Creșterea unui cristal adevărat este destul de simplă, interesantă și educativă. Acest articol vorbește despre cum să faci asta acasă.

Cristalele se formează din orice substanță ai cărei atomi și molecule sunt grupați într-o structură ordonată. Pentru a le crește, nu aveți nevoie de un laborator sau de echipamente speciale. Cei mai simpli reactivi care sunt întotdeauna la îndemână vor face.

Cultivarea unui cristal este unul dintre cele mai simple și mai sigure experimente de chimie disponibile acasă. Chiar și un copil mic o poate face varsta scolara sub supravegherea unui adult.

Recompensa pentru eforturile tale va fi un obiect de o frumusețe extraordinară pe care îl creezi cu propriile mâini.

Tipuri de cristale

Un monocristal este un singur cristal mare, de exemplu, piatra artificiala. Se formează cu condiția ca procesele de cristalizare să aibă loc extrem de lent.
Un policristal se formează atunci când cristalizarea are loc rapid. În acest caz, se formează multe cristale minuscule. Așa se comportă metalele.

Modalități de a crește cristale acasă

Una dintre cele mai multe moduri simple creșterea unui cristal - răcirea unei soluții saturate. Ce procese apar în acest caz?

În apă caldă, substanța aleasă pentru experiment (de exemplu, sarea) se dizolvă complet.
Temperatura soluției este scăzută: aceasta reduce solubilitatea sării. Se formează sare nedizolvată și precipită.
Formarea unui precipitat începe cu formarea de boabe mici atât în soluția în sine, cât și pe suprafața recipientului în care este plasat.
Dacă nu există incluziuni străine în soluție (petele obișnuite de praf, puf etc.), iar răcirea are loc treptat, aceste boabe-cristale cresc împreună în cristale mai mari și mai regulate.
Răcirea rapidă provoacă formarea simultană a multor cristale minuscule de formă neregulată, care nu se conectează între ele și inhibă creșterea reciprocă.

De asemenea, cristalul va crește dacă solventul (apa) este îndepărtat treptat din soluția saturată. Cum să faci asta și ce se va întâmpla în vas?

Vasele cu o soluție saturată trebuie păstrate mult timp la o temperatură constantă.
Este necesar să preveniți intrarea resturilor și a prafului și, de asemenea, să încetiniți evaporarea apei (pentru a face acest lucru, trebuie doar să acoperiți recipientul cu hârtie).
Puteți crește un cristal pe un fel de suspensie în mijlocul recipientului (apoi va lua forma corectă) sau pe fundul recipientului.
Dacă cristalul crește pe fund, acesta trebuie rotit periodic pentru a obține simetrie.
În locul apei evaporate, adăugați o soluție de aceeași consistență ca la începutul experimentului.

Principiul de bază în acest caz rămâne același: cu cât procesele care afectează cristalizarea sunt mai lente, cu atât cristalele vor fi mai frumoase, mai mari și mai regulate. Dacă cristalul original care a acționat ca bază pentru creștere a fost de formă neregulată, el va completa părțile lipsă pe măsură ce crește și va prelua o configurație tipică naturii substanței sale. Deci sulfatul de cupru va crește în cele din urmă într-un romb, iar sărurile de alaun de crom-potasiu vor forma un octaedru.

Se crede că doar un mic cristal poate crește acasă din mijloace improvizate. Acest lucru nu este adevărat: cu atenția cuvenită, există toate șansele de a crește un cristal de orice dimensiune și greutate acasă. De fapt, pentru aceasta este suficient să se continue procedura de cristalizare până la rezultatul dorit. Desigur, trebuie să selectați imediat un recipient care este potrivit ca dimensiune.

Siguranța cristalelor

Nerespectarea condițiilor de depozitare poate duce la distrugerea cristalului. Este necesar să vă familiarizați în prealabil cu caracteristicile substanței selectate pentru a evita dezamăgirea la sfârșitul unei astfel de lucrări lungi și minuțioase.

Astfel, marginile dăltuite ale unui cristal de alaun sub influența aerului uscat obișnuit se vor estompa din cauza pierderii de umiditate și se vor sfărâma, formând o pulbere gri. Același lucru se va întâmpla cu sulfatul și tiosulfatul de sodiu, manganul, zincul, sărurile de nichel și sarea Rochelle. Singura cale de ieșire– puneți cristalele în recipiente transparente sigilate. Unii recomandă acoperirea cristalelor cu un lac transparent, dar acest lucru nu face decât să întârzie moartea. De asemenea, marginile lăcuite își pierd strălucirea inițială și arată artificial.

Temperaturile ridicate distrug cristalele crescute din sulfat de cupru și alaun de potasiu. Durata de viață a unor astfel de cristale poate fi prelungită prin depozitarea într-un frigider de uz casnic. Cu toate acestea, chiar și aici vor dura aproximativ 2 ani.

O altă problemă a cristalelor de substanțe solubile în apă este că acestea sunt distruse de schimbările de temperatură datorate umidității, care rămâne în cantități mici în interiorul lor. Din acest motiv, apar pete, apar așchii, marginile se estompează și are loc pierderea strălucirii.

Poate cea mai stabilă substanță populară pentru cultivarea cristalelor este sarea de masă.

Din ce poate fi crescut un cristal?

Pe lângă substanțele de mai sus, cristalele pot fi cultivate acasă din zahăr.

Este mult mai dificil, dar în același timp mai interesant, să crești pietre artificiale (ametiste, cuarțite, rubine etc.). Acesta este un proces destul de laborios, care necesită echipamente speciale pentru a menține constantă temperatura, presiunea, umiditatea și alți indicatori importanți pentru succesul experimentului. Cu alte cuvinte, pentru a obține o piatră artificială, vei avea nevoie de un adevărat laborator.

Care ar trebui să fie substanța pentru cultivarea unui cristal acasă?

Sigur, non-toxic. Nu toate substanțele cu structură cristalină îndeplinesc această cerință. De exemplu, cianura de potasiu KCN (sau sulfura de sodiu Na2S) formează și cristale cu forma sa caracteristică. Dar este imposibil să faci experimente cu el acasă, deoarece intră într-o reacție de oxidare cu oxigenul din aer și eliberează substanțe toxice periculoase pentru oameni.
A doua calitate importantă este stabilitatea. Adică, substanța selectată trebuie să intre într-o reacție reversibilă cu apa. În plus, rezistența la fluctuațiile de temperatură este importantă. Unele substanțe organice pot fi distruse ireversibil atunci când sunt expuse la apă fierbinte (reacție de hidroliză).
Costul reactivilor. După cum știți, primul experiment (sau mai multe) poate să nu aibă prea mult succes, așa că pentru început este mai bine să optați pentru substanțe ieftine și accesibile.
Da, creșterea cristalelor va necesita multă apă purificată - și aceasta ar trebui să fie îngrijită în avans.
Capacitate de dizolvare în apă. Înainte de a începe experimentul, ar trebui să aflați ce consum al substanței selectate este necesar pentru un anumit volum de apă. Pentru a crește un cristal de zahăr, de exemplu, va trebui să dizolvați cel puțin 2 kg de zahăr în 1 litru de apă. Deci, este mai bine să întocmiți mai întâi un grafic al solubilității substanței inițiale. Pentru a face acest lucru, trebuie să scădeți masa aceluiași volum de soluție filtrată din masa unui pahar de apă după ce dizolvarea este completă și temperatura s-a stabilizat. Acest lucru vă va ajuta să vă faceți o idee despre cât de multă substanță de cristalizare este necesară pentru un anumit volum de apă.

Cum să crești un cristal de sare de masă

Cel mai simplu mod de a exersa este cu sare de masă obișnuită. Atunci nu veți avea nevoie de substanțe chimice speciale, doar sare și apă purificată.

Pasul 1. Pregătiți un cristal de sare legându-l cu un fir subțire prins în mijlocul unui băț mic (creion, pix).

Cristal de sare

Scop: așezați cristalul astfel încât să fie scufundat în soluție, dar nu în contact cu suprafața vasului.

Legați cristalul de sare de un fir și puneți-l într-un pahar

Pasul 2. Turnați apă caldă într-un recipient (transparent pentru a putea observa creșterea cristalului) și adăugați sare. Se amestecă până când sarea se dizolvă complet. Apoi adăugați sare și repetați. Este necesar să sărați apa până când sarea nu se mai dizolvă. Acest lucru se observă prin apariția sedimentelor la fundul vasului.

