Вирощуємо кристали


Микола готується до виставки кристалів

Вирощування кристалів- це надзвичайно цікаво!
Вирощування кристалів- дуже цікавий процес, що потребує терпіння, охайності, наполегливості.
При вирощуванні кристалів ми використовували поради, що знайшли на різних сайтах Internet,особливо нам допоміг цей сайт.  
 Речовини для дослідів з кристалами
Алюмокалієві галуни
Хромокалієві галуни

Купрум (ІІ) хлорид і мідний купорос
Найпростіше вирощувати кристали з водних розчинів, але не всі з них придатні для вирощування. Важко, наприклад, виростити великі кристали кухонної солі, так як її розчинність у воді практично не залежить від температури. Не менш важко отримати й великі кристали цукру. Тут інша причина: насичений розчин цукру (цукровий сироп) дуже в’язкий, а в’язкі рідини дуже тяжко кристалізуються. Але ж які доступні речовини можна використовувати для вирощування кристалів? В аптеках можна знайти алюмокалієві галуни. Галунами з давнини називають різноманітні солі сірчаної (сульфатної) кислоти, які мають два метали, один з яких зазвичай алюміній, хром або залізо, а другий калій, натрій та ін. Алюмокалієві  галуни застосовують при фарбуванні тканин, при проклеюванні паперу. В медицині галуни застосовують як засіб для зупинки кровотечі та поглинання вологи.
   Великі кристали можна отримати й з мідного купоросу – гарного синього порошку. Це речовина добре відома садівникам, як засіб для боротьби зі шкідниками рослин. Розчинні солі міді, до яких відноситься і мідний купорос, отруйні не тільки для шкідників, але й для людини. Тому при роботі з цією речовиною треба бути охайним, намагатись організувати роботу так, щоб повністю виключити можливість попадання піщинок синього порошку на шкіру та продукти харчування. Мідний купорос можна купити у магазині сільськогосподарських добрив.
Дуже цікаві досліди можна поставити з тіосульфатом натрію. Тіосульфат натрію використовують в якості закріплюючої речовини при проявленні фотоплівок та друкуванні чорно-білих фотографій.  Тіосульфат натрію не отруйний, але навіть працюючи з відносно нешкідливими речовинами, треба бути уважними й обережними. Крім того, кристали тіосульфату натрію дуже схожі ззовні на кристали цукру, тож будьте обережні! Тіосульфат натрію можна купити у магазині фототоварів.     

