Выращиваем кристаллы меди.

Как вырастить кристаллы меди

Выращенные кристаллы меди

Вырастить кристаллы меди несложно, они растут быстро и очень красивы. Для этого понадобятся медный купорос, который можно купить в магазине для огородников, крупная пищевая соль, мелкие гвозди, пластиковая или стеклянная ёмкость с широким горлышком и вода. Первым делом нужно подготовить емкость. У нас для опыта взята пластиковая бутыль (в таких емкостях продают бочковой квас). Объем бутыли 3 литра, но можно взять и меньше. Дно у емкости не ровное, а ячеистое. Мы не могли найти другую емкость и посчитали ячеистое дно недостатком, но впоследствие оказалось, что ячейки дают дополнительное пространство для роста кристаллов.

Надеваем резиновые перчатки. На дно емкости насыпаем медный купорос, стараясь не пылить и не дышать купоросной пылью. Всего для трехлитровой бутыли было взято три пакетика купороса по 100 грамм, но можно было взять и четыре. Поверх медного купороса максимально аккуратно насыпаем соль. Сделать это нелегко, так как купорос мелкокристаллический и легкий, а соль крупнокристаллическая (засолочная) и тяжелая. Аккуратно, ложка за ложкой (желательно пластик!), насыпаем соль.

Описываемый опыт показывает, что мы взяли мало соли. Были взяты 1 часть медного купороса и три части соли (по объему). Но лучше бы было взять 5 частей соли, чтобы пространство для роста кристаллов увеличилась. В следующий раз мы сделаем именно так.

Поверх соли насыпаем слой мелких железных гвоздей, толшиной не менее 1 см. Думаю, скрепки и прочие металлические канцтовары лучше не брать, так как они могут иметь какое либо покрытие (никель, неизвестные сплавы, пластик).

Опыт показывает, что в другой раз не следует насыпать гвозди прямо на соль, так как можно повредить извлекаемые кристаллы. В следующий раз мы насыпем гвозди на фильтровальную бумагу, постеленную поверх соли.

После того, как «слоёный пирог» готов. его нужно залить насыщенным раствором поваренной соли. Для этого кипятим воду, добавляем и размешиваем соль, пока она не перестанет растворяться (это говорит о том, что раствор стал пересыщенным). Полученный раствор остужаем до комнатной температуры и обязательно процеживаем через ткань. Остывший и процеженный раствор аккуратно наливаем в емкость со «слоёным пирогом».

Буквально чарез час вода станет желтоватой. Это говорит о том, что химическая реакция пошла (Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4).

Итак, наш «сложный» опыт собран. Накрываем бутыль любой крышкой, которая предотвратит испарение воды и ставим ее в тихое место, в котором она не будет испытывать сотрясений.

За всё время роста кристаллов бутыль нельзя двигать, поворачивать, трясти и прочее. Рядом с ней не должна хлопать дверь, здесь не должен вибрировать пол. Мы выбрали тихое место за шкафом.

Уже через 3-4 дня в соли на границе с купоросом появились красивые веткообразные кристаллики, которые с каждым днем увеличивались в размерах. Кристаллы росли вверх, среди соли, и вниз, в медный купорос. Настало время закончить опыт и посмотреть на кристаллы. Рост кристаллов продолжался около 2,5 — 3 недель, пока медный купорос практически не истратился и в верхней части дендритов не появилось затемнение, свидетельствующее о начале не нужных побочных процессов.

Из бутыли был осторожно слит раствор, хотя, в случае, когда гвозди насыпаны просто так, на соль, а не на фильтровальную бумагу, его лучше откачать.

Затем тонкостенную бутыль осторожно обрезали сверху ножницами (так как верх бутыли немного закруглен). Содержимое было перевернуто на сито, кристаллы меди извлечены и промыты проточной водой. Это тщательная и трудоемкая работа. Посуда и инвентарь, которые использовалась для опыта, не должны использоваться для хранения и приготовления пищи.

Итак, были выращены очень красивые, розовато-оранжевые кристаллы меди, в которых хорошо видна их форма и структура. Они образуют агрегаты и дендриты (древовидные веточки).

К сожалению, на воздухе чудесные кристаллы меди сразу начинают темнеть и на них образуется пленка окислов (медь вступает в реакцию СО2, находящимся в воздухе). Их нужно срочно просушить (мы сушили на сите на батарее). Но пленка окислов всё же образовалась.

Высушенные кристаллы можно покрыть акриловым лаком (продается в художественном салоне), или хранить в плотно закрытых пластиковых коробочках.

О выращивании других кристаллов и минералов можно подробно прочитать в статье «Как вырастить кристалл«.

Как сделать кристалл из медного купороса

Химические драгоценности из сульфата меди

Существует много несложных и увлекательных химических опытов, которые можно провести с детьми. Начните знакомство с волшебным миром кристаллов прямо сейчас!

