Как вырастить в домашних условиях кристаллы из соли, сахара, медного купороса и других веществ?
Выращивание кристаллов сегодня возможно в домашних условиях. Создать собственный кристалл способен любой человек, используя такие простые ингредиенты, как соль, лимонная кислота, сахар, сода. Большинство кристаллов используются в декоративных целях, а красивые камешки из сахара можно подавать вместо рафинада.
Что нужно для выращивания кристаллов в домашних условиях?
Для выращивания кристалла потребуется от 1 до 7 месяцев в зависимости от желаемых габаритов. Прежде чем начинать его изготовление, необходимо позаботиться о создании подходящих условий. В помещении не должно быть влажности и значительных перепадов температур. Также надо подготовить инвентарь для создания раствора:
- емкость из эмали либо стекла требуемого объема;
- палочка для размешивания из дерева, эмали либо стекла;
- фильтровальная бумага либо качественные салфетки.
Для изготовления камня понадобятся вода и ингредиенты, указанные в избранном рецепте. Можно воспользоваться готовым набором для производства камней, который есть в продаже. Во время процесса создания камня необходимо надеть резиновые перчатки, головной убор (платок, медицинский чепчик). Соблюдение этих мер предотвратит попадание волос в жидкость и убережет руки от воздействия концентрата. При воздействии раствора на воспаленную или пораненную кожу возникают болевые ощущения и состояние кожных покровов усугубится.
Как самостоятельно вырастить кристаллы из обычной поваренной соли и воды?
Как с помощью соли вырастить кристалл? Кристаллы получают как из поваренной соли, так и из морской. Многие предпочитают последний вариант, т. к. камни из морской соли получаются более прочные, а время созревания слегка сокращается.
Кристалл из соли
Выращивание кристалла пошагово (см. видео):
- взять чистую емкость, налить в нее воду, подвергшуюся процессу дистилляции;
- всыпать много соли (при перемешивании придется приложить усилия);
- после того, как соль перемешали, раствор нужно подержать на паровой бане;
- соленую жидкость охладить, пропустить через фильтровальную бумагу для отделения осадка;
- взять кристаллик соли, привязать к концу нити и поместить в процеженный раствор (вместо соляного кристаллика можно использовать небольшой пластмассовый шарик или кубик, предварительно замоченный в растворе и высушенный);
- противоположный край нити привязать к палочке или карандашу, длина которого превышает диаметр горлышка емкости;
- установить палочку с нитью на горловине посуды, чтобы кристаллик свисал над раствором;
- накрыть емкость бумагой или дышащей тканью;
- поставить в место, не подверженное перепадам температур.
Кристалл из соли
Уже через месяц магический кристаллик увеличится до размера боба. По истечении 3-х месяцев его диаметр достигнет 3,5 см. Далее солевой камень будет продолжать рост. За процессом выращивания кристалла удобно наблюдать, если он находится в прозрачной посуде. Когда он увеличится до нужного размера, кристалл медленно извлекают и обтирают салфеткой. Чтобы придать своему камешку прочности, следует покрыть его нецветным маникюрным лаком.
Как создать кристалл из лимонной кислоты
Метод изготовления камня из лимонной кислоты требует большего количества времени и усилий. Чтобы создать кристалл самостоятельно, необходимо взять 100 мл воды температурой 20°С и растворить в ней 130 г лимонной кислоты. Температура жидкости должна оставаться прежней, поэтому раствор в процессе приготовления необходимо подогревать. С этой целью применяют емкость с горячей водой, опуская в нее посуду с раствором и контролируя нагревание жидкости посредством градусника.
Кристалл из лимонной кислоты
Лимонную кислоту нужно периодически подсыпать в жидкость на протяжении недели, пока она прекратит растворяться. Консистенция напоминает кисель, а на дне посуды осядут мелкие кристаллики. Полученную смесь надо слить в банку через фильтровальную бумагу. Один из осевших на дно кристалликов необходимо обхватить ниткой либо леской и поместить в жидкость.