Методика вирощування водорозчинних кристалів
Так закріплюємо кристалик-затравку
Для вирощування кристалів можна застосувати два методи. Попередньо  ознайомившись з тим, які речовини можна використовувати для вирощування кристалів, можна приступати до справи. Першим методом ми виростимо початковий кристалик, з якого буде вирощений один великий кристал, а для його росту ми скористаємося другим методом. Для початку виростимо початковий кристалик. Для цього нам потрібно ідеально вимитий чистий посуд (посудина, склянка), але тільки та, яка не використовується не в харчових цілях, заздалегідь вибрана речовина для вирощування (мідний купорос, тіосульфат натрію або ін.) та гаряча кип’ячена вода. Суть цього методу полягає у тому, що кристали будуть рости при помірному охолодженні гарячого розчину. Кожна водорозчинна речовина має свою розчинність, і розчинність багатьох речовин залежить від зміни температури.  Якщо ми розчинили максимальну кількість даної речовини у воді (отримали насичений розчин), то при зменшенні кількості води буде й зменшуватись кількість розчиненої речовини. Тоді “зайва” речовина буде випадати в осад, тобто будуть випадати кристали. Отже, почнемо: закипятимо воду, виллємо в посудину. Якщо посудина скляна – обережно! Скло може тріснути при різкому перепаді температур. Тому вливаємо воду обережно! Потім починаємо розчиняти вибрану нами речовину, робимо насичений розчин. В залежності від розчинності вибраної речовини та кількості взятої води, нам може знадобитися різна кількість речовини. Якщо ми зробили насичений розчин кристалізаційної речовині у кипяченій воді і чистому посуді, то ми зробили все те, що від нас залежить. Тепер залишилось тільки поставити дану посудину у недоступному місці, щоб не було спокус заглянути (це буде заважати процесу вирощенню правильного кристалу), та бажано накрити папером, для того, щоб охолодження розчину проходило не дуже швидко. Залишається тільки чекати… . Через який час випаде кристал, точно невідомо нікому. Можна чекати день, два, три, тиждень, два тижні. І ми можемо завершувати першу частину тоді, коли серед осаду, на дні посудини, ми знайдемо більш-менш непоганий кристал, тобто той, що сподобався. Цей кристал ми залишимо для подальшого вирощування, а решту кристаликів ні в якому разі не викидаємо. Їх можна використати повторно. Розчин, в якій вирощувався кристал, не треба виливати, бо в саме цій воді ми будемо продовжувати вирощувати кристал. Новий розчин краще не робити, бо можна не вгадати з кількістю взятої речовини, і в наслідок при продовженні вирощування, кристал може розчинитися. Отже, можемо приступати до другої частини.
Суть другого методу у повільному випаровуванні води з холодного розчину. У певній кількості води можна розчинити певну кількість речовини. Тоді зі зменшенням кількості води (при випаровуванні) буде випадати осад (у вигляді кристалів). Отже, візьмемо посудину, в якій до цього вирощувався кристалик, зіллємо воду і профільтруємо (пропустимо через фільтрувальний папір). Розчин знову виллємо у посудину. Візьмемо кристалик, що ми виростили до цього і звичайну нитку і підвяжемо кристал на нитку. Привяжемо нитку з кристалом до палички” (неважливо яка саме, тільки так, щоб її можна було закріпити над слянкою і кристал завжди знаходився у розчині). Занурюємо паличку з ниткою у воду, знову ставимо у недоступному місці і чекаємо. Як тільки нам набридне чекати, можна витягати готовий кристал. Насправді не важливо привязувати кристал до нитки, можна просто покласти на дно, але тоді кристал не вийде таким гарним і буде обростати нерівномірно.
         Більшість кристалів, які ми вирощуємо – кристалогідрати, тобто мають у своєму складі хімічно зв’язану (кристалізаційну) воду. Кристалізаційна вода в кристалі зв’язана не дуже міцно, осі чому кристали з часом вивітрюються. І великі гарні правильні монокристали втрачають свій яскравий вигляд вже через два тижні. Але якщо вам дорогі ваші кристали, можна захиститися від вивітрювання. Покриття кристалів прозорим лаком або поміщення у спеціальні бюкси захистить кристали від вивітрювання. (З роботи Миколи Ярошенко на конкурс МАН)
І ось які кристали ми виростили:

Мідний купорос. 

Хімічна назва – пентагідрат купрум (ІІ) сульфат CuSO4·5H2O. Це кристалічна речовина яскраво-синього кольору, добре розчинна у воді. Водні розчини мідного купоросу при збільшенні концентрації  змінюють забарвлення від блакитного до синього кольору. При зберіганні на повітрі  CuSO4·5H2O частково зневоднюється і на поверхні утворюється тригідрат купрум (ІІ) сульфату CuSO4·3H2O – речовина синього кольору.

              
Нитка,  на якій ріс кристал, залишається "замурованою" в ньому!

Ось такий монокристал!

А цей кристал у нас якось дуже швидко виріс! Та ще й такий красивий!

    В процесі вирощування кристалів ми провели такий дослід: ємність з насиченим розчином мідного купоросу та маленьким кристаликом на нитці поставили на теплу батарею, адже випаровування води там буде відбуватися швидше. Але і розчинність мідного купоросу з підвищенням температури зростає! Тож вже через 1,5 години кристалик на нитці розчинився.

