По своим физическим свойствам и по химическому составу драгоценные камни, полученные синтетическим путем, практически не отличаются от натуральных. Далеко не все изделия, продающиеся в ювелирных магазинах, содержат натуральные камни. И это вполне нормально. Рассмотрим, как открыть свой бизнес на выращивании кристаллов рубина в домашних условиях.
Основная проблема заключается в том, что большая часть натуральных камней не обладает всеми необходимыми характеристиками, чтобы красоваться в ювелирном украшении. Камни, полученные в заводских или лабораторных условиях, имеют практически одинаковые характеристики. Кроме того, синтетическое производство драгоценности обходится дешевле, нежели добыча натурального в глубоких и опасных для жизни шахтах.
Выращивание с использованием ограниченных солей
Для данного метода подойдут алюмокалиевые квасцы. Дома лучше всего выращивать кристаллы из медного купороса. Они плохо растут из обычной соли. А вот медный купорос и купить легко, и з него растут очень красивые синие искусственные драгоценные камни.
1. Подготавливаем емкость. В ней будем делать насыщенный раствор соли. Насыпаем несколько столовых ложек соли, заливаем ее водой и размешиваем. Досыпаем соль, пока она не перестанет растворяться. Используйте горячую воду, чтобы не ошибиться с пропорциями. Есть кривые растворимости для разных солей. Они показывают, сколько граммов может раствориться в 100 мл воды при определенной температуре.
Кривые растворимости
2. Фильтруем раствор. Этот шаг очень важный, особенно если вы покупаете медный купорос в магазине для сада и огорода. Если раствор будет грязным, кристалл вырастет с дефектами. Оставляем раствор на сутки, чтобы из него выпали лишние кристаллы. Они оседают на дне стакана и служат нам затравкой (главным элементов, на котором будут наращиваться новые).
3. Привязываем кристалл к леске. Леску обматываем на карандаш и вешаем это приспособление на стакан с насыщенным раствором. С течением времени вода испаряется, насыщенность раствора увеличивается. Излишек вещества, которое не может раствориться, оседает на наше изделие.
4. Раз в две недели добавляем в стакан насыщенный раствор. Зачем это делать? Со временем вода испаряется и на каком-то моменте роста ее будет недостаточно и рост прекратится.
Важно! Добавляемый раствор должен быть такой же температуры, как и раствор, где растет кристалл. Если она будет высшей, можем все испортить.
5. Через три месяца вынимаем кристалл и высушиваем его салфеткой.
6. Покрываем изделие 1-2 слоями бесцветного лака для ногтей. Это необходимо, чтобы он не высыхал и не терял свой блеск. После высыхания изделие можно брать руками.
Вот какие замечательные рубины можно вырастить в домашних условиях!
Сегодня мы узнаем с вами, как выращивать кристаллы дома. Вообще, сделать это не так уж трудно, как может показаться на первый взгляд. Особенно в современном мире. Буквально лет 10-15 назад вырастить дома кристалл мог далеко не каждый ребенок. Но теперь эта возможность имеется у всех. Этим занимательным занятием, как правило, родители занимаются вместе со своими детьми еще "с пеленок". Ведь кристаллизация - процесс очень красивый и интересный. Он нравится малышам. А школьникам такое явление помогает объяснить химические явления. Но как выращивать кристаллы дома? Давайте попытаемся разобраться с вами в этом непростом вопросе.
Что такое кристаллы
Для начала стоит понять, с чем мы вообще будем иметь дело. То есть, любой человек должен знать, что именно он хочет вырастить. Кристаллизация - явление очень красивое. Но что такое кристалл?
Данный объект изначально обозначал замерзшую воду, или лед по-простому. Сейчас это твердое тело, в котором составляющие (атомы) располагаются по определенной закономерности, но в хаотическом порядке. И в ходе такого действия они образуют так называемую кристаллическую решетку.
А если говорить простым языком, то это просто твердый и красивый камешек какой-то трехмерной формы, который под микроскопом имеет особую структуру. То есть, кристаллическую решетку. Зачастую кристаллами считаются переливающиеся и сверкающие на солнце частицы. Некий осадок, образующийся в ходе испарения вещества. И сейчас мы с вами попытаемся понять, как выращивать кристаллы дома. Это не так уж и трудно. Главное - это правильная подготовка к процессу.
