Как вырастит кристалл проект

Кристаллы из сахара съедобны. Для приготовления лакомства понадобятся 5 стаканов сахара, 2 стакана воды, по несколько капель пищевых красителей (по желанию), деревянные палочки, бумажные салфетки.

Исследовательский проект по химии «Выращивание кристаллов»

1 Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа 60 Исследовательский проект по химии «Выращивание кристаллов» Исполнитель: ученица 8 класса МАОУ СОШ 60 Анастасия Жовнер Научный руководитель: учитель химии МАОУ СОШ 60 Савельева Марина Александровна ВКК Екатеринбург,

2 Содержание Введение 3 Глава 1. Теоретическое обоснование проблемы Особенности строения кристаллических тел Формы кристаллов Способы образования кристаллов Выращивание крупных одиночных кристаллов Выращивание сростков кристаллов (друз) 8 Глава 2. Практическое обоснование проблемы Выращивание кристаллов поваренной соли Выращивание кристаллов медного купороса Выращивание кристаллов сульфата натрия 11 Заключение 12 Список литературы 14 2

3 Введение “Почти весь мир кристалличен. В мире царит кристалл и его твердые, прямолинейные законы” Академик Ферсман А.Е. Кристаллы поразительные создания природы. Нас восхищают их яркие цвета и прозрачность, ровные, гладкие грани и, самое главное, правильная форма. Кристаллы выглядят таким образом, словно их кто-то специально вырезал, отшлифовал и раскрасил. В природе кристаллы растут тысячи лет, а ученые изобрели быстрые способы выращивания искусственных кристаллов, что широко используется повсеместно. Возникла мощная отрасль промышленности, сосредоточенная на производстве различных кристаллов, используемых в электронике, радиотехнике, оптике, лазерной технике, технике измерений практически везде. Многие ученые мира ищут все новые способы синтеза искусственных кристаллов. Но сегодня, этим интереснейшим делом могут заняться не только великие ученые и исследователи, но и мы, обычные школьники. Изучение кристаллов в школе в рамках школьной программы почти не предусмотрено. Поскольку тема очень интересная и актуальная, я решила изучить этот вопрос более подробно. Цель работы: вырастить кристаллы различных веществ из насыщенных водных растворов их солей в условиях школьной лаборатории. Задачи: 1. Изучить особенности строения кристаллических тел. 2. Познакомиться с методами выращивания кристаллов. 3. Освоить методики выращивания кристаллов из растворов их солей. Объект исследования: кристаллы. Предмет исследования: процесс кристаллизации. Гипотеза: если создать определенные условия, то можно вырастить кристаллы различных веществ в условиях школьной лаборатории. 3

4 Глава 1. Теоретическое обоснование проблемы. 1.1 Особенности строения кристаллических тел Твердые тела могут существовать в двух различных состояниях, отличающихся своим внутренним строением и свойствами. Это кристаллическое и аморфное состояние твердых тел. Кристаллы (от греч. krystallos «прозрачный лед», в дальнейшем горный хрусталь, кристалл) твёрдые тела, в которых образующие их частицы (атомы, молекулы, ионы) расположены закономерно, образуя трёхмерно-периодическую пространственную укладку кристаллическую решётку. Этот пространственный порядок сохраняется на огромных «по атомным масштабам» расстояниях. Атомы, находящиеся на противоположных гранях монокристалла, могут быть удалены на десятки сантиметров, и в то же время они располагаются параллельно. Часто твёрдые вещества образуют (в зависимости от условий) более чем одну форму кристаллической решётки; такие формы называются полиморфными модификациями. Например, среди простых веществ известны графит и алмаз, которые являются гексагональной и кубической модификациями углерода. Если весь образец вещества представляет собой один кристалл, то такое тело называется монокристаллом или просто кристаллом. В других случаях тело представляет собой множество мелких кристалликов, причудливо сросшихся между собой, например, кусок рафинада. Такие тела называют поликристаллическими. Кристаллическое состояние характеризуется наличием четко выделяемых естественных граней, образующих между собой определенные углы. Кристаллы могут иметь от четырех до нескольких сотен граней. Но при этом они обладают замечательным свойством какими бы ни были размеры, форма и число граней одного и того же кристалла, все плоские грани пересекаются друг с другом под определенными углами. Углы между соответственными гранями всегда одинаковыми. Кристаллы каменной соли, 4

5 например, могут иметь форму куба, параллелепипеда, призмы или тела более сложной формы, но всегда их грани пересекаются под прямыми углами. Второй вид твердого состояния аморфное состояние. Аморфные вещества не имеют упорядоченной структуры и в отличие от кристаллов не расщепляются с образованием кристаллических граней; как правило не имеют определённой точки плавления. Некоторые вещества могут находиться в любом из этих двух состояний. Например, если расплавить кристаллический кварц (температура плавления около 1700 С), то при охлаждении он образует плавленый кварц, с другими физическими свойствами, одинаковыми по всем направлениям. Аморфное состояние – неустойчивое состояние твердых тел, которые стремятся со временем перейти в кристаллическую форму, хотя этот процесс может протекать достаточно долго. 1.2 Формы кристаллов Кристаллы могут иметь всевозможные формы. В науке о кристаллах кристаллографии в зависимости от симметрии расположения атомов выделяют 6 кристаллических групп, которые разделены на 32 класса. Русский учёный Е.С.Фёдоров установил, что в природе может существовать только 230 различных пространственных групп, охватывающих все возможные кристаллические структуры. Большинство из них обнаружены в природе или созданы искусственно. Кристаллы могут иметь форму различных призм, основанием которых могут быть правильный треугольник, квадрат, параллелограмм и шестиугольник. Кристаллические решётки металлов часто имеют форму гранецентрированного (медь, золото) или объёмно-центрированного куба (железо), а также шестигранной призмы (цинк, магний). 5

6 Примеры простых кристаллических решёток: 1 простая кубическая; 2 гранецентрированная кубическая; 3 объёмно-центрированная кубическая;4 гексагональная В основе классификации кристаллов и объяснения их физических свойств может лежать не только форма элементарной ячейки, но и другие виды симметрии, например, поворот вокруг оси. Осью симметрии называют прямую, при повороте вокруг которой на 360 кристалл несколько раз совмещается сам с собой. Число этих совмещений называют порядком оси. Существуют кристаллические решётки, обладающие осями симметрии 2-го, 3-го, 4-го и 6-го порядков. Возможна симметрия кристаллической решётки относительно плоскости симметрии, а также комбинация разных видов симметрии. Большинство кристаллических тел являются поликристаллами, т.к. в обычных условиях вырастить монокристаллы достаточно сложно, этому мешают всевозможные примеси. Современная техника нуждается в кристаллах высокой степени чистоты, поэтому перед наукой встал вопрос о 6

7 разработке эффективных методов искусственного выращивания монокристаллов различных химических элементов и их соединений. Выращивание кристаллов – это хобби, приверженцы которого создают собственные клубы и участвуют в соревнованиях. Выращивание кристаллов – это сложный технологический процесс, поэтому, чем дольше ждёшь, тем более впечатляющими будут результаты. 1.3 Способы образования кристаллов Существует три способа образования кристаллов: кристаллизация из расплава, из раствора и из газовой фазы. Примером кристаллизации из расплава может служить образование льда из воды (ведь вода это расплавленный лёд), а также образования вулканических пород. Пример кристаллизации из раствора в природе выпадение сотен миллионов тонн соли из морской воды. При охлаждении газа (или пара) электрические силы притяжения объединяют атомы или молекулы в кристаллическое твёрдое вещество так образуются снежинки. Наиболее распространёнными способами искусственного выращивания монокристаллов являются кристаллизация из раствора и из расплава. В первом случае кристаллы растут из насыщенного раствора при медленном испарении растворителя или при медленном понижении температуры. Если твёрдое вещество нагреть, оно перейдёт в жидкое состояние расплав. Трудности выращивания монокристаллов из расплавов связаны с высокой температурой плавления. Например, для получения кристалла рубина нужно расплавить порошок оксида алюминия, а для этого его нужно нагреть до температуры 2030 С. 1.4 Выращивание крупных одиночных кристаллов. Для того, чтоб кристалл вырос крупным и геометрически ровным, т. е. имел природную форму, необходимо довольно много времени. Обычно кристалл вырастает на 0,1-0,8мм в сутки, что во многом зависит от соли. Т. е. за месяц полтора можно вырастить довольно крупный кристалл. 7

Читайте также:
Знакомимся с нарциссом: виды и секреты выращивания

8 Выращивание крупного одиночного кристалла очень длительный и сложный процесс, требующий терпения и осторожности. Для начала вам потребуется затравка маленький кристаллик, который и будет центром кристаллизации. Обычно кристаллик, используемый как затравка, представляет собой уменьшенную копию выращиваемого кристалла. Для того, чтобы получить затравку, используется очень простой метод: готовится максимально концентрированный раствор соли, переливается в стакан с вертикальными стенками и накрывается листком бумаги. Через несколько дней на дне стакана появляются первые кристаллики. Обычно они все имеют разную форму. Именно из них и отбираются те, которые имеют более правильную форму. Раствор, в который собираются погрузить затравку, желательно приготовить заранее и оставить на пару дней для выпадения первых кристалликов (чтобы быть уверенным, что затравка не растворится). Раствор фильтруют от выпавших кристалликов, переливают в чистый стакан и погружают туда затравку. Стакан накрывают бумагой и оставляют на полке. Уже через неделю можно заметить, что кристалл заметно подрос. Чем дольше он будет оставаться в растворе, тем крупнее он станет. Раствор со временем испаряется и если верхняя часть кристалла окажется на воздухе, то это может испортить весь кристалл. Для того, чтобы этого не произошло, необходимо добавлять раствор по мере необходимости. В процессе выращивания кристалла может возникнуть ещё одна проблема: в ходе роста основного кристалла на дне появляются и растут другие, случайно выпавшие кристаллы. Их желательно удалять хотя бы раз в 1-2 недели. 1.5 Выращивание сростков кристаллов (друз). Это один из самых быстрых способов выращивания кристаллов. Если выращивание одиночных кристаллов занимает много времени и рассчитано на постепенный, правильный рост кристаллов, то выращивание друзы гораздо легче, потому что оно ориентируется на быстрое, хаотическое выпадение кристаллов. 8

