©Киреева Елена Станиславовна, 2018 год
Тема: «Выращивание кристаллов из медного купороса»
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 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 процессе 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 пластиковый;
банка 500мл;
фильтровальная бумага;
леска - помните кристаллы сульфата меди прозрачны, и нитка не должна просматриваться сквозь них.
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.
Инструкция по выращиванию кристалла:
1.смешайте купорос и горячую воду в подходящей посуде (стакане или банке). Помешивайте: активное вещество должно полностью раствориться. После этого отфильтруйте раствор через вату или фильтровальную бумагу. Оставшийся на поверхности фильтра осадок можно высушить и использовать снова при необходимости. Оставьте на сутки;
2.на следующий день слейте весь оставшийся раствор в чистую ёмкость;
3.выберите кристаллик для затравки, привяжите его к леске (нити). Второй конец нитки закрепите на карандаш, положите её горизонтально на ёмкость. Затравка должна опуститься в раствор в строго вертикальном положении. Посуду накройте кусочком ткани или диском, чтобы внутрь не попадала пыль;
4.спустя несколько дней вы заметите, что кристалл растёт. Через неделю он достигнет 1 см, а со временем увеличится ещё больше; (это наш следующий этап)
Обязательно накройте ёмкость с раствором и затравкой кусочком ткани или диском. Во время работы вы можете столкнуться с некоторыми трудностями. Их несложно преодолеть, придерживаясь простых правил.
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.
В данной статье будет подробно рассказано о том, как вырастить кристалл из медного купороса в домашних условиях. Этот материал может быть полезен как школьникам при подготовке задания по предмету «химия», так и всем интересующимся данной наукой.
Почему именно медный купорос?
Это вещество принадлежит к классу солей, а значит его раствор легко может быть превращен в твердое вещество посредством процесса кристаллизации. Выращивание камня из него, как правило, происходит значительно быстрее, чем при использовании таких материалов, как поваренная соль или сахар. К тому же кристаллы из медного купороса получаются красивого синего цвета. При грамотном выращивании они приобретают правильную многогранную форму, поэтому наблюдать результат собственного опыта бывает очень интересно и приятно.
Еще одним доводом в пользу выбора именно этого материала может быть его доступность. Купить баночку с медным купоросом можно в любом магазине, специализирующемся на торговле принадлежностями для садоводов и дачников.
Что нужно знать перед началом опыта?
В данной главе будет дано немного теоретических знаний, которые помогут вам в дальнейшем вырастить кристалл из медного купороса в домашних условиях. Прежде всего нужно разобраться в том, какие процессы должны произойти, чтобы опыт увенчался успехом.
Из уроков химии школьникам известно, что многие жидкие и газообразные вещества способны приобретать твердую консистенцию. Это, как правило, происходит в процессе кристаллизации. Но как же быть, если поставлено задание получить твердое вещество из сахара, соли или медного купороса, которые уже являются таковыми? Наука говорит, что это осуществить вполне возможно. Для достижения данной цели необходимо запустить процесс перекристаллизации. То есть результат опыта можно будет считать удачным, если мелкие камни, растворившись в жидкости, тут же преобразуются в такие же твердые сгустки.
Перекристаллизация
Главным условием, при котором может быть осуществлен такой процесс, является наличие перенасыщенного раствора.
А значит, и выращивание кристаллов в домашних условиях из медного купороса требует изготовления такой смеси. Жидкость можно назвать перенасыщенной каким-либо веществом, если растворенного в ней материала настолько много, что часть его не может полностью смешаться с ней и оседает на дне емкости. Поэтому, чтобы разобраться в том, как вырастить кристалл из медного купороса, нужно сначала научиться делать перенасыщенный раствор.
Гигиенические требования
Прежде всего, стоит позаботиться о необходимой стерильности, в которой должен проходить опыт. В идеале волосы химика-любителя должны быть покрыты головным убором, а на руки лучше всего надеть резиновые перчатки. Медный купорос, если обращаться с ним аккуратно и разумно, не представляет никакой опасности для организма человека.
Все вышеизложенные меры предосторожности нужны в первую очередь для того, чтобы защитить раствор от попадания в него пыли и мелких частичек посторонних материалов. Это является крайне нежелательным, так как на подобных, случайно попавших в жидкость песчинках могут начать расти другие кристаллы, что замедлит развитие основного камня.
Рецепт перенасыщенного раствора
Для его приготовления понадобится кастрюля, вода, баночка с медным купоросом, емкость, в которой будет осуществляться основная часть опыта (лучше всего для этой цели подойдет сосуд с прозрачными стенками, так как понадобится ежедневно наблюдать за ростом кристалла). Также для осуществления поставленной задачи пригодится лист бумаги, спичка и нитка (лучше всего, если она будет не ворсистой, а, например, шелковой или сделанной из подобного материала).