В домашних условиях можно вырастить кристаллы почти всех солей, но начинать лучше с технологически простых материалов. К ним относятся поваренная соль, сахар, бура и медный купорос. Из него получаются самые крупные и красивые кристаллы синего цвета. Выращивать их легко, в то же время это очень интересный и познавательный процесс. Наша статья поможет пошагово вырастить кристалл медного купороса дома.

Что понадобится

Приобрести медный купорос можно в любом садово-хозяйственном магазине. Он продается пачками по 100 грамм. Голубой цвет хозяйственного купороса говорит о невысокой степени очистки. Кристаллы из него получаются светлее.

Сульфат меди можно приобрести и в специализированных лабораториях. Из такого купороса вырастет темно-синий кристалл, похожий на драгоценный камень.

Емкость для рабочего раствора

Посуду используют стеклянную, так как другие материалы вступают в химическую реакцию с раствором. Отлично подойдет поллитровая банка с широким горлышком. После опыта категорически запрещается использовать ее в пищевых целях.

Основа для кристаллизации

В качестве основы применяют тонкую шерстяную нитку синего или черного цвета. Взрослый кристалл полупрозрачен, и основа не должна испортить результат. Альтернативой может быть тонкая медная проволока, предварительно зачищенная наждачной бумагой.

Если в опыте вы используете медный купорос из хозяйственного магазина, воду нужно будет прокипятить. Для эксперимента с очищенным купоросом используют дистиллированную воду.

Купорос токсичен, и работать без перчаток с ним нельзя. На детей младшего школьного возраста желательно надеть медицинскую маску.

Карандаш или палочка для закрепления основы

На ней вы подвесите нитку, на которой будет расти кристалл.

Прозрачный лак для ногтей

Чтобы сохранить кристалл

Одноразовая пластиковая ложка

Важно! Работа проводится только под наблюдением взрослых. По окончании процесса руки необходимо тщательно вымыть под проточной водой. Нельзя пробовать кристалл или порошок на вкус. В случае попадания медного купороса в глаза их нужно промыть большим количеством воды.

Как сделать кристалл: этапы работы

Рабочий раствор высокой концентрации

В воду, нагретую примерно до 80 градусов, по ложке добавляем медный купорос. Жидкость приходится постоянно помешивать, чтобы порошок полностью растворился. Важно поддерживать постоянную температуру воды, в этом может помочь водяная или песчаная баня. Если сульфат меди перестал растворяться и оседает на дне, значит, раствор готов. В среднем на 300 мл воды уйдет 200 грамм вещества.

Переставляем емкость с горячим раствором на охлаждающую поверхность и ждем, пока жидкость остынет до комнатной температуры. Это нужно, чтобы началось выпадение мелких кристалликов. Процедив раствор через марлю, рассмотрим кристаллики и выберем самый крупный и правильный по форме. Его мы используем в дальнейшем как затравку.

Среда для выращивания кристалла

Сцеженный раствор повторно нагреваем на водяной бане, вновь доводя его до перенасыщенного состояния. Если получаемый в результате осадок не растворился, повторим очистку. Привяжем затравку и поместим в банку так, чтобы нитка была расположена вертикально, не задевая дно и стенки емкости.Для этого привязываем нитку к карандашу, а сам карандаш фиксируем на горлышке, например, пластилином. Здесь вы найдете подробную инструкцию и научное описание этого эксперимента.

Накрываем посуду тканевой салфеткой и оставляем на семь дней в неподвижном состоянии. Статичность конструкции — обязательное условие для начала формирования кристалла. Через неделю можно заметить, что нитка обросла мелкими кристалликами размером от миллиметра, а затравка увеличилась приблизительно на 1 см. Чем крупнее кристалл, тем быстрее он растет. Когда результат устроит, просушите кристалл и покройте его лаком — он защитит изделие от белого налета при хранении и придаст ему дополнительный блеск.

Из этого опыта дети узнают, как и почему растут кристаллы, и полюбят делать научные открытия.

Как вырастить кристалл из медного купороса в домашних условиях

Медный купорос — вещество, которое благодаря красивому ярко-синему цвету идеально подходит для выращивания кристаллов. Их можно подарить своим близким или использовать в качестве элемента декора. В любом случае они никого не оставят равнодушным, а процесс изготовления может стать по-настоящему увлекательным. Итак, как же вырастить кристалл из медного купороса?

Подготовительные мероприятия

Медный купорос можно приобрести практически в любом хозяйственном магазине. Он активно применяется в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями. Однако не следует забывать о том, что это вещество является токсичным. При работе с медным купоросом в домашних условиях обязательно используйте резиновые перчатки и не допускайте его попадания в пищевод и на слизистые оболочки. По окончании работ тщательно мойте руки в проточной воде.

Из медного купороса можно вырастить настоящее чудо, однако в процесе изготовления не забывайте о технике безопасности

Для того чтобы сделать кристалл, вам понадобятся:

  • вода — если есть возможность, используйте дистиллированную или в крайнем случае кипячёную. Сырая вода из-под крана категорически не подходит из-за содержания в ней хлоридов, которые вступят в реакцию с раствором и ухудшат его качество;
  • медный купорос;
  • стакан;
  • проволока;
  • нить из шерсти — проследите, чтобы она была тонкой. Можно использовать длинный волос. Кристаллы сульфата меди прозрачны, и нитка не должна просматриваться сквозь них.
Читайте также:  Пришлите самоделку - поделитесь с миром и получите комментарии!