Меры безопасности
Независимо от того, какой именно материал для кристаллизации мы с вами будем использовать, существуют определенные правила поведения. Их в обязательном порядке придется соблюдать. Особенно если в качестве материала кристаллизации используется медный купорос. Давайте же поскорее узнаем, что можно, а чего нельзя делать, если вам хочется разобраться, как вырастить кристалл в домашних условиях.
Начнем с того, что нам потребуется посуда. И ее нельзя будет использовать для бытовых нужд, а точнее, в пищевых целях. Даже после дезинфицирования. Вы попросту можете отравиться. В принципе, если речь идет о сахаре или самой обычной соли, то вы действительно можете хорошенько промыть посуду после использования, а затем применять в любых целях. Главное, не трогать данные емкости в тех случаях, когда в качестве материала используется медный купорос или что-нибудь еще.
Кушать во время проведения процесса нельзя. Это может вызвать отравление. И тогда игра с кристаллизацией обернется огромной проблемой. Лучше подождать, пока действие завершится, если используются потенциально опасные вещества.
Работать с веществами, о которых вы не имеете знаний, запрещено. Ведь с некоторыми материалами придется соблюдать особые правила поведения. В противном случае вы рискуете доставить массу проблем себе и своему организму.
Как выращивать кристаллы дома? Для этого вам придется найти и отвести для данного занятия особое место. Такое, где вам никто не будет мешать. И где до реактивов, а также непосредственно до кристаллов не доберутся совсем маленькие детки и домашние животные. Особенно в случаях с медным купоросом и любыми другими химическими веществами. Исключения - это сахар и соль.
Основы действия
Как вырастить кристалл в домашних условиях? Для этого, если честно, важно знать методику работы и процесс кристаллизации. На чем основаны данные действия? Вообще, если вы хотите сделать домашний кристаллик, то придется приготовиться к тому, что вам нужно будет готовить специальный концентрированный раствор.
Именно на этом и основано домашнее "кристалловодство". То есть, для того чтобы дома вырастить такую "вещицу", вам в любом случае потребуется специальный концентрированный раствор с выбранным вами материалом. Иногда в него можно добавлять красители, для того чтобы получить цветной кристалл. Это очень красиво и интересно.
В принципе, уже более-менее понятно, как вырастить кристалл дома из соли или сахара, например. Нам потребуется концентрированный раствор. И собственно говоря, место, которое будет обрастать кристаллами. Давайте же узнаем несколько вариантов развития событий, которые помогут крайне быстро и легко провести дома кристаллизацию.
Испарение
Пожалуй, начнем с вами с наиболее простого и наименее популярного варианта развития событий. Если вам хочется вырастить дома кристалл, то вам потребуется вода, а также реагент. Например, соль. Обычная, поваренная. Может подойти и морская. Иными словами, любая соль для пищевого производства.
Что теперь нужно сделать? Для начала, жидкость немного подогреть. Теперь добавить в воду соль. Сделайте так, чтобы ваш раствор оказался концентрированным. То есть приблизительно на стакан воды нужно 2-3 столовые ложки соли. Перемешайте "варево" до полного растворения. Теперь остается только оставить концентрированную соленую воду в теплом месте на некоторое время. Причем в вентилируемом пространстве. Как только вся воды испарится, у вас образуется осадок - кристаллы соли.
Если хочется быстро увидеть эффект, то можете начать испарять воду - кипятить ее. Главное, выполняйте данный процесс с осторожностью. Но лучше будет просто набраться терпения. Вот нам и стало известно, как вырастить кристалл дома из соли. Кстати говоря, из сахара тоже. Этот метод не очень хорош. Ведь он просто образует осадок в качестве кристаллов. По этой причине есть несколько других подходов к решению поставленной перед нами задачи.
Готовый набор
Как вырастить кристалл в домашних условиях? По правде говоря, сделать это можно несколькими способами. Один, не самый популярный, мы с вами уже изучили. Теперь переходим к более интересным методам. Особенно среди самых маленьких детей.