Итак, приступаем к первому этапу изготовления кристалла из медного купороса в домашних условиях. Кастрюлю с водой необходимо поставить на медленный огонь. Когда жидкость уже достаточно нагреется, но, еще не успеет закипеть, в нее нужно насыпать несколько столовых ложек медного купороса. Воду следует помешивать до полного растворения синего вещества.
Многократное повторение данного этапа
Когда это произойдет, добавьте еще пару ложек медного купороса. Жидкость снова необходимо тщательно помешивать.
Не стоит пугаться, если на этот раз не все кристаллики вещества смогли раствориться, а часть из них образовала осадок на дне кастрюли. Появление такого излишка как раз и говорит о том, что вы достигли необходимого результата — а именно получили перенасыщенный раствор. Если же этого не произошло, то необходимо добавить в воду еще несколько ложек купороса и снова помешать. Данные действия придется повторять до появления осадка на дне кастрюли.
Изготовление «наживки»
Таким рыболовным термином иногда называют кристаллики медного купороса небольшой величины, которые служат основой для дальнейшего выращивания камней из этого вещества.
Для их изготовления нужно взять три мелких частички. При выборе кристалликов нужно учитывать критерий правильности их формы. Чем совершеннее будут выбранные кусочки, тем правильнее и качественнее окажется сгусток, полученный в результате вашего опыта.
Три частички помещаются на дно прозрачного сосуда и заливаются перенасыщенным раствором купороса.
После этого емкость накрывается листом бумаги и помещается в место с наиболее стабильным температурным режимом. Как правило, эксперты рекомендуют поместить его на подоконнике.
Это место в квартире считается наиболее укромным, а поэтому ничто не сможет помешать осуществлению опыта. После того как все необходимые действия произведены, все дальнейшие шаги по выращиванию кристалла из медного купороса в домашних условиях можно отложить на 2 дня. За это время частички, помещенные в жидкость, должны вырасти в несколько раз и достичь размеров спичечной головки.
Выбор наилучшего претендента
Из этих слитков необходимо отобрать тот, который имеет наиболее правильную форму. Это и есть, так называемая, «наживка». Далее нужно изготовить снова перенасыщенный раствор медного купороса. О том, как его сделать, сказано в предыдущих главах. Его следует процедить через марлю и перелить снова в прозрачную емкость. Кристалл, выбранный в качестве «наживки», нужно привязать к нитке, другой конец которой должен быть закреплен на спичке.
Возьмите лист бумаги и проделайте в его середине отверстие такой величины, чтобы через него мог свободно пройти изготовленный камешек медного купороса. Проденьте через эту дырочку нитку таким образом, чтобы кристаллик оказался с одной стороны листа, а спичка - с другой. После этого накройте данной бумагой банку. Спичка при этом, естественно, должна лежать сверху, а кристаллик — плавать в жидкости.
Терпение и еще раз терпение
Задача, как сделать кристалл из медного купороса, уже почти решена. Теперь необходимо лишь поставить сосуд опять в укромное место и ждать.
Необходимо следить за тем, чтобы кристаллик по возможности находился в центре банки и не соприкасался со стенками. Этого можно добиться, перемещая лист бумаги и регулируя длину нитки с помощью спички по мере роста кристалла.
Различные способы
Предлагаем вашему вниманию еще несколько мастер-классов. Кристаллы из медного купороса можно вырастить и несколько иным образом.
Второй способ заключается в том, чтобы поместить сосуд с «приманкой» в термоизоляционный контейнер или закутать банку в одеяло или другую теплую вещь. Так можно добиться более медленного остывания перенасыщенного раствора. Этот вариант более сложный, чем описанный ранее, но в результате его применения получаются камешки очень правильной формы. Следующий способ, как вырастить кристалл из медного купороса, самый легкий.
Не нужно изготавливать «приманку». В емкость с перенасыщенным раствором помещается нитка. В этом случае лучше всего выбрать ту, которая сделана из наиболее ворсистого материала. Конец ее привязывается к граненому карандашу, который кладется сверху банки на ее стенки. Кристалл будет образовываться на самой нитке.
В зависимости от температурных условий, опыт по выращиванию может продлиться от одной недели до нескольких месяцев.
Как вырастить кристалл из медного купороса в домашних условиях — все о путешествиях на сайт
Сегодня мы узнаем с вами, как выращивать кристаллы дома. Вообще, сделать это не так уж трудно, как может показаться на первый взгляд. Особенно в современном мире. Буквально лет 10-15 назад вырастить дома кристалл мог далеко не каждый ребенок. Но теперь эта возможность имеется у всех. Этим занимательным занятием, как правило, родители занимаются вместе со своими детьми еще "с пеленок". Ведь кристаллизация - процесс очень красивый и интересный. Он нравится малышам. А школьникам такое явление помогает объяснить химические явления. Но как выращивать кристаллы дома? Давайте попытаемся разобраться с вами в этом непростом вопросе.
