Выращивание кристаллов в домашних условиях



страница1/5
Дата04.12.2017
Размер4 Mb.
  1   2   3   4   5

Муниципальное образовательное учреждение

гимназия №12 Краснооктябрьского района г. Волгограда












Выращивание кристаллов

в домашних условиях




Выполнила:

ученица 2 класса,

Ткачева Виктория

Учитель: Киселева О.С.




Волгоград, 2015



Содержание
Введение 3

  1. Что такое кристаллы 4

  2. Процесс образования кристаллов 5

  3. Выращивание кристаллов в домашних условиях 6

Заключение 9

Список литературы 10

Приложение 11

Введение
Любой человек, увидев и подержав кристалл в руках, задумывается о его завораживающей красоте.

Ознакомившись с информацией в книгах и интернете, я обнаружила, что выращивание кристаллов - процесс очень увлекательный и интересный. Мне очень захотелось вырастить кристалл и доказать, что это возможно сделать в домашних условиях при минимальных затратах.

Цель исследования: вырастить кристаллы поваренной соли.

Гипотеза исследования: Выращивание искусственных кристаллов возможно в лабораторных условиях, но и не исключено, что можно вырастить кристалл в домашних условиях.

Задачи:

- выяснить, что такое кристаллы;

- изучить процесс образования кристаллов;

- создать условия необходимые для образования кристаллов;

Актуальность: выращивание кристаллов отличный способ привить любовь к химии и повысить уровень знаний по этому предмету, а также это возможность обзавестись увлекательным хобби и использовать выращенные кристаллы в качестве декора различных предметов.



  1. Что такое кристаллы

Кристаллы - это твёрдые вещества, имеющие естественную внешнюю форму правильных симметричных многогранников, основанную на их внутренней структуре. Кристаллы образуются из жидких и газообразных веществ в процессе кристаллизации.

В природе существует множество веществ, которые образуют кристаллы, самым распространенным из них является вода. При замерзании она превращается в лед и снежинки. На примере воды можно увидеть, что для образования льда необходимо понизить температуру, так и минеральные кристаллы образуются в следствии определенных природообразующих процессов. Огромное количество расплавленных горных пород глубоко под землей представляют собой растворы минералов. Когда эти массы жидких или расплавленных горных пород выталкиваются к поверхности земли, они начинают остывать. В процессе медленного остывания расплавленные горные породы переходят из жидкого состояния в твердое – кристаллизуются.

Кристаллы бывают природными, процесс их возникновения описан выше, и искусственными, полученных в лабораторных условиях. Выращивание искусственных кристаллов заинтересовало людей ещё в IX веке. И прежде всего интерес представляли драгоценные минералы: рубин и сапфир. Сейчас такие минералы производятся миллионами карат ежегодно!



  1. Процесс образования кристаллов

Кристаллы образуются из жидких и газообразных веществ в процессе кристаллизации.

Кристаллизация – это процесс перехода вещества из жидкого состояния в твердое кристаллическое с образование кристаллов.

Кристаллизация начинается с возникновения зародышей, или центров кристаллизации, вокруг которых и происходит рост кристаллов. Более крупные зародыши дают начало кристаллам. Оба процесса (образование зародышей и рост кристаллов) протекают одновременно. Если скорость образования зародышей больше скорости их роста, то получается большое количество мелких кристаллов. Если же скорость роста больше скорости образования зародышей, то получается меньшее количество крупных кристаллов.

Можно изменять факторы и регулировать размеры кристаллов. Так, быстрое охлаждение, перемешивание раствора, высокая температура, – факторы, способствующие образованию зародышей и получению мелких кристаллов. Получению крупных кристаллов способствуют медленное охлаждение, неподвижность раствора, низкая температура. Теоретически размер кристалла, который можно вырастить, неограничен. Известны случаи, когда энтузиасты получали кристаллы такой величины, что поднять их могли только с помощью товарищей.


  1. Выращивание кристаллов в домашних условиях

Выращивание кристаллов - процесс занимательный, но требующий бережного и осторожного отношения к своей работе.