Pasul 3. Soluția trebuie încălzită treptat prin introducerea într-un recipient cu diametru mai mare cu apă fierbinte. În cele din urmă, precipitatul se va dizolva. Dacă a rămas ceva în partea de jos, este mai bine să turnați soluția într-un recipient curat.

Pasul 4. Așezați recipientul cu soluția rezultată într-un loc cu o temperatură stabilă. Cufundați nucleul de cristal pe o sfoară în soluție. Partea superioară a vasului cu soluția trebuie acoperită cu hârtie.

Cristalul embrionar de pe fir este scufundat în soluție

Pasul 5. Procesul de cristalizare a început. Apoi, când apa se evaporă, va fi necesar să se adauge în recipient o soluție cu același conținut de sare ca la începutul experimentului. După ceva timp, va deveni vizibil că cristalul original a crescut în dimensiune. Îl poți crește cât vrei, atâta timp cât ai suficientă dimensiune a recipientului și răbdare. Cristalul rezultat va fi destul de durabil.

Cum să crești un cristal de zahăr

Cristalele de zahar pot fi folosite ca decoratiuni de masa sau bomboane pentru copii. Dar sunt destul de scumpe din cauza consumului mare de zahar. Pentru 2 pahare de apă veți avea nevoie în total de 5 pahare de zahăr granulat.

Cristale de zahăr

Procesul de preparare a soluției este similar cu modul în care se face pentru cristalele de sare. Cel mai simplu mod de a crește cristale de zahăr este pe scobitori sau frigărui de lemn. Pentru a „amorsa”, trebuie doar să înmuiați o frigărui în sirop și să o scufundați în zahăr, astfel încât să se lipească uniform de suprafață. Trebuie să așteptați timp pentru ca zahărul să se lipească bine și să se usuce.

Pentru a forma cristale colorate, ar trebui să adăugați colorant alimentar la sirop (cea mai bună opțiune este sucul).

Va dura 1 săptămână pentru a crește un cristal de zahăr din cantitatea specificată de ingrediente.

Cristale de zahăr pe bețișoare (Video)

Acest videoclip explică cum să crești cristale comestibile din zahăr care nu sunt doar frumoase la vedere, ci și foarte gustoase.

Cum să crești un cristal de sulfat de cupru

Cristalele de sare devin albe transparente, iar sulfatul de cupru dă o nuanță albastră bogată.

Cristal de sulfat de cupru

Cultivarea unui astfel de cristal nu este mai dificilă decât creșterea unui cristal de sare: veți avea nevoie de o soluție saturată și un embrion de cristal pe o sfoară.

Cristal de sulfat de cupru suspendat pe un fir

Coborâm sămânța într-o soluție saturată de sulfat de cupru pe un fir.

Soluția într-un recipient transparent trebuie pusă într-un loc umbrit și cu o temperatură stabilă, agățați cristalul ca în cazul sării și așteptați, adăugând periodic soluția pentru a o înlocui pe cea evaporată.

Ziua 42 a experimentului

Nu puteți îndepărta cristalul din soluția de lucru până când procedura de formare a acestuia nu este finalizată!

Măsuri de siguranță

Recipientele alimentare nu trebuie folosite pentru a cultiva cristale (cu excepția experimentelor cu sare și zahăr). Nu trebuie să lăsați alimente în apropiere: în primul rând, pentru că reactivii sunt toxici și, în al doilea rând, din cauza resturilor și firimiturii, care, dacă ajung în soluție, vor strica experimentul.

Când manipulați reactivi chimici, trebuie să respectați absolut toate regulile indicate pe ambalaj. La terminarea lucrărilor, trebuie să vă spălați pe mâini.

Cultivarea unui cristal acasă este destul de simplă, interesantă și educativă. În primul rând, este mai bine să exersați pe substanțele disponibile. Dacă ceva nu merge bine, trebuie să verificați dacă sunt îndeplinite toate condițiile necesare pentru formarea unui cristal. După ce stăpâniți cele mai simple cristale, puteți începe să lucrați cu alți reactivi. Nu devine niciodată plictisitor pentru că diferite substanțe dau cristale forme diferiteși colorare. În plus, nu există două cristale exact la fel, iar configurația și dimensiunea lor pot fi ajustate după bunul plac.

Cultivarea cristalelor acasă este un proces foarte lung, laborios și minuțios, dar este foarte interesant și cu siguranță merită timpul petrecut. Copiii se bucură foarte mult de această experiență, iar majoritatea metodelor de mai jos sunt complet sigure. Deci, să ne uităm la principalele modalități de a crește cristale acasă.

Cum să crești un cristal din zahăr acasă

Cel mai bine este să începeți experimentele de cultivare a cristalelor acasă cu cele mai interesante și plăcute. Cel mai simplu mod de a crește un cristal este din zahăr, iar dacă faci acest experiment cu copii, aceștia vor putea gusta fructele creativității lor la sfârșitul procesului.

Pentru a crește un cristal din zahăr, vom avea nevoie de:

2 pahare cu apa;
5 pahare de zahăr granulat;
frigarui din lemn;
hârtie;
cratiță mică;
mai multe pahare transparente.

Procesul de fabricare a cristalelor începe cu fabricarea siropului de zahăr. Pentru a face acest lucru, luați 1/4 cană de apă și două linguri de zahăr. Se amestecă și se încălzește până se obține siropul. Înmuiați o frigărui de lemn în sirop și stropiți cu puțin zahăr. Cu cât frigăruia este presărată mai uniform, cu atât cristalul va fi mai perfect și mai frumos. Într-un mod similar, facem numărul necesar de semifabricate și le lăsăm până se usucă complet, de exemplu, peste noapte.

A trecut ceva timp, frigăruile noastre s-au uscat și acum putem trece la următoarea parte a experimentului. Turnați 2 căni de apă într-o cratiță și adăugați 2,5 căni de zahăr. La foc mic, amestecând constant, transformăm amestecul nostru în sirop de zahar. Amestecarea trebuie efectuată bine până când zahărul este complet dizolvat! Adăugați restul de 2,5 căni de zahăr și gătiți și siropul până se dizolvă complet. După aceasta, lăsați siropul să se răcească puțin, acest lucru va dura aproximativ 15-20 de minute. În acest timp, continuăm să pregătim semifabricate din frigărui, baza pentru viitorul nostru cristal. Tăiem căni de hârtie puțin mai mari decât diametrul paharelor noastre și străpungem cănile rezultate cu bețișoare. Principalul lucru este că hârtia este bine fixată pe frigărui. Hârtia va servi drept suport și capac pentru pahar.

Turnați siropul răcit, dar încă fierbinte, în pahare. În această etapă, puteți adăuga puțin colorant alimentar la sirop, apoi cristalul va deveni în cele din urmă colorat. Coborâm preparatul nostru (un băț cu un cerc de hârtie) în pahar și îl lăsăm în pace până când cristalul se coace. Este important să nu atingeți pereții și fundul! Ei bine, facem același lucru cu toate spațiile rămase.

Va dura aproximativ o săptămână pentru a crește cristalul. Acesta este un proces foarte interesant și captivant care le place foarte mult copiilor. În fiecare zi, cristalul crește și capătă propria formă individuală. Unele cristale cresc mai repede, altele mai lent, dar cea mai mare parte se maturizează în doar 7 zile. Cristalul rezultat din zahăr este foarte bun de folosit cu întreaga familie la o petrecere de ceai acasă, sau pur și simplu ciugulește-l în momentele de blues! Asta e, chimia distractivă nu este doar interesantă, ci și delicioasă;).

Cum să crești un cristal din sare acasă

Cultivarea unui cristal din sare acasă este un proces destul de simplu, dar necesită răbdare și grijă. Cu toate acestea, rezultatul experimentului depășește toate așteptările. Vom avea nevoie de:

apă curată;
oală;
2 borcane de sticla;
sare de masă;
fir puternic.

Încălzim apa într-o cratiță, o încălzim foarte puternic și nu o aducem la fierbere, experimentul nu va funcționa în apă clocotită. După încălzirea apei, începeți treptat să turnați sare în ea, amestecând constant până când porția de sare este complet dizolvată. După aceasta, adăugați mai multă sare și amestecați până se dizolvă. Și tot așa până când sarea nu se mai dizolvă. Turnați soluția salină saturată rezultată într-un borcan și lăsați-o să stea bine timp de 24 de ore. A doua zi vom vedea multe cristale mici de sare depusă în borcan. Le alegem pe cele mai frumoase și mai mari dintre ele, le scoatem cu grijă și le legăm pe un fir. Turnați cu grijă soluția într-un borcan gol, asigurându-vă că cristalele depuse nu cad în noul vas. Apoi coborâm cristalul pe o sfoară într-o soluție salină filtrată și avem răbdare. Dupa 2-3 zile vei observa o crestere a cristalului, aceasta crestere va continua ceva timp pana la sfarsitul cresterii. După ce observați că cristalul a încetat să crească, puteți fie să încheiați experimentul dacă sunteți mulțumit de rezultat, fie să pregătiți o altă soluție salină saturată, așa cum am făcut mai sus, și să coborâți cristalul acolo. Apropo, dacă schimbi frecvent soluția de sare, cristalul va crește mai repede.