 Оце так прискорили процес! :-)) 

А ось який кристал мідного купоросу виростив дев'ятикласник Максим Морозов:



Максим і його кристал

Алюмо-калієві галуни
Природні галуни - це мінерали, подвійні водні сульфати алюмінію (найчастіше) і лужних катіонів.Загальна формула MAl(SO4)2·12Н2О, де M — катіони Na+, К+, NH4+.Розрізняють натрієві, калієві, амонієві галуни та ін. Форма реалізації — нальоти, вицвіти, плівки, рідше кристали. Колір білий, рідше рожевий. Легкорозчинні.Використовуються в дубильному виробництві, хімічній промисловості, медицині як терпкий і припікний засіб, при фарбуванні тканин, для очищення вод тощо.                       
             
Вирощуємо кристали галунів
 
Галуни, а як виглядають! Як справжні діаманти!


 Монокристал галунів

Але є у алюмо-калієвих галунів недолік: з часом вони вивітрюється (видаляється кристалізаційна вода), і красень-кристал спочатку мутнішає, а потім взагалі розпадається на порошок :-((
Пропонуємо переглянути презентацію Селезньової Ірини про галуни!
Про вирощування хромокалієвих галунів дивіться тут

Дихромат калію

Ось така купка кристаликів у нас виросла!
Дихромат калію – K2Cr2O7Добре розчинний у воді. Застосовується при виробництві барвників, при дубленні шкір и овчин, як окислювач в промисловості, піротехніці, фотографії, живопису. Розчин дихромату калію в сірчаній кислоті - хромову суміш, застосовують для миття скляного посуду в лабораторіях.


Кристали дихромату калію красиві, але дуже крихкі!
Калій Гексаціаноферат (III)
Комплексна сполука тривалентного Феруму K3(Fe(CN)6). В 1822 німецьким хіміком Леопольдом Гмеліном сполуку було виготовлено шляхом окиснення «жовтої кров’яної солі». Цей факт, а також червоний колір кристалів, зумовили походження назви. Гексаціаноферрат (III) калію - дуже сильний окисник, особливо в лужному середовищі. На відміну від гексаціаноферату (II) калію, гексацианоферрат (III) калію отруйний.
Nota Bene! При взаємодії с кислотами виділяється циановодень (дуже отруйний):
K3(Fe(CN)6) + 6HCl = 3KCl + FeCl3 + 6HCN.


  Але на цьму ми не  зупинились. Коля набрався терпіння і виростив ось такі кристалики червоної кров'яної солі:     


Праворуч - монокристал червоної кров'яної солі
Про вирощування кристалів червоної і жовтої кров'яних солей читайте тут.
Калій хромат

Калій хромат - K2CrO4  - кристалічна речовина жовтого кольору, добре розчинна у воді. Використовується як окисник. В промисловості використовується як окисник у виробництві фарбників, у шкіряній промисловості. Токсичний, тому працювати потрібно у захисних рукавичках. Нам вдалось виростити лише дрібні кристалики кромату калію. Ось такі:
Жовті кристалики чудово виглядають!



Спроба виростити кристал цукру

Виростити кристал цукру виявилось найскладніше. Розчинність цукру (сахарози) надзвичайно велика: кофіцієнт розчинності  203,9 г сахарози/ 100 г води. Мабуть, це чемпіон по розчинності!
Коля приготував насичений розчин цукру (сироп), через декілька днів утворились декілька маленьких кристаликів. Але спроби витягнути їх і підвісити на нитці призвели до того, що з прозорого розчин перетворився на каламутний, на дно склянкі випав надлишок цукру. Тому поки що нам не вдалось виростити прозорий монокристал цукру. Ось що у нас вийшло:

                                                         Але ми спробуємо ще!