Что такое кристаллы
Для начала стоит понять, с чем мы вообще будем иметь дело. То есть, любой человек должен знать, что именно он хочет вырастить. Кристаллизация - явление очень красивое. Но что такое кристалл?
Данный объект изначально обозначал замерзшую воду, или лед по-простому. Сейчас это твердое тело, в котором составляющие (атомы) располагаются по определенной закономерности, но в хаотическом порядке. И в ходе такого действия они образуют так называемую кристаллическую решетку.
А если говорить простым языком, то это просто твердый и красивый камешек какой-то трехмерной формы, который под микроскопом имеет особую структуру. То есть, кристаллическую решетку. Зачастую кристаллами считаются переливающиеся и сверкающие на солнце частицы. Некий осадок, образующийся в ходе испарения вещества. И сейчас мы с вами попытаемся понять, как выращивать кристаллы дома. Это не так уж и трудно. Главное - это правильная подготовка к процессу.
Меры безопасности
Независимо от того, какой именно материал для кристаллизации мы с вами будем использовать, существуют определенные правила поведения. Их в обязательном порядке придется соблюдать. Особенно если в качестве материала кристаллизации используется медный купорос. Давайте же поскорее узнаем, что можно, а чего нельзя делать, если вам хочется разобраться, как вырастить кристалл в домашних условиях.
Начнем с того, что нам потребуется посуда. И ее нельзя будет использовать для бытовых нужд, а точнее, в пищевых целях. Даже после дезинфицирования. Вы попросту можете отравиться. В принципе, если речь идет о сахаре или самой обычной соли, то вы действительно можете хорошенько промыть посуду после использования, а затем применять в любых целях. Главное, не трогать данные емкости в тех случаях, когда в качестве материала используется медный купорос или что-нибудь еще.
Кушать во время проведения процесса нельзя. Это может вызвать отравление. И тогда игра с кристаллизацией обернется огромной проблемой. Лучше подождать, пока действие завершится, если используются потенциально опасные вещества.
Работать с веществами, о которых вы не имеете знаний, запрещено. Ведь с некоторыми материалами придется соблюдать особые правила поведения. В противном случае вы рискуете доставить массу проблем себе и своему организму.
Как выращивать кристаллы дома? Для этого вам придется найти и отвести для данного занятия особое место. Такое, где вам никто не будет мешать. И где до реактивов, а также непосредственно до кристаллов не доберутся совсем маленькие детки и домашние животные. Особенно в случаях с медным купоросом и любыми другими химическими веществами. Исключения - это сахар и соль.
Основы действия
Как вырастить кристалл в домашних условиях? Для этого, если честно, важно знать методику работы и процесс кристаллизации. На чем основаны данные действия? Вообще, если вы хотите сделать домашний кристаллик, то придется приготовиться к тому, что вам нужно будет готовить специальный концентрированный раствор.
Именно на этом и основано домашнее "кристалловодство". То есть, для того чтобы дома вырастить такую "вещицу", вам в любом случае потребуется специальный концентрированный раствор с выбранным вами материалом. Иногда в него можно добавлять красители, для того чтобы получить цветной кристалл. Это очень красиво и интересно.
В принципе, уже более-менее понятно, как вырастить кристалл дома из соли или сахара, например. Нам потребуется концентрированный раствор. И собственно говоря, место, которое будет обрастать кристаллами. Давайте же узнаем несколько вариантов развития событий, которые помогут крайне быстро и легко провести дома кристаллизацию.
Испарение
Пожалуй, начнем с вами с наиболее простого и наименее популярного варианта развития событий. Если вам хочется вырастить дома кристалл, то вам потребуется вода, а также реагент. Например, соль. Обычная, поваренная. Может подойти и морская. Иными словами, любая соль для пищевого производства.
Что теперь нужно сделать? Для начала, жидкость немного подогреть. Теперь добавить в воду соль. Сделайте так, чтобы ваш раствор оказался концентрированным. То есть приблизительно на стакан воды нужно 2-3 столовые ложки соли. Перемешайте "варево" до полного растворения. Теперь остается только оставить концентрированную соленую воду в теплом месте на некоторое время. Причем в вентилируемом пространстве. Как только вся воды испарится, у вас образуется осадок - кристаллы соли.
Если хочется быстро увидеть эффект, то можете начать испарять воду - кипятить ее. Главное, выполняйте данный процесс с осторожностью. Но лучше будет просто набраться терпения. Вот нам и стало известно, как вырастить кристалл дома из соли. Кстати говоря, из сахара тоже. Этот метод не очень хорош. Ведь он просто образует осадок в качестве кристаллов. По этой причине есть несколько других подходов к решению поставленной перед нами задачи.