9 Для начала потребуется приготовить перенасыщенный раствор соли в горячей воде. После охлаждения раствора в него вносят затравку подвешенный на ниточке кристаллик. Уже через 5-10 часов можно увидеть большое количество кристалликов на нитке, на затравке, на дне стакана. Раствор оставляют в покое в течение 3-5 дней, затем вынимают нитку с кристаллом, раствор нагревают, добавляют воды и снова делают максимально концентрированным. После охлаждения в него вновь вносят нитку с уже подросшим кристаллом и оставляют на 3-5 дней. Эту процедуру повторяют до тех пор, пока кристалл не достигнет необходимого размера. Кстати, довольно неплохие результаты получаются, если смешать оба метода: сначала вырастить друзу, а потом погрузить её в раствор для медленной кристаллизации. 9

10 Глава 2. Практическое обоснование проблемы. Изучив методики выращивания кристаллов, я поняла, что самым доступным методом в условиях школьной лаборатории является кристаллизация из насыщенных растворов солей путем их охлаждения. Для опытов я решила взять поваренную соль, медный купорос и глауберову соль. 2.1 Выращивание кристаллов поваренной соли(nacl) Одна из особенностей хлорида натрия его тяга к образованию поликристаллов, поэтому очень редко вырастает один крупный кристалл. Намного чаще выпадает куча мелких бесцветных прозрачных кубической формы кристалликов, нарастающих друг на друга. Такие кристаллы еще более хрупкие, чем монокристаллы, но по-своему очень красивы. Ход эксперимента: приготовила насыщенный раствор поваренной соли. Для этого в стакан налила 100 мл кипяченной воды, нагрела её до 600С. В горячей воде растворяла поваренную соль до тех пор, пока соль не перестала растворяться в воде. Получила насыщенный раствор, его профильтровала.в стакан с раствором опустила шерстяную нить с узелком на конце. Узелок выполняет роль затравки. Через сутки по всей длине нити образовались кристаллы соли, но очень мелкие, более крупные кристаллики образовались на узелке. На четвертые сутки кристаллы поваренной соли стали чуть крупнее. На седьмые сутки образовалось огромное количество небольших кристаллов, нарастающих друг на друга. Крупный монокристалл вырастить мне не удалось. 2.2Выращивание кристаллов медного купороса (CuSO4 10H2O). Будут ли расти монокристалл или поликристаллы медного купороса зависит не только от положения затравки в растворе (на дне или на нитке), материала подвеса (леска или нить), но и от температуры раствора и чистоты вещества. При выращивании из горячего раствора растут как правило поликристаллы. Из медного купороса, купленного в магазине удобрений, 10

11 также чаще растут поликристаллы из-за большого количества примесей в нем. Ход эксперимента: в горячей кипяченной воде растворяласоль медного купороса до тех пор, пока она не перестала растворяться в воде. Получила насыщенный раствор, его профильтровала. В стакан с раствором медного купороса опустила шерстяную нить с узелком на конце. Узелок выполняет роль затравки. Поставила стакан с раствором остывать, и уже через несколько часов увидела наросшие на нить кристаллики. Через три дня вынула из раствора обросшую кристалликами шерстяную нить. Через неделю выросли красивые друзы медного купороса ярко-синего цвета, потому что кристаллы я выращивала из горячего раствора. 2.3Выращивание кристаллов сульфата натрия (Na2 SO4 ). Кристаллы сульфата натрия бесцветные прозрачные. Интересно то, что сульфат натрия сильно подвержен полиморфизму образованию совершенно разных кристаллических решеток одним и тем же веществом. Так что количество форм его кристаллов довольно большое: снежинки (> С), иглы (>40-50 С), шестиугольник и октаэдр (комнатная температура), призмы (

Читайте также:
Базилик сушеный: применение, полезные свойства и как сушить в домашних условиях

12 Заключение Кристаллическое состояние веществ является одним из самых распространенных в окружающем нас мире. Кристаллы твердые тела, атомы, ионы или молекулы которых образуют упорядоченную периодическую структуру. Кристаллы играли и играют до сих пор немаловажную роль в жизни человека. Кроме того, кристаллы можно выращивать из раствора. Это удивительное свойство кристаллических тел! Я изучила методики по выращиванию монокристаллов и поликристаллов, узнала, что в условиях школьной лаборатории получить кристаллы можно из насыщенных растворов солей. Этот метод является достаточно понятным и доступным, не требующим больших материальных затрат. Но при работе по выращиванию кристаллов необходимы внимательность, аккуратность и большое терпение. Я вырастила кристаллы поваренной соли, медного купороса и глауберовой соли. Эксперименты показали, что будет расти монокристалл или поликристаллы зависит не только от положения затравки в растворе (на дне или на нитке), материала подвеса (леска или нить), но и от температуры раствора и чистоты вещества. Чем лучше отфильтрован раствор, тем больше вероятность образования монокристалла, т.к. примеси, оставшиеся в растворе, служат дополнительными центрами кристаллизации. Если раствор охлаждать недостаточно медленно, то это, с большой долей вероятности, приведет к образованию друзы (сростка кристаллов), т.к. его молекулы не успеют построить правильный кристалл. Экспериментальные данные подтвердили мою гипотезу: создавая определенные условия, мне удалось вырастить кристаллы различных солей в условиях школьной лаборатории. Работая над темой проекта, я узнала много нового и интересного о кристаллах. Меня заинтересовали изумительные по красоте поликристаллы соли Мора и поликристаллы дигидрофосфата аммония, которые похожи на 12

13 друзы горного хрусталя. Поэтому я планирую продолжить работу, вырастить поликристаллы данных солей, а также вырастить монокристаллы поваренной соли и медного купороса. 13

14 Список литературы 1. Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев и др. Физика. 10 класс. М., Просвещение, В.А. Касьянов. Физика. 10 класс. М., Дрофа Интернет ресурсы: : Википедия. /page6.html : Выращивание кристаллов в домашних условиях. /p31aa1.html : Мир кристаллов (дистанционный курс по физике). 14

Самые интересные факты о кристаллах

  1. В переводе с греческого, слово “кристалл” означал “лед”. Однако позже кристалл приобрел и еще одно название – горный хрусталь.
  2. Многие из самых обычных веществ вокруг нас представляют из себя кристаллы. Замерзающая вода превращается в кристаллы льда или снежинки. Каждая отдельная частица соли или сахара — тоже кристалл!
  3. Самые крупные кристаллы существуют в Мексике, в двух пещерах. На глубине более 300 метров находятся кристаллы длинною в 10-15 м. Состоят они из селенита – прозрачного гипса.
  4. Кристаллы воспроизводят сами себя и таким образом растут. Их по праву можно называть “живыми” существами природы.
  5. На сегодняшний день почти все существующие кристаллы выращивают искусственно. Таким образом получают именно то, что необходимо конечному потребителю. Производство кристаллов – один из самых дорогостоящих и красивых бизнесов. Люди, которые выращивают искусственные кристаллы, зарабатывают огромные деньги. Ведь из “ненастоящих” делают такие драгоценные камни как сапфир и рубин.

Я решил вырастить кристалл из сахара.

: вода; сахар; палочки из дерева; прозрачные стаканы; пищевые красители; плотная бумага; кастрюля.

Берем 1/4 стакана воды и две ложки сахара. Смешиваем, доводим на огне до получения сиропа. Макаем деревянную палочку в сироп и немного обсыпаем сахаром. Подобным образом делаем требуемое количество заготовок и оставляем их до полного высыхания на ночь.

В кастрюле из 2 стаканов воды и 5 стаканов сахарного песка на небольшом огне, постоянно помешивая, готовим сахарный сироп. После этого оставляем сироп немного остыть. Берем кусочки бумаги чуть больше диаметра наших стаканов и протыкаем их палочками. Главное, чтобы бумага плотно зафиксировалась на палочке. Бумага будет являться держателем и крышкой для стакана.

Остывший, но еще горячий сироп разливаем по стаканам. Добавляем немного пищевого красителя, тогда кристаллы в итоге получатся цветными. Опускаем в стаканы наши палочки с бумагой и оставляем в покое до созревания кристалла. Важно при этом не касаться стенок и дна! Каждый день кристаллы увеличиваются и через 7 дней уже все готово!

Полученные сахарные кристаллы красивы, и еще они очень вкусные!

Заключение

Говоря о кристаллах, мы чаще всего представляем себе сверкающие, излучающие свет и цвет кристаллы драгоценных камней – топазов, рубинов, аметистов, бриллиантов. Но на самом деле почти весь мир состоит из кристаллов. Соль и сахар, снег, лед, глина и песок, сотни других веществ – все это не что иное, как кристаллы.

В результате проведенного исследования гипотеза полностью подтвердилась: мне удалось вырастить кристаллы из сахара в домашних условиях. Кристаллы растут в насыщенном растворе при постепенном испарении жидкости.

Искусственное выращивание кристаллов имеет огромную ценность для человека, так как такие кристаллы широко применяются в науке, технике, оптике.

Результаты моего исследования могут быть использованы на уроках окружающего мира, а также интересны другим ребятам.

Полученные в процессе исследования знания, навыки и умения обязательно пригодятся мне в дальнейшей учебе на уроках химии и физики.

Проект «Выращивание кристаллов в домашних условиях»

Каждый человек в своей жизни хотя бы раз любовался красотой кристаллов. Они удивляют своими формами и большим разнообразием цветов и оттенков, и хочется узнать откуда они берутся, для чего служат и почему они такие разные.

Я заинтересовался кристаллами, когда мама мне впервые купила набор для выращивания очень красивого кристалла синего цвета (он к сожалению не сохранился).

И сегодня я хочу совершить вместе с вами увлекательное путешествие в удивительный и таинственный мир кристаллов.