Для того чтобы разобраться, как вырастить кристалл из сахара, соли или любого другого вещества быстро и без проблем, достаточно отправиться в любой магазин игрушек и купить там специальный игровой набор под названием "Кристаллизация". Или что-то в этом роде.
В коробке вы найдете все, что только потребуется для проведения процесса - и специальную емкость, в которую наливают жидкость, и реагент, и красители (если они нужны), и даже специальные формы, на которых будут размещаться кристаллы. К примеру, елка или цветочек. Очень интересны варианты, на которых непосредственно на формочках нанесены разные красители. То есть, по мере "обрастания", вы сможете увидеть разноцветные кристаллы на разнообразных областях поделки.
Что нужно делать? То же самое, что и в прошлый раз - смешать воду с реагентом, а потом опустить в него форму и поставить в теплое место. Как вырастить сахарные кристаллы дома (или соляные) при помощи игрового набора? Наиболее популярным вариантом развития событий является не непосредственное опускание шаблона в концентрированную воду, а поливание им формочки. То есть вам нужно будет собрать, к примеру, устойчивую елочку-шаблон, поставить ее в специальную глубокую форму (она прилагается) - во что-то вроде цветочного горшочка, а затем залить в него концентрированный раствор и оставить все вот так. На некоторое время, разумеется. Приблизительно на день, максимум - на два.
После того как пройдет указанный период времени, посмотрите на вашу поделку. Она покроется разными кристаллами из сахара или соли. Только будьте осторожны - такие образования очень легко ломаются и опадают. Ведь они окажутся маленькими и хрупкими. Вот теперь нам известно, как вырастить кристалл дома из сахара или соли, да еще и описывающий какую-либо форму. Но есть и другие способы, которые помогут нам в решении данной задачи. Давайте познакомимся с ними.
Из соли
Например, есть еще один очень интересный подход к решению поставленной задачи. Как выращивать кристаллы дома из соли? Для этого нам потребуется соль (поваренная, в том числе и кусками), вода и специальные ниточки. Лучше взять бечевку. На нее у нас будет оседать кристалл. Давайте же теперь приступим с вами как можно быстрее к делу.
Нагрейте воду. До кипения доводить не нужно. Теперь начните добавлять в нее соль и перемешивать. Продолжать процедуру стоит до тех пор, пока не получится концентрированный раствор. То есть, пока соль не начнет оседать на дне посуды. В этот период лучше всего поддерживать теплую температуру воды без кипячения. Когда вы добьетесь нужного результата, просто перелейте жидкость в другую форму. Следите, чтобы у вас не было никакого осадка на дне.
Далее нужно взять бечевеку или нитку и привязать на один ее конец кусок поваренной соли. Так, чтобы он не упал и не выскользнул. Готово? Второй конец нитки стоит подвесить над стаканом с концентрированной соленой водой, а затем опустить кусок соли в него таким образом, чтобы он не касался дна и стенок посуды. Остается просто подождать некоторое время. Разумеется, данный процесс будет протекать медленно - для образования нормального кристалла потребуется около 2-3 дней. Причем нитка, которую вы подвесили, тоже начнет покрываться мелкими кристалликами в хаотическом порядке, образовывая красивый узор.
Вот и все проблемы решены. Теперь нам уже известно, как вырастить кристалл дома из сахара или поваренной/морской соли. Как видите, ничего трудного. Главное - это уметь ждать. Правда, это еще не все варианты развития событий. Теперь попытаемся с вами вновь вырастить кристаллики из сахара, а также постараемся разобраться, как вырастить кристалл из купороса.
Сахарная мечта
Что ж, в случае с солью у нас может быть заготовлен специальный материал, который будет помогать кристаллизации. В нашем примере это большой кусок поваренной соли. Но с сахаром такой "номер" не пройдет. Мы не может отколоть от него кусочек, как от соли. Поэтому и процесс сахарной кристаллизации будет немного отличаться. Как вырастить кристалл сахара в домашних условиях? Давайте разбираться в этом.
Для начала, существуют два варианта развития событий. Первый - это когда мы будем заставлять уже готовый прочный кристалл разрастаться, второй - когда какой-то материал начнет покрываться данными "объектами". Начнем, пожалуй, с уже знакомого нам подхода.