Este foarte important să nu răciți în mod deliberat soluția sau să o agitați, deoarece acest lucru va avea ca rezultat cristale cu formă imperfectă. De asemenea, nu trebuie să adăugați coloranți, cristalul nu va fi colorat, iar experimentul va fi ruinat.

Cum să crești un cristal din sulfat de cupru acasă

Cultivarea cristalelor din sulfat de cupru acasă este următorul nivel de complexitate, în care este necesar să se respecte cerințele de siguranță, iar copiii o pot face numai sub supravegherea unui adult.

Pentru a efectua experimentul vom avea nevoie de:

apă, de preferință distilată;
borcan de sticlă;
sare de cupru (sulfat de cupru sau sulfat de cupru, care poate fi achiziționat de la un magazin de grădinărit).

Înainte de a cumpăra, asigurați-vă că examinați substanța ar trebui să fie o pulbere albastră strălucitoare, omogenă. Dacă există bulgări și incluziuni verzi, este mai bine să refuzați achiziția. Va fi util pentru rezidenții de vară de la fermă, dar nu și pentru noi, chimiștii începători.

Deci, vitriolul corect a fost achiziționat. Turnați aproximativ 100 de grame de pulbere într-un borcan de sticlă și adăugați puțină apă fierbinte, amestecând continuu. Trebuie să obținem o soluție saturată în care sarea de cupru să nu se mai poată dizolva. Se filtrează soluția și se pune la frigider. A doua zi vom găsi multe cristale în partea de jos. Selectăm câteva dintre cele mai mari și mai frumoase și le punem într-un recipient cu o soluție filtrată. Înainte de aceasta, tratăm cristalele în același mod ca în experimentul anterior cu sare de masă, și anume, le fixăm pe un fir și le coborâm într-un borcan. Acoperiți vasul cu hârtie subțire și aveți răbdare. Creșterea unui cristal din sulfat de cupru durează câteva săptămâni. După ce formarea cristalului este finalizată, acesta trebuie îndepărtat cu grijă, clătit cu apă curentă rece și acoperit cu oja incoloră.

cristale de rocă naturale

Cum să crești un cristal din sare
Cum să crești un cristal din zahăr
Cum să crești un cristal de sulfat de cupru
Cum să crești un cristal din alaun de potasiu

Cristalele minerale se găsesc peste tot în natură. Formarea lor necesită condiții speciale. De exemplu, rock granit consta din cristale de cuarț, feldspat si mica, care s-a cristalizat unul după altul pe măsură ce magma se răcea.

Cristale de rocă hexagonale frumoase au crescut din soluții apoase fierbinți saturate cu silice SiO2.

cristale naturale de sulf

Cristale rombice galbene sulf a crescut din apele cu hidrogen sulfurat ale izvoarelor termale și gheizerelor.

Pe malurile lacurilor și mărilor sărate se pot observa cristale cubice de sare gemă - halit; cristale albe, roșii, galbene și chiar albastre de carnalit și mirabilite.

Diamante, cele mai dure cristale, s-au format sub presiune enormă în așa-numitele conducte de explozie (țevi de kimberlit).

Deci, natura a creat și continuă să creeze cristale minerale. Putem vedea misterul creșterii cristalelor? Putem să le creștem singuri? Da, desigur că putem. Și acum îți voi spune cum să faci asta acasă.

CUM SĂ CRESCĂ UN CRISTAL DIN SARE

Cristale de sare de masă cultivate

Pentru a crește cristale de sare de masă (rocă) (halit - NaCl), trebuie să puneți un recipient cu apă pe aragaz și să aduceți apa la fiert. Apoi scoateți recipientul de pe aragaz și dizolvați sarea obișnuită din pachetul din el. Amestecând constant soluția, adăugați sare până când observați că nu se mai dizolvă.

Soluția sărată rezultată trebuie filtrată și turnată într-un recipient plat, de exemplu, o farfurie. Apa se va răci și începe să se evapore, iar pe marginile farfurii și pe fundul acesteia veți vedea cuburi transparente de formă obișnuită - acestea sunt cristale de sare gemă, halit.

Puteți crește un cristal mare sau mai multe cristale cubice mari. Pentru a face acest lucru, puneți-l în recipientul în care ați dizolvat sarea. fir de lână. Pe măsură ce soluția se răcește, se va acoperi cu cuburi de sare. Cu cât soluția se răcește mai lent, cu atât cristalele vor avea mai regulate. După ceva timp, creșterea se va opri.

Pentru a crește un cristal mare, trebuie să selectați unul, cel mai corect, dintre multele cristale formate în partea de jos, să-l așezați pe fundul unui pahar curat și să turnați deasupra soluția din recipientul anterior.

Pentru ca cristalele potrivite să crească, au nevoie de pace. Nu scuturați și nu mutați masa sau raftul pe care se află recipientul cu cristale în creștere.

CUM SĂ CRESCĂ UN CRISTAL DIN ZĂHĂR

Puteți crește cristalele de zahăr în același mod ca și cristalele de sare. Cristalele de zahăr pot fi cultivate și pe bețișoare de lemn; acesta poate fi un plus frumos pentru orice fel de mâncare dulce de sărbători. Colorantul alimentar adăugat în soluție va colora zahărul în toate culorile curcubeului.

Cristale de zahăr

Mai jos sunt instrucțiuni complete, cum să crească cristale de zahăr pe bețișoare.

CUM SĂ CRESCĂ UN CRISTAL DIN SULAT DE CURU

Sulfatul de cupru este vândut în magazinele de grădinărit și varul stins, „Lichidul Bordeaux” este preparat pentru a proteja plantele de ciuperci și diferite boli.

Pentru a crește un cristal de sulfat de cupru (Cu SO4 * 5H2O) de forma corectă, sulfatul de cupru sub formă de pulbere trebuie dizolvat în apă la o temperatură de 80 de grade Celsius. Cu mai mult temperatură ridicată solubilitatea sulfatului de cupru scade. Dizolvați pulberea până când se oprește dizolvarea. La capătul unui fir sau al firului de lână legăm o sămânță - un mic cristal din același sulfat de cupru. De unde o pot lua? Poti cauta un cristal mai mare in aceeasi punga din care ai turnat vitriolul in apa. Dacă nu găsiți unul, lăsați soluția să se răcească, iar după un timp veți vedea mici cristale în partea de jos.

Alegeți unul și legați-l (sau lipiți) de un fir sau de un fir. Filtrați soluția. Apoi scufundați sămânța pregătită (cristalul pe fir) în ea. Nu puneți niciodată sămânța într-o soluție fierbinte! Sămânța se poate dizolva pur și simplu. Un cristal mare de sulfat de cupru crește timp de câteva săptămâni. Cristal crescut la dimensiunile cerute, trebuie să lacuiți, deoarece umiditatea conținută în aer va duce în cele din urmă la topirea și distrugerea acestuia.

Îl poți crește într-un mod ușor frumoase cristale de cupru. O descriere detaliată a procesului poate fi găsită în articolul detaliat „Cum să crească cristale de cupru”.

Cristalele de sulfat de fier sunt cultivate într-un mod similar, un articol detaliat despre acest lucru poate fi citit urmând linkul din această propoziție.

CUM SĂ CRESCĂ UN CRISTAL DIN ALUMINIU POTASIU Alum

cristale crescute de alaun de potasiu

Alaun de potasiu (KAI 2*12H2O - mineral alunita) se vând în farmacii sub formă de pulbere. Acest bun remediu, care „uscă pielea” și ucide agenții patogeni, această substanță nu provoacă alergii și nu este toxică. Cristale bune pot fi cultivate din pulbere de alaun de potasiu. Alaunul trebuie dizolvat în apă caldă până când este saturată și soluția este filtrată. Dupa cateva zile de stat intr-un loc linistit, la temperatura camerei, pe fundul recipientului vor aparea mici cristale.

alaun de potasiu (alaun ars) poate fi cumpărat de la farmacie

Din aceste cristale trebuie să selectați mai multe bucăți de forma corectă și să le puneți într-un alt recipient. Apoi sunt umplute cu aceeași soluție. Puteți agăța semințele pe fire subțiri (pot fi lipite de fir cu adeziv rezistent la apă). O dată la două sau trei zile, cristalele trebuie transferate într-un pahar nou, soluția trebuie filtrată și cristalele în creștere trebuie turnate din nou în el. Cristalele de alaun crescute la dimensiunea necesară trebuie lăcuite astfel încât să nu se topească de umiditatea aerului și să nu-și piardă forma.