Выращивание кристаллов очень интересное и увлекательное занятие. Я очень люблю узнавать все новое и интересное, мне нравится экспериментировать, наблюдать и собирать коллекции. У меня есть коллекция кристаллов «Минералы и подземные богатства». Мне стало интересно узнать, можно ли вырастить кристаллы в домашних условиях.

некоторые кристаллы легко выращиваются в домашних условиях.

Читайте также:
Ежевика Флинт — описание сорта, характеристика, выращивание, фото и отзывы

Предмет исследования: кристаллы.

Объект исследования: рост кристаллов.

Цель проекта :

вырастить кристаллы льда и соли в домашних условиях.

Задачи проекта :

-Выяснить, что такое кристаллы, их виды откуда они берутся и как применяются в нашей жизни.

-Познакомиться со способами выращивания кристаллов.

-Провести наблюдение за процессом кристаллизации.

– Сравнить полученные кристаллы.

Методы: наблюдение, практические эксперименты, фиксирование результатов.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

В переводе с греческого «кристалл» означает лед.

Физическое определение кристалла – это твердое тело имеющее кристаллическую решетку.

Кристаллы возникают несколькими способами, а именно в результате испарения или охлаждения.

При испарении вода превращается в пар, а растворенные в ней химические элементы не могут испаряться вместе с ней и оседают в виде кристаллов.

Рассматривая морозные узоры на окнах, иней, снежинки мы видим кристаллы образующиеся при охлаждении.

Некоторые кристаллы являются продуктами жизнедеятельности организмов. Так инородное тело, попадая в раковину к моллюску через 5 – 10 лет превращается в жемчужину.

Кристаллами так же являются алмазы, рубины, сапфиры и многие другие драгоценные камни.

Кристаллы растут, присоединяя частички вещества из жидкости или пара.

Кристаллы делятся

Природные кристаллы вырастают в недрах планеты,а искусственные выращивают в лабораториях.

Применение кристаллов многочисленно и разнообразно. Всем нам известна соль,она широко применяется в пищевой промышленности. Испокон веков соль применялась людьми в пищу. «Хлебом-солью» встречали на Руси гостей. Без соли пища кажется пресной и безвкусно, .поэтому соль- важнейшая приправа на кухне каждой хозяйки.

Так же и сахар. Это искусственный кристалл, который получают из свеклы или сахарного тростника путем выпаривания.

Кристаллы рубина и сапфира используются в оптике, электронике и лазерных установках.

Самый распространенный способ использования кристаллов – ювелирная отрасль. Самым редким,дорогим и твердым кристаллом является алмаз.

Узнав столько интересного про кристаллы я решил поэкспериментировать и вырастить несколько кристаллов дома.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Опыт № 1: Замораживание воды.

Самый простой способ получения кристаллов – замораживание пресной воды. Чтобы кристаллы льда получились яркими я добавил в воду пищевые красители. Для опыта я взял две емкости с водой разного объема (одну побольше, другую поменьше, налил в них воду с красителем и поместил в морозильную камеру. Уже через 15 минут начали образовываться кристаллы льда на поверхности воды. Через час вода в меньшей емкости полностью закристаллизовалась, а в большей только наполовину. За ночь произошла полная кристаллизация воды в обеих емкостях. Жаль, что такие кристаллы очень быстро тают.

Опыт № 2: Выращивание кристаллов поваренной соли.

Растворяем в воде соль до тех пор, пока она не перестанет растворяться, и станет оседать на дно стакана. Таким образом получается насыщенный раствор соли. Переливаем его в чистую ёмкость. Для этого я взял 3 чистых стакана и добавил красители (красный, синий, зеленый) привязываем нитку к зубочистке и подвешиваем так, чтобы она не касалась стенок и дна стакана. Это так называемая затравка, на которой будут оседать кристаллы соли. Уже через пару дней можно заметить значительный для кристаллика рост. С каждым днём он будет увеличиваться до тех пор, пока вся вода в стакане не испариться.

Опыт № 3: Выращивание кристаллов из готовых (соляных) наборов.

Для опыта я взял два готовых набора для выращивания кристаллов.

Набор №1 «Лучистые кристаллы» от фирмы LORI ,второй набор «Волшебный сад». В состав наборов входят: соляной раствор с красителями, поддон для выращивания кристаллов, картонная основа на которой будут расти кристаллы. Когда установлены все части композиции наливаю раствор с поддон и жду первых результатов. Уже через два часа появились слегка заметные кристаллики на поверхности картонных объектов. Через 12 часов у меня вырос великолепный сад кристаллов из набора №2,а через двое суток вырос кристалл из набора №1.

В результате проведенных исследований я пришли к следующим выводам:

Кристалл –это твердое состояние вещества;

Кристаллы окружают нас повсюду;

Кристаллы бывают разных цветов, но чаще всего они прозрачны;

Кристаллы можно вырастить самостоятельно в домашних условиях.

Так же я познакомился с применением кристаллов и провел наблюдения за процессом их роста.

Выращивание кристаллов очень интересный и увлекательный процесс. В процессе проведенных исследований я полностью достиг цели проекта, а именно вырастил несколько видов кристаллов дома, а так же выполнил поставленные задачи :выяснил происхождение кристаллов их виды и способы образования.

Поделился опытом с друзьями. Рассказал ребятам в своей группе, как можно вырастить кристаллы в домашних условиях, показал им свою коллекцию кристаллом и кристаллы выращенные в ходе моего эксперимента.

1. Большая книга экспериментов для школьников. Под ред. Антонеллы Местяни; Пер. с ит. Э. И. Мотылёвой – М. : ЗАО «РОС МЭН-ПРЕСС», 2006.-260с.

2. Ленсон И. А. Занимательная химия/ Оформл. серии А. Ефремова; Художн. М. Хавторин. – Переизд. – М. :РОСМЭН, 2000. – 104 с. – (Школьнику для развития интеллекта).

РЕЗУЛЬТАТЫ

В результате проведенной исследовательской работы мои воспитанники пришли к следующим выводам:

  • кристаллы – это твердое состояние вещества, они имеют разную форму и цвет;
  • кристаллы окружают нас повсюду;
  • дети расширили свои знания о соли и её свойствах;
  • на форму кристаллов оказывает температура;
  • при благоприятных условиях поваренная соль принимают форму кристаллов;
  • быстрее и легче кристалл растёт тогда, когда насыщенный раствор размещается вблизи с отопительной системой;
  • дети приобрели умения и навыки исследовательской деятельности: анализировать и делать выводы, фиксировать результат.

Исследовательская работа «Выращивание кристаллов»

Тема выращивания кристаллов становится все более актуальной для всего человечества. В настоящее время кристаллы буквально вошли в каждый дом.

В сердце каждого телевизора, сотового телефона, компьютера находится кристалл. Выращивание кристаллов сохраняет природные богатства и ускоряет научно-технический прогресс. Сейчас мы знаем, что даже некоторые части нашего организма кристалличны, например, роговица глаза. Мир кристаллов и мир людей стали неразрывны.

Цель работы :

Вырастить кристаллы и определить, что влияет на рост кристалла.

1. Собрать информацию о кристаллах.

2. Вырастить кристаллы поваренной соли и медного купороса.

3. Выявить наиболее благоприятные условия для роста кристаллов в домашних условиях.

Читайте также:
Как называется способ вегетативного размножения

4. Провести работу по анализу выполненных экспериментов, сделать выводы и представить результаты.

Что такое кристалл?

Что такое кристалл? Кристаллы – это твердые тела, атомы или молекулы которых занимают определенные, упорядоченные положения в пространстве.

Строение кристаллов.

Все кристаллы состоят из отдельных частиц: молекул и атомов, располагающихся в строгом порядке. Они образуют кристаллическую решетку. Каждому атому отведено место в определенном узле решетки, при этом образуются правильные многогранники. Кристалл может иметь от трех до нескольких сотен граней. Но при этом они обладают замечательным свойством. Все плоские грани пересекаются друг с другом под определенными углами. Углы между соответствующими гранями всегда одинаковы. Например, у кристаллов поваренной соли ( NaCl ) всегда их грани пересекаются под прямым углом. Кристаллы красивы и разнообразны. Секрет их красоты – в симметрии.

Виды кристаллов.

Кристаллические тела могут быть монокристаллами и поликристаллами.

Монокристаллом называют одиночный кристалл. («моно» – один) Поликристаллом называют совокупность сросшихся друг с другом хаотически ориентированных маленьких кристаллов. («поли» – много)

Если в кристаллическом теле кристаллизация началась одновременно во многих точках вещества и скорость ее была достаточно высока, то мы получим поликристалл. Растущие кристаллики являются препятствием друг другу и мешают правильному огранению друг друга.

Нам удалось вырастить один такой поликристалл. .

Но в данной работе речь пойдет в основном о монокристаллах.

Выращивание кристаллов.

Существуют различные способы выращивания кристаллов. Часто этот процесс требует высоких температур и огромных давлений, но некоторые кристаллы можно выращивать в домашних условиях.

Выращивание кристаллов можно осуществить, постепенно удаляя воду из насыщенного раствора, то есть путем испарения.

Для этого нам потребуется кристаллический порошок, специальная посуда.

Этап 1: Приготовление пересыщенного раствора. Растворить соль, из которой будет расти кристалл, в подогретой воде (подогреть нужно для того, чтобы соль растворилось немного больше, чем может раствориться при комнатной температуре). Растворять соль до тех пор, пока не будете уверены, что соль уже больше не растворяется , то есть раствор насыщен!

Этап 2: Фильтрация раствора. Готовый раствор процеживают через фильтр, сделанный из обычной бумажной салфетки. Насыщенный раствор перелить в другую ёмкость, где можно производить выращивание кристаллов (с учётом того, что он будет увеличиваться).

Этап 3: Помещение затравок. Когда раствор остынет до комнатной температуры, в него добавляют маленькие затравочные кристаллы. Нитку с затравкой привяжите, например, к спичке и положите спичку на края стакана (ёмкости), где налит насыщенный раствор. Кристаллик опустите в насыщенный раствор.

Этап 4: Перенесите ёмкость с насыщенным раствором и кристалликом в место, где нет сквозняков, вибрации и сильного света (выращивание кристаллов требует соблюдения этих условий).

