Кристаллы соли и условия их выращивания: Исследовательская работа «Выращивание кристаллов в домашних условиях» – Исследовательская работа: «Выращивание кристаллов в домашних условиях из поваренной соли»

Исследовательский проект «Выращивание кристаллов из соли в домашних условиях».

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Красноармейская основная общеобразовательная школа»

Научно-практическая конференция

«Гумбольдские чтения»

Направление: химические исследования

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА НА ТЕМУ:

Выполнила: Махометова Самира

Перфильева Валерия,

ученицы 4 класса

Руководитель: Сенечак Юлия Викторовна,

учитель начальных классов

п. Красноармейский- 2014 год

Оглавление

Введение

Глава 1. Теоретическая часть.

1. 1. Что такое кристалл?

1.2. Как растет кристалл.

1.3 Применение кристаллов.

Глава 2. Практическая часть.

2.1 Выращивание кристаллов в искусственных условиях
2.2 Результаты эксперимента
Заключение
Список литературы
Приложения

Введение

«Кристаллы, кристаллы,

Соцветья во мглу погружённой земли.

Когда расцвели вы,

На свете другие цветы не цвели.

Нацежен был мало-помалу

Из мрака лучистый хрусталь,

Чтоб стало под силу кристаллу

Вместить невместимую даль.»

Мигель де Унамуно.

Каждый день мы в своей жизни сталкиваемя с кристаллами. Где бы мы не находились дома, на улицы. В любое время года. На разных континентах.

Они повсюду.

Кристаллы льда и снега. Мы даже употребляем их в пищу. Сахар и соль. Кристаллы можно легко увидеть и без микроскопа. Они разной величины и формы. Красивые и загадочные.

Нам захотелось как можно больше узнать об этом чуде природы. Что это такое, как они появляются, какие бывают, чем они отличаются, как долго растут.

Актуальность . В ходе изучения мы узнали, что кристаллы можно вырастить самим. И этот процесс не требует особых усилий и затрат.Это и стало целью нашего исследования. В своей работе мы использовали всем известную соль.

Предмет исследования: Кристаллы соли.

Проблемные вопросы:

– Что такое кристаллы?

– Почему они растут?

– Чем нужно делать, чтобы они росли?

– Возможно ли вырастить кристаллы самим?

Цель исследования: научиться выращивать кристаллы соли в домашних условиях.

Задачи исследования:

• изучить исторические сведения о кристаллах;

• узнать о значении кристаллов в жизни человека;

• подобрать дома и в школьной лаборатории доступное оборудование и сырье для производства кристаллов;

• познакомиться и использовать необходимые меры безопасности и защиты при проведении эксперимента;

• вырастить кристаллы соли;

• изучить условия образования кристаллов, их формы, цвета;

• проанализировать полученные результаты.

Гипотеза исследования

Мы предположили, что кристаллы соли могут появляться при создании определенных условий; значит, если изменять условия и растворять соль в воде, то можно получать кристаллы в домашних условиях.

Глава 1. Теоритическая часть.

1. 1. Что такое кристалл ?

Что же такое кристаллы?

Слово “кристаллос” у древних греков обозначало лед. Кристаллами обычно называют твердые предметы, образующиеся в природных или лабораторных условиях и имеющие вид многогранников.

Кристаллы образуются чаще всего из растворов или расплавов. Все кристаллы одного вещества имеют одинаковую форму, хоть и могут отличаться размерами. Поликристаллы состоят из отдельных мелких кристалликов (кристаллитов), а монокристалл – это крупный одиночный Почти все минералы представляют собой кристаллы. Некоторые минералы образуют кристаллы, которые разглядеть можно только с помощью микроскопа.

Кристаллы характеризуются строгими геометрическими формами и ограничены преимущественно гладкими плоскими гранями. В большинстве своем кристаллы мелки, отчасти даже микроскопически малы; но встречаются и гигантские экземпляры.

Форма кристалла зависит от его внутреннего строения.

В течение долгих столетий жизнь кристаллов казалась таинственной и неразрешимой загадкой.