Este recomandabil să se pregătească soluții pentru creșterea cristalelor folosind apă distilată.

Acasă poți obține artificial malachit, folosind sulfat de cupru și sifon de spălat, dar acestea nu vor fi cristale frumoase sau o piatră cu model ajurat, ci un sediment verde sau verde murdar la fundul vasului (pulbere). Malachitul frumos, practic imposibil de distins de cel natural, poate fi obținut numai cu ajutorul echipamentelor industriale.

Întreprinderile cresc, de asemenea, cristale din multe minerale. Dar acest lucru nu poate fi repetat acasă, este nevoie de echipamente speciale. Majoritatea cristalelor (cuarț, ametist, rubin, smarald, diamante, malachit, granate etc.) sunt cultivate în autoclave din fontă sub presiune ridicată. Temperaturile ajung la 500-1000 de grade, iar presiunea – 3000 atmosfere.

Truse de cultivare de cristal

trusa de crestere a cristalelor

Acum, în magazinele de jucării din orașele mari, au apărut la vânzare truse pentru creșterea cristalelor. Din pulberi fosfat dihidrogen de amoniu și potasiu, la care se adaugă coloranți, pot fi cultivate cristale prismatice și în formă de ac interesante. Pentru ca cristalele să fie suficient de mari și frumoase, trebuie să urmați cu strictețe instrucțiunile atașate.

Ciudat, dar instrucțiunile care se află în caseta afișată în fotografie nu indică care dintre ele substanta chimica folosit pentru creșterea cristalelor și ce colorant este folosit. In rest este destul de detaliat.

Există multe procese interesante care au loc în natură. Una dintre ele este crearea cristalelor de stâncă. Dar acest proces minunat, învăluit în mister, poate fi reprodus acasă, observând cum mineralele frumoase cresc treptat din substanțe familiare.

Cel mai sigur ingredient este zahărul. Merită să începeți, mai ales că astfel de cristale sunt nu numai frumoase, ci și comestibile. Trebuie să luați:

2 pahare cu apa;
încă 3 căni de zahăr;
bastoane;
hârtie sau agrafe de rufe;
capacitate;
ochelari;
colorant alimentar.

Faceți sirop din 1/4 cană apă și 2 linguri de zahăr. Apoi bețișoarele se scufundă în el și se rulează într-o cantitate mică de zahăr presărată pe un șervețel. Când sunt complet uscate, luați un recipient, turnați în el 2 pahare de apă și adăugați jumătate din cantitatea de zahăr. Reduceți focul la mic, puneți recipientul pe aragaz și, în timp ce amestecați, așteptați să se dizolve tot zahărul. Adăugați restul de nisip și dizolvați-l. Opriți arzătorul și lăsați soluția să stea aproximativ 20 de minute Turnați siropul fierbinte în pahare și adăugați colorant alimentar la fiecare. Punem suporturi pe bastoane. Când scufundăm aceste bețișoare în siropul fierbinte, limitatorul va preveni contactul cu pereții și fundul vasului. În aproximativ 7 zile se va întâmpla o minune.

Un alt ingredient disponibil este NaCl - sare de masă. Să începem:

Turnați 200 ml de apă caldă într-un pahar.
Adăugați sare în porții, amestecând tot timpul. Facem asta până când cristalele de sare nu se mai dizolvă. Va fi nevoie de aproximativ 70 g. Este important ca sarea să fie pură, altfel experimentul se poate termina cu un rezultat negativ.
Luați un recipient cu apă și puneți-l pe foc. Asezam paharul acolo si il lasam sa stea acolo pana cand solutia din el se incalzeste. Nu uitați să puneți o cârpă sau un fel de suport pe fundul recipientului, altfel sticla se va crăpa.
Pregătim un dispozitiv simplu format dintr-un creion cu un fir legat de el, la capătul căruia este atașat cel mai mare cristal de sare. Dacă în loc de cristal legi o pietricică sau o figurină din fir de cupru, apoi la final vom obține o mostră foarte frumoasă.
Scoateți paharul și treceți soluția prin hârtie de filtru. Asezam aparatul pe marginile sticlei. Firul cu cristalul va cădea în soluția saturată. Puneți deoparte un loc întunecat pentru feluri de mâncare.
Observăm cum crește cristalul. Când decideți că a crescut suficient, îndepărtați-l, uscați-l și acoperiți-l cu lac. Manevrați-l cu grijă - este foarte fragil.

Din sulfatul de cupru cresc cristale albastre foarte frumoase. Acest material nu este la fel de sigur ca zahărul sau sarea, așa că purtați mănuși. Tehnologia este aproape aceeași:

Luați un borcan de sticlă și turnați apă - 300 ml.
Introducem treptat sulfat de cupru până când soluția este suprasaturată.
Pune o cratiță cu apă pe aragaz, pune un borcan în ea și încălzi-l.
Atârnăm o mărgele sau un nasture pe un fir. O legam de un bat de lemn.
Scoateți borcanul și lăsați soluția să se răcească.
Puneți un băț cu ață peste orificiul borcanului. Ne asigurăm că încărcătura nu atinge fundul și pereții vasului.
Așteptăm ca cristalul să crească, apoi îl scoatem.
Aplicați stratul folosind oja incoloră.

Cristale bune cresc din alaun de potasiu (alunit). Cumpărați-le la farmacie. Apoi:

se dizolvă în apă încălzită;
filtra;
puneți într-un loc liniștit, temperatură - cameră;
cristalele apar după câteva zile pe fundul vasului;
alegeți-le pe cele mai bune, transferați-le într-un alt recipient și umpleți-le cu soluție veche filtrată;
repeta aceasta operatie dupa 2-3 zile pana se obtine marimea necesara a mineralelor;
scoateți, ștergeți cu un șervețel și lac.

În magazinele care vând jucării apar uneori truse cu materiale pentru cultivarea cristalelor. Conțin sulfați de aluminiu și potasiu, precum și fosfat de amoniu și coloranți.

Să rezumam acest lucru: creșterea cristalelor este un proces creativ, captivant. Dacă faci asta cu un copil, atunci cine știe, poate că va crește și va deveni un explorator faimos?

Cristalele sunt minerale formate din modele tridimensionale repetate de atomi. Aspectul unui cristal depinde de caracteristicile naturale ale tipului său și de condițiile în care crește. Unele iau forme ciudate, altele sunt foarte mici, iar altele cresc foarte mari, dezvoltându-se peste o mie de ani.

Cum sunt programate și curățate cristalele?

Structura chimică repetată a cristalelor este capabilă de memorie. Aceasta înseamnă că cristalele au puterea de a reține energia. Cristalul de cuarț cu intenție este plin de dragoste. Aceasta este ceea ce presupune programarea cristalului. Nu este nevoie de fire sau conexiune specială cu Dumnezeu - tot ce este nevoie este intenția. Cristalul își va aminti dragostea, care va pătrunde apoi în orice mediu în care este plasat cristalul.
Cristalele își pot aminti energiile negative și pozitive și, prin urmare, vor trebui curățate ocazional. De exemplu, un ametist va ajuta de fapt la curățarea unei încăperi de energii negative (furie), dar asta înseamnă că ametistul care va păstra elementul acestui energie negativă, deci necesită curățare.

Există diferite moduri de a curăța cristalele. Una dintre cele mai frecvente este scufundarea lor în apă de mare pentru câteva zile. O altă metodă presupune îngroparea cristalelor în grădină timp de câteva zile, lăsându-le o vreme în subteran.

Caracteristicile tipurilor individuale de pietre

Diferite pietre au proprietăți energetice diferite. De exemplu, Eye of the Tigers îi poate ajuta pe cei care caută iluminare și claritate, Lapis Lazuli extinde conștientizarea și ajută la reglarea intuiției. Rose Quartz calmează emoțiile și ușurează traumele emoționale, doar ținându-l în mâini
Aceste valori sunt pur și simplu interpretări ale energiei fiecărui purtător cristalin:

Roșul este culoarea acțiunii, iar pietrele roșii se pot întări și revitaliza în același mod ca și sângele din corpul uman.
Pietrele albe sau limpezi, cum ar fi cuarțul, te ajută să vezi clar lumea din jurul tău.
Pietrele violet ajută la transformare și schimbare.