Как вырастить кристалл дома? Фото этого процесса сейчас очень популярны. И итогов выращивания тоже. Но каким образом проводится данная процедура с использованием сахара? Для начала слегка (это важно) подогрейте воду, а затем смешайте ее с сахаром до получения концентрированного раствора. Теперь, как и в прошлый раз, перелейте "варево" в другую емкость с отфильтровкой осадка. Готово? Тогда на нитку или проволоку привяжите какой-нибудь кристалл (твердый, но не соль). К примеру, сульфат натрия. Опустите его в сахарную воду, а затем просто подождите некоторое время. Ваш кристаллик разрастется и станет состоять из сахара.
Во втором случае можно обойтись без сульфата. То есть просто опустить нитку или проволоку (лучше бечевку или мулине) в раствор и подвесить в таком положении. Оставьте все, как есть, на несколько дней, а затем посмотрите на результат. Не бойтесь глубоко опускать веревку. Вот теперь нам известно, как вырастить кристалл из сахара в домашних условиях. Давайте познакомимся с еще одним довольно интересным способом, который еще не был нами пройден.
Купорос
Разумеется, теперь настало время подумать, как вырастить кристалл дома из медного купороса. Этот материал тоже является солью. Только химически активной. И поэтому процедура выращивания немного изменится. Но незначительно.
Что нам потребуется? Для начала, сам реагент. То есть медный купорос. Как в "сыпучем" виде, так и кристалл. Будьте готовы к тому, что он окажется синего цвета. Какая удача - натуральный цветной кристалл без применения красителей! Дальше - приготовьте нитку, а затем привяжите кусок купороса к одному концу. Другой завяжите на какой-нибудь палке, которая будет играть роль держателя. Вроде бы процесс мало чем отличается от работы с солью или сахаром. Но это только пока что. Самое интересное впереди.
О чем речь? Разумеется, о воде. При работе с медным купоросом вам придется использовать только дистиллированную воду. То есть очищенную от осадков, примесей и солей. Только в этом случае можно надеяться на успех операции. Смешайте оставшийся купорос с теплой дистиллированной водой, профильтруйте ее, а затем опустите кристалл с ниткой в форму с жидкостью. Подождите некоторое время. Вот и все. Теперь нам известно, как вырастить кристалл за 1 день в домашних условиях.
Правда, есть не только правила поведения относительно процедуры, а еще и несколько советов. Они помогут вам добиться максимального и хорошего результата. О чем речь?
Например, не вынимайте кристалл из раствора без надобности. Иначе процесс кристаллизации прервется. И, разумеется, опыт провалится. Для того чтобы посмотреть на свою работу, можно использовать прозрачные емкости - сквозь них вы будете наблюдать, как кристалл разрастается.
Следите, чтобы в концентрированный раствор не попал мусор или какие-то примеси. Если они имеются, постарайтесь аккуратно их извлечь. Не получилось? Тогда оставьте все, как есть. Только не "тревожьте" подвешенный кристалл или веревку, опущенную в раствор. Это тоже навредит процессу.
Для лучшего результата всегда используйте дистиллированную воду. Она уже очищена от примесей и солей. И это значит, что ваш раствор получится максимально концентрированным и качественным.
Заключение
Сегодня мы научились с вами выращивать кристаллы дома. Как видите, этот процесс не такой уж и трудный, как могло показаться в самом начале. Проявление осторожности во время проведения процедуры - это важный ее элемент. В противном случае кристалл не сможет разрастись.
Если вы только знакомитесь с данным процессом, то начните с готовых игровых наборов для кристаллизации. В нем вы сможете найти очень много полезных вещей, которые смогут научить вас выращивать оригинальные кристаллы дома безо всякого труда. Главное - фантазируйте и соблюдайте правила безопасности во время опыта. Теперь вам известно, как вырастить кристалл дома из соли, купороса и других материалов.
Как вырастить кристаллы в домашних условиях и на этом заработать? Как заработать на этом интересном бизнесе, мы расскажем чуть позже в нашей статье. Сначала мы коснемся вопроса выращивания кристаллов и, что для этого нужно знать.
Как вырастить кристалл?
