Исследовательская работа: «Выращивание кристаллов в домашних условиях из поваренной соли»
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| vyrashchivanie_kristallov.docx | 36.03 КБ |
Предварительный просмотр:
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Средняя школа №16»
Выращивание кристаллов в домашних условиях из поваренной соли.
Выполнила: ученица 2 Б класса
Руководитель: Атаева Ольга Николаевна,
учитель начальных классов
Конкурс проектных и исследовательских
работ: «Я — исследователь»
г. Новый Уренгой, 2017 год
Зимой я часто любовались покрытыми инеем деревьями, внимательно рассматривала снежинки во время снегопадов.
И на одном из уроков окружающего мира я узнала, что и иней и снежинки это кристаллы, которые образовываются из паров воды.
Мне стало интересно, а из чего ещё могут образовываться такие красивые кристаллы?
А так как я очень люблю узнавать все новое и интересное, мне нравится экспериментировать, наблюдать и собирать коллекции. Мне стало интересно узнать, можно ли вырастить кристаллы в домашних условиях.
Выращивание кристаллов по истине увлекательное занятие и, пожалуй, самое простое, доступное и недорогое для большинства начинающих химиков, максимально безопасное, что немаловажно для тех, кто проводит эксперименты дома.
Тщательная подготовка и выполнение опыта по выращиванию кристаллов оттачивают навыки и умения аккуратно обращаться с веществами и правильно организовывать основные этапы своей работы. Неотъемлемой частью нашей жизни стали приборы на основе жидких кристаллов, поэтому эта тема актуальна для современного человека.
Тема исследования: выращивание кристаллов в домашних условиях из поваренной соли.
Гипотеза : при соблюдении всех правил, в домашних условиях можно вырастить кристаллы соли.
Цель проекта : вырастить кристаллы поваренной соли в домашних условиях.
- изучить исторические сведения о соли;
- узнать виды соли;
- дать определение терминам «кристалл», «кристаллизация»;
- подобрать дома доступное оборудование и сырье для производства кристаллов;
- изучить необходимые меры безопасности и соблюдать их при проведении эксперимента;
- вырастить кристаллы поваренной соли;
- проанализировать полученные результаты.
- анализ литературы(изучение, обобщение);
- наблюдение;
- сравнение;
- опытно-экспериментальные.
Объект исследования : кристаллы.
Предмет исследования : процесс кристаллизации.
Практическое значение исследования состоит в том, что полученные умения и навыки могут быть использованы на уроках окружающего мира, во внеклассных мероприятиях.
Глава 1. Основные сведения о соли и кристаллах.
1.1 Соль: история и происхождение.
В древние времена соль была дорогим товаром. Соль подавали на стол в дорогих солонках, её берегли, экономили, хвастались ею: наличие соли на столе было признаком достатка и благополучия. Солью расплачивались вместо денег. Историки писали, что в те времена за четыре небольших куска соли можно было купить раба.
В России в ХVI веке известные русские предприниматели Строгоновы самые большие доходы получали от добычи соли.С предгорий Урала соль отправлялась в Москву, Казань, Нижний Новгород, Калугу и даже за границу.
История добычи соли прослеживается в названиях старинных русских городов: Соликамск, Соль-Илецк, Солигорск, Сольветка и многих других. До настоящего времени в Соликамске сохранился солеваренный завод XIX века, который является музеем истории соли России.Многие озёра носят название Солёное.
В древности люди добывали соль так: сушили растения, которые имели солёный вкус, а затем сжигали на костре. Золу использовали в пищу.
Сейчас соль добывают со дна высохших озёр и даже тех, что ещё не высохли. Машины отсасывают из озера воду, потом её выпаривают и остаётся белый порошок, который является солью. А там, где озёра высохли, а море отступило, соль засыпана песком или землёй. Образовалась суша, а иногда и горы. Под тяжестью верхних пластов земли соль стала твёрдой, как камень – это каменная соль. Чтобы добраться до этой соли, прорывают глубокие шахты. В выработках соляных шахт создают лечебницы и санатории. Там очень целебный воздух и совсем нет вредных микроорганизмов.