Готовый набор
Как вырастить кристалл в домашних условиях? По правде говоря, сделать это можно несколькими способами. Один, не самый популярный, мы с вами уже изучили. Теперь переходим к более интересным методам. Особенно среди самых маленьких детей.
Для того чтобы разобраться, как вырастить кристалл из сахара, соли или любого другого вещества быстро и без проблем, достаточно отправиться в любой магазин игрушек и купить там специальный игровой набор под названием "Кристаллизация". Или что-то в этом роде.
В коробке вы найдете все, что только потребуется для проведения процесса - и специальную емкость, в которую наливают жидкость, и реагент, и красители (если они нужны), и даже специальные формы, на которых будут размещаться кристаллы. К примеру, елка или цветочек. Очень интересны варианты, на которых непосредственно на формочках нанесены разные красители. То есть, по мере "обрастания", вы сможете увидеть разноцветные кристаллы на разнообразных областях поделки.
Что нужно делать? То же самое, что и в прошлый раз - смешать воду с реагентом, а потом опустить в него форму и поставить в теплое место. Как вырастить сахарные кристаллы дома (или соляные) при помощи игрового набора? Наиболее популярным вариантом развития событий является не непосредственное опускание шаблона в концентрированную воду, а поливание им формочки. То есть вам нужно будет собрать, к примеру, устойчивую елочку-шаблон, поставить ее в специальную глубокую форму (она прилагается) - во что-то вроде цветочного горшочка, а затем залить в него концентрированный раствор и оставить все вот так. На некоторое время, разумеется. Приблизительно на день, максимум - на два.
После того как пройдет указанный период времени, посмотрите на вашу поделку. Она покроется разными кристаллами из сахара или соли. Только будьте осторожны - такие образования очень легко ломаются и опадают. Ведь они окажутся маленькими и хрупкими. Вот теперь нам известно, как вырастить кристалл дома из сахара или соли, да еще и описывающий какую-либо форму. Но есть и другие способы, которые помогут нам в решении данной задачи. Давайте познакомимся с ними.
Из соли
Например, есть еще один очень интересный подход к решению поставленной задачи. Как выращивать кристаллы дома из соли? Для этого нам потребуется соль (поваренная, в том числе и кусками), вода и специальные ниточки. Лучше взять бечевку. На нее у нас будет оседать кристалл. Давайте же теперь приступим с вами как можно быстрее к делу.
Нагрейте воду. До кипения доводить не нужно. Теперь начните добавлять в нее соль и перемешивать. Продолжать процедуру стоит до тех пор, пока не получится концентрированный раствор. То есть, пока соль не начнет оседать на дне посуды. В этот период лучше всего поддерживать теплую температуру воды без кипячения. Когда вы добьетесь нужного результата, просто перелейте жидкость в другую форму. Следите, чтобы у вас не было никакого осадка на дне.
Далее нужно взять бечевеку или нитку и привязать на один ее конец кусок поваренной соли. Так, чтобы он не упал и не выскользнул. Готово? Второй конец нитки стоит подвесить над стаканом с концентрированной соленой водой, а затем опустить кусок соли в него таким образом, чтобы он не касался дна и стенок посуды. Остается просто подождать некоторое время. Разумеется, данный процесс будет протекать медленно - для образования нормального кристалла потребуется около 2-3 дней. Причем нитка, которую вы подвесили, тоже начнет покрываться мелкими кристалликами в хаотическом порядке, образовывая красивый узор.
Вот и все проблемы решены. Теперь нам уже известно, как вырастить кристалл дома из сахара или поваренной/морской соли. Как видите, ничего трудного. Главное - это уметь ждать. Правда, это еще не все варианты развития событий. Теперь попытаемся с вами вновь вырастить кристаллики из сахара, а также постараемся разобраться, как вырастить кристалл из купороса.
Сахарная мечта
Что ж, в случае с солью у нас может быть заготовлен специальный материал, который будет помогать кристаллизации. В нашем примере это большой кусок поваренной соли. Но с сахаром такой "номер" не пройдет. Мы не может отколоть от него кусочек, как от соли. Поэтому и процесс сахарной кристаллизации будет немного отличаться. Как вырастить кристалл сахара в домашних условиях? Давайте разбираться в этом.
Для начала, существуют два варианта развития событий. Первый - это когда мы будем заставлять уже готовый прочный кристалл разрастаться, второй - когда какой-то материал начнет покрываться данными "объектами". Начнем, пожалуй, с уже знакомого нам подхода.
Как вырастить кристалл дома? Фото этого процесса сейчас очень популярны. И итогов выращивания тоже. Но каким образом проводится данная процедура с использованием сахара? Для начала слегка (это важно) подогрейте воду, а затем смешайте ее с сахаром до получения концентрированного раствора. Теперь, как и в прошлый раз, перелейте "варево" в другую емкость с отфильтровкой осадка. Готово? Тогда на нитку или проволоку привяжите какой-нибудь кристалл (твердый, но не соль). К примеру, сульфат натрия. Опустите его в сахарную воду, а затем просто подождите некоторое время. Ваш кристаллик разрастется и станет состоять из сахара.