Când lucrați cu cristale, trebuie să citiți cărți și să înțelegeți pietrele. Trebuie să înveți cum să lucrezi și să-ți faci propria opinie asupra tehnicilor. Forma cristalului poate indica, de asemenea, calitate.
Mai jos este o listă a celor mai frecvent disponibile forme de cristal:

— Bețe ascuțite

Adesea, aceste cristale sunt utilizate pe scară largă în vindecare și vindecare, curățare și curățare și sunt folosite și ca bijuterii.

- Piese (bare)

Piesele sunt cristale fără aspecte deosebit de cunoscute. Pot fi bune pentru îmbogățirea atmosferei camerelor, pentru păstrarea timpului de reflecție.

— Druse de cristal (Grupuri)

Drusele de cristal sunt formate din cristale mici care cresc în mod natural. Drusele au un efect benefic asupra mediului și armonizează atmosfera locului de muncă. Ele armonizează, purifică sau calmează atmosfera din jurul lor.

-Tăiați cristalele.

Cristale de anumite forme. Cum ar fi piramidele, bastoanele sau sferele arată atractiv. Dacă sunt făcute bine, energia pentru o lungă perioadă de timp menţinută şi crescută.

— Pietre agățate
Pietre mici sau cristale, netede și strălucitoare. Mulți oameni le poartă în buzunar pentru a păstra energia pietrei pe tot parcursul zilei.

Nu trebuie să cunoașteți proprietățile exacte ale fiecărei pietre pentru a cumpăra una. Este mai important să aveți o percepție care să fie semnificativă pentru fiecare persoană specifică. Când te afli într-un magazin, stai în fața unui grup de cristale, închide ochii și relaxează-te și încearcă să simți care piatră te atrage sau este cea mai atractivă.
Se întâmplă și când vezi o mulțime de cristale frumoase de diverse forme și tipuri, dar nimic nu te atrage să cumperi. Ca și în cazul tuturor achizițiilor legate de creșterea spirituală, cum ar fi un cristal sau un pendul, este important să vă conectați la achiziție. Pentru a face acest lucru, mai întâi trebuie să vă abstrageți de la problemele de rutină care pot interfera cu starea de spirit de a face o achiziție. În continuare, trebuie să înțelegeți de ce este nevoie de cristal, în ce scopuri, apoi închideți ochii, luați-l și concentrați-vă. Simțiți energia cristalului și apoi alegeți.

Uneori trebuie să-ți dai seama de ce ai nevoie. Putem vedea clar cum să-i ajutăm pe alții în viață, dar propria viata colorată de îngâmfare. Este foarte greu să fii obiectiv cu tine. Ne place că suntem mereu înconjurați de iubire, dar în unele situații dăm dovadă de sarcasm. Credem că suntem gata să iertăm, dar în realitate nu putem vorbi cu persoana care ne-a jignit. Din vanitate stare emoțională Sinele conștient nu alege întotdeauna bine cristalele. Poate doriți să începeți să cumpărați un cristal de citrin după ce ați citit că acest cristal poate ajuta la risipirea energiei negative. Nu vă supărați dacă nu reușiți și vă amintiți că principalul lucru este sârguința și veți obține totul, deoarece practica este întotdeauna necesară pentru a înțelege toate subtilitățile.

https://site/wp-content/uploads/2017/04/3370123574_478a61d963_b-1-1024x819.jpghttps://site/wp-content/uploads/2017/04/3370123574_478a61d963_b-1-150x150.jpg 2017-04-14T15:44:44+07:00 PsyPage Reflecţie Cristale sculptate, Ghicitoare, Druzi, Aici și acum, Oglindă, piatră, Cristale, Pietre cu pandantiv, Lumea reală, Sinele conștientCe sunt cristalele? Cristalele sunt minerale formate din modele tridimensionale repetate de atomi. Aspectul unui cristal depinde de caracteristicile naturale ale tipului său și de condițiile în care crește. Unele iau forme ciudate, altele sunt foarte mici, iar altele cresc foarte mari, dezvoltându-se peste o mie de ani. Cum sunt programate și curățate cristalele? Structura chimică care se repetă a cristalelor poate...PsyPage

Instrucţiuni

Pentru a crește un cristal de sare acasă, ar trebui să pregătiți echipamentul, materialele și uneltele necesare.
1) Componenta principală este sarea. Cu cât este mai curat, cu atât rezultatul experimentului va fi mai reușit și marginile cristalului vor fi mai clare. Având în vedere că sarea de masă în majoritatea cazurilor este în sine număr mare resturi mici, este mai bine să acordați preferință sării de mare fără coloranți și tot felul de aditivi.
2) De asemenea, este mai corect să luați apă care este purificată maxim din diferite impurități, adică. distilat. Dacă nu aveți unul la îndemână, mai întâi filtrați apa obișnuită.
3) Pentru a crește cristalele, utilizați un recipient nemetalic bine spălat, care nu se va oxida atunci când este expus la săruri. Este mai bine să luați sticlărie. Dacă există chiar și cele mai mici pete în interiorul bolului, acestea vor încetini cu siguranță creșterea cristalului principal, transformându-se într-un fel de bază pentru dezvoltarea exemplarelor mici.
4) Baza unui viitor cristal mare poate fi fie un mic cristal de sare, fie orice alt obiect, de exemplu, un fir, un fir sau o bucată de ramură.
5) De asemenea, utile la formarea unui cristal din sare sunt un bețișor de lemn pentru amestecarea soluției, șervețele de hârtie, filtrul sau tifon și lacul pentru acoperirea cristalului de sare finit.

Pregătește materialele și instrumentele necesare pentru creșterea unui cristal, ai răbdare și apucă-te de treabă. Procesul în sine nu va necesita multă participare din partea dvs. Într-o cană de sticlă se prepară o soluție salină saturată din 100 ml apă fierbinte și 40 g sare, se lasă lichidul să se răcească și se trece prin hârtie de filtru sau mai multe straturi de tifon rulat.

Următorul pas este plasarea obiectului în jurul căruia se va forma ulterior cristalul într-un recipient cu o soluție salină. Dacă doriți să primiți o copie forma traditionala, puneți un bob obișnuit de sare pe fundul ceștii. Dacă doriți să creșteți un cristal alungit, legați un bob de sare de un fir și fixați-l în recipient, astfel încât să nu-și atingă fundul și pereții. Dacă planurile tale sunt de a obține o formă complexă, bizare, baza pentru viitorul cristal ar trebui să fie o crenguță mică curbată sau un fir răsucit. Ca bază pentru un cristal, puteți folosi absolut orice obiect care nu este supus oxidării sării.

Asigurați-vă că acoperiți cupa cu cristalul cu un capac, o foaie de hârtie sau un șervețel pentru a preveni pătrunderea resturilor și a prafului în ea. Apoi, depozitați recipientul într-un loc întunecat, răcoros, fără curent de aer și asigurați-vă liniștea sufletească deplină. În timpul dezvoltării cristalului, nu permiteți modificări ale umidității aerului și schimbări bruște de temperatură în încăperea în care se află, evitați să-l scuturați și să-l mutați prea des. Nu așezați cristalul lângă aparate de încălzire sau lângă o sobă.

Pe măsură ce cristalul crește, conținutul de sare din lichidul din jur va scădea. Având în vedere acest lucru, adăugați saramură saturată în recipient o dată pe săptămână. Când cristalul crește până la dimensiunile cerute, scoateți-l cu grijă din lichid și puneți-l pe un curat servetel de hartieși șterge ușor cârpă moale. Pentru ca cristalul fragil să capete putere, acoperiți-l cu lac incolor pentru manichiură. Dacă acest lucru nu se face, ambarcațiunea va fi distrusă. Într-un mediu cu aer uscat, cristalul se va prăbuși în pulbere, iar cu umiditate ridicată a aerului se va transforma în ciupercă.

Cristalele albe sunt obținute din sare de masă și de mare. Puteți obține un meșteșug de o nuanță diferită folosind mai multe metode simple.
1) Un cristal de sare colorat poate fi obținut dacă nu folosiți sare obișnuită, ci, de exemplu, sulfat de cupru, care poate da rezultatului muncii tale o culoare albastră bogată.
2) În loc de oja transparentă, puteți folosi un lac colorat pentru a trata cristalul.
3) În etapa de preparare a cristalelor, se adaugă la soluția salină colorant alimentar, de exemplu, pentru colorare ouă de Paște.

