

 

Поэтому оптимальная температура растворения медного купороса для выращивания кристалла – 80 градусов.

 

 

Шаг 2.

Как только мы добились насыщенного раствора нужно его отфильтровать. Мы использовали банку 0,5 л как промежуточный резервуар. В нее мы перелили весь раствор с осадком.

 

Банку, в которой мы выращиваем кристалл, сполоснули от остатков осадка.

 

Теперь фильтруем раствор.  Для этого складываем марлю или бинт в несколько слоев и переливаем через него нашу жидкость.

 

Осадок остается на марле.

 

Шаг 3.

Вырезаем углубление в палочке от мороженого и наматываем на нее нитку. На конце нити завязываем узел или подвешиваем любой грузик на который будет наращиваться впоследствии кристалл.

 

Шаг 4.

В отфильтрованный насыщенный раствор опускаем нитку с узелком так, чтобы узелок был в центре объема жидкости. Высоту узелка можно регулировать наматывая и разматывая нитку вокруг палочки.

 

Шаг 5.

Накрываем банку слоем марли и ставим банку в спокойное место с постоянной температурой. Банку накрыли марлей, чтобы пыль и грязь не попадала в нее. А перепады температуры и сотрясения могут отрицательно отразиться на росте кристалла.

 

Шаг 6.

Ждем.

По мере остывания раствора (ближайший час) в банке будет резко повышаться концентрация медного купороса, т.к. при более низкой температуре в воде растворяется гораздо меньше вещества и лишнее вещество, образующееся при остывании, выпадает в осадок в виде кристаллов.

 

По мере остывания все «лишнее» при данной температуре вещество переходит в твердую фазу, выстраивая кристаллическую структуру в очаге кристаллизации – на нитке. В итоге на нитке образуются много маленьких кристаллов, которые все новыми слоями наращиваются друг на друга, образуя красивое поликристаллическое тело.

 

Примечание:

Кристаллы будут образовываться не только на нитке, но еще на дне и стенках банки. Это будет вредить нашим целям, т.к. такие паразитные кристаллы будут также отбирать из жидкости материал для собственного строительства и нашему основному кристаллу на нитке будет доставаться меньше материала для роста и, следовательно, он будет расти гораздо медленнее.

 

 

Вот такой кристалл вырос за 2 часа роста в остывающей воде. Хорошее начало. Но все еще впереди. Как растить кристалл дальше в большой и красивый всего за один день читайте в нашей следующей статье.

 

А пока все то, о чем мы говорили в этой статье, можете посмотреть в видео варианте, где подробно показаны все этапы выращивания кристалла, описанные выше.

 

Надеемся наша статья и видео материал помогут Вам вырастить собственный уникальный кристалл, который будет радовать своей красотой Вас и Ваших близких. Удачи!

 

Вторую часть статьи («О том, как продолжить выращивать большой кристалл в быстрые сроки») читайте здесь: 

http://virtuallab.by/publ/himija/sdelaj_sam/kak_vyrastit_kristall_chast_2/18-1-0-142

virtuallab.by

Как вырастить кристалл в домашних условиях

Выращивание кристаллов — увлекательное занятие, которое стимулирует интерес к естественным наукам. Перед тем как вырастить кристалл в домашних условиях, следует внимательно прочитать информацию о препаратах, с которыми предстоит работать. Дети не должны проводить такие опыты без участия взрослых.

Как вырастить кристалл в домашних условиях

Перед началом работы готовят стеклянную или пластмассовую ёмкость, пластиковую ложку, крышку для сосуда (или кусочек картона). Для подвешивания затравки понадобятся палочка и швейная нить.

Заранее готовят тихое, спокойное место, в котором банка с раствором не будет испытывать сотрясений. Колебания жидкости и тряска помешают правильному росту кристалликов.

Из медного купороса

Препарат можно купить в строительном или хозяйственном магазине. Для домашнего опыта достаточно приобрести упаковку весом 200 граммов (если объём сосуда составляет 250-300 мл). Концентрированный раствор медного купороса (CuSO4*5h3O) опасен для кожи, поэтому опыт проводят в резиновых перчатках.

• В ёмкость наливают горячую воду (не более 80 градусов Цельсия).

• В жидкость насыпают купорос и размешивают ложкой.