Во втором случае можно обойтись без сульфата. То есть просто опустить нитку или проволоку (лучше бечевку или мулине) в раствор и подвесить в таком положении. Оставьте все, как есть, на несколько дней, а затем посмотрите на результат. Не бойтесь глубоко опускать веревку. Вот теперь нам известно, как вырастить кристалл из сахара в домашних условиях. Давайте познакомимся с еще одним довольно интересным способом, который еще не был нами пройден.
Купорос
Разумеется, теперь настало время подумать, как вырастить кристалл дома из медного купороса. Этот материал тоже является солью. Только химически активной. И поэтому процедура выращивания немного изменится. Но незначительно.
Что нам потребуется? Для начала, сам реагент. То есть медный купорос. Как в "сыпучем" виде, так и кристалл. Будьте готовы к тому, что он окажется синего цвета. Какая удача - натуральный цветной кристалл без применения красителей! Дальше - приготовьте нитку, а затем привяжите кусок купороса к одному концу. Другой завяжите на какой-нибудь палке, которая будет играть роль держателя. Вроде бы процесс мало чем отличается от работы с солью или сахаром. Но это только пока что. Самое интересное впереди.
О чем речь? Разумеется, о воде. При работе с медным купоросом вам придется использовать только дистиллированную воду. То есть очищенную от осадков, примесей и солей. Только в этом случае можно надеяться на успех операции. Смешайте оставшийся купорос с теплой дистиллированной водой, профильтруйте ее, а затем опустите кристалл с ниткой в форму с жидкостью. Подождите некоторое время. Вот и все. Теперь нам известно, как вырастить кристалл за 1 день в домашних условиях.
Правда, есть не только правила поведения относительно процедуры, а еще и несколько советов. Они помогут вам добиться максимального и хорошего результата. О чем речь?
Например, не вынимайте кристалл из раствора без надобности. Иначе процесс кристаллизации прервется. И, разумеется, опыт провалится. Для того чтобы посмотреть на свою работу, можно использовать прозрачные емкости - сквозь них вы будете наблюдать, как кристалл разрастается.
Следите, чтобы в концентрированный раствор не попал мусор или какие-то примеси. Если они имеются, постарайтесь аккуратно их извлечь. Не получилось? Тогда оставьте все, как есть. Только не "тревожьте" подвешенный кристалл или веревку, опущенную в раствор. Это тоже навредит процессу.
Для лучшего результата всегда используйте дистиллированную воду. Она уже очищена от примесей и солей. И это значит, что ваш раствор получится максимально концентрированным и качественным.
Заключение
Сегодня мы научились с вами выращивать кристаллы дома. Как видите, этот процесс не такой уж и трудный, как могло показаться в самом начале. Проявление осторожности во время проведения процедуры - это важный ее элемент. В противном случае кристалл не сможет разрастись.
Если вы только знакомитесь с данным процессом, то начните с готовых игровых наборов для кристаллизации. В нем вы сможете найти очень много полезных вещей, которые смогут научить вас выращивать оригинальные кристаллы дома безо всякого труда. Главное - фантазируйте и соблюдайте правила безопасности во время опыта. Теперь вам известно, как вырастить кристалл дома из соли, купороса и других материалов.
Цветков Андрей
На уроках окружающего мира и в туристических походах по нашей республике мы узнали, что кристаллы 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. Существуют даже кристаллы, которые можно съесть! Это соль и сахар, которые имеются на каждой кухне. Кристаллы широко применяются в науке, промышленности, оптике, электронике. Я и моя семья живем в частном доме. У нас есть огород, где мы выращиваем овощи, фрукты и цветы. Однажды мама обрабатывала растения странной голубой жидкостью, и я решил узнать, для чего она это делает? Мама сказала, что это раствор медного купороса и нужен он для того, чтобы защитить фрукты и овощи от различных болезней. Я захотел узнать побольше об этом веществе. Изучив литературу, мы узнали, что медный купорос – это соль (соль - с химической точки зрения) голубого цвета, не ядовитая для человека (если только ее не кушать) и применяется она не только в садоводстве, но и в медицине, в строительстве и даже в пищевой промышленности! Но самым интересным для меня оказалось то, что каждая отдельная частица этой соли - это кристалл! Оказывается, кристаллы можно вырастить самому! Нас очень заинтересовала эта тема, и мы решили вырастить кристалл из соли медного купороса. Ведь он должен получиться очень красивым и цветным! Но как это сделать, какие меры предосторожности нужно соблюдать, мы с родителями не знали. Поэтому мы решили изучить этот процесс.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Исследовательская работа: « Выращивание кристаллов медного купороса в домашних условиях»
Добрый день уважаемые члены жюри, гости и юные исследователи!