Помещая затравку в ёмкость с раствором, следите, чтобы она не соприкасалась со стенками или дном сосуда. Это может нарушить процесс роста кристалла и его структуру.

Фотогалерея: варианты кристаллов, выращенных своими руками

Инструкция по выращиванию кристалла

Существует две технологии выращивания кристаллов из медного купороса.

  1. Если вы не хотите долго ждать, то можете воспользоваться быстрым способом. По времени это займёт около недели, а в результате вы получите множество небольших кристаллов, закреплённых один на другом, будто колония ракушек-мидий.
  2. Второй метод более продолжительный. Он поможет вам вырастить крупный цельный кристалл, похожий на драгоценный камень.

Но оба они основаны на работе с насыщенным раствором вещества.

Обратите внимание! Чем выше температура воды, тем быстрее в ней растворяется медный купорос. Но при достижении жидкостью +80С° последующее нагревание никак не влияет на растворимость солей.

Быстрый способ

  1. Возьмите стакан или банку объёмом 500 мл, добавьте 200 г сульфата меди и залейте их 300 мл воды. Поставьте ёмкость на песчаную баню и начинайте разогревать, постоянно помешивая. Кристаллы медного купороса должны полностью раствориться.

Тщательно растворите медный купорос в тёплой воде

Поместите затравку в раствор

Насыщенный раствор купороса начнёт образовывать кристаллы на поверхностях

Нить с первыми кристаллами

Такой кристалл у вас может получиться через сутки

Выращивая кристаллы сульфата меди быстрым способом, вы можете не беспокоиться о затравке: можно и вовсе обойтись без неё. Осадок легко закрепится на нитке.

Второй способ

В этом случае вы сможете вырастить крупный кристалл сульфата меди, однако это займёт гораздо больше времени. Кроме того, в отличие от первого способа, выбор затравки принципиально важен. К тому же вам придётся следить, чтобы к ней не прилипали мелкие кристаллики.

Чем крупнее и ровнее будет выбранный из общей массы кристаллик медного купороса, тем красивее получится конечное изделие.

Вам понадобятся 200 г тёплой воды и около 110 г медного купороса.

Инструкция по изготовлению:

  • смешайте купорос и воду в подходящей посуде (стакане или банке), оставьте на сутки. Периодически помешивайте: активное вещество должно полностью раствориться. После этого отфильтруйте раствор через вату или специальную фильтровальную бумагу. Оставшийся на поверхности фильтра осадок можно высушить и использовать снова при необходимости;
  • полученный раствор залейте в чистую ёмкость;
  • выберите кристаллик для затравки, привяжите его к нити (волосу). Второй конец нитки закрепите на палочке, положите её горизонтально на ёмкость. Затравка должна опуститься в раствор в строго вертикальном положении. Посуду накройте кусочком ткани, чтобы внутрь не попадала пыль;

Подходящий по размеру для затравки кристаллик медного купороса

  • спустя несколько дней вы заметите, что кристалл растёт. Через неделю он достигнет 1 см, а со временем увеличится ещё больше;

Обязательно накройте ёмкость с раствором и затравкой кусочком ткани

Во время работы вы можете столкнуться с некоторыми трудностями. Их несложно преодолеть, придерживаясь простых правил.

  1. Если в процессе роста внутри ёмкости образуются дополнительные мелкие кристаллики, раствор нужно перелить в чистую посуду и перенести туда основной кристалл.
  2. На нитке, удерживающей затравку, со временем могут образоваться мелкие кристаллики. Чтобы этого избежать, поднимите основной кристалл немного выше: меньший отрезок нити будет находиться в контакте с раствором.
  3. Вы можете поэкспериментировать и вместо хлопчатобумажной или шерстяной нити использовать капроновую. Подойдёт также тонкая проволока из меди. Но в этом случае затравка будет расти хуже и на процесс роста уйдёт больше времени.
  4. Если в помещении, в котором вы проводите эксперимент, повысится температура, затравка может раствориться. Добавьте несколько ложек сульфата меди в раствор и дайте настояться 5–7 часов, регулярно помешивая. Слейте раствор так, чтобы в нём не осталось осадка, и повторите эксперимент.

Крупный кристалл, полученный путём длительного выращивания

При воздействии воздуха кристалл медного купороса теряет часть влаги, выветривается и со временем разрушается. Чтобы избежать этого, храните его в плотно закрытой ёмкости в прохладном месте. Специалисты советуют покрывать его бесцветным лаком, — это создаст надёжную защитную плёнку.

Как вырастить кристалл из медного купороса в домашних условиях (видео)

Выращивание кристаллов медного купороса — занятие долгое, оно требует внимания и терпения. Однако полученный результат обязательно вас порадует. Поделитесь с нами в комментариях вашим опытом. Удачи вам!