В нашей стране добывают 6 миллионов тонн соли в год, 5 миллионов из которых поступает из Астраханской области, с озера Баскунчак. Питание озера происходит за счёт источников (ключей), которые впадают в озеро и приносят в течении суток в озеро более 2,5 тысяч тонн солей. Поверхность озера совершенно белая, поскольку вода в нём представляет настоящий солевой раствор: в каждом литре воды содержится 300 г соли (для сравнения: в Чёрном море – до 60 г). Соль на озере Баскунчак добывают при помощи соледобывающего комбайна.
Добыча соли на Урале производится в городе Соль-Илецк Оренбургской области и в городе Соликамск Пермского края. На уникальном, созданном природой, Илецком месторождении ведётся добыча каменной пищевой поваренной соли подземным способом на глубине 300 м. В целях профилактики йодо-дефицитных заболеваний, часть соли обогащается йодом и готовая, отсортированная соль поставляется потребителям. ОАО «Илецксоль» — один из крупнейших поставщиков высококачественной каменной пищевой поваренной соли высшего сорта в России, годовая мощность добычи которого составляет миллион тонн в год.
Итак, из литературы мы узнали, что в древности люди добывали соль интересным способом: сушили растения, которые имели солёный вкус, а затем сжигали на костре. Золу использовали в пищу. Кроме того, соль дала название некоторым старинным русским городам: Соликамск, Соль-Илецк, Солигорск, Сольветка и другим, а так же многие озёра носят название Солёное. Стало известно, что из добываемых 6 миллионов тонн соли в год, 5 миллионов поступает из Астраханской области, с озера Баскунчак. Поверхность озера совершенно белая, поскольку вода в нём представляет настоящий солевой раствор: в каждом литре воды содержится 300 г соли.
Соль – это вещество, которое имеет весьма противоречивые свойства: с одной стороны соль приносит пользу, а с другой стороны – вред.
В мире существует два основных вида соли, которые разделяются по способу добычи и качества – это поваренная соль и морская соль.
1. Поваренная соль (хлорид натрия) – это пищевой продукт. В молотом виде представляет собой мелкие кристаллы белого цвета. Суточная потребность соли составляет 10-15 г – у взрослого человека, и 6 – 7 г – у ребёнка, а в условиях жаркого климата – до 30 г у взрослого. Недостаток соли организм восполняет разрушением костной и мышечной тканей. Нехватка соли в организме может привести к депрессиям, нервным и психическим заболеваниям, нарушением пищеварения. При хронической нехватке соли в организме возможен летальный исход. Доказано, что человек может выдержать полное отсутствие соли в диете не более 10-11 суток.
Однако многие специалисты в области здорового питания полагают, что человеку достаточно соли, получаемой с продуктами питания, и искусственно добавляемая в пищу соль становится одной из причин различных заболеваний.
Соль — самая древняя приправа к еде, известная человеку. Без неё не обходится приготовление практически ни одного блюда. Соль имеет хорошо знакомый каждому человеку характерный вкус, без которого пища кажется пресной. Но соль не только улучшает вкусовые качества еды, она просто жизненно необходима нам. Она регулирует работу сердца и мышц, содержится в желудочном соке, желчи. Все знают, что слёзы, пот, кровь человека на вкус солёные – значит, там тоже содержится соль. Всего в нашем организме находится около 200 г соли.
Поваренная соль обладает слабыми антисептическими свойствами – 10-15% содержание соли предотвращает развитие гнилостных бактерий, что обуславливает её широкое применение в качестве консерванта. Кроме того, поваренная соль является важным сырьём для химической промышленности, используется для получения соды, хлора, соляной кислоты и других соединений.
- Среди областей применения соли можно назвать фармацевтику, производство удобрений, а также изготовления мыла и средств для смягчения воды и крашения тканей.
- Интересное применение соли нашлось в жилищно – коммунальном хозяйстве. Соль, смешанная со снегом, вызывает его таяние. Это явление используется для очистки дорог от льда и снега.
2.Морская соль — это хлорид натрия, но в ней содержится огромное количество микроэлементов и минеральный веществ. В составе морской соли содержится около 100 минералов: калий, бром, цинк, йод, селен, кальций, железо и другие. Самой ценной солью считается серая морская соль, хотя она на вид и невзрачная, но очень полезная. Серый цвет она имеет потому, что в её состав включены частички водорослей и океанической глины.
Все элементы, которые входят в состав морской соли, положительно влияют на наш организм в целом:
— успокаивают нервную систему
— улучшают питание клеток
— способствуют заживлению ран
— снимают аллергические реакции
— улучшают свёртываемость крови
— препятствуют образованию анемии
— придают эластичность сосудам
— способствуют работе щитовидной железы
— улучшают состояние волос и кожи
Натуральная морская соль добывается из моря. Она и пахнет морем.