Меня зовут Цветков Андрей, я ученик 3 Б класса, школы № 113.
Предлагаю вашему вниманию исследовательскую работу по теме: « Выращивания кристаллов медного купороса в домашних условиях».
На уроках окружающего мира и в туристических походах по нашей республике мы узнали, что кристаллы 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. Существуют даже кристаллы, которые можно съесть! Это соль и сахар, которые имеются на каждой кухне. Кристаллы широко применяются в науке, промышленности, оптике, электронике. Я и моя семья живем в частном доме. У нас есть огород, где мы выращиваем овощи, фрукты и цветы. Однажды мама обрабатывала растения странной голубой жидкостью, и я решил узнать, для чего она это делает? Мама сказала, что это раствор медного купороса и нужен он для того, чтобы защитить фрукты и овощи от различных болезней. Я захотел узнать побольше об этом веществе. Изучив литературу, мы узнали, что медный купорос – это соль (соль - с химической точки зрения) голубого цвета, не ядовитая для человека (если только ее не кушать) и применяется она не только в садоводстве, но и в медицине, в строительстве и даже в пищевой промышленности! Но самым интересным для меня оказалось то, что каждая отдельная частица этой соли - это кристалл! Оказывается, кристаллы можно вырастить самому! Нас очень заинтересовала эта тема, и мы решили вырастить кристалл из соли медного купороса. Ведь он должен получиться очень красивым и цветным! Но как это сделать, какие меры предосторожности нужно соблюдать, мы с родителями не знали. Поэтому мы решили изучить этот процесс.
Так была выбрана тема исследования: «Выращивание кристаллов медного купороса в домашних условиях.»
Актуальность исследования состоит в том, что выращивание кристаллов - увлекательное и познавательное занятие и, пожалуй, самое простое, доступное и недорогое. Кристаллы играли и играют до сих пор немаловажную роль в жизни человека.
Цель работы: научиться выращивать кристаллы медного купороса в домашних условиях
Задачи:
1.Узнать, что такое кристаллы.
2.Изучить процесс выращивания кристаллов.
3.Ознакомиться с мерами безопасности при работе с медным купоросом.
4.Вырастить кристалл из соли медного купороса.
5.Проанализировать полученные результаты.
Объектом исследования являются кристаллы.
Предметом исследования - процесс кристаллизации.
Гипотеза исследования : мы предполагаем, что кристаллы медного купороса можно вырастить дома
Методы исследования:
Накопление теоретического материала.
Проведение опытно-экспериментальной деятельности с целью получения кристаллов из медного купороса.
Анализ полученных результатов исследования.
Необходимое оборудование:
1.Соль медного купороса (можно приобрести в магазине садоводства).
2.Ёмкость, где мы будем выращивать наш кристалл.
3.Нитка.
4.Карандаш.
Что же такое кристаллы?
Кристаллы, в переводе с греческого языка, (krystallos) означают « лёд». По данным энциклопедии, кристалл - это твердое тело. Кристаллики растут,присоединяя частицы вещества из жидкости или пара. Кристаллы бывают естественного происхождения и искусственного, выращенные в специально созданных условиях. И каждый человек, при желании может легко вырастить кристаллы у себя дома.
Проанализировав текстовый материал, определили методы исследования, провели экспериментальную работу по выращиванию кристаллов в домашних условиях.
Выращивание кристаллов из медного купороса .
Выращивание кристаллов - очень и очень интересное занятие Но для того, чтобы результат получился действительно красивым необходимо аккуратно выполнять все действия и набраться терпения. Из книг и интернета мы узнали, что выращивать кристаллы можно разными способами, например, охлаждая насыщенный раствор соли. С понижением температуры растворимость большинства веществ уменьшается, и они, как говорят, выпадают в осадок. Сначала в растворе и на стенках сосуда появляются крошечные кристаллы – зародыши. Когда охлаждение медленное, их появляется немного. При быстром же охлаждении таких зародышей образуется больше, и сам процесс идет активнее. Правильных по форме кристаллов при этом не получается, ведь их растет множество и они мешают друг другу. Поэтому нужно взять один из этих кристалликов и использовать его в качестве так называемой затравки. Он будет как магнитик, к которому будут притягиваться и присоединяться частицы вещества из жидкости. Оказывается, даже если наш исходный кристаллик имеет неправильную форму, он рано или поздно сам выправит все свои дефекты и примет форму, свойственному данному веществу. Кристалл медного купороса должен получиться в форме ромба, что и предстояло нам проверить.
Меры безопасности
При выращивании кристалла из медного купороса, нужно всегда помнить, что это химический реактив, поэтому работать с ним детям можно только под присмотром родителей. Хотя медный купорос не ядовит, но соблюдать меры безопасности необходимо:
1.Не пробовать на вкус соль медного купороса.