Этап 5: Наблюдение за ростом и формой кристаллов. Теперь нужно подождать. С каждым днём кристаллы будут увеличиваться.

Накройте чем-нибудь сверху ёмкость с кристалликом от попадания пыли и мусора.

Анализ выполненных работ.

Мы провели ряд экспериментов по выращиванию кристалла в домашних условиях.

Наблюдать за ростом кристаллов очень интересно и познавательно.

1. Мы приготовили насыщенный раствор медного купороса , охладили до комнатной температуры и поместили в сосуд с перенасыщенным раствором «затравку». Сосуд плотно закрыли крышкой. На следующий день увидели, что «затравка» растворилась. Снова внесли «затравку» в раствор и вновь «затравка» растворились. Третий раз крышку не закрывали.

Сделали вывод: для роста кристалла необходимо, чтобы с поверхности кристалла шло хорошее испарение жидкости.

2. Следующей опыт был выполнен с целью может ли примесь какого – либо вещества изменить кристалл поваренной соли.

Приготовили насыщенный раствор поваренной соли , добавили акварельной краски красного цвета, затравку и выращивали кристалл.

Исследовали полученный кристалл с помощью лупы и увидели, что углы между гранями у них равные и равны 90 0 т. е. прямые.

Сделали вывод -примесь только окрашивает кристалл, но не изменяют его структуру. Кристаллы поваренной соли (NaCl) вырастают так, что их грани пересекаются под прямым углом. Что мы и наблюдали.

3. Мы приготовили насыщенный раствор медного купороса , а затем разлили на два сосуда, охладили до комнатной температуры и поместили в сосуды с перенасыщенным раствором «затравки». Один сосуд поместили в холодильник, где температура +3 0 C, а другой поставили около батареи комнатного отопления, где температура +17 0 C. Через один день измеряли массу на электронных весах, данные внесли в таблицу.

Сделали вывод : скорость роста кристаллов, т. е масса на которую увеличилась «затравка» за один день зависит от температуры. Чем выше температура, тем больше скорость роста кристалла.

Проект “Выращивание кристалла в домашних условиях”

Зимой мы часто любовались покрытыми инеем деревьями, внимательно рассматривали снежинки во время снегопадов. И на одном из уроков окружающего мира мы узнали, что и иней, и снежинки это кристаллы, которые образовываются из паров воды. Нам стало интересно, а из чего ещё могут образовываться такие красивые кристаллы?

 Актуальность: Данная тема является актуальной в связи с тем, что выращивание кристаллов очень интересное и увлекательное занятие. Мы узнаем много нового и интересно, нам нравится экспериментировать, наблюдать. оказывается, тоже являются кристаллами. Мне стало интересно узнать, можно ли вырастить кристаллы в домашних условиях. Гипотеза: Мы предполагаем, что в домашних условиях действительно можно вырастить некоторые виды кристаллов. Цель проекта: Провести исследование по выращиванию кристалла поваренной соли, медного купороса.

Данная тема является актуальной в связи с тем, что выращивание кристаллов очень интересное и увлекательное занятие. Мы узнаем много нового и интересно, нам нравится экспериментировать, наблюдать. оказывается, тоже являются кристаллами. Мне стало интересно узнать, можно ли вырастить кристаллы в домашних условиях.

Мы предполагаем, что в домашних условиях действительно можно вырастить некоторые виды кристаллов.

Провести исследование по выращиванию кристалла поваренной соли, медного купороса.

 Задачи исследования: 1 .Узнать, что такое кристалл; 2.Какие бывают кристаллы; 3.Создать условия для роста кристаллов и провести эксперимент; 4.Проанализировать полученные результаты. Объект исследования: кристаллы. Предмет исследования: кристаллы поваренной соли. Методы исследования: 1.Изучение литературы; 2.Опыты – наблюдение, исследование, анализ.

1 .Узнать, что такое кристалл;

2.Какие бывают кристаллы;

3.Создать условия для роста кристаллов и провести эксперимент;

4.Проанализировать полученные результаты.

  • Предмет исследования:кристаллы поваренной соли.

1.Изучение литературы;

2.Опыты – наблюдение, исследование, анализ.

Мир кристаллов . Кристаллы – поразительные создания природы. Нас восхищают их яркие цвета и прозрачность, ровные, гладкие грани и, самое главное, правильная форма. Кристаллы выглядят таким образом, словно их кто-то специально вырезал, отшлифовал и раскрасил… Многие из самых обычных веществ вокруг нас представляют из себя кристаллы. Замерзающая вода превращается в кристаллы льда или снежинки. Каждая отдельная частица соли или сахара — тоже кристалл! Люди научились выращивать искусственные кристаллы такие как: рубины, изумруды, бриллианты, которые широко используют в ювелирной промышленности. В детских энциклопедиях и в интернете есть примеры выращивания кристаллов в домашних условиях. А почему бы нам не попробовать?

Мир кристаллов .

Кристаллы – поразительные создания природы. Нас восхищают их яркие цвета и прозрачность, ровные, гладкие грани и, самое главное, правильная форма. Кристаллы выглядят таким образом, словно их кто-то специально вырезал, отшлифовал и раскрасил…

Многие из самых обычных веществ вокруг нас представляют из себя кристаллы. Замерзающая вода превращается в кристаллы льда или снежинки. Каждая отдельная частица соли или сахара — тоже кристалл!

Люди научились выращивать искусственные кристаллы такие как: рубины, изумруды, бриллианты, которые широко используют в ювелирной промышленности.

В детских энциклопедиях и в интернете есть примеры выращивания кристаллов в домашних условиях.

Читайте также:
Бальзамин: как поливать и подкармливать растение, чтобы любоваться цветением долгое время?

А почему бы нам не попробовать?

Что такое кристаллы? Название «кристалл» произошло от двух греческих слов – «холод» и «застывать», т.е. в древности это означало «застывший лед». По данным энциклопедии, кристалл – это твердое тело. Частички, из которых состоит кристалл, выстраиваются и соединяются вместе различными способами. Из-за этого кристаллы могут иметь различные формы и размеры.

Что такое кристаллы?

Название «кристалл» произошло от двух греческих слов – «холод» и «застывать», т.е. в древности это означало «застывший лед». По данным энциклопедии, кристалл – это твердое тело. Частички, из которых состоит кристалл, выстраиваются и соединяются вместе различными способами. Из-за этого кристаллы могут иметь различные формы и размеры.

 Какие бывают кристаллы? Кристаллы бывают очень разными. Существуют кристаллы, которые находятся глубоко в земле. Их часто называют «цветами мира камней». Размеры таких кристаллов иногда достигают человеческого роста. Встречаются также очень тонкие кристаллы, толщина которых меньше чем у листка бумаги. Но бывают и огромные пласты, толщина которых достигает несколько метров. Бывают маленькие кристаллы, узкие и острые как иголки, но также могут быть очень громадными. Иногда образуются кристаллы похожие на веточки дерева, очень хрупкие, но очень красивые. Некоторые минералы образуют кристаллы, которые можно разглядеть только под микроскопом.

Какие бывают кристаллы?

Кристаллы бывают очень разными.

Существуют кристаллы, которые находятся глубоко в земле. Их часто называют «цветами мира камней». Размеры таких кристаллов иногда достигают человеческого роста.

Встречаются также очень тонкие кристаллы, толщина которых меньше чем у листка бумаги. Но бывают и огромные пласты, толщина которых достигает несколько метров.

Бывают маленькие кристаллы, узкие и острые как иголки, но также могут быть очень громадными. Иногда образуются кристаллы похожие на веточки дерева, очень хрупкие, но очень красивые. Некоторые минералы образуют кристаллы, которые можно разглядеть только под микроскопом.

 Применение кристаллов. Применение кристаллов в науке и технике очень разнообразны. Например, каменная соль давно вошла в жизнь человека. Мы называет ее в быту просто солью. Невозможно представить, как бы мы без нее обходились. В древности страны, куда ее завозили, платили цену, равную золоту: за килограмм соли – килограмм золотого песка. Самый твердый из природных минералов – алмаз. Благодаря своей твердости алмаз играет большую роль в технике. Алмазными пилами распиливают камни. Вся часовая промышленность работает на искусственных рубинах. Рубин применят при создании лазера. Оказывается, кристалл рубина усиливает свет. Лазер светит ярче тысячи солнц! Кристаллы применяют при создании телефонов, фото и видео камер, жидкокристаллических телевизоров.

Применение кристаллов.

Применение кристаллов в науке и технике очень разнообразны. Например, каменная соль давно вошла в жизнь человека. Мы называет ее в быту просто солью. Невозможно представить, как бы мы без нее обходились. В древности страны, куда ее завозили, платили цену, равную золоту: за килограмм соли – килограмм золотого песка.

Самый твердый из природных минералов – алмаз. Благодаря своей твердости алмаз играет большую роль в технике. Алмазными пилами распиливают камни. Вся часовая промышленность работает на искусственных рубинах. Рубин применят при создании лазера. Оказывается, кристалл рубина усиливает свет. Лазер светит ярче тысячи солнц!

Кристаллы применяют при создании телефонов, фото и видео камер, жидкокристаллических телевизоров.

Практическая часть. Опыт № 1 Опыт № 1. Выращивание кристалла поваренной соли. 1. Для эксперимента мы взяли пластиковый стаканчик, горячую воду и соль. Соль добавляли до тех пор, пока она не перестала растворяться. 2. К палочке привяли нитку, на которую потом будут собираться кристаллы. Опустили ее в раствор с солью. 3. Поставили раствор охлаждаться. Чем медленнее он будет остывать, тем крупнее получатся кристаллы. 4. Через 7 дней наш кристалл выглядел вот так. 5. Через 14 дней у нас вырос кристалл поваренной соли. Вывод: кристалл соли растет за счет нарастания на него из водного раствора соли других кристаллов.

Практическая часть.

Опыт № 1. Выращивание кристалла поваренной соли.

1. Для эксперимента мы взяли пластиковый стаканчик, горячую воду и соль. Соль добавляли до тех пор, пока она не перестала растворяться.

