Как вырастить кристаллы. Набор химических опытов «Тайны кристаллов»
Еще когда мы научились создавать «Египетскую ночь» и выпускать «Пенного Джинна», наш маленький новый знакомый Джинн пообещал показать и научить, как выращивать кристаллы в домашних условиях. Юные археологи делятся с нами своими впечатлениями и приобретенным опытом.
Что такое кристаллы?
Кристаллы — это твердые вещества, имеющие естественную внешнюю форму правильных симметричных многогранников, основанную на их внутренней структуре. Первые исследования кристаллов относятся к началу XVII века.
Они растут и «размножаются» самостоятельно, отчего их по праву можно назвать «живыми». Для «питания» большинства кристаллов требуется вода, как основной их ингредиент.
Как вырастить пушистый кристалл
Пушистый кристалл — удивительный и очень хрупкий. На его основе базируются современные «химически выращенные деревья». Мы выращивали уже такое и были в полном восторге! А сегодня такое дерево мы полностью вырастили сами.
Чтобы вырастить пушистый кристалл нам понадобилось:
- Поливиниловый спирт
- Горячая вода
- Карбамид
- Краситель
- Жидкое мыло
- Фильтровальная бумага
- Чашка Петри, или блюдце
- Мерная ложка
- Стеклянный сосуд
- Мерный стакан
Как и при создании увлекательного Лизуна, сначала необходимо в стеклянной банке на водяной бане растворить 5 г поливинилового спирта в 100 мл горячей воды. Ход эксперимента по выращиванию пушистого кристалла
Приготовим насыщенный раствор карбамида. Для этого насыпаем в стакан 15г карбамида и несколько крупинок красителя.
Перемешав, добавляем 15 мл горячей воды.
Снова тщательно перемешав раствор, добавляем в стакан 2 мл подготовленного раствора поливинилового спирта. Для более интенсивного роста кристаллов рекомендуется добавить пару капель жидкого мыла.
Теперь выливаем раствор в чашку Петри, в центр которой помещаем изготовленную основу для кристаллов — «дерево». И. наблюдаем и удивляемся!
Первые кристаллы у нас появились уже через 20 минут:
Вот такие они были через час:
Кристаллы растут интенсивно и быстро, но при этом они очень хрупкие. Но честно говоря, и это свойство весьма увлекает детей. Потому что когда я разрешила им делать с деревьями все, что им хочется, в конце эксперимента, они с большим удовольствием и довольно долго «ломали» пушистые кристаллы, рассматривали их, внимательно изучали, трогали.
Как вырастить поликристалл
Поликристалл — это кристалл, состоящий из множества разноориентированных мелких монокристаллов. Из-за неправильной формы их часто называют кристаллитами.
Чтобы вырастить дома поликристалл необходимо обзавестись следующим:
- Краситель
- Монофосфат аммония
- Горячая вода
- Палочка
- Нитка
- Мерная ложечка
- Мерный стакан
Проведение эксперимента по выращиванию поликристаллов в домашних условиях
Готовим насыщенный раствор монофосфата аммония. Для этого насыпаем в мерный стакан вещество до отметки 100мл, добавляем краситель и наливаем 150мл горячей воды. В течении пары минут тщательно размешиваем раствор.
Теперь к палочке привязываем нитку и на 2-3 минуты опускаем ее конец в полученный раствор на глубину примерно 5 см . После этого вынимаем нитку и оставляем ее просохнуть в течении 10-15 минут. Так запускается механизм образования центров роста кристаллов на нитке.
Снова опускаем нитку в раствор и наблюдаем. Интенсивный рост кристаллов начинается уже через час:
Чем дольше кристалл остается в растворе, тем больше он становится.
Мы наблюдали интересную картину. Помимо нитки, в стакане с раствором мы оставили палочку для размешивания, и вот на ней выросли не менее красивые поликристаллы, которые очень быстро превратились в «мороженое на палочке» 
и надолго увлекли сына.
