Jak vyrobit krystal soli?

Pěstování krystalů sami doma je jedním z nejdostupnějších a nejnázornějších přírodovědných experimentů. Nejjednodušší experiment lze uspořádat doslova „z ničeho“, potřebujete pouze kuchyňskou sůl a nit s uzlem, kterou je třeba ponořit do nasyceného solného roztoku. Ideální, pokud jste s dítětem doma v karanténě!

Ale nemůžete se tam zastavit, ale vypěstovat krásné složité barevné krystaly, jako to udělala například Elena MIRONENKO (UV Strážce majáku).

Ptalo se vás někdy vaše dítě, jak pěstovat diamant? Není možné syntetizovat diamanty, nebo spíše diamanty, vlastními silami, protože není možné reprodukovat potřebné podmínky (například vysoký tlak a teplotu) doma. Pokud vás však fascinuje lesk a geometrická přesnost hran drahých kamenů, můžete si sami zkusit vypěstovat krystaly – úžasné v kráse a pravidelnosti tvaru. Na rozdíl od syntézy diamantů je tento proces reprodukovatelný doma a technologie je dostupná i pro malé dítě (je nutný dohled dospělé osoby!). Za pár dní můžete získat tyto „poklady“.

Navenek se tyto krystaly podobají drahým kamenům, které řezačka opracovala. Ale ne všechny vynikají svými velkými, hladkými hranami a hypnotizující krásou. Nenápadná zrnka soli a cukru jsou také krystaly! A přesto mají tyto látky něco společného.

Jako všechny látky, i krystaly se skládají z atomů, iontů a molekul. Částice hmoty jsou v nich vždy uspořádány v přísném a přirozeně se opakujícím pořadí. Představte si trojrozměrnou strukturu částic (krystalovou mřížku), které se opakují ve všech směrech a tvoří hrany. To určuje správnou geometrii vzniklých krystalů – mají tvar symetrických mnohoúhelníků.

V přírodě se krystaly tvoří, když určité látky přecházejí z plynného nebo kapalného skupenství do pevného. Hlavním způsobem vzniku je krystalizace z tavenin a roztoků. Důležitým faktorem je rychlost poklesu teploty a přítomnost krystalizačních center: případné defekty, na kterých se začne krystalizovatelná látka srážet.

Ze zřejmých důvodů se k domácímu pěstování krystalů používají spíše přesycené roztoky než taveniny. K dosažení rychlého a efektivního výsledku se dobře hodí síran hlinito-draselný (kamenec draselný), chemický vzorec KAl(SO4)2•12H2O. Tato látka je často součástí hotových sad pro pěstování krystalů.

Pro experiment budete potřebovat:

• síran hlinitodraselný;
• voda;
• potravinářská barviva;
• skleněné nádobí (například sklenice);
• Míchací nástroje, které vám nevadí vyhodit.

Varování! Navenek je mnoho solí podobných. Kamenec (zejména neobarvený) nenechávejte bez dozoru – lze jej zaměnit za kuchyňskou sůl. Děti by měly provádět pokusy pod dohledem dospělých!

Navzdory tomu, že zakoupené sady obsahují návod, není tak často možné vypěstovat něco, co stojí za to, co splní vaše očekávání a sliby výrobců. Alespoň pro mé přátele byl nejlepší výsledek „pichlavý nesmysl“. Ano, a mně a synovi zpočátku nic nefungovalo – krystaly nerostly. Klíčem k úspěchu je získat skutečně přesycený solný roztok. Zjevně jsme roztok nenasytili ve snaze o úplné rozpuštění soli, jak je doporučeno v návodu. Také nám nevyhovovala doporučení, která uváděla poměry či hmotnost látek. Ale jednoduchá metoda – od oka – fungovala.

V ideálním případě je k vytvoření roztoku potřeba použít čištěnou, nebo ještě lépe destilovanou vodu. Přítomnost nečistot, včetně barviv, může ovlivnit rychlost růstu a tvar krystalů. S obyčejnou vodou z kohoutku se nám to povedlo, ale krystalky s barvivy rostly ve skutečnosti trochu pomaleji. Byla použita teplá voda. Do toho se postupně po lžících přidávala sůl. Aby proces rozpouštění probíhal rychleji, byla nádoba s roztokem zahřívána ve vodní lázni. Není třeba přivádět roztok k varu. Když se sůl již nerozpouští (na dně není soli méně), přelijte vzniklou tekutinu do jiné nádoby. Nechte nádobu se sedimentem a nevyhazujte z ní sůl – budete ji potřebovat později. Do přesyceného roztoku zbývá pouze kápnout semínko – krystal soli – a zajistit jej na závit.

Zatím je tak malý, ale po hodině si můžete všimnout růstu a na niti se začnou tvořit nové krystaly.

„Proč krystal roste v přesyceném roztoku? Protože se má z čeho reprodukovat. Pokud je nedostatečně nasycený, krystal se místo růstu rozpustí.