Кристали з готових наборів

У продажу є готові набори для вирощування кристалів. На жаль, в них зазвичай не вказують, які саме речовини використовуються. Як ми дізнались, в таких наборах використовують суміші різних речовин. Наташі батьки подарували один з таких наборів, і ось які кристали виросли:

Крихкі пластинчасті кристали жовтуватого кольору. Вони такі красиві, правда?

Денис та його кристал
В іншому наборі, який купив Денис, знаходились зовсім інші сполуки. Тому і кристал - інший: досить твердий, світло-рожевого кольору. Теж надзвичайно красивий!



Дмитро виростив кристал темно-фіолетового забарвлення
Кристал Діми Бишовця
  Кристали хлорида міді (ІІ) 
( купрум(ІІ) хлориду)
 
кристал хлориду міді (ІІ)

 Цей кристал Коля вирощував близько чотирьох тижнів. Ми вирішили повторити і зробили ще одну спробу виростити такий кристал.  Ось що у нас вийшло (процес ще триває!):
Через 2 дні після закладки досліду

День четвертий
День шостий
В іншій склянці. На шостий день після закладки

Кристали хлориду міді наче хочуть вилізти зі склянок! Подивимось, що буде далі...
А далі ми спостерігали таке:


День восьмий

В іншій склянці, здається, весь хлорид міді прагне вийти з тісної склянки назовні:


Інша склянка. День восьмий
І ось, нарешті, який кристал у нас виріс:
Схоже на мінеральну траву, чи не так?
Як виростити зелені кристали з суміші мідного купоросу та калій дихромату ви можете прочитати тут

14 коментарів:

nadyamakarchuc сказав...

Вирощував Коля, правда?
Чудові кристали!

Олена Миколаївна сказав...

Так, Коля брав безпосередню участь у вирощуванні більшості з цих кристалів. Але і інші гуртківці теж великі молодці!!!

Ваня Миколюк 7Б сказав...

Якщо зробити з мідної проволоки корону і разом з розщином залишити на 2-3 дня, то вийде корона прикрашена "дрогоціностями"

Анонім сказав...

Кристали- це найдосконаліше творіння, що може зробити людина!!!

Анонім сказав...

не підкажете де можна червону кров"яну сіль купити??

Олена Миколаївна сказав...

Фірми, що займаються продажем хімреактивів: Євролаб, Хімлаборреактив. Але фізичним особам хімічні реактиви не продадуть, лише організаціям.

Анонім сказав...

Гарні кристали...спробую теж зробити...з кухонної солі...сподіваюся, що щось з цього вийде.

Yura сказав...

http://forum.xumuk.ru/index.php?showtopic=125436&st=0
http://forum.xumuk.ru/index.php?s=1e49003dfc2615d4ffd90f4936b04c23&showforum=6&prune_day=100&sort_by=Z-A&sort_key=last_post&topicfilter=all&st=30

Анонім сказав...

Гарні кристали!
Підкажіть будь ласка, де можна купити готові набори для вирощування?

Лена 7-Д сказав...

Дуже цікава інформація я прочитала я їх вирощувати, зараз у мене вдома росте кристал алюмокалієвого галуна

Олена Миколаївна сказав...

Лена 7-Д, сподіваюсь, у тебе виросте чудовий кристал! Дуже хочемо його побачити на гуртку!

Дзюбинський Андрій Олександрович сказав...

Ось наш кристал. :)
Вирощування кристалу з мідного купоросу вдома. Кристалогідрат в домашніх умовах. Частина 1.
Усі частини.
Вирощування кристалу Ч.1 https://www.youtube.com/watch?v=XoBVhpVxI6E
Вирощування кристалу Ч.2 https://www.youtube.com/watch?v=u69lDp9dmYk
Вирощування кристалу Ч.3 https://www.youtube.com/watch?v=-dnSHGasdhc

Анонім сказав...

чи вийде щось з лимонної кислоти?

прив кристал сказав...

Так але такі кристали можуть тріснути коли їх витягуєш з розчину.