Поликристаллы вырастают очень красивыми. Их интересно разглядывать на свету. Свет преломляется от граней и выдает маленькую радугу.
Как вырастить монокристалл
Монокристалл — отдельный однородный кристалл, имеющий непрерывную кристаллическую решетку. Выращивание монокристалла в домашних условиях требует значительно больше времени и вот такие ингредиенты и материалы:
- Алюмокалиевые квасцы
- Горячая вода
- Краситель при желании
- Мерная ложечка
- Фильтровальная бумага
- Мерный стакан
- Палочка для размешивания
Сначала необходимо приготовить «затравку». Для нее готовим раствор из 3 ложечек алюмокалиевых квасцов и 50мл горячей воды.
Теперь раствор пропускаем через фильтровальную, свернув ее в виде воронки. Фильтрация занимает продолжительное время. Когда сынок хотел ее ускорить, перемешивая палочкой, бумага порвалась и пришлось все проводить заново. Так что, лучше не торопиться.
Процеженный раствор, накрыв бумагой, нужно оставить на 10-15 часов. За это время на дне стакана образуются кристаллы алюмокалиевых квасцов, которые и будут служить «затравкой».
Слив насыщенный раствор в пустой стакан, выбираем самый крупный кристаллик и подвязываем его на кончик нитки. Второй конец нитки привязываем к палочке.
Вновь готовим раствор алюмокалиевых квасцов и горячей воды, используя на это раз соотношение: 9 ложечек вещества и 150 мл воды. При желании в еще сухое вещество можно добавить краситель.
Когда раствор остынет, процеживаем его и опускаем нитку с «затравкой». Накрываем стакан бумагой и набираемся терпения: кристалл растет долго — 3-4 недели.
К сожалению вырастить монокристалл у нас не получилось. Видимо мы слишком торопились и у нас получилось несколько очагов роста. Таким образом у нас вырос еще один поликристалл.
Для проведения всех этих увлекательных опытов по выращиванию кристаллов в домашних условиях мы использовали всего один набор с химическими опытами для детей от « СуперПрофессора » — Тайны кристаллов .
Несколько дней экспериментов пролетели быстро и увлекательно. Сынок каждое утро спешил смотреть насколько выросли его кристаллы.
А еще у нас был опыт выращивания кристаллов из соли. Получался красивый поликристалл белого цвета. А вы выращивали кристаллы дома? Поделитесь своим опытом и впечатлениями!
PS: Приобрести эти и другие наборы серии «СуперПрофессор» можно вот здесь .
Желаю вам увлекательного лета!
Алексей, Арсений и Людмила Поцепун.
Приглашаем посмотреть увлекательный ролик на нашем видеоканале «Мастерская на радуге»
Источник
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА НА ТЕМУ: » Выращивание кристаллов в домашних условиях»
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа №31
ученица 3«Е» класса
Алексеева Любовь Азадовна
Глава 1. Что такое кристалл? .………………………………………………. 5 стр.
Глава 2 .Выращивание кристаллов в домашних условиях.………..…………6 стр.
2.2 Выращивание кристаллов из поваренной соли………………………….5 стр.
2.3 Выращивание кристаллов из карбамида …….…………………………..7 стр.
«Почти весь мир кристалличен.
В мире царит кристалл и его
твердые, прямолинейные законы».
На уроках окружающего мира мы узнали , что кристаллы часто встречаются в природе. Например, снежинки, морозные узоры на стеклах окон и иней, украшающий зимой голые ветки деревьев. Все камни — это кристаллы! Причем не только яркие и блестящие драгоценные камни (алмазы, рубины, сапфиры), но и обычные, из которых состоят горы, скалы , ущелья и пещеры. Сейчас мы знаем, что даже некоторые части организма кристалличны, например, роговица глаза. В настоящее время изучением многообразия кристаллов занимается наука КРИСТАЛЛОГРАФИЯ. Существуют даже кристаллы, которые можно съесть! Это соль и сахар, которые имеются на каждой кухне. Кристаллы широко применяются в науке, промышленности, оптике, электронике.