• Препарат добавляют до тех пор, пока он не перестанет растворяться. Получится ярко-голубая, прозрачная жидкость.

• Раствор пропускают через несколько бумажных салфеток или фильтровальную бумагу.

• Ёмкость неплотно закрывают и ставят в спокойное место.

• Через 1,5-2 недели появятся синие кристаллы. Выбирают один крупный кристаллик и подвешивают его на верёвочке. Через несколько недель из него получится красивый крупный кристалл с ровными гранями.

В свежеприготовленную жидкость можно сразу поместить затравку из бусины, камешка, другого материала. Тогда красивые гроздья небольших синих кристалликов вырастут не только на дне, но и на подвешенном предмете.

Из поваренной и морской соли

Можно использовать крупную или мелкую пищевую соль. Для выращивания кристаллов нужен очень концентрированный раствор, поэтому для ёмкости объёмом 300 мл понадобится 0,5 кг соли (с запасом).

• В горячую воду насыпают соль и делают насыщенный раствор.

• Жидкость фильтруют через ткань, салфетки или вату.

• Наливают в сосуд и подвешивают небольшую затравку. Это может быть крупный кусочек пищевой соли, камешек, скрепка или иной предмет.

• Ёмкость ставят в спокойное место. Через несколько дней на донышке банки и на поверхности затравки появятся кубические и плоские кристаллики.

Вырастить крупный, хорошо сформированный кристалл поваренной соли сложно. Для этого потребуются идеальные условия, отсутствие вибраций, тряски. Процесс занимает несколько месяцев.

Морская вода содержит ионы йода, магния, кальция, брома, калия и других элементов. Они не входят в кристаллическую решетку твёрдой соли, полученной выпариванием. Поэтому из морской соли вырастают точно такие же кристаллы, как из очищенной пищевой.

Крупный, хорошо огранённый кристалл растёт 3-4 месяца. Иногда рост прекращается уже через 2 месяца.

Из лимонной кислоты

Лимонная кислота имеет очень высокую растворимость. Поэтому для получения полностью насыщенного раствора объёмом 200 мл нужно купить не менее 100 пищевой кислоты в пакетиках (с запасом).

• В ёмкость наливают только что вскипевшую воду.

• Сыпят лимонную кислоту, пока раствор не станет пересыщенным.

• Сосуд закрывают картонным кружком и ставят на полку.

• Через 1,5-2 недели избыток воды испарится и раствор станет вязким. Через 3-4 недели вырастут крупные и хорошо огранённые кристаллики .

Твердая лимонная кислота полностью прозрачная, но она хорошо принимает красители. Для этой цели хорошо подходит краска из фломастеров (обычная и люминесцентная). Она окрашивает не только грани, но и проникает внутрь вещества.

Подробную статью о выращивании кристаллов лимонной кислоты можно прочитать здесь.

Выращивание кристаллов за 1 день

За один день можно вырастить крупные голубовато-зелёные кристаллы железного купороса. Это вещество продается как препарат для уничтожения гнили, грибков и плесени. Его можно купить в строительных и сельскохозяйственных магазинах. Препарат расфасован в упаковки и представляет собой влажную, зернистую, сахароподобную массу. Для опыта достаточно купить пакетик весом 150-200 граммов.

• В сосуд наливают 200 мл воды.

• Растворяют в нем содержимое упаковки до полного насыщения раствора. Получится коричневая, почти непрозрачный «сироп».

• Жидкость фильтруют через вату или салфетки.

• На нить подвешивают затравку из камешка, скрепки или бусины.

• После остывания раствора до температуры 56,8°C появляются полупрозрачные кристаллы светло-зеленого цвета.

Рост происходит стремительно, и за полчаса на дне сосуда и затравке вырастают объёмные кристаллические щётки. Опыт занимает всего несколько часов. Работать нужно в резиновых перчатках.

Максимально подробная инструкция по выращиванию кристаллов железного купороса находится здесь.

Выращивание лучистых кристаллов

В магазинах игрушек продают упаковки с химикатами для выращивания необычных цветных каменных друз. Товар так и называется — «Лучистые кристаллы».

В коробке находится бутылочка с готовым раствором и предметы, необходимые для работы.

• После покупки следует прочитать информацию на коробке и инструкцию.

• Подготовить место для работы, убрать пищевые продукты и животных.