2. К палочке привяли нитку, на которую потом будут собираться кристаллы. Опустили ее в раствор с солью.

3. Поставили раствор охлаждаться. Чем медленнее он будет остывать, тем крупнее получатся кристаллы.

4. Через 7 дней наш кристалл выглядел вот так.

5. Через 14 дней у нас вырос кристалл поваренной соли.

Вывод: кристалл соли растет за счет нарастания на него из водного раствора соли других кристаллов.

Практическая часть. Опыт № 2 Опыт № 2. Выращивание кристалла медного купороса. Медный купорос применяют в сельском хозяйстве для борьбы вредителями и болезнями растений. 1. Для выращивания кристалла медного купороса необходим порошок медного купороса, стеклянная баночка, горячая вода. 2. К баночку налили горячую воду, размешали порошок до полного растворения. 3. Привязали на палочку нитку и опустили ее в раствор. Поставили раствор охлаждаться. 4. Через 7 дней наши кристалл выглядел вот так. 5. Через 14 дней у нас вырос кристалл медного купороса. Вывод: кристалл медного купороса растет быстрее соли, сам кристалл очень красивый с четкими гранями.

Практическая часть.

Опыт № 2. Выращивание кристалла медного купороса.

Медный купорос применяют в сельском хозяйстве для борьбы вредителями и болезнями растений.

1. Для выращивания кристалла медного купороса необходим порошок медного купороса, стеклянная баночка, горячая вода.

2. К баночку налили горячую воду, размешали порошок до полного растворения.

3. Привязали на палочку нитку и опустили ее в раствор. Поставили раствор охлаждаться.

4. Через 7 дней наши кристалл выглядел вот так.

5. Через 14 дней у нас вырос кристалл медного купороса.

Вывод: кристалл медного купороса растет быстрее соли, сам кристалл очень красивый с четкими гранями.

Заключение Эксперимент показал, что кристаллы можно вырастить самому в домашних условиях. Кристаллы растут в насыщенном растворе при постепенном испарении жидкости. Кристаллы медного купороса растут быстрее, а кристаллы соли медленнее. Кристаллы растут намного быстрее, когда много тепла и света. Весь процесс происходит за 2-3 недели. Кристаллы можно выращивать разного цвета и размера. В результате проведенных исследований гипотеза полностью подтверждается: нам удалось вырастить кристалл из поваренной соли, кристалл из медного купороса в домашних условиях.

Эксперимент показал, что кристаллы можно вырастить самому в домашних условиях. Кристаллы растут в насыщенном растворе при постепенном испарении жидкости. Кристаллы медного купороса растут быстрее, а кристаллы соли медленнее. Кристаллы растут намного быстрее, когда много тепла и света. Весь процесс происходит за 2-3 недели. Кристаллы можно выращивать разного цвета и размера.

В результате проведенных исследований гипотеза полностью подтверждается: нам удалось вырастить кристалл из поваренной соли, кристалл из медного купороса в домашних условиях.

-80%

Проект выращивание кристаллов

Проект выращивание кристаллов

1.3 Механизм роста кристалла………………………………………..…….6стр.

1.4 Способы роста кристаллов…………………………………..………….8стр.

ГЛАВА II . ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1Выращивание кристаллов поваренной соли….…………….…..11стр.

2.2 Нахождение оптимальной концентрации раствора для роста монокристалла и поликристаллараствора……………………………………………………………..……. 12 стр.

2.3Сравнение кристаллов медного купороса и поваренной соли..…. 12 стр.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ……. 14 стр.

Актуальность исследования. Тема кристаллизации веществ становится все более актуальной для всего человечества. В настоящее время кристаллы буквально вошли в каждый дом. Каждый человек в своей жизни хотя бы один раз любовался красивым блеском кристаллов. В сердце каждого телевизора, сотового телефона, компьютера находится кристалл. Перечень видов применения кристаллов уже достаточно длинен и непрерывно растет. Выращивание которых сохраняет природные богатства, и ускоряет научно-технический прогресс.В настоящее время изучением кристаллов занимается наука кристаллография.

Они часто встречаются в природе. Например, снежинки, морозные узоры на стеклах окон и иней, украшающий зимой голые ветки деревьев.

Все камни – это кристаллы! Причем не только яркие и блестящие драгоценные камни (алмазы, рубины, сапфиры), но и обычные, из которых состоят горы, скалы, ущелья и пещеры. Кристаллы красивы и разнообразны. Секрет их красоты – в симметрии.Сейчас мы знаем, что даже некоторые части нашего организма кристалличны, например, роговица глаза. Мир кристаллов и мир людей стали неразрывны.

Кристаллы завораживают своими правильными формами, большим разнообразием расцветок. Человечество с древних времен изучают их свойства. Кристаллы, как и живые существа, могут зарождаться, расти, стареть, и разрушаться. Почти любое вещество может при известных условиях дать кристаллы. Основное появление кристаллов основано на кристаллизации насыщенных и перенасыщенных растворов.

Выращивание кристаллов очень интересное и увлекательное занятие. Люблю экспериментировать и узнавать что-то новое. Поэтому решил исследовать процесс кристаллизации и вырастить кристаллы в домашних условиях.

Цель исследования

– вырастить кристаллы в домашних условиях и определить условия,влияющие на их рост.

Исходя из цели сформулированызадачи:

1. Анализ научной литературы, с использованием Интернета в поисках информации.

2. Изучить методики процесса кристаллизации.

3. Выполнить опытно-экспериментальную работу по изученным методикам.

4. Составить «рекомендации по выращиванию кристаллов в домашних условиях для юных исследователей»

Гипотеза: некоторые кристаллы легко выращиваются в домашних условиях.

Объект исследования: кристаллические вещества.

Предмет исследования : процесс кристаллизации.

Методы исследования:

1. Сбор информации, её систематизация .

2. Анкетирование, наблюдение

3. Проведение опытов.

4. Анализ, оформление результатов работы.

Новизна исследования заключаетсявпредставлениивыработанных рекомендаций юным

исследователям по выращиванию кристаллов в домашних условиях, которые способствуют повышению

интереса, активности и самостоятельности в опытно – экспериментальной деятельности, а

Новизна исследования заключается в представлениивыработанных рекомендацийюным исследователям по выращиванию кристаллов в домашних условиях, которые способствуют повышению интереса, активности и самостоятельности в опытно-экспериментальной деятельности.

Читайте также:
Газоны в ландшафтном дизайне: лучшее – не враг хорошего!

Практическая значимост ь: практическое значение исследование состоит в том, что оно может быть использовано на уроках химии, физики, при организации исследовательской деятельности студентов.

ГЛАВА I .ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

«Почти весь мир кристалличен.
В мире царит кристалл и его
твердые, прямолинейные законы».
А.Е. Ферсман.

1.1 Кристаллические тела

Кристаллы (от греч. krýstallos, первоначально — лёд, в дальнейшем — горный хрусталь, кристалл). В древности люди думали, что кристаллы горного хрусталя и кристаллы льда это одно и то же, только лёд замерзает мгновенно, а горный хрусталь при сильном морозе. И лёд становится хрусталём через тысячу лет, а хрусталь становится алмазом через тысячу веков. Поэтому кристаллы наделялись множеством таинственных свойств: исцелять болезни, влиять на судьбу человека. Представления о кристаллах, их строении и свойствах развивались на протяжении нескольких веков. Точкой отсчета истории кристаллов может быть известие о существовании изумрудов в Индии за 2 тыс. лет до н. э., алмазов за 1000-500 лет до н. э., рубинов Цейлона за 600 лет до н. э.

Кристаллы состоят из отдельных частиц: молекул и атомов, располагающихся в строгом порядке. Они и образуют кристаллическую решетку. Каждому атому отведено место в определенном узле решетки, при этом образуются правильные многогранники. Кристалл может иметь от трех до нескольких сотен граней. Но при этом они обладают замечательным свойством. Все плоские грани пересекаются друг с другом под определенными углами. Углы между соответствующими гранями всегда одинаковы. Например, у кристаллов поваренной соли (NaCl) всегда их грани пересекаются под прямым углом.

Кристаллическими называются твёрдые тела, физические свойства которых неодинаковы в различных направлениях, но совпадают в параллельных направлениях. Именно анизотропия физических свойств, а не геометрически правильная форма является важнейшим признаком кристаллического тела. Простейший пример анизотропии кристаллов – неодинаковая их прочность по разным направлениям. Это свойство наглядно проявляется при дроблении многих кристаллических тел. Кусок каменной соли при раскалывании разделился на части, ограниченные плоскими поверхностями, пересекающимися под одинаковыми углами.

http:///Proekti/Himiya/Kondratiev_F/image002.jpg

Для наглядного представления внутренней структуры кристалла применяется способ его изображения с помощью пространственной кристаллической решетки – пространственной сетки, узлы которой совпадают с положением центров атомов или молекул в кристалле.В основе кристаллической решетки лежит элементарная ячейка – фигура наименьшего размера, последовательным переносом которой можно построить весь кристалл. Как правило, атом принадлежит не одной элементарной ячейке, а входит одновременно в состав нескольких соседних элементарных ячеек. На рисунке 1 примеры простых кристаллических решёток:

1 – простая кубическая; 2 – гранецентрированная кубическая; 3 – объёмно-центрированная кубическая; 4 – гексагональная

Кристаллические тела могут быть монокристаллами и поликристаллами. Большинство встречающихся в природе и получаемых в технике твердых тел представляют собой совокупность сросшихся друг с другом хаотически ориентированных маленьких кристаллов – кристаллитов. Такие тела называются поликристаллами. В отличие от монокристаллов поликристаллы изотропны, т. е. их свойства одинаковы во всех направлениях. Монокристаллом называют одиночный кристалл.

Примером образования кристаллов из пара и газа являются снежинки, иней.

1.2. Зачем растят кристаллы

Прежде всего, затем, что природные кристаллы не всегда достаточно крупны, часто они неоднородны, в них имеются нежелательные примеси. При искусственном выращивании можно получить кристаллы крупнее и чище, чем в природе.