В 1619 г. великий немецкий математик и астроном Иоганн Кеплер (1571-1630) обратил внимание на шестерную симметрию снежинок. Он попытался объяснить её тем, что кристаллы построены из мельчайших одинаковых шариков, теснейшим образом присоединенных друг к другу (вокруг центрального шарика можно вплотную разложить только шесть таких же шариков). Кристалл чудодейственен своими свойствами, он выполняет самые разные функции.

Кристаллография – наука не новая. У её истоков стоит М. В. Ломоносов. А вот выращивание искусственных кристаллов дело более позднее.

Всем известно, что издавна люди научились выращивать искусственные кристаллы — рубины. И используют их для изготовления ювелирных украшений и в качестве опор для вращающихся деталей в часовом механизме. А еще выращивают самые твердые на свете кристаллы — алмазы. В домашних условиях можно вырастить кристаллы из соли, сахара или медного купороса.

.

1.2. Как растет кристалл.

Для образования кристаллов необходимо, чтобы ничто не мешало им свободно и всесторонне развиваться, не теснило бы их и не препятствовало их росту.

Одни вещества образуют кристаллы легко, другие с большим трудом или вовсе не образуют кристаллов. 

Если охлаждение раствора медленное, то кристаллов образуется мало, и, постепенно обрастая частичками вещества со всех сторон, они превращаются в красивые кристаллики правильной формы. При быстром же охлаждении образуется много центров кристаллизации, и кристаллы получатся неправильной формы, и к тому же слишком мелкие.

Ещё очень важно, чтобы раствор не содержал посторонних частичек (пылинок и т. д.), иначе в растворе на них начнется кристаллизация, и в результате получится то же самое, что и при быстром охлаждении раствора. 

1. 2. Применение кристаллов.

Применяют кристаллы в разных областях. Самый твердый и самый редкий из природных минералов – алмаз. Благодаря своей исключительной твердости алмаз играет громадную роль в технике. Алмазными пилами распиливают камни. Сам алмаз можно резать, шлифовать и гравировать тоже только алмазом. Наиболее ответственные детали двигателей в автомобильном и авиационном производстве обрабатывают алмазными резцами и сверлами.

Рубин и сапфир относятся к самым красивым и самым дорогим из драгоценных камней.

Вся часовая промышленность работает на искусственных рубинах. На полупроводниковых заводах тончайшие схемы рисуют рубиновыми иглами. В текстильной и химической промышленности рубиновые нитеводители вытягивают нити из искусственных волокон, из капрона, из нейлона.

Новая жизнь рубина — это, чудесный прибор наших дней. В 1960г. был создан первый лазер на рубине. Оказалось, что кристалл рубина усиливает свет. Лазер светит ярче тысячи солнц. Мощный луч лазера громадный мощностью. Он легко прожигает листовой металл, сваривает металлические провода, прожигает металлические трубы, сверлит тончайшие отверстия в твердых сплавах, алмазе. Эти функции выполняет твердый лазер, где используется рубин, гранат с неодитом. В глазной хирургии применяется чаще всего неодиновые лазеры и лазеры на рубине. В наземных системах ближнего радиуса действия часто используются инжекционные лазеры на арсениде галлия.

• Появились и новые лазерные кристаллы: флюорит, гранаты, арсенид галлия и др.

• Сапфир прозрачен, поэтому из него делают пластины для оптических приборов.

• Основная масса кристаллов сапфира идет в полупроводниковую промышленность.

Кристаллы широко применяются для воспроизведения, записи и передачи звука.

И это ещё не всё. Применение кристаллов очень разнообразно.

Глава 2. Практическая часть.

2.1 Выращивание кристаллов в искусственных условиях

Чтобы вырастить кристаллы соли, мы налили в стакан не очень горячей воды и стали насыпать в воду соль по 1 чайной ложке, помешивая, чтобы соль быстрее растворялась. Добавляли соль в воду до тех пор, пока она не перестала растворяться. Когда заметили, что кристаллы больше не растворяются, добавили последнюю ложечку соли. Раствор процедили через фильтр (мы воспользовались салфеткой, можно взять промокашку или вату). Процеживать раствор обязательно, потому что соринки могут помешать росту красивых кристаллов. Поставили раствор охлаждаться. Чем медленнее он будет остывать, тем крупнее получатся кристаллы.