Как вырастить кристалл в домашних условиях: мастер-классы

Чтобы вырастить красивый кристалл из медного купороса, соли или других компонентов в домашних условиях, потребуются некоторые усилия и терпение. Но это может стать увлекательным занятием, особенно для школьников.

Кристалл можно вырастить из различных веществ. Как правило, используют соли и органические кислоты. Достать их можно в аптеке, магазинах бытовой химии или специализированных точках. Помещение для выращивания должно быть с постоянной комнатной температурой и средней влажностью воздуха.

Выращивание кристаллов из медного купороса (CuSO4·5H2O)

Достать медный купорос (сульфат меди) можно в любом магазине, где продаются удобрения. С виду это мелкие кристаллы в виде порошка яркого синего цвета.

  • медный купорос — 0,2 г;
  • дистиллированная вода;
  • фильтровальная бумага;
  • стеклянная или пластиковая ёмкость.

Перед покупкой нужно внимательно осмотреть порошок, чтобы в нём не было комков и кристаллов зелёного цвета. Это признак попадания влаги, и такой купорос не подходит для выращивания.

Раствор качественного купороса будет ярко-синим.

Ёмкость для выращивания может быть из стекла или пластика. Практика показывает, что выбор всё же лучше делать в пользу пластика, так как к нему кристаллы слабее прилипают.

  1. Для начала понадобиться около 100 г купороса, которые заливают небольшими порциями горячей воды, постоянно помешивая. На дне должны появиться нерастворившиеся кристаллы сульфата меди.
  2. Далее пропускаем ещё тёплый раствор через фильтровальную бумагу и ставим его в прохладное место.
  3. Через 24 часа на дне раствора образуются кристаллики. Выбираем самые крупные из них и ещё раз фильтруем раствор. Кристаллы нельзя трогать руками, чтобы не оставить потожировые следы, которые тормозят рост. Если нужно поправить кристалл в ёмкости, используйте медицинские перчатки.
  4. Затем кладём отобранные кристаллы в чистый раствор. Здесь два варианта: положить кристаллы на дно (они будут расти в длину и ширину) или подвесить их на рыболовную леску (будут расти по всему объёму).
  5. Ёмкость накрываем листом бумаги, что ускорить рост кристалла.

Каждые 5–7 дней раствор фильтруем и удаляем мелкие кристаллики. Чистую жидкость заливаем к растущему кристаллу. В результате через месяц должны получиться кристаллы до 3–4 см в поперечнике.

Видео: как вырастить кристалл из медного купороса

Использование поваренной соли (NaCl) в домашних условиях

Желательно брать обычную каменную соль, которую можно купить в любом продовольственном магазине. С добавками (хлорид калия или йод) не подходит.

  • поваренная соль — 0,2 г;
  • дистиллированная вода;
  • стеклянная ёмкость;
  • фильтровальная бумага.

Поваренная соль одинаково хорошо растворяется в тёплой и холодной воде. Проблема с хлоридом натрия в том, что он образует множество мелких кристаллов. Очень сложно вырастить большой экземпляр, так как он состоит из мелких структур, которые легко разрушаются.

Однако они по-своему красивы благодаря уникальной форме каждого кристалла. К тому же их можно окрасить в различные цвета. Для этих целей подходит краска для принтеров или раствор из содержимого фломастеров.

Принцип выращивания такой же, как с медным купоросом.

Выращивание кристалликов из морской соли

Подойдёт любая морская соль для ванной, которая продаётся в аптеках и обычных супермаркетах.

  • морская соль — 100 г;
  • ёмкость для раствора соли;
  • дистиллированная вода;
  • фильтровальная бумага;
  • леска (по желанию);
  • кастрюля.

Инструкция по выращиванию кристаллов:

  1. В ёмкость наливаем воду и мелкими порциями засыпаем в неё соль, постоянно помешивая до полного растворения.
  2. Далее пропускаем раствор через фильтровальную бумагу.
  3. После этого помещаем ёмкость с раствором в кастрюлю и разогреваем на водяной бане до горячего состояния.
  4. Из выпавших кристаллов отбираем самые крупные, раствор снова фильтруем.
  5. Подвязываем кристаллы на леску и повторяем процедуру фильтрования раствора каждые несколько дней, как с медным купоросом.

В результате через месяц получатся кристаллы размером до 2–3 см.

Какого цвета была морская соль, такого будут и кристаллы. Если соль бесцветная, можно использовать красители.

Видео: поваренная vs морская соль для выращивания кристаллов

Лимонная кислота

Лимонка очень хорошо растворяется в воде, что затрудняет выращивание крупных кристаллов.

  • лимонная кислота — 200 г;
  • дистиллированная вода — 100;
  • фильтровальная бумага;
  • ёмкость для раствора;
  • леска.
  1. В 100 г воды медленно растворяем 200 г лимонной кислоты, постоянно помешивая.
  2. Затем раствор пропускаем через фильтровальную бумагу и оставляем ёмкость в помещении с комнатной температурой, чтобы остывание шло как можно медленнее.
  3. На следующий день выпадают кристаллы, выбираем самый красивый и привязываем его на леску.
  4. Раствор снова фильтруем и помещаем в него кристалл.
  5. Процедуру повторяем каждые 5–7 дней. Важно накрывать ёмкость с кристаллом неплотной крышкой, чтобы испарение воды происходило медленнее.
  6. Мелкие кристаллы на поверхности крупного удаляем пинцетом. Через месяц может вырасти кристалл размером до 5–6 см в длину.