Морскую соль выпаривают из морской воды на солнце, не подвергая никаким химическим обработкам, поэтому всё полезное в ней сохраняется на долгие годы. Морская соль, растворённая в воде, является настоящим эликсиром бодрости и здоровья. Широко распространено применение морской соли как лечебно-профилактического средства, улучшающего состояние кожи. Морская соль является уникальным оздоровительным средством.
Итак, соль – это вещество, которое с одной стороны приносит пользу, а с другой стороны – вред. В мире существует два основных вида соли, которые разделяются по способу добычи и качеству – это поваренная и морская соли. Поваренная соль добывается методом разработки шахт. Морскую соль выпаривают из морской воды на солнце, не подвергая никаким химическим обработкам, поэтому всё полезное в ней сохраняется на долгие годы.
Соль или хлористый натрий представляет собой белое кристаллическое минеральное вещество. При рассмотрении соли крупного помола можно увидеть маленькие кристаллики.
Кристалл – по данным энциклопедии – твёрдое тело. Кристаллы, в переводе с греческого языка, (krystallos) «лёд». Кристаллизация – это процесс перехода вещества из жидкого состояние в твёрдое кристаллическое с образованием кристаллов.
Мир кристаллов – это сказочно красивый мир. Кристаллы завораживают своим блеском, многообразием форм и цвета. Самым простым примером кристалла являются капельки замёрзшей воды – снежинки. Кристаллы льда могут образовываться за несколько часов, а кристаллы горного хрусталя образуются за много лет.
Кристаллы бывают различными по форме и размерам. Многие из них можно увидеть только в микроскоп, но встречаются и гигантские кристаллы массой в несколько тонн. Разнообразие кристаллов по форме очень велико. Кристаллы могут иметь от четырёх до нескольких сотен граней. Люди научились выращивать искусственные кристаллы – рубины. Они, в основном, применяются в ювелирной промышленности. Выращивают и самые твёрдые на свете кристаллы – алмазы.
Итак, кристаллы – это твёрдые тела, которые получают путем перехода из жидкого состояния в твердое. Люди научились получать искусственные кристаллы. Используют их для изготовления ювелирных украшений и в часовых механизмах. Выращивают и самые твердые на свете кристаллы алмазы.
Глава 2. Экспериментальная часть: выращивание кристаллов из поваренной соли.
2.1 Организация и методы исследования
Целью исследования являлось подтвердить гипотезу о том, что при соблюдении всех правил, в домашних условиях можно вырастить кристаллы соли.
Процесс выращивания кристаллов из поваренной соли в домашних условиях разделим на основные этапы:
Наливаем теплую воду в емкость. Добавляем туда соль, из которой будут расти кристаллы. Растворяем соль до тех пор, пока не будем уверены, что соль уже больше не растворяется.
Насыщенный раствор процеживаем через фильтр в другую емкость, где будетпроисходить рост кристаллов. (Процеживать раствор обязательно, потому что соринки могут помешать росту красивых кристаллов).
Веточку дерева опускаем в насыщенный раствор. На ней будет происходить рост кристаллов.
Накрываем сверху ёмкость салфеткой от попадания пыли и мусора. Оставляем раствор
Ведем наблюдение за ростом кристаллов. Результаты наблюдений фиксируем в таблице
Когда кристаллы приняли красивый вид, вынимаем их из раствора, даем подсохнуть, покрываем бесцветным лаком (можно лаком для волос), чтобы они не разрушались.
Источник
Исследовательская работа «Выращивание кристаллов соли»
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
МОУ Кизнерская сельская основная общеобразовательная школа.
Выращивание кристаллов соли в домашних условиях
ученица 4 класса
МОУ Кизнерской СООШ
Руководитель: Хайрулина Н.Н.,
учитель начальных классов.