Что такое кристалл? И всем сразу же представился красивый многогранник, весь переливающийся и сверкающий. Выращивать кристаллы в домашних условиях можно двумя способами: охлаждением раствора и выпариванием воды. Метод охлаждения раствора заключается в том, что при охлаждении растворение солей в растворе замедляется и они выпадают в осадок. Если раствор охлаждается быстро, то получается множество мелких кристаллов, если медленно, то несколько крупных. Второй способ – постепенное удаление воды из насыщенного раствора путем простого испарения жидкости.
Выращивание кристаллов достаточно интересный процесс. В интернете описаны случаи, когда энтузиасты выращивали кристаллы такого размера, что поднять или сдвинуть его приглашали своих друзей. При работе с выращиванием кристаллов следует помнить о собственной безопасности и не пренебрегать некоторыми правилами:
Нельзя для опытов использовать неизвестные реактивы;
Нельзя во время опыта одновременно принимать пищу;
Нельзя реактивы для выращивания кристаллов держать в открытом и доступном месте, особенно если у вас маленькие дети и животные;
Желательно во время опыта использовать резиновые перчатки, при попадании раствора солей, кислоты на кожу или в глаза следует промыть все проточной водой, при необходимости обратиться к врачу.
Такой инструктаж поможет вам быть несколько внимательнее к своему здоровью и здоровью членов вашей семьи. Также для выращивания кристаллов вам понадобится терпение, место, где будут стоять растворы (желательно подальше от батареи) и желание сделать нечто такое, от чего все ахнут.
Технология выращивания кристалла
А теперь посмотрим, что же мы сможем вырастить? Начнем с простого, с сахара.
Как вырастить кристалл из сахара.
Такие кристаллы часто подаются вместе с дорогими сортами чая в кафе и ресторанах. Выглядит это просто, сахарные кристаллы, с различными вкусами и цветовой палитры на палочке. Стоимость таких палочек от 100 рублей, в зависимости от размера. Подают их для размешивания чая, очень красиво. Выращивать такие кристаллы будет интересно и с детьми дома, ведь после того как кристаллы подрастут их можно рассасывать как леденец на палочке.
Для 5 кристаллических сахарных палочек понадобится:
Два стакана воды;
Пять стаканов сахара;
Пять деревянных палочек (можно использовать китайские палочки или зубочистки);
Кастрюля;
Пищевой краситель для цвета;
Берем четверть стакана воды, две столовые ложки сахарного песка и делаем сироп, путем нагревания на огне. Возьмите палочку, обмакните в сироп и обваляйте в сахарном песке. Пусть песчинки сахара хорошо прилипнут, оставьте палочку на ночь. С утра берем кастрюлю, выливаем туда два стакана воды и два с половиной стакана сахара и ставим все это на плиту. Когда весь сахар растворился, то высыпаем остатки сахара (2,5 стакана) и перемешиваем. И все это варится на небольшом огне до полного растворения, после оставляем его на 20 минут для остывания. В период варки можно добавить пищевой краситель. Далее сироп разливается по стаканам и в них опускаются сахарные палочки, крепим их прищепками для белья, чтобы они не касались стенок стакана и его дна. Сверху стаканы закрываем пленкой, чтобы не попала пыль. Через семь дней можем увидеть красивые сахарные кристаллические палочки. Очень вкусно!
Кристаллы из хлорида натрия или поваренной соли.
Это второй ингредиент после сахара, который есть на каждой кухне. Единственное, не берите соль “Экстра” или йодированную соль, напрасно потратите время. Кристаллы из этой соли не получаются. Растворять соль можно при комнатной температуре, можно для ускорения растворения немного нагреть раствор, но не кипятите, обязательно профильтруйте его. Для придания раствору цвета также можно использовать пищевой краситель, акварельные краски. Гуашь использовать нельзя, рост кристаллов остановится.
Итак, берем стакан воды, растворяем в ней соль малыми порциями до тех пор, пока растворение не прекратится. Перелить раствор в стеклянную банку и оставить на сутки. Через сутки, на дне, вы заметите маленькие кристаллики, выберите один из них пинцетом и привяжите на шелковую нитку. Так у вас получилась так называемая “затравка” для выращивания кристалла.