Видео: выращиваем кристаллы из лимонки

Как вырастить кристалл за один день

Сделать это можно только с помощью медного купороса. Правда, получиться не один большой кристалл, а крупный поликристалл, состоящий из мелких кристалликов.

  • медный купорос — 200 г;
  • стеклянная банка — 500 мл;
  • леска;
  • кастрюля;
  • дистиллированная вода.

  1. Растворяем медный купорос в воде температурой 80˚C, постоянно помешивая, пока не начнёт появляться осадок.
  2. Затем фильтруем раствор.
  3. К леске привязываем бусинку и помещаем в раствор (на бусинке будет образовываться кристалл).
  4. Накрываем банку марлей и оставляем в помещении с комнатной температурой. Через 10 часов вырастет кристалл.
  5. Кристалл вынимаем, а раствор фильтруем. После этого раствор разогреваем на водяной бане в кастрюле до температуры кипения. Ждём, пока он немного остынет, и помещаем в него кристалл на леске.

Кристалл снова начнёт расти и через 10–12 часов достигнет крупных размеров.

Видео: выращивание кристаллов быстрым способом

Выращиваем лучистые кристаллы

Лучистые кристаллы продаются в специальных наборах для школьников.

В наборе содержатся все необходимые элементы:

  1. Берём картонные полоски и разрезаем их на 4 части и втыкаем их в поддон. Заливаем реактив и ждём 24 часа.

Видео: кристалл из набора

Выращивание кристаллов доставит массу удовольствия не только детям, но и взрослым. Каждый новый камушек будет уникальным и неповторимым. Их можно использовать как подарок или в качестве украшения. К тому же это поможет привить школьникам интерес к науке.

«Выращивание кристаллов меди из раствора медного купороса в различных условиях».

Данная работа позволяет не только познакомиться с методикой и условиями выращивания кристаллов меди, но и расчетом практического выхода меди. Показана форма полученных кристаллов.

Скачать:

ВложениеРазмер
titulnyy_list.doc39 КБ
1_chast_raboty.doc76.5 КБ
В приложении демонстрируются полученные кристаллы1.13 МБ
Написание рецензии к данной работе.31.03 КБ
Приводиться краткая анотация к работе41 КБ

Предварительный просмотр:

Усть – Джегутинский муниципальный район, г. Усть – Джегута.

Конкурс учебно – исследовательских работ и проектов.

« Выращивание кристаллов меди из раствора медного купороса в различных условиях».

Автор: Александрова Полина Алексеевна

ученица 9 класса

МКОУ «СОШ №2 г Усть – Джегуты»

учитель химии и биологии

МКОУ «СОШ №2 г Усть – Джегуты».

Предварительный просмотр:

  1. Введение _______________________________________________________ стр.2
  2. Содержательная часть:

а). Методика и результаты исследования, их анализ ___________________ стр.3

а). Итоги и выводы________________________________________________ стр.5

  1. Список использованных ресурсов ___________________________________ стр.7
  2. Приложение №1 (фото кристаллов меди) ___________________________ стр.8

– вырастить кристаллы меди в школьной лаборатории.

  1. Изучить теоретический материал о методике выращивания кристаллов меди.
  2. Вырастить кристаллы меди и сравнить их размеры и форму в зависимости от способа их получения:

– влияние температуры на образование кристаллов;

– влияние толщины слоя поваренной соли;

– влияние размера сосуда;

– влияние толщины железной пластинки.

  1. Рассчитать практический выход меди в лабораторных условиях.

Степень изученности проблемы: недостаточно изучена.

Краткий литературный обзор: В.А. Крицман, В.В. Станцо. Энциклопедический словарь юного химика.- М.:Педагогика, 1982г. – с.368.; журнал «Химия и химики» №4/2010г. – Журнал Химиков – Энтузиастов.

Место проведения исследования: МКОУ «СОШ №2 г. Усть – Джегуты», кабинет химии №19.

Сроки проведения исследования: октябрь – январь 2016 – 2017 учебного года.

2. Содержательная часть:

а). Методы исследования:

1. Работа с ресурсами.

Изучив теоретический материал по ресурсам, изучила различную методику постановки опыта, узнала, что ветвистые оранжево – красные кристаллы меди называются дендритами, выяснила, что данный опыт можно проводить довольно продолжительно, от нескольких дней до нескольких месяцев. Взяв на вооружение полученные знания, решила вырастить кристаллы, поменяв условия их выращивания и провести расчет на выход продукта, о чем в исследуемой литературе не упоминалось.

2. Эксперимент, наблюдение, анализ, описание и обработка материала.