2.Избегать попадания вещества в нос и в глаза.
3.Из посуды, которая была использована в ходе эксперимента, кушать строго запрещено.
4.Во время роста кристаллика не трогать его руками, потому что на нем останутся следы от пальцев, и кристалл будет расти неправильной формы.
5.Всегда мыть руки по окончании опытов.
Этапы выращивания кристалла из медного купороса
1 этап . C начала готовим раствор. Наливаем в банку или стакан примерно 200 мл горячей воды. Начинаем добавлять медный купорос. Насыпаем столовую ложку, размешиваем. Купорос очень быстро растворится. Добавляем еще ложку, снова размешиваем. Делаем так до тех пор, пока соль не начнет оседать на дне, после этого процеживаем раствор через платочек.
2 этап. Пока раствор остывает, приготовим «затравку». Затравка - это крупный кристалл медного купороса или бусина или пуговица. Процеживаем раствор через платочек, на котором остаются осадки в виде кристалликов, для затравки мы выбрали из них самый крупный.
3 этап. Закрепили затравку на нитке.
4 этап. Затравку на нитке поместим внутрь стакана с раствором. При этом затравка не должна касаться стенок сосуда или его дна. Поэтому привяжем нитку к палочке по -середине. Положим палочку поперек горлышка стакана.
5 этап. Оставляем стакан с подвешенной затравкой в покое и ждем, пока начнут образовываться кристаллы. Когда кристалл достигнет нужного размера, достаем его из раствора, обрезаем нитку.
6 этап. Для того чтобы сделать наш кристалл еще красивее можно покрыть его бесцветным лаком для ногтей.
Результат : мы получили кристалл медного купороса. Выращенные кристаллы небольшой формы можно использовать в качестве украшения, например, рамки для фотографий или других предметов.
Вывод: При выполнении этой работы мы выяснили, 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 мы исследовали очень интересное свойство кристаллов- их рост в искусственной среде. Оказывается, кристаллы можно вырастить дома, без каких- либо усилий.
В результате проведенных исследований гипотеза полностью подтверждается: нам удалось вырастить кристаллы медного купороса в домашних условиях.
Практическое значение исследования состоит в том, что оно может быть использовано на уроках окружающего мира, во внеклассных мероприятиях.
За помощь в проведении исследования благодарю моих родителей, классного руководителя. Всем спасибо за внимание!
природные кристаллы горного хрусталя
Для их образования нужны специальные условия. Например, горная порода гранит состоит из кристаллов кварца, полевого шпата и слюды , которые раскристаллизовались друг за другом при остывании магмы.Красивые шестигранные кристаллы горного хрусталя выросли из горячих водных растворов, насыщенных кремнеземом SiO 2.
природные кристаллы серы
Ромбические желтые кристаллы серы выросли из сероводородных вод горячих источников и гейзеров.
На берегах соленых озер и морей можно увидеть кубические кристаллы каменной соли — галита; белые, красные, желтые и даже синие кристаллы карналлита и мирабилита.
Алмазы , самые твердые кристаллы, образовались при гигантском давлении в так называемых трубках взрыва (кимберлитовых трубках).
Итак, природа создала и продолжает создавать кристаллы минералов. Можем ли мы увидеть таинство роста кристаллов? Можем ливырастить их сами? Да, конечно можем. И сейчас я расскажу, как это сделать в домашних условиях.
КАК ВЫРАСТИТЬ КРИСТАЛЛ ИЗ СОЛИ
Выращенные кристаллы поваренной соли
Для того, чтобы вырастить кристаллы поваренной (каменной) соли (галита — NaCl), нужно поставить на плиту емкость с водой и довести воду до кипения. Затем снять емкость с плиты и растворить в ней обычную соль из пачки. Постоянно помешивая раствор, досыпайте соль до тех пор, пока не заметите, что она больше не растворяется.
Полученный соленый раствор нужно отфильтровать иналить в плоскую посуду, например, в блюдце. Вода остынет и начнет испаряться, а на краях блюдца и на его дне вы увидите прозрачные кубики правильной формы – это и естькристаллы каменной соли, галита.
Можно вырастить большой кристалл, или несколько больших кубических кристаллов. Для этого в емкость, в которой вы растворили соль, следует опустить шерстяную нитку. При остывании раствора она покроется кубиками соли. Чем медленнее остывает раствор – тем более правильную форму будут иметь кристаллы. Через некоторое время рост прекратится.
Чтобы вырастить один большой кристалл, нужно из множества образовавшихся на дне кристаллов выбрать один, самый правильный, положить на дно чистого стакана, а сверху налитьраствор из прежней посуды.
Для роста правильных кристаллов нужен покой. Нельзя трясти или передвигать стол или полку, на которой стоит емкость с растущими кристаллами.