• Вынуть содержимое коробки (флакон, пластиковую чашу, пористые картонные полоски).

• Из полосок нарезают кусочки нужного размера и вертикально вставляют их и пазы на дне чаши.

• Картон пропитывают жидкостью из флакона и заполняют чашу.

• Через 25-30 минут на верхних гранях полосок появляются первые лучистые кристаллики, которые быстро увеличиваются в размерах.

• Через 10-12 часов картонные основы полностью покрываются красивыми друзами, напоминающими каменные цветы.

После того как «каменные цветы» вырастут, остатки раствора можно слить. Лучистые кристаллы очень хрупкие.

Искусственно выращенные кристаллы быстро окисляются и разлагаются из-за контакта с воздухом. Уже через несколько часов они теряют блеск и покрываются белёсым порошком. Покрытие лаком замедляет процессы разрушения.

mineralys.ru

Как вырастить кристалл — Мир минералов

природные кристаллы горного хрусталя

СОДЕРЖАНИЕ

Кристаллы минералов встречаются в природе повсеместно.  Для их образования нужны специальные условия. Например, горная порода гранит состоит из кристаллов кварца, полевого шпата и слюды, которые раскристаллизовались друг за другом при остывании магмы.

Красивые шестигранные кристаллы горного хрусталя выросли  из горячих водных растворов, насыщенных кремнеземом SiO_2.

природные кристаллы серы

 Ромбические  желтые кристаллы серы выросли из сероводородных  вод  горячих источников и гейзеров. 

На берегах соленых озер и морей можно увидеть кубические кристаллы  каменной соли — галита; белые, красные, желтые и даже синие кристаллы карналлита и мирабилита.

Алмазы, самые твердые кристаллы, образовались при гигантском давлении в так называемых трубках взрыва (кимберлитовых трубках).

Итак, природа создала и продолжает создавать кристаллы минералов. Можем ли мы увидеть таинство роста кристаллов? Можем ли  вырастить их сами?  Да, конечно можем. И сейчас я расскажу, как это сделать в домашних условиях.

КАК ВЫРАСТИТЬ КРИСТАЛЛ ИЗ СОЛИ

Выращенные кристаллы поваренной соли

Для того, чтобы вырастить  кристаллы поваренной (каменной) соли (галита —  NaCl), нужно поставить на плиту емкость с водой и довести воду  до кипения. Затем снять емкость с плиты и растворить в ней обычную соль из пачки. Постоянно помешивая раствор, досыпайте соль до тех пор, пока не заметите, что она больше не растворяется.

Полученный соленый раствор нужно отфильтровать и  налить в плоскую посуду, например, в блюдце. Вода остынет и начнет испаряться, а на краях блюдца и на его дне вы увидите прозрачные кубики правильной формы – это и есть  кристаллы каменной соли, галита.

Можно вырастить большой кристалл, или несколько больших кубических кристаллов. Для этого в емкость, в которой вы растворили соль, следует опустить шерстяную нитку. При остывании раствора она покроется кубиками соли. Чем медленнее остывает раствор – тем более правильную форму будут иметь кристаллы. Через некоторое время рост прекратится.

 Чтобы вырастить один большой кристалл, нужно из множества образовавшихся на дне кристаллов выбрать один, самый правильный, положить на дно чистого стакана, а сверху налить  раствор из прежней посуды.

Для роста правильных кристаллов нужен покой. Нельзя трясти или передвигать стол или полку, на которой стоит емкость с растущими кристаллами.

КАК ВЫРАСТИТЬ КРИСТАЛЛ ИЗ САХАРА

Вырастить кристаллы сахара можно точно также, как и кристаллы соли. Кристаллы сахара можно вырастить также на деревянных палочках, это может быть красивым дополнением  к какому-либо праздничному сладкому блюду.  Пищевые красители, добавленные в раствор,  окрасят сахар во все цвета радуги.

Кристаллы сахара

Ниже приводится полная инструкция, как вырастить кристаллы сахара на палочках.

КАК ВЫРАСТИТЬ КРИСТАЛЛ ИЗ МЕДНОГО КУПОРОСА

Медный купорос продается в магазинах для огородников, из него,  и из гашеной извести,  готовят «бордоскую жидкость» для  защиты растений от грибков и различных заболеваний.