Dacă observați că cristalul nu capătă forma pe care ați planificat-o, răzuiți cu grijă zonele în exces folosind un cuțit ascuțit sau pilă de unghii. Ulterior, tratați acele zone ale cristalului pe care nu doriți să le lăsați să crească cu glicerină sau orice alt compus gros, gras. Puteți îndepărta produsul aplicat cu alcool sau acetonă.

Există mai multe motive pentru care este posibil să nu reușești să crești un cristal din sare. În primul rând, o bucată de sare luată ca bază se poate dizolva. Acest lucru este de obicei indicat de o soluție salină insuficient saturată pe care ați folosit-o pentru a crește ambarcațiunea. În al doilea rând, în loc de un cristal mare, puteți obține mai multe deodată mici. Acest lucru se poate întâmpla din cauza prezenței impurităților străine în soluție sau a pătrunderii de resturi, particule de praf și alte obiecte nedorite în ea. În al treilea rând, la obținerea specimenelor colorate, culoarea cristalelor finite poate fi neuniformă. Motivul principal pentru această reacție este că colorantul nu este amestecat bine după adăugarea lui în soluția salină.

Un cristal de dimensiuni mai mult sau mai puțin decente se va forma nu mai devreme de 3-4 săptămâni de la plasarea bazei sale într-o soluție salină, așa că aveți răbdare și nu uitați să urmați recomandările de bază pentru cultivarea cristalelor din sare acasă.

Olimpiada de internet pentru școlari, studenți, absolvenți și tineri oameni de știință în domeniul nanosistemelor, nanomaterialelor și nanotehnologiilor "Nanotehnologii - o descoperire în viitor!"

GBOU Liceul nr. 000, Moscova

Munca creativă

Despre cristale

Lucrarea a fost realizată de studenții GBOU Lyceum 1575, Moscova:

Șef de lucru:

Profesor de fizică, șef al catedrei de științe naturale la Liceul 1575,

Tutor: Olga Usovich, Universitatea de Stat din Moscova

Adnotare

Despre cristale

Scopul lucrării: studiază ce este un cristal natural, proprietățile sale, cresc cristale din monofosfat de amoniu.

Relevanţă: Cristalele au atras de multă vreme atenția oamenilor prin frumusețea lor. forma corecta, mister. Aceste trupuri ne înconjoară toată viața, pentru că sunt gheață, zăpadă și fulgi de zăpadă și mulți prețios și pietre semiprețioase, precum și solide în care atomii sunt dispuși regulat, formând o rețea cristalină. Chiar și un om de știință atât de faimos precum Lomonosov și-a manifestat interes pentru cristale: „... Numai curiozitatea îl motivează să cunoască interiorul naturii subterane rusești și, după ce a descris-o pentru progresul general al științei, să o arate consiliului științific.”

Sarcini: 1.Găsiți informații despre ce sunt un cristal și un mineral

3. Vorbește despre ce este nisipul

4. Efectuați experimente de creștere a cristalelor

Rezultate:

1. Am aflat că cristalele își amintesc istoria creșterii

2. Am crescut cristale din fosfat de amoniu, precum și cristale pe carton datorită creșterii capilare

3. A făcut o mini-colecție de nisip

1. Introducere. 4

2. Cristale și minerale. 5

2.1 Tipuri de cristale. 7

2.2 Cristal ideal. 7

2.3 Cristal adevărat. 7

3. Proprietățile cristalelor............................................. ....... ................................... ……..8

3.1 Simetria……………………………………………………………………………………..8

3.2 Anizotropie…………………………………………………………………………………8

4. Cristale de nisip…………………………………………………………………………...…….9

5. Partea teoretică: „creșterea cristalelor”. 12

5.1 De ce se cultivă cristalele.. 12

6. Cultivarea independentă a cristalelor. 13

6.1 Cristale de fosfat de amoniu. 13

Referințe. 15

„Aproape întreaga lume este cristalină.

Lumea este condusă de cristal și solidele sale,

legi simple"

Academician

1. Introducere.

Din copilărie ne amintim de basmele pe care ni le povesteau bunicii și părinții noștri. Aceste povești erau din diferite țări, pe subiect diferit, cu personaje diferite, dar toți aveau un lucru în comun, toți aveau magie. Uneori a fost transmis prin abilitățile supranaturale ale personajelor, iar alteori prin obiecte magice. Cristalele au devenit adesea aceste obiecte: un cristal al înțelepciunii, un cristal al eternității... Se găsesc mai mult de un basm al cărui titlu menționează un cristal: „cutie de malahit”, „stăpâna muntelui de aramă”, „amintiri ale unei pietre”. ”. Și chiar și în viata reala Cristalele nu au proprietăți magice; interesul meu pentru ele a rămas încă din copilărie.

În proiectul nostru vorbim despre cristale, proprietățile lor și atingem subiectul nisipului, deoarece fiecare grăunte de nisip este un cristal de cuarț separat. De asemenea, în partea practică a lucrării, am crescut cristale din monofosfat de amoniu.

1.
2. Cristale și minerale.

Pe baza proprietăților lor fizice și a structurii moleculare, solidele sunt împărțite în trei clase: cristaline, amorfe și compozite.

Cristalele sunt solide în care atomii sunt aranjați periodic, formând un aranjament spațial periodic tridimensional - o rețea cristalină.

Structura cristalină, fiind individuală pentru fiecare substanță, se referă la proprietățile fizice și chimice de bază.

Cristalizarea este formarea de cristale din vapori, solutii, topituri, substante in stare solida (amorfe sau alte cristaline), in timpul electrolizei si reactiilor chimice. Conduce la formarea mineralelor.

Cristalele variază în mărime. Multe dintre ele pot fi văzute doar la microscop. Dar există cristale uriașe care cântăresc câteva tone.

Tipul de celulă cristalină de gheață a fost determinat pentru prima dată de Linus Poiling în 1935.

Într-o astfel de celulă unitară, fiecare atom de oxigen este adiacent cu patru atomi de hidrogen, iar unghiul dintre legături este de 109,5°, în timp ce pentru apă unghiul este de 105°. Această diferență de unghiuri face ca forma moleculei să fie distorsionată, determinând ca atomii de hidrogen să nu poată sta la jumătatea distanței dintre atomii de oxigen. Celula unitară a gheții are o structură hexagonală corespunzătoare simetriei pe șase laturi a fulgilor de zăpadă.

Structura hexagonală a gheții rămâne stabilă la temperatura camerei până la punctul de topire. La alte temperaturi și presiuni, se pot forma fulgi de zăpadă și fulgi de gheață de diferite structuri.

Diferitele cristale nu sunt neapărat formate din elemente diferite. De exemplu, diamant și grafit. Diferența în proprietățile lor se datorează exclusiv diferenței în structura lor cristalină.

Un mineral este un corp natural cu un specific compozitia chimicași structura cristalină, formată ca urmare a unor procese fizice și chimice naturale și care posedă anumite proprietăți fizice, mecanice și chimice.

Termenul „mineral” înseamnă o substanță cristalină anorganică naturală solidă.

Potrivit celebrului mineralog, profesor la Institutul Minier din Sankt Petersburg, „un mineral este un cristal”. Este clar că proprietățile mineralelor și rocilor sunt strâns legate de proprietăți generale stare cristalină.

Omul de știință rus S. a stabilit că în natură pot exista doar 230 de grupuri spațiale diferite, acoperind tot felul de structuri cristaline.

Rețelele cristaline simple includ

Cubic simplu (particulele sunt situate la vârfurile cubului);

Cubic centrat pe față (particulele sunt situate atât la vârfurile cubului, cât și la centrul fiecărei fețe);

Cubic centrat pe corp (particulele sunt situate atât la vârfurile cubului, cât și în centrul fiecărei celule cubice);

Hexagonal.

Cele mai importante caracteristici ale mineralelor sunt structura și compoziția lor chimică cristalină. Toate celelalte proprietăți ale mineralelor decurg din ele sau sunt interconectate cu ele.

2.1 Tipuri de cristale.

În funcție de structura lor, cristalele sunt împărțite în ionice, covalente, moleculare și metalice.

Cristalele ionice sunt construite din cationi alternanți (un ion încărcat pozitiv) și anioni (un ion încărcat negativ) care sunt ținute într-o anumită ordine de forțele de atracție și repulsie electrostatică. Cristalele ionice formează majoritatea sărurilor de acizi anorganici și organici, oxizi, hidroxizi și săruri. În cristalele covalente (se mai numesc și atomice), la nodurile rețelei cristaline există atomi, identici sau diferiți, care sunt legați prin legături covalente (formate din perechi suprapuse de nori de electroni de valență). Aceste conexiuni sunt puternice și direcționate în anumite unghiuri. Un exemplu tipic este diamantul; în cristalul său, fiecare atom de carbon este conectat la alți patru atomi localizați la vârfurile tetraedrului.