Далее процедите раствор еще раз и уберите все маленькие кристаллы со дна. Опустите “затравку” в соляной раствор и начинаем наблюдать за ростом нашего кристалла. В среднем, понадобится от двух до трех недель для выращивания небольшого кристалла. Кстати, “затравкой” может выступить также любой предмет, покрытый застывшими крупинками соли.
Кристаллы из медного купороса.
Вот из этого химического реактива получаются отменные кристаллы. Сульфат меди или медный купорос можно купить в любом магазине садоводства. Берем 70-100 грамм медного купороса (на первый раз хватит), стеклянную банку, теплую воду. Засыпаем в банку купорос и начинаем потихоньку лить воду, до тех пор, пока наш ингредиент не перестанет растворяться. Процеживаем раствор от всяких примесей и ставим на окно. Через сутки на дне выпадут несколько кристаллов, берем самые крупные, а раствор снова фильтруем.
Кристалл привязали на нитку и подвесили, главное, чтобы не касался стенок и дна банки. Можно кристаллик положить на дно и переворачивать первое время и потом уже его привязать. В результате вырастают голубовато-синие кристаллы, форма – параллелограмм.
Кристаллы из поваренной соли и медного купороса очень хрупкие. После того, как вы достанете их из раствора, обсушите полотенцем, покройте их бесцветным лаком. После этого их свободно можно брать в руки и использовать для сувениров и поделок.
Из чего еще можно делать кристаллы?
Например, хлорид кальция. Это всем известный химический препарат также продается в магазине для садоводов. Кристаллы имеют форму параллелепипеда, также можно добавить краситель. Следующим ингредиентом для выращивания кристаллов является железный купорос. Он также встречается в магазинах для садоводства. С добавкой серной кислоты, меняя ее концентрацию, кристаллы из железного купороса можно получать различного цвета и формы.
Еще можно для изготовления кристаллов использовать никелевый купорос, углекислую медь, сульфат алюминия-аммония, сульфат алюминия-калия, сульфат хрома-калия, сульфат железа-аммония, сульфат марганца (производить реакцию только при наличии промышленной вытяжки или на улице), сульфат цинка, сульфат натрия, иодид натрия. Почти все эти кристаллы быстро выветриваются и превращаются в порошок, поэтому для поделок не очень годятся.
А вот кристаллы из дигидрофосфата аммония совсем другое дело. Они очень похожи на горный хрусталь и если их покрыть лаком, то долгое время будут радовать глаз. Сам дигидрофосфат продается в магазине для удобрений и стоит совсем не дорого.
Еще очень интересной формы вырастают кристаллы из сульфата калия. По форме напоминают бриллиант крупной огранки. Сульфат калия также продается в магазине для садоводов, называется калий сернокислый. Лаком кристалл можно не покрывать, хранится хорошо.
Очень красивые кристаллы получаются из красной кровяной соли и серы. Не плохие кристаллы получаются из лимонной кислоты, правда, долго не хранятся.
Ну вот, наверное, и весь перечень веществ, который известен нам для изготовления кристаллов.
Что можно делать из выращенных кристаллов. Как можно заработать на выращивании кристаллов.
Вот вопрос вопросов для чего и писалась эта статья. Первое, что приходит на ум – это набор юного химика. Не просто набор, а набор с приложенной на диске подробной инструкции по выращиванию кристаллов. Главное в этом деле – не завышайте цену. Так как многие ингредиенты продаются в магазинах для садоводов и стоят не большие деньги.
Второе, это такие наборы для взрослых. Называются “банка желаний”, выращиваете кристаллики и загадываете желание. Вырастет, значит, сбудется, вырастет маленьким, значит не так, как хотели. Ну а не вырастет совсем, то и ответ сразу известен.
Третье. Сахарные палочки для владельцев кафе и ресторанов. Они будут приятной неожиданностью для клиентов и разнообразят досуг детей.
Четвертое. Это изготовление различных сувениров, при выращивании кристаллов можно использовать различные бусинки, колечки. Склеивать кристаллы друг с другом, особенно красиво будет, если цвета кристаллов будут немного разных оттенков. Можно соединять их с полудрагоценными камнями, украшать различными изделиями из холодного фарфора и т.д.
Ну и наконец, пятое. Это выращивание больших кристаллов для подарков на заказ.