Есть и такие кристаллы, которые в природе редки и ценятся дорого, а в технике нужны. В лабораториях выращивают большие кристаллы, необходимые для техники и науки, искусственные драгоценные камни, кристаллические материалы для точных приборов; там создают и те кристаллы, которые изучают кристаллографы, физики, химики, металловеды, минералоги, открывая в них новые замечательные явления и свойства. А самое главное – искусственно выращивая кристаллы, создают вещества, каких вообще нет в природе, множество новых веществ.

Напомним также, что гигантскими «фабриками искусственных кристаллов» являются все химические заводы, где вырабатывают различные соли, соду, химические удобрения и многие другие кристаллы, сахарные заводы, где синтезируют кристаллы лекарственных веществ, и прежде всего все металлургические заводы, где выплавляют металлы.

1.3 Механизм роста кристалла

Процессы роста кристаллов. Описывая строение кристаллов, пользуются их идеальными моделями. Отличие реальных кристаллов от идеальных заключается в том, что реальные кристаллы не обладают правильной кристаллической решеткой, а имеют целый ряд нарушений в расположении атомов, называемых дефектами. Знание условий образования дефектов и способов их устранения играет большую роль при использовании кристаллов на практике.

Рис.2 Схемы возникновения дефектов в кристаллах

Самые простые дефекты в идеальной кристаллической решетке возникают в результате замещения собственного атома в одном из узлов кристаллической решетки.Особую роль в процессе роста кристалла играют несовершенства его структуры, называемые дислокациями (смещениями). Простейшими видами дислокаций являются краевая и винтовая. Краевая дислокация образуется в месте обрыва «лишней» атомной полуплоскости. В случаи винтовой дислокации атомные плоскости образуют систему, напоминающую винтовую лестницу. Количество дислокаций в кристаллах может быть очень большим, достигая 10 8 -10 9 см -3- .Кристаллов без дислокаций не существует. Постоянное наличие открытой ступеньки винтовой дислокации создает благоприятные условия для роста кристалла. Атомы, пристраивающиеся к ступенькам, наращивают ее, и за счет этого она начинает перемещаться по поверхности грани. Но это движение не будет перемещением ступеньки параллельно самой себе, так как один её конец неподвижен. Нетрудно сообразить, что если атомы укладываются с постоянной скоростью вдоль всей длины ступеньки, то она по мере роста начнет изгибаться и примет форму спирали. Постоянное наращивание ступеньки новыми слоями приведет к тому, что на грани кристалла образуется спиральная башенка (рис.3).

Центральная часть ее как бы ввинчивается в пространство, опережая в своём движении нижние ступеньки лестницы, которые со временем будут застроены полностью и исчезнут, превратившись в завершенный атомный слой.

1.4 Способы роста кристаллов

Выращивать кристаллы можно в химических и промышленных лабораториях

1. Охлаждениенасыщенного горячегораствора.

2. Постепенное удаление воды из насыщенного раствора.

3. Выращивание кристаллов из расплавленных веществ при медленном охлаждении жидкости.

4. Конденсация паров.

Удивительно, но выращивать кристаллы можно не только в химических и промышленных лабораториях, но и в домашних условиях. Самые популярные вещества, из которых выращивают кристаллы дома – это поваренная соль, сахар.
Существует всего два способа выращивания кристаллов в домашних условиях:

Читайте также:
Виноград культурный 'Салюс'

1. Путем выпаривания воды, в котором находится вещество.

2.Путем изменения температуры воды, охлаждения.

Первый из них состоит в медленном испарении растворителя из насыщенного раствора, а второй – в медленном понижении температуры раствора. Чаще применяют второй способ. В качестве растворителей используют воду, спирты, кислоты, расплавленные соли и металлы. Недостатком методов выращивания кристаллов из раствора является возможность загрязнения кристаллов частицами растворителя.Кристалл растет из тех участков пересыщенного раствора, которые его непосредственно окружают.

В результате этого вблизи кристалла раствор оказывается менее пересыщенным, чем вдали от него. Так как пересыщенный раствор тяжелее насыщенного, то над поверхностью кристалла всегда имеется направленный вверх поток «использованного» раствора. Без такого перемещения раствора рост кристаллов быстро бы прекратился. Поэтому часто дополнительно перемешивают раствор или закрепляют кристалл на вращающемся держателе. Это позволяет выращивать более совершенные кристаллы.Чем меньше скорость роста, тем лучше получаются кристаллы. Это правило справедливо для всех методов выращивания.

II. Практическая часть

2.1 Выращивание кристаллов поваренной соли .

Процесс выращивания не требует наличия каких-то особых химических препаратов. У нас всех есть пищевая соль (или поваренная соль), которую мы принимаем в пищу. Её также можно назвать и каменной. Кристаллы поваренной соли NaCl представляют собой бесцветные прозрачные кубики. В идеале должны получиться прямоугольные кристаллы (это связано с тем, что NaCl имеет кубическую кристаллическую решетку).

Чтобы вырастить кристалл необходимо подготовить:

– ложку, чтобы размешивать раствор;

– ёмкость, где будет находиться раствор.

Разведем раствор поваренной соли следующим образом: нальем воду водой (не более 50 °С – 60 °С). Насыпаем пищевую соль в стакан и оставляем на 5 минут, предварительно помешав. За это время соль растворится. Желательно, чтобы температура воды пока не снижалась. Затем добавим ещё соль и снова перемешаем. Повторяем этот этап до тех пор, пока соль уже не будет растворяться, и будет оседать на дно стакана. Мы получили насыщенный раствор соли. Переливаем его в чистую ёмкость такого же объёма, избавившись при этом от излишек соли на дне. Выбираем любой понравившийся более крупный кристаллик поваренной соли и помещаем его на дно стакана с насыщенным раствором. Можно кристаллик привязать за нитку и подвесить, чтобы он не касался стенок стакана. Переносим ёмкость с насыщенным раствором и кристалликом в место, где нет сквозняков, вибрации и сильного света (выращивание кристаллов требует соблюдение этих условий).Накрываем чем-нибудь сверху ёмкость с кристалликом от попадания пыли и мусора.

Уже через пару дней можно заметить значительный для кристаллика рост. С каждым днём он будет увеличиваться. А если проделать всё ещё раз (приготовить насыщенный раствор соли и опустить в него этот кристаллик), то он будет расти гораздо быстрее (Приложение 1)

2.2.Нахождение оптимальной концентрации раствора для роста монокристалла и поликристалла –(приложение 2)

Вывод: в ходе опыта я выяснил: для того, чтобы вырастить монокристалл поваренной соли, надо 50 мл воды и 30 г соли. Для того, чтобы вырастить красивый поликристалл, надо 50 мл воды и 50г соли.

2.3.Сравнение кристаллов медного купороса и поваренной соли .

Для того, чтобы вырастить кристалл медного купороса, я поступал следующим образом: к 50мл очень горячей воды добавлял кристаллы медного купороса до получения насыщенного раствора (30 г). Опускал в насыщенный горячий раствор кристаллик на хлопчатобумажной нити (нить с «затравкой») и ставил раствор в теплое место (вода испаряется, и раствор все время является насыщенным)

Вывод: у веществ разного химического состава кристаллы имеют разную форму и отличаются по таким свойствам, как симметрия, выращивание, к тому же углы, образованные соответственными гранями, в кристаллах разных веществ будут неравными. Но есть и сходства, например, оба кристалла имеют кристаллическую решётку.

При выполнении этой работы я выяснил, что мир кристаллов красив и разнообразен. Каждый его «представитель» уникален по своим свойствам, размерам и особенностям строения. Кроме того, что кристаллы красивы, они играют важную роль в жизни человека.

В ходе работы я исследовал очень интересное свойство кристаллов – их рост в искусственной среде. Оказывается, кристаллы можно вырастить дома, без каких- либо усилий. Для быстрого выращивания нужны оптимальные условия. Например, чтобы вырастить кристалл поваренной соли (за короткий срок), нужно поставить стакан с раствором в тёплое место, но раствор приготовить оптимальной концентрации – 50 мл воды и 30-50 г соли. Если кристаллизация происходит медленно, то вырастет монокристалл, а если быстро – поликристалл.

При изучении кристаллов я убедился: свойства их настолько разнообразны, что я смог исследовать лишь некоторые из них.

· п ри благоприятных условиях поваренная соль, медный купорос принимают форму кристаллов;

· к ристаллы различных веществ имеют разную форму;

· к ристаллы различных веществ имеют различные свойства (одни кристаллы окрашиваются, другие – бесцветны; одни кристаллы растут хорошо, другие – плохо).

· б ыстрее и легче кристалл растёт тогда, когда в насыщенный раствор помещается кристалл- «затравка».

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Афонькин С.Ю. Минералы и драгоценные камни. Школьный путеводитель.-СПб.: «БКК», 2012 г. – 96 с.

2. Белов Н.В. Энциклопедия драгоценных камней и кристаллов.- Минск: «Харвест», 2009 г. – 159 с.

3. Большая книга «Почему». Перевод с итальянского Ольги Живаго.- М.: РОСМЭН, 2011 г.- 240 с.

4. Журнал «Галилео. Наука опытным путём», №7, 2011 г.

5. Журнал для любознательных «Юный эрудит», №10 (октябрь), 2009 г.

6. ШаскольскаяМ.П.. Кристаллы. – М.: Наука, 1978 г. – 208 с.

7. http://www.geologiazemli.ru/articles/112 – Геология Земли .

8. http://ru.wikipedia.org/wiki/E519 – ВикипедиЯ – свободная энциклопедия.

9. http://www.kristallov.net/mineraly.html – Кристаллов.NET.

10. http://mirkristallov.com/ – Мир кристаллов.

Рекомендации по выращиванию кристаллов в домашних условиях

Этапы процесса выращивания кристаллов в домашних условиях:

Этап 1: Растворить соль, из которой будет расти кристалл, в подогретой воде (подогреть нужно для того, чтобы соль растворилось немного больше, чем может раствориться при комнатной температуре). Растворять соль до тех пор, пока будете уверены, что соль уже больше не растворяется (раствор насыщен!). Рекомендуем использовать дистиллированную воду (т.е. не содержащую примесей других солей).