По прошествии 12 дней кристалл достигнет около 11 см в диаметре. Его можно осторожно извлечь и покрыть прозрачным маникюрным лаком. Если вы планируете вырастить свой камень большего размера, оставьте его в емкости для продолжения роста. Выращивание кристалла из лимонной кислоты представлено в видео.
Инструкция по выращиванию сладких кристаллов из сахара
Кристаллы из сахара съедобны. Для приготовления лакомства понадобятся 5 стаканов сахара, 2 стакана воды, по несколько капель пищевых красителей (по желанию), деревянные палочки, бумажные салфетки.
Чтобы делать сладости правильно, необходимо следовать инструкции:
- в эмалированной посуде подогреть ¼ стакана воды, растворить в ней 2,5 ст. л. сахарного песка;
- на салфетку высыпать пару ложек сахара, погрузить в него деревянные палочки, смоченные в приготовленном сиропе (важно, чтобы сахар покрыл палочку равномерно, чтобы кристалл вышел симметричным);
- дать палочкам полностью высохнуть;
- в кастрюле смешать 1,75 стакана воды с 1,8 стакана сахара;
- после абсолютного растворения сахара высыпать оставшийся сахарный песок в сироп, держать на огне еще 15 минут;
- взять несколько квадратных салфеток, проколоть их палочками по центру;
- сироп быстро разлить по стаканам, добавить в каждый немного красителя и поместить туда палочки, которые не должны соприкасаться с дном и краями емкостей.
Салфетки будут служить не только креплением для палочек, но и защитой сиропа от пыли и посторонних веществ. Сахарный раствор нужно выдержать около 14 дней, после чего можно извлекать домашние кристаллы и угощать родных и гостей. Если планируется давать лакомство детям, лучше не добавлять красители или использовать вместо них натуральные соки фруктов и ягод.
Из медного купороса
Волшебные кристаллы синего цвета можно изготовить дома из медного купороса. Для изготовления искусственных камней понадобятся дистилированная вода и сульфат меди, который продается в магазине для огородников. Важно, чтобы медный порошок был однородный по консистенции, имел ровный синий цвет без каких-либо вкраплений.
Кристалл из купороса
Перед началом выращивания надо приготовить раствор из 100 г купороса и горячей воды. Жидкость важно вливать постепенно, осторожно размешивая раствор. Должна получиться яркая жидкость, в которой сульфат меди больше не сможет растворяться. Полученную смесь нужно остудить, процедить и поместить в холодное место.
На следующие сутки на дне обнаружатся кристаллики. Необходимо отобрать самый крупный, обвязать его ниточкой и подвесить, погрузив в раствор. Банку нужно покрыть бумагой и выращивать камень несколько недель. Кристалл из медного купороса медленно извлекают, обмывают в холодной воде, высушивают и покрывают прозрачным маникюрным лаком (см. фото). Существуют наборы для выращивания кристаллов на основе медного купороса.
Красивые и цветные кристаллы
Как вырастить красивый кристалл? Для этого необходимо использовать алюминиевые квасцы. Это вещество реализуется через аптеки и продается по низкой цене.
Квасцы (6 ст. л.) нужно смешать с 0,5 л вскипяченной воды до их максимального растворения. После этого смесь нужно оставить на несколько суток. В это время нельзя встряхивать банку или перемешивать раствор: жидкость должна находиться в покое.
Спустя неделю на дне банки образуются кристаллики. Нужно отобрать наиболее крупный, сделать в нем отверстие и подвесить на ниточке. Кристаллик помещают в процеженный раствор, а емкость накрывают плотной бумагой. Через 2 недели камень красивой формы вырастет в несколько раз. Он выглядит весьма привлекательно и имеет ровные грани.
Для изготовления цветных кристаллов можно использовать не только пищевые красители и медный купорос. Чтобы создать красный камень, понадобится вещество под названием гексацианоферрат III (красная кровяная соль). На 100 г порошка надо взять 170 мл воды температурой 95°С и перемешать компоненты.
Для изготовления единичного камня нужно взять кристаллик поваренной соли, повешенный на ниточке, и отправить его в раствор. Чтобы вырастить сад из кристаллов-рубинов, надо положить в емкость гранитный камень. Созревание красного кристалла занимает около месяца. Когда его верхушка покажется над поверхностью воды, камешек извлекают.