КАК ВЫРАСТИТЬ КРИСТАЛЛ ИЗ САХАРА
Вырастить кристаллы сахара можно точно также, как и кристаллы соли. Кристаллы сахара можно вырастить также на деревянных палочках, это может быть красивым дополнением к какому-либо праздничному сладкому блюду. Пищевые красители, добавленные в раствор,окрасят сахар во все цвета радуги.
Кристаллы сахара
Ниже приводится полная инструкция, как вырастить кристаллы сахара на палочках .
КАК ВЫРАСТИТЬ КРИСТАЛЛ ИЗ МЕДНОГО КУПОРОСА
Медный купорос продается в магазинах для огородников, из него, и из гашеной извести, готовят «бордоскую жидкость» длязащиты растений от грибков и различных заболеваний.
Для того, чтобы выраститькристалл медного купороса (Cu SO 4 * 5H 2 O) правильной формы, следует растворитьпорошковый медный купоросв воде при температуре 80 градусов Цельсия. При более высокой температуре растворимость медного купороса падает.Растворяем порошок до тех пор, пока растворение не прекратится. На конецпроволочки или шерстяной нити привязываем затравку – мелкий кристаллик того же медного купороса. Где его взять? Можно поискать в том же пакете, из которого вы сыпали купорос в воду, кристаллик побольше. Если такой не нашелся – оставьте ваш раствор остывать, и через некоторое время вы увидите на дне мелкие кристаллы.
Выберите один и привяжите его (или приклейте) к проволоке или нити. Раствор отфильтруйте. Затем опустите в него приготовленную затравку (кристалл на нити). Ни в коем случае не опускайте затравку в горячий раствор! Затравка может попросту раствориться. Большой кристалл медного купороса растет несколько недель. Кристалл, выращенный до нужных размеров, нужно покрыть лаком, так как влага, содержащаяся в воздухе, со временем приведет к его оплавлению и разрушению.
Выращивают аналогичным образом, подробную статью об этом можно прочитать, пройдя по ссылке в этом предложении.
КАК ВЫРАСТИТЬ КРИСТАЛЛ ИЗ АЛЮМОКАЛИЕВЫХ КВАСЦОВ
выращенные кристаллы алюмокалиевых квасцов
Алюмокалиевые квасцы (KAI 2 * 12H 2 O — минерал алунит ) продаются в аптеке в виде порошка. Это хорошее средство, которое «сушит кожу» и убивает болезнетворные микроорганизмы, это вещество не вызывает аллергии и оно не токсично. Из порошка алюмокалиевых квасцов можно вырастить хорошие кристаллы.Квасцы следует растворить в теплой воде до насыщения и раствор отфильтровать. Через несколько дней нахождения в спокойном месте, при комнатной температуре, на дне емкости появятся маленькие кристаллы.
алюмокалиевые квасцы (квасцы жженые) можно купить в аптеке
Из этих кристалликов нужно выбрать несколько штук, правильной формы и поместить в другую емкость. Затем их заливают тем же раствором.Можно подвесить затравки на тонких ниточках (к нити их можно приклеить прочным водостойким клеем).Раз в два-три дня кристаллы нужно переносить в новый стакан, а раствор фильтровать и снова заливать им растущие кристаллы.Кристаллы квасцов, выращенные до нужных размеров, следует покрыть лаком, чтобы они не оплавились от влаги воздуха и не потеряли форму.
Растворы для выращивания кристаллов желательно готовить на дистиллированной воде.
В домашних условиях можно получить искусственный малахит
, используя медный купорос и стиральную соду, но это будут не красивые кристаллы или ажурный рисунчатый камень, а зеленый или грязно-зеленый осадок на дне сосуда (порошок). Красивый малахит, практически не отличающийся от натурального, можно получить только на промышленном оборудовании.
На предприятиях тоже выращивают кристаллы многих минералов. Но дома это повторить невозможно, для этого нужно специальное оборудование.Большинство кристаллов (кварц, аметист, рубин, изумруд, алмазы, малахит, гранаты и др.) выращивают в чугунных автоклавах под высоким давлением. Температуры достигают 500-1000 градусов, а давление – 3000 атмосфер.
Наборы для выращивания кристаллов
набор для выращивания кристаллов
Сейчас в магазинах игрушек,в крупных городах, появилисьв продаже наборы для выращивания кристаллов. Из порошков дигидрофосфата аммония и калия, в которые добавлены красители, можно вырастить интересные призматические и игольчатые кристаллы. Для того, чтобы кристаллы получились достаточно большими и красивыми, надо строго следовать прилагаемой инструкции.
Странно, но в инструкции, которая находится в изображенной на фотографии коробке, не указано, какое именно химическое вещество используется для выращивания кристаллов и какой краситель используется. В остальном она достаточно подробная.