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 выглядят привлекательно, притягивают взгляд и завораживают. Драгоценные камни, используемые в ювелирном деле, - это кристаллы минералов.
Кристаллы природных минераловБлагодаря современным технологиям люди научились самостоятельно выращивать подобную красоту, и синтетические драгоценные камни сложно отличить от кристаллов природного происхождения. Поваренная соль тоже способна расти в виде кристаллов. Чтобы убедиться в этом, рассмотрим способы выращивания соли в домашних условиях.
Материалы для выращивания соли
Чтобы вырастить кристалл соли, подготовьте соответствующий раствор и специальную посуду. Сам процесс отнимет несколько месяцев, поэтому придется запастись терпением. На рост кристалла соли влияет влажность воздуха, температура в помещении, насыщенность раствора, вид используемой соли. Чтобы удачно завершить эксперимент, потребуются такие компоненты:
Емкость из материала, не способного к окислению в соленой воде (подойдет стеклянная банка);
Поваренная или морская соль;
Воронка;
Медная проволока или нитка;
Салфетки или фильтровальная бумага;
Деревянная или стеклянная палочка для помешивания раствора.
Кристаллы поваренной соли
Процесс выращивания соли
- В емкость налить дистиллированную воду и насыпать соль. Соль необходимо сыпать до тех пор, пока перемешивание не станет вызывать затруднения.
- Полученную смесь поставить на водяную баню и дождаться полного растворения соли в воде.
- Процедить раствор через фильтровальную бумагу или салфетку в подготовленную банку.
- Привязать к нитке небольшой кристалл соли и опустить в охлажденную жидкость. Второй край нитки привязать к палочке, длина которой больше диаметра горлышка банки. Палка поможет зафиксировать нитку с кристаллом, который постоянно находится в подвешенном состоянии.
- Полученную конструкцию накрыть куском ткани или салфеткой, затем поставить в место с наименьшими перепадами температуры.
- В ходе эксперимента нельзя прикасаться к банке, двигать и вытягивать нитку с кристаллом. Конструкция должна стоять неподвижно.
- Через 4 недели кристалл увеличится до размеров фасоли, через 8 недель диаметр камня достигнет 4 см. Если необходим кристалл соли большего размера, придется подождать еще несколько месяцев.
- Готовый кристалл нужного диаметра аккуратно извлечь из банки и вытереть салфеткой. Чтобы уберечь кристалл от внешних повреждений, рекомендуется покрыть камень прозрачным лаком для ногтей.
- После высыхания лака можно любоваться кристаллом соли.
Таким же способом выращивается кристалл синего цвета - для этого в раствор добавляется синий пищевой краситель.
Синие кристаллы соли
Как вырастить кристалл белого цвета из морской соли
Для создания белого кристалла из морской соли потребуются материалы, описанные выше. Сам процесс выращивания соли происходит следующим образом.
- В стеклянной емкости приготовить насыщенный солевой раствор. В 100 г горячей воды добавить 40 г морской соли и помешивать раствор, пока соль не растворится.
- Полученную жидкость остудить, затем отфильтровать.
- Дать раствору постоять несколько часов, затем отфильтровать еще раз.
- К медной проволоке присоединить крупицу морской соли большого размера и опустить в емкость с раствором таким образом, чтобы кристалл не касался дна.
- Накрыть банку листом бумаги, чтобы внутрь не попали посторонние предметы и пыль.
- Через два дня осторожно вытащить проволоку с кристаллом, переместить ее в другой сосуд и перелить туда раствор.
- Один раз в неделю жидкость фильтруется.
- Через несколько дней рост соленого кристалла станет заметным. Выращивать камень можно до тех пор, пока не образуется кристалл требуемого диаметра.
Выращенный камень из соли отличается повышенной ломкостью и хрупкостью, поэтому не стоит держать его в руках без причины. После покрытия лаком кристалл рекомендуется хранить в закрытой емкости, чтобы не повредить. Описанными способами можно вырастить в домашних условиях множество солевых кристаллов разного цвета, используя при приготовлении раствора пищевые красители ярких оттенков. Чтобы узнать, какие еще кристаллы можно вырастить дома, нажмите