Читайте также:
Как посадить и вырастить огурцы «Пучковое великолепие»

Этап 2: Насыщенный раствор перелить в другую ёмкость, где можно производить выращивание кристаллов (с учётом того, что он будет увеличиваться). На этом этапе следите, чтобы раствор не особо остывал.

Этап 3: Привяжите на нитку кристаллик соли, нитку привяжите, например, к карандашу и положите его на края стакана (ёмкости), где налит насыщенный раствор. Кристаллик опустите в насыщенный раствор.

Этап 4: Перенесите ёмкость с насыщенным раствором и кристалликом в место, где нет сквозняков, вибрации и сильного света (выращивание кристаллов требует соблюдение этих условий).

Этап 5: Накройте чем-нибудь сверху ёмкость с кристалликом (например, бумагой) от попадания пыли и мусора. Оставьте раствор на пару дней.

1. Кристаллик нельзя при росте без особой причины вынимать из раствора.

2. Не допускать попадание мусора в насыщенный раствор, наиболее предпочтительно использовать дистиллированную воду.

3. Следить за уровнем насыщенного раствора, периодически (раз в неделю или две) обновлять при испарении раствор.

Научно-исследовательский проект “Загадочное творение природы или как вырастить кристаллы”

Актуальность. Человек во всем стремиться быть наравне с природой. Сегодня ему под силу очень многое, что уж говорить об искусственном воссоздании структуры минералов. С древнейших времён наши предки видели в них творения ангелов или подземных духов. Природные кристаллы всегда вызывали любопытство у людей. Цвет, блеск и форма восхищали человека. Кристаллы выглядят так, словно их кто-то специально вырезал и раскрасил. Такая идея, как вырастить кристалл – это отличная возможность изучить химические свойства разных веществ и почувствовать себя мастером на все руки. Это увлекательное занятие отлично подойдёт для детей школьного и дошкольного возраста. Ребятам будет интересно наблюдать за ходом работы, постигая химическую науку таким интересным путем.

Новизна. Многие родители даже не догадываются, как можно заинтересовать своих детей, познавая окружающий мир. Ведь кристаллы образуются из любых веществ, которые могут группироваться в упорядоченную структуру из атомов и молекул. Для этого не нужна лаборатория или специальные приспособления. Необходимо всего лишь материалы, которые всегда находятся под рукой, чуткое внимание и уделённое время для вашего ребёнка.

  1. Изучить литературу по данной теме
  2. Собрать свою коллекцию
  3. Оформить результаты исследования
  1. Опытно – исследовательский метод
  2. Метод наблюдения
  3. Эксперимент

Практическая значимость работы заключается в том, что результаты нашего исследования позволят как дошкольникам и школьникам изучить окружающий мир, с помощью такого простого эксперимента, а и их родителям быть более заинтересованными и оригинальными во времяпрепровождении со своими детьми.

  1. 1. История изучения кристаллов

Для первобытного человека камень был и оружием и инструментом. Предки из твёрдого камня изготавливали прочные молотки. А из хрупкого с острыми сколами – ножи, скребки, стрелы. Прозрачные и яркие камни – самоцветы – поражали воображение древних людей, они наделяли эти камни магической силой.

Каменный век сменился веками металлов: медным, бронзовым, железным. Не менее семи тысячелетий известны человеку самоцветы. Первыми из них были аметист, горный хрусталь, янтарь, гранат, коралл, жемчуг, бирюза.

С кристаллами были связаны суеверия – как амулеты, они должны были не только ограждать своих владельцев от злых духов, но и наделять их сверхъестественными способностями. Все природные драгоценные камни, являются кристаллическими, и многие из них, такие, как алмаз, рубин, сапфир и изумруд, попадаются в виде прекрасно ограненных кристаллов.

Слово «кристаллос» в переводе с греческого означало «лед», а в дальнейшем «горный хрусталь». Все кристаллы состоят из замёрзшей воды, а также все камни и горные породы.

Кристаллам приписывали необыкновенные свойства. Считали, что кристалл аметиста помогает увидеть счастливые сны, алмаз бережет от болезней, а топаз приносит счастье в ноябре.

Кристалл – это твердое состояние вещества. Он имеет определенную форму и количество граней. Частички, из которых состоит кристалл выстраиваются и соединяются различными способами. Из-за этого кристаллы могут иметь разную форму и размер.

Кристаллы часто называют «цветами мира камней». Размеры таких природных многогранников достигают человеческого роста. Встречаются очень тонкие кристаллы, толщина которых меньше чем листок бумаги. Но бывают и огромные, толщина которых достигает нескольких метров. Иногда образуются кристаллы, похожие на веточки дерева; очень хрупкие, но очень красивые. Многие кристаллы идеально чисты и прозрачны, как вода. Недаром постоянно можно слышать выражения: «прозрачный, как кристалл», «кристально чистый».

1.3 Способы выращивания кристаллов

Существует два основных способа выращивания кристаллов в домашних условиях:

Путем выпаривания воды, в котором находится вещество.

Путем изменения температуры воды, охлаждения.

Первый способ – постепенное удаление воды из насыщенного раствора. В этом случае, чем медленнее удаляется вода, тем лучше получается результат. Необходимо оставить открытым стакан с раствором при комнатной температуре на длительный срок, накрыв его листом бумаги, — вода при этом будет испаряться медленно, и пыль в раствор попадать не будет. По мере испарения воды в стакан следует подливать свежий раствор.

Второй способ – охлаждение насыщенного раствора. Сначала в растворе и на стенках сосуда появляются крошечные кристаллы – зародыши. Когда охлаждение медленное, зародышей образуется немного, и постепенно они превращаются в красивые кристаллики правильной формы. При быстром охлаждении возникает много мелких кристалликов, почти никакой из них не имеет правильную форму, ведь их растёт множество, и они мешают друг другу.
В данном случае, мы использовали второй способ – охлаждение раствора. Этот способ показался нам наиболее лёгким.

1.4 Условия выращивания кристаллов

  1. Кристалл нельзя при росте без особой причины вынимать из раствора
  2. Не допускать попадание мусора в раствор
  3. Отсутствие сквозняков
  4. Неяркий свет
  5. Отсутствие вибрации

Техника безопасности при эксперименте:

Нельзя использовать пищевую посуду, так как ее применение во время приема пищи способно спровоцировать отравление организма;

Нельзя употреблять пищу одновременно с проведением опытов, что тоже может вызвать отравление;

Нельзя для опытов использовать неизвестные материалы;

Все химические вещества нужно хранить в герметической упаковке в сухом безопасном месте, которое закрыто от маленьких детей и животных;

Читайте также:
Безрогие породы коров

Во время проведения опытов нужно пользоваться перчатками и защитной одеждой;

В случае попадания раствора на кожу нужно немедленно промыть этот участок чистой проточной водой

Как вырастит кристалл проект

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке “Файлы работы” в формате PDF

Название работы: «Выращивание кристаллов в домашних условиях»

Цель исследования: изучить процесс роста кристаллов в природе, в промышленности и в домашних условиях; научиться выращивать кристаллы соли, сахара и медного купороса.

узнать, что такое кристаллы;

изучить процесс выращивания кристаллов;

рассмотреть значение кристаллов в жизни человека;

ознакомиться с мерами безопасности при проведении эксперимента;

вырастить кристалл из соли, сахара и медного купороса;

Проанализировать полученные результаты.

За основу исследования взяты:

1. Алексинский В. Н. Занимательные опыты по химии, М.: Просвещение, 1995 г.

2. Большая детская энциклопедия: Химия / сост. К. Люцис. М.: Русское энциклопедическое товарищество. 2000.

3. Энциклопедический словарь химика. М.: Педагогика. 1990.

4. Шаскольская М.Л. Кристаллы, М.: Наука, 1985 г.

Организация исследовательской деятельности: индивидуальная

Сфера применения: наглядный материал к уроку

Форма презентации: доклад, показ слайдов.

Содержание:

1. Теория кристаллов

1.1. Что такое кристалл?

1.2. Способы образования кристаллов

1.3. Применение кристаллов

2. Выращивание кристаллов в домашних условиях

2.1. Меры безопасности

2.2. Выращивание кристаллов из поваренной соли

2.3. Выращивание кристаллов из сахара

2.4. Выращивание кристаллов из медного купороса

Введение.

Тема моей исследовательской работы: «Выращивание кристаллов в домашних условиях». Я выбрала эту тему, так как считаю, что эта работа сделает меня более наблюдательной, приобщит к науке, позволит удивляться. Переживание “чуда” выращивания кристаллов принесёт мне много положительных эмоций и ярких впечатлений.

Первая часть моей работы посвящена изучению кристаллов. Я рассмотрю, что такое кристаллы, способы их образования в природе и в лабораторных условиях. Узнаю где, и для чего используются кристаллы в наше время.

Вторая часть работы основывается на проведении мной эксперимента. Я постараюсь вырастить в домашних условиях кристаллы пищевой соли, сахара и медного купороса. Расскажу, к каким выводам я пришла в результате этой работы. Отвечу на вопрос: можно ли вырастить кристаллы в домашних условиях?

1. Теория кристаллов

1.1. Что такое кристалл?

Кристаллы, в переводе с греческого языка, (krystallos) означают « лёд». Кристалл — это твердое состояние вещества. Он имеет определенную форму и определенное количество граней из-за расположения своих атомов.

Кристаллики растут, присоединяя частицы вещества из жидкости или пара. Все кристаллы одного вещества имеют одинаковую форму, хоть и могут отличаться размерами. Некоторые минералы образуют кристаллы, которые разглядеть можно только с помощью микроскопа. Другие же образуют кристаллы, вес которых составляет несколько килограмм.

1.2. Способы образования кристаллов.

Кристаллы бывают естественного происхождения и искусственного, выращенные в специально созданных условиях.

В природе существуют сотни веществ, образующих кристаллы.

Вода — одно из самых распространенных из них. Замерзающая вода превращается в кристаллы льда или снежинки.

Многие кристаллы возникли из пересыщенных водных растворов. Первым среди них следует назвать каменную соль, являющуюся одним из наиболее знакомых каждому человеку минералов.