Что такое кристаллы. 4
Глава 2. Условия выращивания кристаллов…………………………………….5
2.1.Условия выращивания кристаллов……………………………….…..5
2.2.Выращивание кристаллов в домашних условиях……………….…. 5
2.3. Условия образования кристаллов соли………………………….…..6
Глава 3. Выращивание кристаллов соли в домашних условиях (практическая часть)……………………………………………………………………………….7
На уроке окружающего мира в 4-м классе мы изучали тему минералы. Мы узнали, что минералы образуют кристаллы разной формы. А кристаллы – это твердые тела, в которых атомы расположены закономерно, образуя кристаллическую решётку. В учебнике мы прочитали, что кристаллы существуют в природе. Встречаются моно- и поликристаллы, что они тоже растут, потому что частицы вещества притягиваются друг к другу. Вырастить их можно и самим, в домашних условиях. Это стало главной целью нашего исследования.
Цель исследования : вырастить кристаллы соли в домашних условиях.
1) узнать в литературе, что такое кристаллы.
2) изучить условия выращивания кристаллов.
3)узнать условия выращивания кристаллов в домашних условиях.
4)вырастить кристаллы соли в домашних условиях.
Гипотеза : мы предполагаем, что при создании определённых условий, можно в домашних условиях получить кристаллы соли.
Объект исследования — кристаллы соли.
Предмет исследования- условия выращивания кристаллов.
Методы исследования: работа с литературой, наблюдение, эксперимент, обобщение.
Глава 1.Обзор литературы.
1.1.Что такое кристаллы?
Возможно, вы считаете, что кристалл — это редкий и красивый минерал или драгоценный камень. Отчасти вы правы. Изумруды и бриллианты являются кристаллами. Но не все кристаллы редки и красивы. Каждая отдельная частица соли, сахара — тоже кристалл! Многие из самых обычных веществ вокруг нас представляют из себя кристаллы.
Кристалл — это твердое состояние вещества. Он имеет определенную форму и определенное количество граней вследствие расположения своих атомов. Все кристаллы одного вещества имеют одинаковую форму, хоть и могут отличаться размерами. [4]
В природе существуют сотни веществ, образующих кристаллы. Вода — одно из самых распространенных из них. Замерзающая вода превращается в кристаллы льда или снежинки. [2]
Минеральные кристаллы тоже образуются в ходе определенных породообразующих процессов. Огромные количества горячих и расплавленных горных пород глубоко под землей в действительности представляют из себя растворы минералов. Когда массы этих жидких или расплавленных горных пород выталкиваются к поверхности земли, они начинают остывать и превращаются в твёрдые кристаллы.[3]
Глава 2. Условия выращивания кристаллов.
2.1. Условия выращивания кристаллов.
Кристаллы можно получить из раствора или из расплава данного вещества, а также из его паров. Многим известно, что растворимость веществ зависит от температуры. Обычно с повышением температуры растворимость увеличивается, а с понижением – уменьшается. Мы знаем, что одни вещества растворяются хорошо, другие — плохо. При растворении веществ образуются насыщенные и ненасыщенные растворы. Если в воде при постоянной температуре растворять вещество, то через некоторое время растворение прекращается. Такой раствор называется насыщенным. Обычно с повышением температуры растворимость увеличивается . Такой раствор будет называться ненасыщенным. Выращивание кристаллов — процесс очень интересный, но требует много времени и аккуратности. Если кристаллизация идёт очень медленно, получается один большой кристалл (или монокристалл, например, при выращивании искусственных камней), если быстро — то множество мелких (или поликристалл, например, металлы).[2]
2.2. Выращивание кристаллов в домашних условиях.
В домашних условиях можно вырастить кристаллы из соли, сахара, медного и железного купороса.
Выращивание кристаллов в домашних условиях производят разными способами. Например, охлаждая насыщенный раствор. С понижением температуры растворимость веществ уменьшается, и они выпадают в осадок. Сначала в растворе и на стенках сосуда появляются крошечные кристаллы-зародыши. Когда охлаждение медленное, а в растворе нет твёрдых примесей (скажем, пыли), зародышей образуется немного, и постепенно они превращаются в красивые кристаллики правильной формы. При быстром охлаждении возникает много мелких кристалликов, почти никакой из них не имеет правильную форму, ведь их растёт множество, и они мешают друг другу.
Выращивание кристаллов можно осуществить и другим способом — постепенным удалением воды из насыщенного раствора. И в этом случае, чем медленнее удаляется вода, тем лучше получается результат. Оставьте открытым сосуд с раствором при комнатной температуре на длительный срок, накрыв его листом бумаги, — вода при этом будет испаряться медленно, и пыль в раствор попадать не будет. Растущий кристаллик можно подвесить в насыщенном растворе на тонкой прочной нитке, или положить на дно сосуда. В последнем случае кристаллик периодически надо поворачивать на другой бок. По мере испарения воды в сосуд следует подливать свежий раствор. Даже если наш кристаллик имел неправильную форму, он рано или поздно сам выправит все свои углы и примет форму, положенную данному веществу.