У меня есть бабушка ,которая живет в деревне, и конечно у нее есть огород, где она выращивает овощи, фрукты и цветы. Однажды бабушка обрабатывала растения странной голубой жидкостью, и я решила узнать, для чего она это делает? Бабушка сказала, что это раствор медного купороса и нужен он для того, чтобы защитить фрукты и овощи от различных болезней. Я захотела узнать побольше об этом веществе. Изучив литературу, мы узнали, что медный купорос – это соль (соль — с химической точки зрения) голубого цвета, не ядовитая для человека (если только ее не кушать) и применяется она не только в садоводстве, но и в медицине, в строительстве и даже в пищевой промышленности! Но самым интересным для меня оказалось то, что каждая отдельная частица этой соли — это кристалл! Оказывается, кристаллы можно вырастить самому! Нас очень заинтересовала эта тема, и мы решили вырастить кристалл из обычной поваренной соли.Ведь он должен получиться очень красивым! Решили испробовать набор для творчества выращивания кристаллов «Лучистые кристаллы», который приобрели в магазине. Но как это сделать, какие меры предосторожности нужно соблюдать, мы с родителями не знали. Поэтому мы решили изучить этот процесс.
Так была выбрана тема исследования: «Выращивание кристаллов поваренной соли в домашних условиях».
Актуальность исследования состоит в том, что выращивание кристаллов — увлекательное занятие, самое простое, доступное и недорогое для большинства юных открывателей. Объясняется интересом образования различных по форме и цвету кристаллов в любое время года.
Цель работы: узнать о кристаллах, научиться выращивать кристаллы поваренной соли и карбамида в домашних условиях
узнать, что такое кристаллы.
изучить процесс выращивания кристаллов.
ознакомиться с мерами безопасности при работе.
вырастить кристалл из соли и карбамида в домашних условиях
проанализировать полученные результаты.
Объект исследования — кристаллы.
Предмет исследования — процесс кристаллизации.
Гипотеза исследования : мы предполагаем, что кристаллы поваренной соли и карбамида можно вырастить дома
накопление теоретического материала.
проведение опытно-экспериментальной деятельности с целью получения кристаллов из карбамида.
анализ полученных результатов исследования.
кристаллы из раствора карбамида (можно приобрести в магазине)
Поваренная соль (можно приобрести в продуктовом магазине)
Ёмкость, где мы будем выращивать наш кристалл
Глава 1. Что такое кристалл?
Кристаллы, в переводе с греческого языка, (krystallos) означают « лёд». По данным энциклопедии, кристалл — это твердое тело. Кристаллики растут, присоединяя частицы вещества из жидкости или пара. Кристаллы бывают естественного происхождения и искусственного, выращенные в специально созданных условиях. И каждый человек, при желании может легко вырастить кристаллы у себя дома.
Проанализировав текстовый материал, определили методы исследования, провели экспериментальную работу по выращиванию кристаллов в домашних условиях.
Глава 2. Выращивание кристаллов в домашних условиях.
2.1 Меры безопасности
При выращивании кристалла из соли и раствора карбамида с красителями, нужно всегда помнить, что это химический реактив, поэтому работать с ним детям можно только под присмотром родителей. Хотя соль и карбамид не ядовиты, но соблюдать меры безопасности необходимо:
1.Не пробовать на вкус
2.Избегать попадания вещества в нос и в глаза.
3.Из посуды, которая была использована в ходе эксперимента, кушать строго запрещено.
4.Во время роста кристаллика не трогать его руками, потому что на нем останутся следы от пальцев, и кристалл будет расти неправильной формы.
5.Всегда мыть руки по окончании опытов.
2.2 Выращивание кристаллов из поваренной соли
Выращивание кристаллов — очень и очень интересное занятие. Но для того, чтобы результат получился действительно красивым необходимо аккуратно выполнять все действия и набраться терпения.