Cristalele moleculare sunt construite din molecule izolate între care acţionează forţe de atracţie relativ slabe. Ca urmare, astfel de cristale au puncte de topire și de fierbere mult mai scăzute, iar duritatea lor este scăzută. Din compuși anorganici, cristalele moleculare formează multe nemetale (gaze nobile, hidrogen, azot, fosfor alb, oxigen, sulf, halogeni), compuși ale căror molecule sunt formate numai prin legături covalente. Acest tip de cristal este, de asemenea, caracteristic pentru aproape toți compușii organici.

Cristalele metalice formează metale pure și aliajele lor. Astfel de cristale pot fi văzute pe metale sparte, precum și pe suprafața tablei galvanizate. Rețeaua cristalină a metalelor este formată din cationi, care sunt legați de electroni mobili („gazul de electroni”). Această structură determină conductivitatea electrică, maleabilitatea și reflectivitatea ridicată (strălucirea) cristalelor.

Cristalul ideal și cel real ar trebui separate.

2.2 Cristal ideal.

Este, de fapt, un obiect matematic care are simetrie completă, inerentă, margini netede idealizate.

2.3 Cristal adevărat.

Conține întotdeauna diverse defecte în structura internă a rețelei, distorsiuni și neregularități pe fețe și are o simetrie redusă a poliedrului datorită condițiilor specifice de creștere, eterogenității mediului de alimentare, deteriorărilor și deformațiilor. Un cristal real nu are neapărat fețe cristalografice și o formă regulată, dar își păstrează proprietatea principală - poziția regulată a atomilor în rețeaua cristalină.

Pentru a reprezenta vizual astfel de structuri, se folosesc rețele cristaline, la nodurile cărora se află centrele atomilor sau moleculelor (sau ionilor) unei substanțe. Element structural cu zăbrele dimensiune minimă numită celulă unitară. Întreaga rețea cristalină poate fi construită prin transferul paralel al celulei unitare în anumite direcții.

Cristalele, ceea ce este foarte important, își amintesc povestea de fundal, „locul nașterii”.

Se formează cristale:

În momentul formării unei substanţe ca urmare a unei reacţii chimice

Când o moleculă de apă este adăugată la o moleculă de sare

Când un dizolvat precipită dintr-o soluție

Când o substanță gazoasă sau lichidă se transformă într-un solid

Când cristalele cresc, atomii sunt aranjați într-o anumită ordine. În acest moment, apare o influență externă (temperatură, modificări de presiune). Din această cauză, apar dislocații, din cauza cărora atomii sunt aranjați într-o ordine diferită. Se pare că, privind dislocarea, puteți înțelege de unde provine acest cristal, cum s-a format și ce se întâmplă în apropiere. de exemplu, fulgii de zăpadă nu pot fi la fel, deoarece nu pot exista condiții absolut identice pentru formarea impurităților, dar toți au formă hexagonală deoarece au o compoziție de bază similară și condițiile sunt, de asemenea, limitate (temperatura sub 0 etc.) .

Diamantul, grafitul și nanodiamantul sunt un exemplu al faptului că cristalele cu proprietăți diferite nu constau neapărat din substanțe diferite. Aceste substanțe sunt identice ca compoziție și diferă doar prin structura rețelei cristaline. Nanodiamantele au fost descoperite în natură în cratere formate prin impactul meteoriților. Nanodiamantele sunt folosite la crearea elementelor nanoelectronice.

diamant și grafitnanodiamond

nanodiamond

rețea cristalină de diamant și grafit

3. Proprietăţile cristalelor.

Deși cristalele reale întâlnite în viața noastră nu au proprietăți magice, au proprietăți nu mai puțin interesante, cum ar fi:

3.1 Simetrie.

Regularitatea structurii atomice (un cristal poate fi combinat cu el însuși prin transformări de simetrie). În natură, există doar 230 de grupuri spațiale diferite, care acoperă toate structurile cristaline posibile (acest lucru a fost stabilit de omul de știință rus S.)

3.2 Anizotropie.

Anizotropia este diferența de proprietăți ale cristalelor în funcție de diverse direcții. Anizotropia este o proprietate caracteristică a corpurilor cristaline. În acest caz, proprietatea anizotropiei în forma sa cea mai simplă se manifestă numai în cristale simple. În policristale, anizotropia corpului în ansamblu poate să nu apară din cauza orientării aleatorii a microcristalelor sau chiar să nu apară, cu excepția cazurilor conditii speciale cristalizare, prelucrare specială etc.

Motivul anizotropiei cristalelor este acela că, cu un aranjament ordonat de atomi, molecule sau ioni, forțele de interacțiune dintre aceștia și distanțele interatomice sunt inegale în direcții diferite. Motivul anizotropiei unui cristal molecular poate fi și asimetria moleculelor sale. Macroscopic, această diferență apare de obicei numai dacă structura cristalină nu este prea simetrică.

4. Cristale de nisip.

Colectie naturala

Nisipul face colecții naturale frumoase.

Când precipitațiile cad în deșert, apa se înmoaie rapid în nisip. Dacă există mult gips în nisip, particulele sale sunt spălate și merg mai adânc cu apă. Datorită căldurii intense, apa se ridică din nou la suprafață. Când apa se evaporă complet, se formează noi cristale de gips. Deoarece formarea mineralului are loc într-un strat de nisip, nisipul devine parte a cristalului. Iar turiștii care au vizitat Sahara sunt bucuroși să ia aceste pietre - trandafiri de deșert - în colecțiile lor. Diametrul petalelor „trandafirului deșertului” variază de la 2-3 milimetri la câțiva decimetri. Culoarea cristalelor depinde în întregime de culoarea nisipului în care s-au format. „Trandafirii de deșert” albi se găsesc în Sahara tunisiană, cei negri în deșerturile Argentinei.

Foto Desert Sahara. Colectie naturala. „Trandafirul deșertului” - gresie

În zilele noastre, colectarea nisipului de pe diferite plaje și vulcani nu este neobișnuită. Dar puțini oameni știu că colecția de nisip este și o colecție de cristale. Fiecare grăunte de nisip este un mic cristal de cuarț!

Nisipul din carieră constă în principal din cristale de cuarț galben și conține impurități minime. Nisipul de la vulcanul Gozo poate conține obsidian sau sticlă vulcanică. În nisipul din Grecia, multe boabe de nisip nu sunt cristale de cuarț, ci minerale mici din alte substanțe. Nisipul alb de pe plajele din Tunisia nu conține practic substanțe străine. Toate sunt cristale de cuarț alb. Gresia este o piatră solidă constând din granule de nisip „topite” împreună. Cristalul de stâncă are multe în comun cu nisipul. Acestea sunt, de asemenea, cristale de cuarț, dar cristalul de stâncă are dimensiuni mai mari.

Foto 1. Nisip obișnuit dintr-o carieră. Foto 2. Nisip de pe plajele albe ale Tunisiei

Foto 3. Nisip vulcanic

din Grecia. Foto 4. Nașterea obsidianului

Foto 5. Nisip din insula Gozo.

Fotografiile au fost realizate cu un microscop cu o mărire de 10.

5. Partea teoretică: „creșterea cristalelor”.

5.1 De ce sunt cultivate cristalele

De ce să creăm cristale artificiale dacă aproape totul este așa? solide„În jurul nostru avem o structură cristalină?

În primul rând, cristalele naturale nu sunt întotdeauna suficient de mari, ele sunt adesea eterogene și conțin impurități nedorite. Când este cultivat artificial, este posibil să se obțină cristale mai mari și mai pure decât în natură.

Există și cristale care sunt rare și foarte apreciate în natură, dar sunt foarte necesare în tehnologie. Prin urmare, au fost dezvoltate metode de laborator și de fabrică pentru creșterea cristalelor de diamant, cuarț și corindon. În laboratoare se cultivă cristale mari necesare tehnologiei și științei, pietre prețioase artificiale și materiale cristaline pentru instrumente de precizie; Acele cristale sunt, de asemenea, create acolo și studiate de cristalografi, fizicieni, chimiști, metalurgiști și mineralogi, descoperind noi fenomene și proprietăți remarcabile în ele. Și cel mai important, prin creșterea artificială a cristalelor, ele creează substanțe care nu există deloc în natură, multe substanțe noi. Potrivit academicianului Nikolai Vasilyevich Belov, un cristal mare este un obiect pentru manifestarea, studiul și utilizarea proprietăților uimitoare ale unui cristal, care revoluționează continuu știința și tehnologia.