Идея для бизнеса: как выращивать кристаллы рубина, сапфира и других искусственных камней?
Изготовление камней может стать неплохой идеей для бизнеса. Кристаллы не являются драгоценными, поэтому соответстующей лицензии не понадобится.
Кристаллы рубина
Для массового выращивания искусственных кристаллов нужен специальный аппарат, с помощью которого можно изготовить прочные камни различных цветов. Аппарат Вернейля, названный в честь своего изобретателя, поможет в выращивании кристаллов рубина, сапфира, изумруда, топаза, бриллианта до 30 каратов за считанные часы. Чтобы вырастить кристаллы различных оттенков, необходимо подбирать вид и состав солей – это приходит с опытом. Полученные камни отличаются прозрачностью, красивыми переливами. Они хорошо поддаются шлифовке и огранке. Аппарат для выращивания кристаллов состоит из:
- воронки, в которую помещается порошок с примесью Al₂O₃ и Cr₂O₃;
- кислородно-водородной горелки;
- железной подставки, на которой растет кристалл.
Обработка були искусственного сапфира
Бизнес по изготовлению самоцветов, в том числе рубинов, весьма прибыльный. Почему? Для производства рубина в 30 карат понадобится всего 3 часа времени, 9 кВт электроэнергии, 0,2 г окиси хрома и 6 г оксида алюминия. В общей сложности затраты на один большой камень составят около 3$. За пару месяцев работы можно окупить стартовые затраты на аппарат (36 тыс. руб.) и емкости (4 тыс. руб). Арендовать помещение необязательно, ведь выращивать кристаллы возможно в домашних условиях.
Важно найти постоянных покупателей, определить для себя рынок сбыта. Продавать свою продукцию можно ювелирным компаниям, специализированным магазинам и частным заказчикам. Сколько единиц товара нужно производить в сутки, предприниматель рассчитает после наработки клиентской базы.
Источник
4. Меры предосторожности (Техника безопасности)
НЕ ЗАБЫВАЙТЕ СОБЛЮДАТЬ ТЕХНИКУ БЕЗОПАСНОСТИ!
1. Дети должны проводить опыты по выращиванию кристаллов только в присутствии взрослых;
2. Соли необходимо держать подальше от детей и домашних животных во избежание отравления;
3. Соли и инвентарь применяемые для выращивания кристаллов нельзя использовать для приготовления и приема пищи;
4. Не принимайте пищу во время проведения опытов;
5. Избегайте попадания солей в рот и глаза, но если это произошло тщательно промойте рот и глаза большим количеством воды из под крана;
6. Опыты проводите лучше в специальной одежде, которую не боитесь испачкать, т.к. многие соли могут оставить несмываемые пятна;
7. При проведении опытов лучше всего использовать резиновые перчатки т.к. соли могут вызывать раздражение на руках, а некоторые даже являются токсичными;
8. Проявляйте осторожность при работе с горячей водой. Доставать раствор из водяной бани следует только после его остывания до температуры превышающей комнатную не более чем на 10 градусов (дождитесь остывания до 30-35 градусов);
9. Растворы солей вообще не следует вдыхать/нюхать никакими способами;
10. Храните соли и их растворы в отдельных баночках от других солей и растворов, не забывайте их подписывать;
11. Не используйте банки для выращивания разных солей, иногда соли сложно вымываются и остатки могут вступить в нежелательные реакции с другими солями;
12. При работе с газовой/электрической плитой необходимо тщательно проветривать помещения;
13. Аккуратнее с газовыми плитами, не забывайте их выключать;
14. После проведения опытов обязательно вымойте руки и очистите плиту и поверхность прилегающую к ней от возможных остатков солей;
15. Не наливайте в кастрюлю горячую воду, если ставите в неё банку с холодной водой, от резкого перепада температур стеклянная банка может лопнуть (это одна из распространенных ошибок новичков). Также в холодную воду не ставьте банку с горячей водой, результат будет тот же;
16. Не используйте железные ложки и резервуары для кристаллизации (кастрюлю для водяной бани можно любую) т.к. некоторые соли могут вступать в реакцию с железом, в следствии чего опыт может не удастся или даже навредить вам;
17. Не нагревайте обычные банки до температуры выше 70 градусов, они могут не выдержать такой температуры и лопнуть если не с первого то со второго или третьего подобного использования точно лопнут.