Каждому известен способ образования кристаллов из пара.

Снежинки, морозные узоры на стеклах окон и иней, украшающий зимой голые ветки деревьев, представляют собой кристаллы льда, выросшие из паров воды.

Происхождение большинства кристаллов в природе тесно связано со сложной проблемой происхождения и развития Земли. Многие образовались при охлаждении земной коры.

Сначала в ней образовались кристаллы того вещества, температура кристаллизации, которого самая высокая. По мере дальнейшего охлаждения происходила кристаллизация других минералов, обладающих меньшей температурой кристаллизации. Так могли образовываться такие распространенные породы, как граниты.

Человек, вооруженный современной техникой, может в лабораториях и на заводах создать условия, которыми располагала природа, и, строго регулируя их, выращивать кристаллы нужных размеров и качества.

Применение кристаллов.

Многие кристаллы очень красивы и часто используются в украшениях.

Практически не замечая этого, ежедневно мы используем в пищу кристаллы соли и сахара.

Самый твердый и самый редкий из природных минералов – алмаз. Алмазными пилами распиливают камни. Алмазным порошком шлифуют и полируют твердые камни.

Рубин и сапфир относятся к самым красивым и самым дорогим из драгоценных камней. Почти все часы работают на искусственных рубинах. Луч рубинового лазера легко прожигает металл. Еще рубиновый лазер применяется в глазной хирургии.

Кремень, аметист, яшма, опал, горный хрусталь — все это разновидности кварца. Мелкие зернышки кварца образуют песок. Поэтому из прозрачного кварца делают линзы и призмы для оптических приборов.

Если сжимать или растягивать кристалл кварца, на его гранях возникают электрические заряды. Такие кристаллы широко применяются для воспроизведения, записи и передачи звука.

Кристаллы кремния и германия есть в каждом компьютере и мобильном телефоне.

Кристаллы сыграли важную роль во многих технических новинках 20 в. Перечень видов применения кристаллов непрерывно растет.

2. Выращивание кристаллов в домашних условиях

2.1.Меры безопасности

Ещё до того, как начать выращивать дома кристаллы нужно помнить о том, что хотя соль, сахар и медный купорос не ядовиты, но соблюдать меры безопасности необходимо:

Проводить опыты по выращиванию кристаллов можно только в присутствии взрослых;

Не пробовать на вкус;

Посуду и приборы, применяемые для выращивания кристаллов нельзя использовать для приготовления пищи;

Нельзя принимать пищу во время проведения опытов;

Не попадать раствором в рот и глаза, но если это произошло промыть рот и глаза большим количеством воды из под крана;

Опыты проводите лучше в специальной одежде;

При проведении опытов использовать резиновые перчатки;

Проявляйте осторожность при работе с горячей водой;

Хранить растворы в отдельных баночках от других;

Аккуратно работать с газовыми плитами, не забывайте их выключать;

После проведения опытов обязательно вымойте руки;

Не используйте железные ложки и посуду для кристаллов, опыт может не получиться.

2.2. Выращивание кристаллов из поваренной соли

Растворяем в воде соль до тех пор, пока она не будет растворяться, и станет оседать на дно банки.

Банку нужно поставить в сосуд с горячей водой. С повышением температуры растворимость соли растёт.

Читайте также:
Желтый гриб: фото и описание видов, выращивание в цветочном горшке

Мы получили насыщенный раствор соли. Переливаем его в чистую ёмкость, процеживаем.

Опускаем в раствор бусинки на нитке, так чтобы они не касались стенок и дна посуды. Накрываем от пыли, и убираем в прохладное место.

Уже на следующий день заметны кристаллики.

С каждым днём они будут увеличиваться.

В результате: мы получили кристалл поваренной соли.

2.3. Выращивание кристаллов из сахара

В горячую воду всыпаем 2 столовые ложки сахара и хорошо перемешиваем, если сахар полностью растворился, добавляем еще немного.

Когда на дне банки останется нерастворимый осадок, значит раствор готов.

Переливаем его в чистую ёмкость, процеживаем.

Чтобы получить цветные кристаллы можно капнуть немного пищевого красителя.

Опускаем в раствор бусинки на нитке, так чтобы они не касались стенок и дна посуды. Накрываем от пыли, и убираем в прохладное место. Через несколько дней появились первые кристаллики.

С каждым днём они будут увеличиваться.

В результате: мы получили кристалл сахара.

2.4. Выращивание кристаллов из медного купороса

Берем банку с водой, добавляем медный купорос, тщательно перемешиваем до тех пор, пока он будет растворяться.

В процессе вода начнет менять цвет – от светло- голубого, до тёмно- синего.

Переливаем его в чистую ёмкость, процеживаем от осадка.

Опускаем в раствор бусинки на нитке, так чтобы они не касались стенок и дна посуды.

Накрываем от пыли, и убираем в прохладное место.

И уже через пару дней мы видим, что на ниточку наросло множество маленьких кристалликов синего цвета.

С каждым днём они будут увеличиваться.

В результате: мы получили кристалл медного купороса.

Мои выводы:

При выполнении опытов я сталкивалась с некоторыми трудностями, которые быстро устраняла. В результате чего, я пришла к выводу,

Поваренная соль, сахар и медный купорос состоят из кристаллов;

При соприкосновении кристаллов с водой они растворяются;

Когда вода испаряется, снова образуются кристаллы;

Чем насыщеннее раствор, тем быстрее образуются кристаллы;

Чем лучше отфильтрован раствор, тем больше вероятность вырастить один большой кристалл;

Если раствор охлаждать очень быстро, то образуется осадок, который мешает росту кристаллов;

Кристаллы различных веществ имеют разную форму;

Одни кристаллы растут хорошо, другие плохо.

Заключение:

Исследовательская работа мне очень понравилась. Процесс выращивания кристаллов в домашних условиях это очень интересно и увлекательно, позволяет сознательно отнестись к законам природы. В ходе ее выполнения, я познакомилась со способами выращивания разных кристаллов. Узнала много интересного, познавательного. Но самое главное – я самостоятельно вырастила кристаллы соли, сахара и медного купороса в домашних условиях. Хочется и дальше изучать этот загадочный мир кристаллов.

Идея для бизнеса: как выращивать кристаллы рубина, сапфира и других искусственных камней?

Изготовление камней может стать неплохой идеей для бизнеса. Кристаллы не являются драгоценными, поэтому соответстующей лицензии не понадобится.

Кристаллы рубина

Для массового выращивания искусственных кристаллов нужен специальный аппарат, с помощью которого можно изготовить прочные камни различных цветов. Аппарат Вернейля, названный в честь своего изобретателя, поможет в выращивании кристаллов рубина, сапфира, изумруда, топаза, бриллианта до 30 каратов за считанные часы. Чтобы вырастить кристаллы различных оттенков, необходимо подбирать вид и состав солей – это приходит с опытом. Полученные камни отличаются прозрачностью, красивыми переливами. Они хорошо поддаются шлифовке и огранке. Аппарат для выращивания кристаллов состоит из:

  • воронки, в которую помещается порошок с примесью Al₂O₃ и Cr₂O₃;
  • кислородно-водородной горелки;
  • железной подставки, на которой растет кристалл.

Бизнес по изготовлению самоцветов, в том числе рубинов, весьма прибыльный. Почему? Для производства рубина в 30 карат понадобится всего 3 часа времени, 9 кВт электроэнергии, 0,2 г окиси хрома и 6 г оксида алюминия. В общей сложности затраты на один большой камень составят около 3$. За пару месяцев работы можно окупить стартовые затраты на аппарат (36 тыс. руб.) и емкости (4 тыс. руб). Арендовать помещение необязательно, ведь выращивать кристаллы возможно в домашних условиях.

Важно найти постоянных покупателей, определить для себя рынок сбыта. Продавать свою продукцию можно ювелирным компаниям, специализированным магазинам и частным заказчикам. Сколько единиц товара нужно производить в сутки, предприниматель рассчитает после наработки клиентской базы.


Для наглядного представления внутренней структуры кристалла применяется способ его изображения с помощью пространственной кристаллической решетки – пространственной сетки, узлы которой совпадают с положением центров атомов или молекул в кристалле.В основе кристаллической решетки лежит элементарная ячейка – фигура наименьшего размера, последовательным переносом которой можно построить весь кристалл. Как правило, атом принадлежит не одной элементарной ячейке, а входит одновременно в состав нескольких соседних элементарных ячеек. На рисунке 1 примеры простых кристаллических решёток:

Красивые и цветные кристаллы

Как вырастить красивый кристалл? Для этого необходимо использовать алюминиевые квасцы. Это вещество реализуется через аптеки и продается по низкой цене.

Квасцы (6 ст. л.) нужно смешать с 0,5 л вскипяченной воды до их максимального растворения. После этого смесь нужно оставить на несколько суток. В это время нельзя встряхивать банку или перемешивать раствор: жидкость должна находиться в покое.

Спустя неделю на дне банки образуются кристаллики. Нужно отобрать наиболее крупный, сделать в нем отверстие и подвесить на ниточке. Кристаллик помещают в процеженный раствор, а емкость накрывают плотной бумагой. Через 2 недели камень красивой формы вырастет в несколько раз. Он выглядит весьма привлекательно и имеет ровные грани.

Для изготовления цветных кристаллов можно использовать не только пищевые красители и медный купорос. Чтобы создать красный камень, понадобится вещество под названием гексацианоферрат III (красная кровяная соль). На 100 г порошка надо взять 170 мл воды температурой 95°С и перемешать компоненты.

Для изготовления единичного камня нужно взять кристаллик поваренной соли, повешенный на ниточке, и отправить его в раствор. Чтобы вырастить сад из кристаллов-рубинов, надо положить в емкость гранитный камень. Созревание красного кристалла занимает около месяца. Когда его верхушка покажется над поверхностью воды, камешек извлекают.

Чтобы получить волшебный цветной кристалл из сахара, соли или иных компонентов, можно воспользоваться цветным маникюрным лаком. Также в раствор добавляют красители для пасхальных яиц.

Ссылка на основную публикацию