În laboratoare și fabrici, metodele de creare a cristalelor artificiale cu proprietățile necesare tehnologiei sunt din ce în ce mai îmbunătățite, ca să spunem așa, cristale „la măsură” sau „la comandă”.

De asemenea, când creștem cristale, este ca și cum am crea o bucată dintr-un basm. Ca prin magie, cristalele cresc din pulbere și apă. Interesul constă și în faptul că învățarea explicatie stiintifica„basme”, ni se pare că tot ceea ce ne înconjoară este un basm. Nu vrăjitori, ci chimiști, nu pudră magică, ci monofosfat de amoniu, nu cristal magic cu proprietățile și frumusețea ei magice și obișnuite, dar întotdeauna frumoase.

6.Creșteți singuri cristale

Se formează cristale:

1. În momentul formării unei substanţe ca urmare a unei reacţii chimice

2. Când se adaugă o moleculă de apă unei molecule de săruri

3. Când un dizolvat precipită dintr-o soluţie

4. În timpul tranziției unei substanțe gazoase sau lichide într-un solid

6.1 Cristale de fosfat de amoniu.

1. Pregătirea materialelor. Vom avea nevoie de: fosfat de amoniu, cană de măsurat, apă fierbinte, baton de amestecare, recipient pentru cristale (pentru cultivarea celui de-al doilea tip, de asemenea pietre).

2. Se adaugă 70 ml apă fierbinte la 25 g de fosfat de amoniu și se amestecă bine până se dizolvă fosfatul de amoniu.

3. A) turnați soluția rezultată într-un recipient și așteptați aproximativ o zi.

B) 1. Turnați pietre într-un recipient pentru cristale.

2. Turnați soluția în recipient și așteptați aproximativ o săptămână.

3.Și înmuiați o bucată de hârtie verde cu altă soluție.

Puteți crește și cristale pe carton (cartonul este o structură poroasă). Trebuie să frecați marginile cartonului cu șmirghel și să îl puneți în soluție. Diagrama arată cum are loc acest proces. Soluția ajunge la marginile cartonului prin capilare, se produc evaporarea și cristalizarea, iar cristalele cresc din soluție.

Schema procesului de crestere a cristalului: capilare - evaporare-cristalizare

Rezultate: (cristale de fosfat de amoniu): (Fotografia autorului)

Acest sistem cristalin conține cristale de fosfat dihidrogen de amoniu, care este un material promițător cu proprietăți electrice neliniare.

Concluzii:

1.Am aflat că cristalele își amintesc istoria creșterii

2. Am crescut cristale din fosfat de amoniu, precum și cristale pe carton datorită creșterii capilare

3.A făcut o mini-colecție de nisip

Referințe.

1. „Amazing Nanostructures”, Kenneth Deffeys și Stephen Deffeys, editat de Prof. , Binom 2011

2." Stânciși minerale” Științific - pop. ediţie. Moscova, Mir, 1986

3." Pietre prețioase", Smith G, World, 1980

4. „Ghid practic de mineralogie”, A, literatura geologică, 1948

5. „Dicționar geologic”, M, 1980

Vremurile au fost teoretizate cu doar câțiva ani în urmă și confirmate recent. Articolele care raportează acest lucru nu spun pentru ce pot fi folosite. Desigur, fiecare ramură a fizicii ne poate ajuta să înțelegem mai bine lumea, dar au existat propuneri pentru aplicații practice ale cristalelor timpului?

Există și au existat evenimente, în special în fizica nucleară, în care aplicarea practică a ceva este concepută înainte de a fi demonstrat sau sintetizat pentru prima dată. Dar așa-numitele „cristale de timp”? De ce pot fi folosite acolo unde supraconductorii convenționali nu sunt suficienți?

Răspunsuri

Anna V

Despre stadiul cercetării până în vara anului 2017. Copiez concluziile:

În acest articol, am trecut în revistă starea actuală a cercetării asupra cristalelor de timp, propusă inițial de Wilczek (2012), adică fenomene asociate cu auto-organizarea sistemelor cuantice cu mai multe corpuri în timp. Acest tip de auto-organizare este cu adevărat un efect cuantic și ar trebui să fie distins de fenomenele clasice de auto-organizare, în care oscilatorii neliniari își sincronizează mișcarea dacă cuplarea dintre ele este suficient de puternică. Formarea cristalelor temporare este destul de asemănătoare cu formarea cristalelor cosmice.

În timp ce propunerea inițială a cristalului de timp s-a dovedit imposibil de implementat, viziunea lui Wilczek a deschis o nouă zonă de cercetare și a devenit o inspirație pentru alți oameni de știință.

Continuă să descrie ultimele propoziții și se termină:

Credem că activitatea puternică actuală în domeniul cristalelor de timp va dezvălui noi fenomene greu de detectat în sistemele de materie condensată sau care pur și simplu nu au fost observate până acum. Având în vedere că gradul temporal de libertate adaugă o dimensiune suplimentară, se deschid noi oportunități pentru noi descoperiri.

Nicăieri în această recenzie nu există o listă de „aplicații practice”.

În căutările generale, puteți găsi sugestii vagi că cristalele de timp ar fi utile pentru calculul cuantic:

În timp ce lui Yao îi este greu să-și imagineze utilizarea unui cristal de timp, alte faze ale materiei neechilibrate propuse promit teoretic amintiri aproape perfecte și ar putea fi utile în calculatoarele cuantice.

Deci, după părerea mea, este încă la nivel de cercetare, experimental și teoretic, și este prea devreme pentru a evalua posibile aplicații. La urma urmei, când Maxwell a venit cu ecuațiile sale care au prezis undele electromagnetice, ~ 1860 Hertz le-a măsurat în 1887, aproape treizeci de ani mai târziu, iar prima aplicație practică în comunicații a avut loc în anii 1890. Pe vremea undelor electromagnetice, propunerile pentru comunicații fără fir erau nemaiauzite.

Cu timpul nostru accelerat (5 ani între propunerea lui Wilczek și experimente și mulți cercetători lucrând departe), aplicațiile nu ar trebui să fie departe.

Gareth Clabourne

Cristalele de timp ar putea fi foarte utile în calculul cuantic și eventual în fuziune din aceleași motive. În esență, cristalele de timp oferă un mediu cuantic mai stabil decât un fascicul de particule convențional.

Deoarece cristalele temporare au o oarecare autoconservare a stării lor, chiar și fără influență externă temporară, ele au, de asemenea, rezistență suplimentară la toate aleatoriile entropiei termice și vibrațiilor externe. Acest lucru le face ideale pentru unele modele RAM.

De asemenea, teoretic ar trebui să fie posibilă crearea unei rețele de timp și spațiu cu presiuni mariși temperaturile, dar nu știu ce nivel de tehnologie va necesita acest lucru. Cred că tensiunea de rezonanță pe materiale va fi destul de mare.

Desigur, există și alte cazuri de utilizare. O altă utilizare a calculului cuantic ar fi cronometrul.

Rococo

La ce să te aștepți? Nu văd nimic de-a face cu fasciculele sau particulele de fuziune...

Rococo

Sau de ce ar fi un cronometru mai bun decât orice alt generator...

Gareth Clabourne

@Rococo oh bine. veți în cele din urmă. Conform fasciculelor, unele implementări ale cristalelor de timp erau deja sub forma unui fascicul de particule. Potrivit confluenței, aceasta este o discuție destul de complexă. Adesea, un obiectiv într-un reactor de fuziune este de a injecta presiune/căldură/energie într-o zonă locală mică, cu o sincronizare precisă și cu regularitate. Cristalele de timp oferă capacitatea de a regla dacă reacțiile sunt peste sau sub pragul necesar pentru a menține topirea, oferind în același timp caracteristici ale căldurii pe care pereții reactorului trebuie să le reziste.

Gareth Clabourne

@Rococo, conform utilizării ca temporizator, nimeni nu a menționat „mai bine”, cu toate acestea sunt mai bune decât un generator standard, deoarece cristalele de timp sunt mai puțin afectate de zgomotul sistemului.

Rococo

„În conformitate cu fasciculele, unele implementări ale cristalelor de timp erau deja sub formă de fascicul de particule”, ați putea oferi un citat sau un link care să explice ce vrei să spui? Multumesc.