Для того чтобы кристалл вырос крупным и ровным, потребовалось много времени, терпения и осторожности. За месяц — полтора можно вырастить довольно крупный кристалл. Для начала берут затравку — маленький кристаллик, который и станет центром кристаллизации. Но мы поступили проще: ниточку с маленькой гаечкой или камешком повесили на карандаше так, чтобы она погрузилась в раствор, но не касалась дна.

Поставили стакан и банку с раствором в место, где нет сквозняков. Уже через 2-3 дня грузик оброс кристаллами. Мы внимательно следили, чтобы раствора в банке хватило, для того, чтобы закрыть им кристалл: кристалл должен все время находиться в растворе. Кристаллы выросли за 2-3 недели, но их можно было бы выращивать и дольше.

Красивые кристаллы получались не сразу. Из книг мы узнали, что во время роста можно корректировать рост кристаллов, удаляя некрасивые наросты. Это делали ножом, соскабливая лишнее. Первые кристаллы, которые мы достали из раствора, очень быстро подсохли, через час покрылись белым налетом соли, а через несколько дней разрушились.

После неудачного первого опыта мы стали осторожнее. Когда кристаллы приняли красивый вид, вынули их из раствора.

2.2 Результаты эксперимента

Делая опыты с солью, мы пришли к следующим

результатам:

1. Кристалл можно вырастить, используя насыщенный раствор соли;

2. Можно создавать декоративные украшения, используя рост кристаллов;

3. Если погрузить кристалл в слабый солевой раствор, или в раствор, который не успел остыть, кристалл, к сожалению, разрушается.

Заключение.

В нашей работе мы попытались вырастить кристаллы в домашних условиях и открыть для себя этот удивительный мир кристаллов.
Мы рассмотрели вопрос о том, как растут кристаллы в природе и как можно вырастить их в домашних условиях (на примере выращивания кристаллов соли). Изменяя внешние условия выращивания можно получить кристаллы разной формы, что было подтверждено экспериментально. 

Наша тема оказалась очень интересной, и если её изучать глубже, то она будет интересна каждому. Кристаллы загадочные и очень красивые. В нашей работе мы рассказали лишь малую часть того, что известно о кристаллах и их применении в настоящее время.

Проект Выращивание кристалла соли в домашних условиях

МКОУ «СОШ С.ЛЕБЕДЁВКА» ИСКИТИМСКОГО РАЙОНА НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ

ДОКЛАД НА ТЕМУ

«Выращивание кристалла соли в домашних условиях»

Работу выполнил :

Ученик 3 «Б» класса

Ганке Тимур

МКОУ «СОШ с.Лебедёвка»

Проверил учитель начальных классов:

Фадеева Н.Н.

с. Лебедевка

Аннотация

Тема: «Выращивание кристалла соли в домашних условиях» Предмет исследования: Кристаллы соли.

Гипотеза: Я предполагаю, что в домашних условиях, действительно, можно вырастить кристаллы соли.

Цель исследования: Провести исследование по выращиванию поваренной соли в домашних условиях, научиться выращивать кристаллы соли самостоятельно.

Задачи исследования:

1.Узнать, что такое кристалл?
2. Узнать, как образуются кристаллы?
3. Подобрать необходимое сырьё для производства кристаллов.
4. Вырастить кристаллы соли .
5. Проанализировать полученные результаты.

Методы исследования:

1. Работа с источниками информации.

2. Наблюдение.

3. Эксперимент.

4. Фиксирование результатов.

Актуальность исследования:

Процесс по выращиванию кристаллов невероятно интересное и занимательное занятие. Оно позволяет каждому из нас почувствовать себя немного волшебником, творящим некое магическое чудо!

Выращивание кристалла в домашних условиях – это совсем не затратное удовольствие и абсолютно безопасное, последнее обстоятельство очень радует родителей!

Попытка поработать над этой темой поспособствует умению планировать свои действия и формированию ответственности и серьезного отношения к делу.

Кристаллы — неотъемлемая часть нашей жизни. Учёные на всем свете создают новые вещества с уникальными свойствами, без которых невозможен технический прогресс. Неотъемлемой частью нашей жизни стали приборы на основе жидких кристаллов.