Po několika hodinách získáte náhrdelník. Proč ne dekorace?

Toto je polykrystal. Ukázalo se, že je jednodušší vypěstovat takový krystal než samostatný (mono) krystal.

„ Bohužel je tato kráska křehká. Životnost mu ale prodloužíte překrytím krystalů bezbarvým lakem na nehty.

Po nějaké době si všimnete, že krystal zpomalil svůj růst a poté přestal růst úplně. Stalo se tak díky tomu, že roztok již nebyl nasycený – část solí v něm rozpuštěných šla na stavbu, druhá část padala jako sediment na dno. Pokud chcete zvětšit velikost krystalů, měli byste připravit čerstvý roztok. Vzali jsme sklenici s usazeninou od nerozpuštěné soli a nalili do ní tekutinu s usazeninou. Poté opakujeme manipulace s ohřevem ve vodní lázni a v případě potřeby přidáme další sůl. Sklopíme „náhrdelník“ do nového řešení a po pár dnech získáme působivý „přívěšek“.

Paralelně jsme pěstovali polykrystaly s dalším barvivem a bez něj.

„Upozorňujeme, že do roztoku je potřeba přidat tolik barviva, aby barva roztoku byla sytá, dokonce tmavá. Ze světlého roztoku se vysráží pouze lehce zbarvený krystal!

U všech vzorků ve shlucích krystalů lze zaznamenat podobnost geometrie – trojúhelníkové a obdélníkové plochy, symetrie. Ale krystaly, které tvoří polykrystalický materiál, nejsou zdaleka ideální. A to vše proto, že kvůli shlukování během růstu se navzájem ruší. To se v přírodě stává často – krystaly se snaží o symetrii a pravidelnost, ale sousední útvary a skály jim mohou překážet. Rostou proto směrem do volného prostoru a tvoří ne zcela symetrické tvary. V experimentu se jako nejsprávnější a největší ukázal krystal, který byl použit jako zárodek. Na další fotografii jsou rozměry třetí den.

Pokusme se nyní vyřešit problém růstu monokrystalu. Je zřejmé, že k zavěšení krystalu nemůžete použít nit – je vlnitý, takže se na něm usadí a začnou růst jiné útvary. Nebylo možné implementovat možnost s rybářským vlascem – krystal z něj vyklouzl.

Semínko můžete dát přímo na dno, ale pak je třeba dávat pozor, aby neskončilo mezi „sousedy“, kteří z roztoku vypadli. Budou překážet růstu našeho „diamantu“, protože velký počet krystalizačních center snižuje rychlost růstu hlavního krystalu. Pro minimalizaci jejich množství se nasycený roztok filtruje. K tomu použijte filtrační papír nebo několik vrstev ubrousků. Vložte embryo do filtrovaného roztoku (stačí jej položit na dno).

„ Věnujte pozornost výběru tvaru embrya. Ze závitu z předchozího experimentu jsem odstranil drobný krystal, který měl tvar malé pyramidy. Můžete si vybrat něco z krystalů, které se usadily na dně (také z předchozí zkušenosti) nebo z posypu soli.

Druhý den nás čekalo překvapení – v roztoku vyrostla nejen pyramida, ale i další krystal symetrického tvaru a růstově byl před semenem a pravděpodobně z roztoku vypadl. Takže rostly spolu, dokud to saturace dovolila.

Tvary krystalů se zdají být velmi odlišné. Ale ve skutečnosti můžeme uvažovat o tom, že naše „překvapení“ je polovina silně zkráceného osmistěnu.

A čtyřúhelníková pyramida je polovinou tradičního osmistěnu, i když jedna z jejích ploch je mírně zkosená – to je vliv nečistot. A ještě to dopadlo krásně a vypadá jako drahé kameny! Osvětlené krystaly vypadají obzvláště působivě.

A teď mám prsten s domácím diamantem!

o dětech od 4 do 7 let, o dětech od 7 do 10 let Další články autora

Krystaly síranu měďnatého Foto: z osobního archivu Daniila Lobody

Olga Mushtaeva
Olga Mushtaeva

Dáno: sklenice vody a lžíce soli. Každý kluk i holka ví, že když do vody přidáte sůl a dobře promícháte, okamžitě se v ní rozpustí. Mysleli si to studenti základní školy Samara v okrese Krasnogvardeisky při studiu vlastností vody během hodiny o okolním světě. Ale nebylo tomu tak. Po lekci zůstala zkušební sklenice se slanou vodou na parapetu a. úplně se na ni zapomnělo. O několik dní později se k němu přiblížil Daniil Loboda a tam. bílý povlak.