Но надо не забывать, что многие соли ядовиты и работа с ними требует строгого соблюдения мер безопасности. По этой причине для эксперимента была выбрана поваренная соль . Выращивание кристаллов поваренной соли - процесс безопасный и не требующий 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 представляют собой бесцветные прозрачные кубики.

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

Этап 1: Разведём раствор поваренной соли следующим образом: нальём воды в ёмкость (например стакан) и поставим 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. Насыпаем 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 добавим ещё соль и снова перемешаем. Повторяем этот этап до тех пор, пока соль уже не будет растворяться, а будет оседать на дно стакана. Для сведений: в 100г воды при температуре 20°С может раствориться приблизительно 35г поваренной соли. С повышением температуры растворимость соли растёт. Мы получили насыщенный раствор соли. (Приложение. Фото 1, 2.)

Этап 2: Насыщенный раствор перельём в другую чистую ёмкость такого же объёма, где можно производить выращивание кристаллов (с учётом того, что он будет увеличиваться), избавившись при этом от излишек соли на дне. На этом этапе следите, чтобы раствор не особо остывал.

Этап 3: Кристаллик опускаем в насыщенные раствор. Выбрав любой понравившийся более крупный кристаллик поваренной соли и положим его на дно стакана с насыщенным раствором. Можно кристаллик привязать за нитку и подвесить, чтобы он не касался стенок стакана. Я подвесила самый крупный кристалл на леску. Если использовать нитку, то на нитке может нарасти куча мелких кристалликов, а на леске — нет . Теперь нужно подождать. (Приложение. Фото 3, 4.)

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

Этап 5: Накроем чем-нибудь сверху ёмкость с кристалликом (например бумагой) защитив при этом раствор от попадания пыли и мусора. Оставим раствор на пару дней. (Приложение. Фото 5, 6.)

Уже через 3 дня я заметила значительный для кристаллика рост. С каждым днём он увеличивался. Через 5 дней я проделала всё то же ещё раз (приготовила насыщенный раствор соли и опустила в него тот же кристаллик), он стал расти гораздо быстрее. Помните, что раствор должен быть насыщенным, то есть при приготовлении раствора на дне стакана всегда должна оставаться соль (на всякий случай). По истечении 10 дней мой кристалл был уже около 2 см. и я его извлекла из солевого раствора, а после высыхания покрыла лаком для ногтей. Это его защитило от разрушения. (Приложение. Фото 7, 8.)

Так же важно помнить!

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

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

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



Заключение
Выращивание кристаллов - процесс очень интересный, но бывает достаточно длительным. Для того чтобы вырастить кристалл надо 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.

В процессе выполнения исследовательской работы были выполнены все поставленные задачи и сделаны следующие выводы:

- кристаллы – это твердое состояние жидких или газообразных веществ;

- кристаллы образуются в процессе кристаллизации различных веществ;

- каждое вещество имеет свои особенности и условия образования, при которых проходит кристаллизация, для выращивания крупных правильной формы необходима низкая скорость кристаллизации.

В конце эксперимента было установлено, что вырастить кристаллы в домашних условиях можно, и для этого понадобиться лишь терпение и внимание. Гипотеза, что вырастить кристалл в домашних условиях возможно – подтверждена. (Приложение. Фото 9.)



Список литературы
Люцис К. Большая детская энциклопедия: Химия. М.: Русское энциклопедическое товарищество, 2000. - 640 с. [с.378]

Шаскольская М. П.. Кристаллы. М.: Наука, 1985. - 208 с. [с.149]

Шретер В., Лаутеншлегер К. -Х., Бибрак Х. и др. Химия: Справ. изд. М.: Химия, 1989.- 648 с. [с.214]

Интернет – ресурсы:

http://www.kristallikov.net/Page24/topaz1.jpg

http://www.homebusiness.ru/ideas/1461.htm

http://toplivo2.ru/?p=351

http://crestalls.ucoz.ru/index/vyrashhivanie_kristallov_v_domashnikh_uslovijakh/0-13



https://ru.wikipedia.org/wiki/%CA%F0%E8%F1%F2%E0%EB%EB%FB

Приложение

Фото 1. Этап 1: разведение раствора