Мне было очень интересно прикоснуться и хотя бы ненадолго стать частью этого загадочного и сложного мира – мира кристаллов!

Содержание

1. Введение…………………………………………… ……………………….4

2. Основная часть

2. 1. Что такое кристалл?….…………………………………………………5

   2. Способы образования кристаллов……………………………………….6

3. Практическая часть

3.1. Описание опыта………………………………… ………………..8

4. Заключение ……………………………………………………………11

5. Список литературы……………………………………………………13

Введение

Меня всегда интересовали кристаллы. Есть что-то очень манящее и завораживающее в них! А их красота и причудливость форм, размеров и цветов просто поражает!

Когда я был маленьким, я думал, что кристаллы – это обязательно какое-либо сокровище, например драгоценные камни, такие как, алмазы или самоцветы. Но однажды на уроке окружающего мира я узнал, что, оказывается и обычная снежинка или иней – это тоже кристаллы, которые образуются из паров воды! И мне стало интересно, а что такое вообще кристалл? Можно ли еще каким-либо образом получить кристалл? Ведь в природе кристаллы растут миллионы лет! А смогу ли я сам поспособствовать их появлению? И чем их нужно «кормить», чтоб они быстрее росли?

Наука не стоит на месте, и на сегодняшний день человек освоил технику по выращиванию искусственных кристаллов алмазов и рубинов. Эти, искусственно выращенные кристаллы, успешно используются при изготовлении ювелирных украшений и часовых механизмов.

А недавно, при просмотре телевизионной передачи, я узнал, что даже некоторые части организма кристалличны, например, роговица глаза. И существуют даже кристаллы, которые можно съесть! Это, всем известные, соль и сахар.

Изучением многообразия кристаллов занимается наука Кристаллография.

2. Основная часть

2.1. Что такое кристалл?

Кристаллы – в переводе с греческого языка (krystallos) «лед». Кристалл — это твердые вещества, имеющие естественную внешнюю форму правильных многогранников. Кристаллики растут, присоединяя частицы вещества из жидкости или пара.

Кристаллы бывают естественного происхождения и искусственного, выращенные в специально-созданных условиях (один из способов пополнить нехватку ресурсов). И каждый человек, при желании, может вырастить кристаллы у себя дома.

Итак, кристаллы. Какими же они бывают? Их красота и причудливость форм, размеров, цветов просто поражает!

Кристаллы, которые залегают глубоко в земле, являются бесконечно разнообразными. Размеры таких природных многогранников достигают иногда человеческого роста. Встречаются также очень тонкие кристаллы, толщина которых меньше чем у листка бумаги. Но бывают и огромные пласты, толщина которых достигает нескольких метров.

Бывают кристаллы маленькие, узкие и острые как иголки, но также могут быть громадной формы, похожие на величественные колонны.

Кристаллы бывают самой разнообразной формы. Иногда образуются дендриты — это кристаллы, похожие на веточки дерева; очень хрупкие, но очень красивые. 

Многие кристаллы идеально чисты и прозрачны, как вода. Нередко можно услышать выражение «кристально чистый».

В Москве даже есть специальный Минералогический музей, посвящённый дендритам и драгоценным камням.

2.2.Способы образования кристаллов

Существует три способа образования кристаллов в природе: кристаллизация из расплавов, из растворов и газовой сферы.

Примером кристаллизации из расплава может служить образование льда из воды (ведь вода — это расплавленный лёд), а также образования вулканических пород. 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. Они охлаждаются очень медленно. Минералы превращаются в кристаллы, когда переходят из состояния горячей жидкости в холодную твердую форму. Например, горный гранит содержит кристаллы таких минералов, как кварц, полевой шпат и слюда.

Пример кристаллизации из раствора в природе — выпадение сотен миллионов тонн соли из морской воды. Рост кристаллов на стенках трещин и полостей при гидротермальных процессах, на больших глубинах в условиях высоких давлений и температур; образование отдельных кристаллов вторичных минералов в зонах окисления рудных месторождений.

При охлаждении газа (или пара) электрические силы притяжения объединяют атомы или молекулы в кристаллическое твёрдое вещество — так образуются снежинки.