Источник
Как вырастить кристалл
Выращивание кристаллов в домашних условиях из различных химических элементов – очень увлекательное занятие. Для этого увлечения не нужны особо дорогостоящие вещества, правда, потребуется запастись временем и терпением, но тем занятнее будет этот процесс. Как вырастить кристалл? Ну, обо всем по порядку.
Правила выращивания кристаллов
Что же такое кристаллы? Твердые образования, залегающие глубоко в земных недрах, молекулы и атомы которых определенно расположены, образуя трехмерную кристаллическую решетку. Форма кристаллов разнообразна – не зря их называют «цветами мира камней». Самые крупные из найденных образований обнаружены в Мексике. Отдельные образцы кристаллов гипса достигают 15 м длиной и 1 м шириной, а в Южной Дакоте был найден кристалл сподумена (силикат лития и алюминия) длиной 13 м и весом около 90 т. Некоторые кристаллы настолько малы, что их можно разглядеть только в микроскоп. Японским ученым даже удалось снять на видео через электронный микроскоп процесс роста кристалла соли. Чистота этих творений природы зависит от включенных примесей других элементов, интерес представляют особо прозрачные кристаллы, которые поражают своей «игрой», преломляя свет. Недаром говорят, «кристально чистый» или «прозрачный, как кристалл». Необходимо различать два понятия – поликристаллы и монокристаллы. Различие состоит в том, что поликристаллы состоят из мелких разноориентированных монокристаллов.
Сразу стоит оговориться, что выращивание кристаллов – это также и целое научное направление. Существуют различные методы и специальные дорогостоящие технические устройства, с помощью которых реализуется этот процесс. Об этом написано много литературы, которую можно найти на просторах интернета. В нашей же статье пойдет речь о выращивании в домашних условиях несложных конфигураций с познавательной целью.
Методы выращивания монокристаллов можно классифицировать на три большие группы:
- из растворов;
- из расплавов;
- из газовой (паровой) фазы.
Распространенным методом в научных целях для получения технически важных кристаллов является выращивание из расплавов. 70% полученных образцов получают именно этим методом. Нас будет интересовать метод получения из растворов.
В домашних условиях используется в основном 2 способа выращивания:
- путем выпаривания растворителя, в котором находится искомое вещество;
- способом изменения температуры раствора, а именно охлаждением.
Вкратце, берется растворитель, например, обычная вода, готовится перенасыщенный раствор, в который помещается мелкий кристаллик (затравка). Далее вступает один из вышеназванных способов. Наиболее быстрый способ – медленное охлаждение раствора. Конечно, данное описание является обобщенным – для понимания процесса. Перед началом работ необходимо усвоить, что процесс кристаллообразования должен протекать в чистой посуде. Необходимо добиться применения максимально чистого (отфильтрованного) растворителя. Важно также исключить разнообразные вибрации и вмешательства посторонних лиц.
Кроме этого, необходимо соблюдать технику безопасности при производстве подобных опытов:
- работать в перчатках и защитных очках;
- мыть руки после завершения опытов;
- соблюдать меры предосторожности при утилизации отходов;
- исключить присутствие при проведении опытов детей и домашних животных;
- хранить материалы для опытов в недоступных местах для посторонних лиц.
Интересный факт! Для выращивания кристаллов кремния в целях производства полупроводниковых микросхем применяются особо чистые комнаты. Чистота достигается особой фильтрацией поступающего воздуха, ламинарным распределением его потока в помещении от потолка к полу (примерно за 6 сек), постоянным контролем температуры и влажности. Сотрудники, обслуживающие техпроцессы одеты в специальные костюмы (скафандры), иногда с собственной системой дыхания, исключающие попадание волос и частичек кожного покрова на кремниевые пластины. Для сравнения комната 1 класса чистоты, используемая в таком производстве в тысячу раз чище хирургической операционной. Коэффициент загрязненности в такой комнате при дыхании после курения равен 2-5, при вынимании носового платка из кармана 3-10, а при чихании 5-20. Для исключения вибраций такие комнаты имеют свой собственный виброзащитный фундамент и чаще всего расположены в районах с минимальной сейсмической активностью.