(Приложение № 2 фото проводимых исследований)

2.1. Постановка опыта по выращиванию кристаллов меди.

Выращивание кристаллов меди из раствора медного купороса при обычных условиях в сосуде круглой формы на железной пластинке.

Положила на дно сосуда круглой формы, немного медного купороса и засыпала его крупнозернистой поваренной солью. Прикрыла соль, кругом вырезанным из фильтровальной бумаги, так, чтобы круг касался стенок сосуда, и опусти на него железную пластинку, через 3 суток на пластинке образуется сплошная пленка, которую образуют мелкие кристаллы меди. Сняв кристаллы меди оранжево-красного цвета с железной пластинки, я рассмотрела их в цифровой микроскоп. Отметила их разную форму, но преобладали кристаллы в виде пера.

Выращивание кристаллов меди из раствора медного купороса в сосуде круглой формы при повышенной температуре(45 0 ) и в присутствии крупнозернистой поваренной соли на железном круге.

Положила на дно сосуда круглой формы, немного медного купороса и засыпала его крупнозернистой поваренной солью. Прикрыла соль, кругом вырезанным из фильтровальной бумаги, так, чтобы круг касался стенок сосуда. А сверху положила железный круг размером немного поменьше (кружок заранее протерла наждачной бумагой и вымыла). Приготовила горячий насыщенный раствор поваренной соли, налила в сосуд, так, чтобы он закрыл железный кружок. Через трое суток я обнаружила в сосуде красивые, необычные (игольчатые) оранжево – красные кристаллы меди, крупных размеров.

Выращивание кристаллов меди из раствора медного купороса в сосуде прямоугольной формы при повышенной температуре(60 0 ) и в присутствии крупнозернистой поваренной соли на железной пластине.

Положила на дно сосуда прямоугольной формы, немного медного купороса и засыпала его крупнозернистой поваренной солью. Прикрыла соль, прямоугольником, вырезанным из фильтровальной бумаги, так, чтобы прямоугольник касался стенок сосуда. А сверху положила железную пластинку размером немного поменьше (пластинку заранее протерла наждачной бумагой и вымыла). Приготовила горячий насыщенный раствор поваренной соли, налила в сосуд, так, чтобы он закрыл железную пластинку. Через трое суток я обнаружила в сосуде красивые, причудливые оранжево – красные кристаллы меди, довольно крупных размеров.

Выращивание кристаллов медного купороса в сосуде прямоугольной формы при повышенной температуре(60 0 ) и в присутствии мелкозернистой поваренной соли на железной прямоугольной пластине.

Положила на дно сосуда прямоугольной формы, 4 столовые ложки медного купороса и засыпала его 6 столовыми ложками мелкозернистой поваренной соли. Прикрыла соль, прямоугольником, вырезанным из фильтровальной бумаги, так, чтобы прямоугольник касался стенок сосуда. А сверху положила железную пластинку размером немного поменьше (пластинку заранее протерла наждачной бумагой и вымыла). Приготовила горячий насыщенный раствор поваренной соли, налила в сосуд, так, чтобы он закрыл железную пластинку. Через трое суток я обнаружила в сосуде красивые, многогранные оранжево – красные кристаллы меди, довольно крупных размеров.

3. Расчеты практического выхода меди.

Для проведения исследования и расчета взяла 100 г медного купороса.

  • Рассчитаем массу медного купороса.

Mr (CuSO 4 • 5 H 2 O) = 64 +32 + (16 • 4) + 5 (1• 2 +16) = 160 + 90 = 250 (г)

  • Рассчитаем массу сульфата меди в кристаллогидрате.

250г CuSO 4 • 5 H 2 O содержит 60г CuSO 4

100г CuSO 4 • 5 H 2 O содержит Х г CuSO 4

Х (CuSO 4 ) = (100• 160) : 250 = 64г сульфата меди содержится в 100 граммах вещества взятых для исследования.

  • Рассчитаем теоретический выход кристаллов меди.

Fe + CuSO 4 = Cu + Fe SO 4

X 1 (Cu) = (64• 64) : 160 = 25,6 (г) – по уравнения реакции.

  • Практический выход на момент прекращения опыта составил – 18,900г.
  • Рассчитаем практический выход кристаллов меди по сравнению с теоретическим выходом.

W((CuSO 4 ) = m(CuSO 4 ) практичкая • 100% / m теоретическую (CuSO 4 ).

W((CuSO 4 ) = (18,900г • 100% ) : 25,6г = 73,83%.

Как самостоятельно вырастить кристаллы?

В природе очень редко можно встретить кристаллы с идеальными параметрами и формой. Уже на протяжении многих лет ведется успешное создание искусственных кристаллов в лабораториях. Однако, не все знают, что такое чудо можно вырастить и в домашних условиях.

Выращивание кристаллов

Что нужно знать?

Выращивание кристаллов — процесс очень интересный, но бывает достаточно длительным. Полезно знать, какие процессы управляют его ростом; почему разные вещества образуют кристаллы различной формы, а некоторые их вовсе не образуют; что надо сделать, чтобы они получились большими и красивыми.