Předmět Chci vědět všechno! To je zajímavé Kategorie Článek Krasnogvardeisky District

„Odkud se to vzalo na stěnách skla, protože sůl rozpuštěná ve vodě byla průhledná. Všichni kluci to viděli!“ – Danya byla zmatená. „Toto začala krystalizace – proces tvorby krystalů,“ vysvětlila učitelka základní školy Elena Ivanovna Alekseeva. Zvídavý proč se okamžitě rozhodl vše podrobně zjistit. Nechal jsem se tak unést, že jsem nakonec napsal celý výzkumný článek „Úžasné krystaly“. Danya s ní obsadila třetí místo v regionální soutěži „Jsem výzkumník“. Vypěstoval si doma skutečné krystaly (a naučí vás!). Nyní sní o vytvoření celé kolekce, aby v ní byly nejen malé a střední, ale i velké barevné. Svůj domov můžete ozdobit světlými krystaly, vyrobit všechny druhy řemesel, suvenýrů a neobvyklých přívěsků.

Daniil Loboda / Foto: z osobního archivu Daniila Lobody

Úžasné poblíž

„Když jsem začal svým spolužákům vyprávět o krystalech pěstovaných doma, mnozí byli překvapeni. Někteří si mysleli, že krystaly jsou drahé kameny. Nejen! Mnoho z nejběžnějších látek kolem nás jsou krystaly. Potkáváme je každý den všude – doma, ve škole, na ulici. Prostě nevíme. Příklady? Je jich mnoho. Ulice. V zimě nám pod nohama křupou krystaly. Uhodli jste to? Sněžení! Také na nich bruslíme – led. V kuchyni je jíme každou chvíli: sůl, cukr. Tady je omítka. Umělý kámen asi zná mnoho neposedů. Dokonce bydlíme v domech z krystalů. Taky mě to překvapilo, když jsem to zjistil. Ukazuje se ale, že panely mnoha výškových budov jsou z betonu a jeho složení zahrnuje drcený kámen z krystalické břidlice,“ podělil se o své objevy Daniil Loboda.

A skutečně, svět krystalů je úžasný. Velmi brzy se s ním seznámíme. Stačí si nejprve zásobit vše, co potřebujete.

Je to legrace!

Zpočátku slovo „krystallos“ přeložené z řečtiny znamenalo „led“ a o něco později k němu byl přidán „horský křišťál“. Kdysi dávno, ve starověku a ve středověku, si mysleli, že horský křišťál a ledové krystaly jsou jedno a totéž. Před očima nám prý mrzl jen led a křišťál jen při velmi silném mrazu. Dokonce přišli s příběhem: obyčejný led se po tisíci letech promění v krystal a po tisíci století se úplně změní v diamant.

A ještě dříve byly všechny, všechny, všechny průhledné přírodní pevné látky považovány za krystaly. Což je také místo, kde se mýlili. V přírodě málokdy uvidíte dokonale čistý mnohostěn. A přesto se mezi nimi dá najít průzračné jako voda. Proto vznikl výraz „křišťálově čistý“.

Na „semínku“ roste.

Danya se rozhodla doma vypěstovat krystaly z nejběžnějších látek, které se nacházejí v kuchyni každé maminky a babičky – cukru, kuchyňské soli a kyseliny citrónové. Ledaže byste museli jít do obchodu jen pro jednu přísadu, síran měďnatý. Tak…

Potřebujeme:

Krystal soli

1. Nalijte studenou, čistou vodu do skleněné nádoby. Postupně po malých dávkách přidávejte sůl a promíchejte. Pokračujte v nalévání, dokud nezískáte velmi koncentrovaný (přesycený) roztok. Snadno pochopíte, kdy bude hotová: sůl se již ve vodě nerozpustí.

2. Vzniklý roztok přeceďte přes filtrační papír (pokud ho nemůžete najít, požádejte maminku o běžnou gázu). Připravenou slanou vodu nalijte do dózy, ve které plánujete krystal pěstovat.

3. Vezměte nit a opatrně na ni přivažte „semínko“, na kterém bude krystal postupně růst. Můžete si vzít velké zrnko soli, které najdete v balení, nebo knoflík, teprve potom ho předem namočit do solného roztoku a osušit. POZOR: Kovové části nelze brát jako „semeno“: měděný drát, ořechy, mince.

4. Přivažte zrnko soli na provázek k tužce a spusťte obrobek se „semínkem“ do sklenice s vodou tak, aby se nedotýkala jejích stěn a dna.

5. Zakryjte sklenici ubrouskem, aby se do roztoku nedostaly částice prachu a nečistot. Umístěte jej na odlehlé místo (abyste se ho náhodou nedotkli nebo ho nevylili!) – na stůl nebo na horní polici skříně. No, nezbývá než být trpělivý.

Po pouhých třech dnech si Danya všimla, jak je vlákno zarostlé malými krystaly. Mimochodem, nedivte se, na dně se také objevily malé krystaly a okraje nádoby byly pokryty „mrázem“ krystalů soli. Každým dnem byly větší a větší!