Что нужно для выращивания кристаллов в домашних условиях
Выращивание кристаллов в домашних условиях — процесс не сложный. Первым делом необходимо запастись терпением. Также потребуется чистая стеклянная посуда небольшого объема и изначальный химический материал, из которого будет изготовлен раствор. Требуется соблюсти температурный режим, причем изменение должно быть постепенным без резких скачков. Для наблюдения за опытом желательно ведения дневника, куда будут занесены ежедневные записи. Таким образом, можно провести анализ изменений во времени и получить ценный опыт. Приобрести соответствующие материалы можно в хозяйственных магазинах удобрений для растений.
Как быстро вырастить кристалл из поваренной соли и воды
Для получения кристалла из соли, как уже говорилось, потребуется время. Необходимо взять:
- чистую стеклянную посуду небольшого объема для приготовления раствора. Выбор материала посуды важен для исключения реакции рассола и удобства наблюдений за процессом;
- собственно поваренную соль;
- палочку для размешивания полученного раствора;
- кристаллик соли в качестве затравки;
- нить подвешивания затравки для равномерного образования поликристалла;
- бумажный фильтр или салфетку.
Далее в нашу стеклянную посуду наливаем чистую, лучше дистиллированную воду комнатной температуры и небольшими порциями всыпаем поваренную соль, постоянно помешивая. Когда раствор насытится, а определить этот момент можно по остаткам соли на дне, нужно нагреть наш рассол. Для этого помещаем посуду с раствором на водяную баню и размешиваем до полного растворения остатка на дне. Когда остатки соли растворятся необходимо перелить нагретый раствор, предварительно отфильтровав, в нашу искомую емкость, в которой будет выращиваться кристалл.
Совершив нехитрые манипуляции, приступаем к приготовлению затравки. Для этого выбираем небольшой кристаллик соли и привязываем его на конец нитки. Другой конец привязываем к палочке, которая позволит удержать наш кристаллик в подвешенном состоянии в центре емкости с подготовленным рассолом. В качестве затравки можно взять небольшую пластиковую пуговицу, предварительно замочив ее в рассоле и дав ей высохнуть.
Всю полученную конструкцию, предварительно накрыв бумагой во избежание попадания пыли и другого мусора, ставим в недоступное место в целях безопасности и исключения вибраций и оставляем остывать. Дальше в процесс вступают «силы природы», а нам остается наблюдать и заносить записи в дневник. При испарении раствора и для получения более крупного поликристалла допускается приготовление раствора той же насыщенности и добавление в емкость. Кристалл желаемого цвета получают на стадии приготовления рассола, добавив пищевой краситель.
Как сделать большой белый кристалл из морской соли
Образование кристалла из морской соли аналогичен вышеописанному методу получения соли. Для выращивания крупного кристалла потребуется больше времени. При этом надо следить за уровнем жидкости, не допуская оголение образца, а по мере испарения добавлять новый рассол.
Выращивания кристалла из медного купороса
В качестве сравнения предлагается вырастить кристалл из медного купороса двумя способами.
Для проведения этого опыта нам потребуется медный купорос, приобретенный в магазине удобрений. Возьмем 2 отдельные емкости вместимостью не более 200 мл. Требуется приготовить раствор в пропорции 43 г купороса на 100 мл воды для каждой емкости. Наша задача: провести наблюдение в течение 15 суток за кристаллообразованием, снять размеры выращенного образца. В первом сосуде выращивание кристалла будет происходить без затравки, соответственно, во втором с затравкой на нити.
На второй день оцениваем температурный режим. Температура нашего раствора составляем 23 градуса, что соответствует комнатной температуре окружающего воздуха. Емкости находятся вдали от нагревательных приборов, то есть в одинаковых условиях.
На 3-4 день видимых изменений не происходит.