Если кристаллизация идёт очень медленно, получается один большой кристалл (или монокристалл, например при выращивании искусственных камней), если быстро — то множество мелких (или поликристалл, например металлы).

Выращивание кристаллов в домашних условиях производят разными способами. Например, охлаждая насыщенный раствор. С понижением температуры растворимость веществ уменьшается (в основном, это касается безводной соли), и они, как говорят, выпадают в осадок. Сначала в растворе и на стенках сосуда появляются крошечные кристаллы-зародыши.

Когда охлаждение медленное, а в растворе нет твёрдых примесей (скажем, пыли), 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.

Выращивание кристаллов можно осуществить и другим способом — постепенным удалением воды из насыщенного раствора. И в этом случае чем медленнее удаляется вода, тем лучше получается результат. Оставьте открытым сосуд 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.

Растущий кристаллик можно либо подвесить в насыщенном растворе на тонкой прочной нитке, либо положить на дно сосуда. В последнем случае кристаллик периодически надо поворачивать на другой бок. По мере испарения воды в сосуд следует подливать свежий раствор.

Выращивание кристаллов — процесс занимательный, но требующий бережного и осторожного отношения к своей работе. Теоретически размер кристалла, который можно вырастить в домашних условиях таким способом, неограничен. Известны случаи, когда энтузиасты получали кристаллы такой величины, что поднять их могли только с помощью товарищей.

Но, есть некоторые особенности их хранения (конечно каждая соль и вещество имеют свои особенности).
Например, если кристаллик квасцов оставить открытым в сухом воздухе, он, постепенно теряя содержащуюся в нём воду, превратится в невзрачный серый порошок.

Как вырастить кристалл?

Вырастить кристалл можно из разных веществ: например из сахара, даже каменные — искусственное выращивание камней, с соблюдением строгих правил по температуре, давлению, влажности и других факторов (искусственные рубины, аметисты, кварц, цитрины, морионы).

В домашних условиях, конечно, всего этого у нас не получится, поэтому поступим другим образом. Будем выращивать кристаллы соли. У всех у нас есть дома обычная пищевая соль (как наверное, знаете, что её химическое название хлорид натрия NaCl). Подойдёт и любая другая соль (соль — с химической точки зрения), например, можно получить красивые синие кристаллы из медного купороса или или любого другого купороса (например железного).

Можно использовать квасцы (двойные соли металлов серной кислоты), тиосульфата натрия (раньше использовался для изготовления фотографий).
Для всех этих солей (да и вообще для соли) не требуется особых каких-то условий: сделали раствор, опустили туда «зародыш» (всё это подробно описано ниже) и растёт он себе, каждый день прибавляя в росте.

Да, не следует раскрашивать раствор, где растёт Ваш кристалл, например красками или чем нибудь подобным, — это лишь испортить сам раствор, а кристалл всё же не покрасит!

Лучший способ получить цветные кристаллы — это подобрать нужную по цвету соль! Но будьте внимательными: например кристаллы жёлтой кровной соли имеют красно-оранжевый цвет — а раствор получается жёлтым. Вот теперь можем приступить!

Выращивание кристаллов поваренной соли

Кристаллы 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 — всё одно и то же. Кристаллы поваренной соли NaCl представляют собой бесцветные прозрачные кубики.

Начнём. Разведите раствор поваренной соли следующим образом: налейте воды в ёмкость (например стакан) и поставьте его в кастрюлю с тёплой водой (не более 50°С — 60°С). Конечно, в идеальном варианте, если вода не будет содержать растворённых солей (т.е. дистиллированная), но в нашем случаем можно воспользоваться и водопроводной.

Насыпьте пищевую соль в стакан и оставьте минут на 5, предварительно помешав. За это время стакан с водой нагреется, а соль растворится. Желательно, чтобы температура воды пока не снижалась. Затем добавьте ещё соль и снова перемешайте. Повторяйте этот этап до тех пор, пока соль уже не будет растворяться и будет оседать на дно стакана.

Мы получили насыщенный раствор соли. Перелейте его в чистую ёмкость такого же объёма, избавившись при этом от излишек соли на дне.Выберите любой понравившийся более крупный кристаллик поваренной

соли и положите его на дно стакана с насыщенным раствором. Можно кристаллик привязать за нитку и подвесить, чтобы он не касался стенок стакана.
Теперь нужно подождать.

Уже через пару дней можно заметить значительный для кристаллика рост. С каждым днём он будет увеличиваться. А если проделать всё то же ещё раз (приготовить насыщенный раствор соли и опустить в него этот кристаллик), то он будет расти гораздо быстрее (извлеките кристаллик и используйте уже приготовленный раствор, добавляя в него воды и необходимую порцию пищевой соли).

Для сведений: в 100г воды при температуре 20°С может раствориться приблизительно 35 г поваренной соли. С повышением температуры растворимость соли растёт. Так выращивают кристаллы поваренной соли (или кристаллы соли, форма и цвет которых Вам больше нравится)

Выращивание кристаллов медного купороса

Кристаллы медного купороса — выращиваются подобным образом, также, как с поваренной солью: сначала готовится насыщенный раствор соли, затем в этот раствор опускается понравившийся маленький кристаллик соли медного купороса.