Опыт 1.(рис.1,2 ,) Растворяем в воде соль до тех пор, пока она не будет растворяться, и станет оседать на дно банки. Мы получили насыщенный раствор соли. Переливаем его в чистую ёмкость, процеживаем. Выбираем любой понравившийся более крупный кристаллик поваренной соли, привязываем за нитку и подвешиваем, чтобы он не касался стенок стакана. Уже через пару дней можно заметить значительный для кристаллика рост. С каждым днём он будет увеличиваться.
Результат: мы получили кристалл поваренной соли.
2.3 Выращивание кристаллов из карбамида
Опыт 2.(рис.5,6) Установила поддон на ровной поверхности. Отрезала от полосок картона два кусочка по 3,5 см и два кусочка по 4 см. Я установила вертикально два коротких кусочка в крайние углубления подставки, два длинных в среднее углубление. Убедилась, что они надежно зафиксировались между выступами в углублениях. Вылила раствор в подставку (рис.7,8) и убрала поддоны на шкаф. На следующий день кристаллы начали активно расти.(рис.9)
Рекомендации: оставьте на дне баночки немного раствора. Дайте ему полностью высохнуть. Выпавший осадок может потребоваться для ускорения роста кристаллов. Подставку с раствором поставьте в теплом сухом месте. Не рекомендуется оставлять подставку под воздействием прямых солнечных лучей, так как вода быстро испарится, и кристаллы выпадут в осадок прямо в подставке , вместо того , чтобы расти на картоне. В течение суток на верхних гранях картонных полосок должны появиться первые кристаллы. Если через 24 часа после заливки раствора кристаллы не появились, поместите на верхние грани картонок кристаллики из высохшего раствора, ранее оставленного в баночке. Если рост начался не на всех полосках, положите на них кристаллики с картонок, на которых кристаллизация уже началась. Полностью раствор должен испариться, и рост кристаллов закончится в течении 2-4 суток в зависимости от влажности и температуры в помещении. Если во время роста от кристалла отломился кусочек и упал на край подставки или рядом с ней, аккуратно положите его в раствор. Кристаллик растворится и вновь начнет расти. Выросшие кристаллы очень хрупкие. При прикосновениях и при сильных порывах воздуха лучики будут обламываться и осыпаться. Поэтому в качестве игрушки вам набор не подойдет.
Результат: по истечении 2 суток у меня получился кристалл из раствора карбамида(рис.10)
Для того чтобы сделать наш кристалл еще красивее можно покрыть его бесцветным лаком для ногтей.
Выращенные кристаллы небольшой формы можно использовать в качестве украшения, например, рамки для фотографий или других предметов.
Заключение.
При выполнении этой работы мы выяснили, что мир кристаллов красив и разнообразен. Каждый его представитель уникален по своим свойствам, размерам и особенностям строения. Кроме того, что кристаллы красивы, они играют важную роль в жизни человека.
В ходе работы мы исследовали очень интересное свойство кристаллов- их рост в искусственной среде. Оказывается, кристаллы можно вырастить дома, без каких- либо усилий.
В результате проведенных исследований гипотеза полностью подтверждается: нам удалось вырастить кристаллы медного купороса в домашних условиях .
Практическое значение исследования состоит в том, что оно может быть использовано на уроках окружающего мира, во внеклассных мероприятиях
Исследовательская работа мне очень понравилась. В ходе ее выполнения, я познакомилась со способами выращивания кристаллов. Узнала много интересного, познавательного. Но самое главное — самостоятельно вырастила кристаллы соли и медного купороса в домашних условиях.
Список используемой литературы.
М.П. Шасколинская. Кристаллы.: Москва. — Наука. Физико-математическая литература, 1995г.
Универсальная школьная энциклопедия для детей «Аванта +». 2004 год.
«Хочу всё знать. Занимательная химия». И.А.Леенсон.1 996 год.
Энциклопедический словарь юного химика. – М.: Педагогика, 1990
Источник