На 5 сутки появился тонкий налет на поверхности раствора.
При замере уровня раствора на 6 день обнаружили понижение на 2 мм.
На 7 сутки наблюдаем понижение уровня на 6 мм и появлением взвеси.
В начале второй недели наблюдаем первые признаки образования кристаллов. В 1 сосуде на поверхности появилась тонкая кристаллическая пленка. Во 2 емкости заметны кристаллики на нити.
На 9 сутки уровень жидкости упал на 15 мм. Во 2 сосуде заметное увеличение кристаллов с появлением на них новых образований.
На 10 день на дне 1 сосуда появились два небольших нароста. В обеих емкостях наблюдается понижение уровня еще на 2 мм.
На 11 день на стенках сосуда процесс осаждения осадка. На нити образовалось множество кристаллов.
На 12 сутки поверхность стенок 1 емкости полностью покрылась налетом.
13-14 день в 1 сосуде наблюдается увеличение размеров кристалла (приблизительно 8 мм). Во 2 сосуде на нити 5 мм. Опыт подходит к концу, ожидаем естественное испарение раствора.
Наступили 15 сутки наших наблюдений для подведения итогов.
В обоих сосудах осталось приблизительно 25-30 мл раствора. В первом образовались 2 сростка. Первый – из 4 кристаллов плоской формы с ярко выраженными гранями, второй – из 5. Размеры сростков: 2 * 1,2 * 0,3-0,8 см и 1,8 * 1,7 * 0,4-0,8 см. На дне и стенках виден осадок пластинок, толщиной около 1 мм. Во втором сосуде на нити образовался поликристалл, состоящий из монокристаллов разной ориентации. Ширина составила около 6 мм. На протяжении всего опыта велись записи в дневник наблюдений.
Как получить красивые и цветные кристаллы
Придать кристаллу определенный цвет очень просто. На стадии подготовки раствора необходимо добавить пищевой краситель любого цвета. Цветовая насыщенность будет зависеть от количества добавляемого красителя.
Покрасить готовый кристалл тоже возможно, но покраска грозит потерей его прозрачности.
Как вырастить кристалл из сахара
Выращивание поликристалла из сахара занимательное и вкусное занятие, так как после завершения опыта им можно угостить своих знакомых на очередном чаепитии. Более того, это безопасно и познавательно для детей, присутствие взрослых понадобится только при приготовлении раствора на плите.
Получение кристаллов сахара схож со способом образования образцов из соли, поэтому разберем пропорции и некоторые нюансы приготовления. Для этого потребуется 5 стаканов сахара и 2 стакана воды. В качестве затравки приготовим шпажки, которые надо предварительно обмакнуть в заранее приготовленный сироп (1/4 стакана воды и 2 чайных ложки сахара) и равномерно обсыпать сахаром.
Затем приступаем к приготовлению раствора. Насыпаем 2,5 стакана сахара в кастрюльку с водой, постоянно помешивая на малом огне. Размешав первую порцию сахара, высыпаем остальные 2,5 стакана. Добиваемся полного растворения сахара, варим сироп (5 минут). Снимаем с плиты и даем остыть 15-20 минут. После всех «кулинарных» манипуляций разливаем сироп по стаканам и опускаем в них наши заготовленные шпажки, прикрепив их к бумаге, которой накрываем стакан. Через неделю получаем красивый сахарный кристалл, которым можно угостить своих друзей. Для получения цветных кристаллов добавляем пищевой краситель на стадии приготовления сиропа.
Кристаллы из селитры
Со способом получения кристаллов из нагретых растворов мы уже ознакомились, поэтому ограничимся пропорциями. Возьмем 100 г селитры на 50 мл воды и ставим на огонь в небольшой емкости. После растворения осадка фильтруем раствор и оставляем остывать. По мере остывания начнут образовываться кристаллы ярко-белого цвета. Для получения более крупного кристалла нужно увеличить количество раствора. Чем медленнее остывает раствор, тем лучше кристаллообразование.
Видео «Кристаллы из лимонной кислоты»
В заключение хочется пожелать успехов в опытах и обязательно соблюдать технику безопасности.
Источник