2.3. Условия образования кристаллов соли.
Кристаллы поваренной соли — процесс выращивания не требует наличия каких-то особых химических веществ. У нас у всех есть дома 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 : Растворить соль, из которой будет расти кристалл, в подогретой воде (подогреть нужно для того, чтобы соли растворилось немного больше, чем может раствориться при комнатной температуре). Растворять соль до тех пор, пока будете уверены, что соль уже больше не растворяется (раствор насыщен!).
Этап 2: Насыщенный раствор перелить в другую ёмкость, где можно производить выращивание кристаллов (с учётом того, что он будет увеличиваться). На этом этапе следите, чтобы раствор не особо остывал.
Этап 3 : Привяжите на нитку кристаллик соли, нитку привяжите, например, к спичке и положите спичку на края стакана (ёмкости), где налит насыщенный раствор. Кристаллик опустите в насыщенный раствор.
Этап 4 : Перенесите ёмкость с насыщенным раствором и кристалликом в место, где нет сквозняков, стука и сильного света (выращивание кристаллов требует соблюдение этих условий).
Этап 5 : Накройте чем-нибудь сверху ёмкость с кристалликом (например, бумагой) от попадания пыли и мусора. Оставьте раствор на два дня. [ 3]
Глава 3. Выращивание кристаллов соли в домашних условиях. Практическая часть.
Для выращивания кристалла соли мы выбрали способ охлаждения насыщенного раствора.
Для этого мы приготовили насыщенный (крепкий ) раствор соли: в пол- стакане горячей воды- 50 градусов, растворили 4 столовые ложки крупной соли. Раствор тщательно перемешали. Пропустили этот раствор через два слоя марли, чтобы не было мусора. Сделали два таких стакана (Приложение 1). Один стакан поставили в тёплое место, а другой в прохладное. В каждый раствор опустили верёвочку . Через некоторое время в жидкости образовались маленькие твёрдые кристаллики, причём все одинаковой правильной формы. Быстрее стали расти кристаллы в стакане, который стоял в прохладном месте (Приложение2). В растворе при охлаждении получился избыток твёрдого вещества — соли. Частички соли, вырываясь из раствора, оседали на ниточку (затравку). К ним притягивались другие частицы и тоже оседали на затравке. Так кристалл становился всё больше и больше. А раствора становилось всё меньше и меньше. (Приложение3). Кристаллы росли и при испарении жидкости.
Ёщё в литературе я узнала, что если в насыщенный раствор добавлять различные вещества, то можно получать кристаллы разноцветные. Поэтому в один из насыщенных растворов я добавила пищевую краску оранжевого цвета. У меня выросли кристаллы оранжевого цвета ( Приложение 4).
В результате исследовательской работы мы получили следующие результаты:
1.Кристалл можно вырастить, используя насыщенный раствор соли; 2. В зависимости от того, при какой температуре растёт кристалл, его форма будет разной.
3.Кристаллы в холодном месте растут быстрее.
4.Кристаллы растут при испарении жидкости.
5.Можно получать цветные кристаллы.
Для тех, кто хочет вырастить кристалл соли самостоятельно, хочу дать некоторые рекомендации:
Чем чище раствор для выращивания кристалла, тем чище получится ваш кристалл.
Никогда не берите кристалл руками!
Не нужно трясти кристаллы!
В дальнейшем можно продолжить работу по выращиванию кристаллов из других растворов, например из медного купороса. А что получится, если смешать раствор соли и медного купороса?
Мне понравилось заниматься выращиванием кристаллов. Каждый раз, приходя из школы, я проверяла: «Ну, как он там поживает, мой кристаллик, как вырос, как изменился?» И ещё удивительным было то, как вообще из жидкого раствора может появиться что-то твёрдое!
1. Гуревич А.Е ., Исаев Д.А ., Понтак Л.С . Физика и химия-5–6. – М.: Дрофа, 1997.
2. Гуревич А.Е . Физика. 7 класс. – М.: Новая школа, 1996.
3. Шаскольская М.П . Кристаллы. – М.: Наука, 1978.
Источник