Медный купорос- — химически активная соль! Поэтому для удачности опыта в этом случае воду нужно взять дистиллированную, т.е. не содержащую других растворённых в ней солей. Из под крана воду тоже лучше не брать, так как она во-первых содержит растворённые соли, во-вторых может быть сильно хлорированной. Примеси (особенно карбонаты в жёсткой вроде) вступают в химические реакции с медным купоросом, из-за чего раствор сильно портится

Если всё в порядке, — продолжим. Если Вы решили не переливать раствор из ёмкости, в которой первоначально рос маленький кристаллик, тогда подвесьте кристаллик, что бы он не касался других кристалликов, оставшихся на дне!

Выращивание кристаллов производят не только из растворов, но и из расплавов соли. Ярким примером могут служить жёлтые непрозрачные кристаллы серы, имеющие форму ромба или вытянутых призм. Но с серой, особо, работать не советую. Газ, образующийся при её испарении,
вреден для здоровья.

Можно избежать роста отдельных граней кристаллика. Для этого эти грани надо нанести раствор вазелина или жира.

Выращивание кристаллов меди

Теперь вырастим красные кристаллы меди. Нам необходимы медный купорос, поваренная соль, стальная пластинка по форме сечения ёмкости (немного меньшего периметра. Можно использовать стальную стружки или кнопки), где будут расти кристаллы меди и кружок из промокательной бумаги в форме сечения.

Итак, положите немного медного купороса на дно пузырька (желательно равномерно по площади). Сверху насыпьте поваренной соли и закройте всё это вырезанным кружком бумаги. На неё положите железную пластинку (или засыпьте стальной стружкой).

Всё это вместе надо залить насыщенным раствором поваренной соли (такой раствор мы готовили из поваренной соли). Оставьте ёмкость приблизительно на неделю. За это время вырастут иглоугольные красные кристаллы меди.

Когда идёт процесс роста старайтесь не переносить ёмкость, а также очень нежелательно изымать кристаллики из раствора.

Можно вырастить кристалл разноцветным и многослойным. Их получают путём приготовления растворов квасцов (двойные соли серной кислоты) и переносят поочерёдно выращиваемый кристаллик из одного раствора в другой.

Если смешать горячие концентрированные растворы сульфатов алюминия Al2(SO4)3 и калия K2(SO4), а полученный раствор охладить, то из него начнут кристаллизоваться квасцы — двойной сульфат калия и алюминия 2KAl(SO4)2•12Н2О. Квасцы растворяются в воде так: 5,9 г на 100 г воды при 20 °С, но уже 109 г — при 90 °С в пересчёте на безводную соль.

При хранении на воздухе квасцы выветриваются. При температуре 92,5 °С они плавятся в своей кристаллизационной воде, а при нагревании до 120 °С обезвоживаются, переходя в жжёные квасцы, которые разлагаются лишь при температуре выше 700 °С.

Кое-что о жидких кристаллах

Жидкие кристаллы — это вещества, которые ведут себя одновременно как жидкости и как твёрдые тела. Молекулы в жидких кристаллах, с одной стороны, довольно подвижны, с другой — расположены регулярно, образуя подобие кристаллической структуры (одномерной или двумерной).

Часто уже при небольшом нагревании правильное расположение молекул нарушается, и жидкий кристалл становится обычной жидкостью. Напротив, при достаточно низких температурах они замерзают, превращаясь в твёрдые тела.

Регулярное расположение молекул в жидких кристаллах обусловливает их особые оптические свойства. Их свойствами можно управлять, подвергая действию магнитного или электрического поля. Это используется в жидкокристаллических индикаторах часов, калькуляторов, компьютеров и последних моделей телевизоров.

Итак, процесс выращивание кристаллов в домашних условиях разделим на основные этапы:

  1. Растворить соль, из которой будет расти кристалл, в подогретой воде (подогтерть 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!). Рекомендую использовать дистиллированную воду (т.е. не содержащую примесей других солей)
  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.
  3. Привяжите на нитку кристаллик соли, нитку привяжите например к спичке и положите спичку на края стакана (ёмкости), где налит насыщенный раствор (этап 3). Кристаллик опустите в насыщенные раствор.
  4. Перенесите ёмкость с насыщенным раствором и кристалликом в место, где нет сквозняков, вибрации и сильного света (выращивание кристаллов требует соблюдение этих условий).
  5. Накройте чем-нибудь сверху ёмкость с кристалликом (например бумагой) от попадания пыли и мусора. Оставьте раствор на пару дней.

Важно:

  • кристаллик нельзя при росте без особой причины вынимать из раствора
  • не допускать попадание мусора в насыщенные раствор, наиболее предпочтительно использовать дистиллированную воду
  • следить за уровнем насыщенного раствора, периодически (раз в неделю или две) обновлять при испарении раствор

Ссылка на основную публикацию