Затравочный кристалл - это маленький монокристалл, который вы помещаете в насыщенный или перенасыщенный раствор для выращивания большого кристалла. Вот как вырастить кристалл для любого химического вещества, которое растворяется в воде.
Материалы, необходимые для выращивания кристалла семян
- Химическое вещество, которое вы хотите кристаллизовать (вот некоторые рекомендуемые рецепты)
- Дистиллированная вода (водопроводная вода обычно в порядке)
- Мелкое блюдо (например, чашка Петри или блюдце)
- Источник тепла (плита, микроволновая печь или плита)
- Нейлоновая леска (например, леска)
Сделайте решение для выращивания кристаллов
В идеале вы должны знать растворимость вашего химического вещества при различных температурах, чтобы вы могли оценить, какое количество химического вещества необходимо для приготовления насыщенного раствора. Кроме того, эта информация полезна для выяснения того, что ожидать при охлаждении вашего решения. Например, если вещество гораздо более растворимо при более высокой температуре, чем при более низкой температуре, то можно ожидать, что кристаллы будут образовываться очень быстро при охлаждении раствора (например,
кристаллы сахара).Если растворимость не сильно меняется в вашем температурном диапазоне, вам придется больше полагаться на испарение, чтобы заставить ваши кристаллы расти (например, кристаллы соли). В одном случае вы охлаждаете свое решение, чтобы стимулировать рост кристаллов. С другой стороны, вы держите раствор в тепле, чтобы ускорить испарение. Если вы знаете свою растворимость, используйте эти данные, чтобы найти решение. В противном случае вот что нужно сделать:
- Нагрейте около 1/4 стакана (50 миллилитров) воды в стеклянной посуде. Металлический контейнер может реагировать с вашим химическим веществом; пластиковый контейнер может расплавиться. Предложение: вскипятить воду в микроволновой печи в стеклянной посуде, такой как духовка, например мерный стаканчик Pyrex. (Будьте осторожны, чтобы не перегреть воду. Как правило, это не проблема микроволн, которые вращают контейнер, но все равно будьте осторожны.) Для кристаллов легко выпадают из раствора, вам может понадобиться только вода, нагретая до температуры кофейника или даже горячий кран воды. Если сомневаетесь, кипятите воду.
- Размешайте в своем химическом веществе. Продолжайте добавлять его, пока он не перестанет растворяться и немного накапливаться в контейнере. Дайте пару минут. Перемешайте раствор еще раз и добавьте больше растворенного вещества (вещества, которые вы растворяете), если это необходимо.
- Налейте раствор в чашку Петри или блюдце. Только налейте прозрачный раствор в блюдо, а не любой нерастворенный материал. Вы можете фильтровать раствор через кофейный фильтр.
- Кристаллы будут образовываться по мере испарения раствора. При желании вы можете удалить кристалл до полного испарения раствора. Для этого слейте раствор и осторожно соскребите кристалл. В противном случае вы можете подождать, пока раствор не испарится. Выберите лучший кристалл и осторожно достаньте его из блюда.
Используя свой кристалл для выращивания больших кристаллов
Теперь, когда у вас есть затравочный кристалл, пришло время использовать его для выращивания большой кристалл:
Свяжите кристалл на нейлоновой леске с помощью простого узла. Вам нужен нейлон, а не «нормальная» нить или нить, потому что она пористая, поэтому она будет действовать как фитиль для вашего раствора, а также потому, что она грубая и притягивает рост кристаллов от вашего затравочного кристалла. Если контейнер, который вы используете для выращивания кристаллов, абсолютно чистый и гладкий, а линия - нейлон, ваш затравочный кристалл должен быть наиболее вероятной поверхностью для роста кристаллов.
Возможно, вам понадобится очистить маленькие канавки в затравочном кристалле, чтобы он не соскользнул с нейлоновой линии. Нейлон - не самый простой материал для завязывания узлов. Приостановить затравочный кристалл в насыщенном или перенасыщенном кристаллическом растворе, чтобы он был полностью покрыт. Вы не хотите, чтобы кристалл касался боков или дна контейнера. Если ваш кристаллический раствор недостаточно концентрирован, ваш затравочный кристалл растворится.
Вы сделали насыщенный раствор для вашего затравочного кристалла, так что вы можете использовать эту процедуру (кроме как с большим количеством воды и кристаллохимических веществ), чтобы вырастить «настоящий» кристалл.
Чтобы перенасыщить раствор, вы делаете насыщенный раствор при высокой температуре, затем медленно охлаждаете его (за некоторыми исключениями). Например, если вы растворите как можно больше сахара в кипящей водерешение будет перенасыщено к тому времени, как оно достигнет комнатная температура. Пересыщенный раствор произведет кристаллы быстро (часто в течение нескольких часов). Насыщенный раствор может потребовать дней или недель для получения кристалла.
Пусть ваш кристалл растет в спокойном месте. Возможно, вы захотите накрыть раствор кофейным фильтром или бумажным полотенцем, чтобы предотвратить загрязнение раствора пылью или чем-либо еще. Как только вы довольны своим кристаллом, удалите его из раствора и дайте ему высохнуть.