Для того, чтобы вырастить  кристалл медного купороса (Cu SO_{4 *} 5H₂O)  правильной формы, следует растворить  порошковый медный купорос  в воде  при температуре 80 градусов Цельсия. При более высокой температуре растворимость медного купороса падает.   Растворяем  порошок до тех пор, пока растворение не прекратится. На конец  проволочки или шерстяной нити привязываем затравку – мелкий кристаллик того же медного купороса. Где его взять? Можно поискать в том же пакете, из которого вы сыпали купорос в воду, кристаллик побольше. Если такой не нашелся – оставьте ваш раствор остывать, и через некоторое время вы увидите на дне мелкие кристаллы.

Выберите один и привяжите его (или приклейте) к проволоке или нити. Раствор отфильтруйте. Затем опустите в него приготовленную затравку (кристалл на нити). Ни в коем случае не опускайте затравку в горячий раствор! Затравка  может попросту раствориться. Большой кристалл медного купороса растет несколько недель. Кристалл, выращенный до нужных размеров, нужно покрыть лаком, так как влага, содержащаяся в воздухе, со временем приведет к его оплавлению и разрушению.

Не сложным способом можно вырастить красивые кристаллы меди. Детальное  описание процесса найти в подробной статье «Как вырастить кристаллы меди«.

Кристаллы железного купороса выращивают аналогичным образом, подробную статью об этом можно прочитать, пройдя по ссылке в этом предложении.

КАК ВЫРАСТИТЬ КРИСТАЛЛ ИЗ АЛЮМОКАЛИЕВЫХ КВАСЦОВ

выращенные кристаллы алюмокалиевых квасцов

Алюмокалиевые квасцы (KAI [SO₄]₂*12H₂O  — минерал алунит) продаются в аптеке в виде порошка. Это хорошее средство, которое «сушит кожу» и убивает болезнетворные микроорганизмы, это вещество не вызывает аллергии и оно не токсично. Из порошка алюмокалиевых квасцов можно вырастить хорошие кристаллы.  Квасцы следует растворить в теплой воде до насыщения и раствор отфильтровать. Через несколько дней нахождения в спокойном месте,  при комнатной температуре,  на дне емкости появятся маленькие кристаллы.

алюмокалиевые квасцы (квасцы жженые) можно купить в аптеке

Из этих кристалликов нужно выбрать несколько штук, правильной формы и поместить в другую емкость. Затем их заливают тем же раствором.  Можно подвесить затравки  на тонких ниточках (к нити их можно приклеить прочным водостойким клеем).  Раз в два-три дня кристаллы нужно переносить в новый стакан, а раствор фильтровать и снова заливать им растущие кристаллы.  Кристаллы квасцов, выращенные до нужных размеров, следует покрыть лаком, чтобы они не оплавились от влаги воздуха и не потеряли форму.

Растворы для выращивания кристаллов желательно готовить на дистиллированной воде.

В домашних условиях можно получить искусственный малахит, используя медный купорос и стиральную соду, но это будут не красивые кристаллы или ажурный рисунчатый камень, а зеленый или грязно-зеленый осадок на дне сосуда (порошок).  Красивый малахит, практически не отличающийся от натурального, можно получить только на промышленном оборудовании.

На предприятиях тоже выращивают кристаллы многих минералов. Но дома это повторить невозможно, для этого нужно специальное оборудование.  Большинство кристаллов (кварц, аметист, рубин, изумруд, алмазы, малахит, гранаты и др.) выращивают в чугунных автоклавах под высоким давлением. Температуры достигают 500-1000 градусов, а давление – 3000 атмосфер.

Наборы для выращивания кристаллов

набор для выращивания кристаллов

Сейчас в магазинах игрушек,  в крупных городах, появились  в продаже наборы для выращивания кристаллов. Из порошков дигидрофосфата аммония и калия, в которые добавлены красители, можно вырастить интересные призматические и игольчатые кристаллы. Для того, чтобы кристаллы получились достаточно большими и красивыми, надо строго следовать прилагаемой инструкции.

Странно, но в инструкции, которая находится в изображенной на фотографии коробке, не указано, какое именно химическое вещество используется для выращивания кристаллов и какой краситель используется. В остальном она достаточно подробная.

mineralys.ru