Выращивание кристаллов в промышленности.

Начиная с XIX века, появились технологии выращивания искусственных кристаллов. Некоторые из этих ювелирных камней настолько совершенны, что их крайне сложно отличить от натуральных. Синтетические кристаллы востребованы в промышленности и на рынке ювелирных изделий.

В 1902 году Огюст Вернейль смог синтезировать рубины методом плавления в пламени, положив начало промышленному синтезу ювелирных камней. Данный метод, с некоторыми изменениями, до сих пор остаётся одним из самых распространённых способов выращивания кристаллов ювелирного качества.

Особое место среди кристаллов занимают драгоценные камни, которые с древнейших времен привлекают внимание человека. Люди научились получать искусственно очень многие драгоценные камни. Например, подшипники для часов и других точных приборов уже давно делают из искусственных рубинов. Получают искусственно и прекрасные кристаллы, которые в природе вообще не существуют. Например, фианиты — их название происходит от сокращения ФИАН — Физический институт Академии наук, где они впервые были получены. Фианиты — искусственные кристаллы, которые внешне очень похожи на бриллианты.

Удивительно, но выращивать кристаллы можно не только в химических и промышленных лабораториях, но и в домашних условиях. Самые популярные вещества, из которых выращивают кристаллы дома – это поваренная соль, железный купорос и медный купорос.

Существует всего два способа выращивания кристаллов в домашних условиях:

1.Метод охлаждения насыщенного раствора;

2.Метод испарения – постепенного удаления жидкости из раствора.

Таким образом, берется нужное вещество, готовится из него перенасыщенный (концентрированный) раствор, кладется в раствор так называемая «затравка» — мелкий кристаллик, и путем прилипания молекул вещества на затравку кристаллик растет. А чтобы молекулы прилипали, нужно либо остужать воду, либо выпаривать (можно и то, и другое). Быстрый способ выращивания кристаллов – это медленное охлаждение раствора.

3. Практическая часть

3.1. Описание опыта

Для выращивания кристалла мне потребовались:

• чистый стеклянный стакан

• ложка

• леска

• соль поваренная крупного помола

• вода

• чайник

• салфетка

• миксер

• банка

• картон

• воронка

• бесцветный лак (для покрытия готового кристалла)

Этап 1:

Начальный этап эксперимента предполагает кипячение жидкости. Я налил в чайник воды и вскипятил ее. Затем наливаем кипячёную воду в банку, в которой в дальнейшем будем готовить насыщенный раствор соли.

Далее готовим насыщенный раствор соли. Сначала я всыпал пол стакана соли. Вода растворила соль полностью, была прозрачная, без крупинок и тогда я добавил еще четверть стакана. Таким образом, я растворял в воде поваренную соль до тех пор, пока она не перестала растворяться, и стала оседать на дно банки.

Этап 2:

Насыщенный раствор переливаем из банки в чистый стакан, где в дальнейшем будет производиться рост кристаллов. Раствор необходимо процедить через фильтр. Процеживать раствор нужно обязательно, потому что любые соринки, образовавшиеся в процессе смешивания воды и соли, могут помешать росту красивых кристаллов.

Затем стакан с процеженным раствором накрываем и ставим в темное место, где нет сквозняков. Раствор я оставил охлаждаться на сутки. (Чем медленнее он будет остывать, тем крупнее получатся кристаллы).

Этап 3:

На следующий день на дне стакана я обнаружил множество красивых кристаллов. Один из них мне и понадобится в качестве «затравки» для моего будущего кристалла. «Затравка» — это самый большой кристалл, который я буду опускать в раствор, и на который будут нарастать новые слои кристаллов.

Итак, берем стакан с насыщенным раствором и на время сливаем его из стакана в какую-нибудь другую емкость. А из массы кристаллов, которые образовались на дне стакана за сутки, выбираем самый красивый и подходящий по форме кристалл, тот, который проще всего будет подвязать на леску. Для подвешивания кристалла-«затравки» лучше брать не нитку, а тоненькую леску, потому что леска не растворится в растворе и не обрастет толстым слоем мелких кристалликов в процессе роста основного.

После того, как я привязал кристаллик-«затравку» на леску, я взял чистый стакан и перелил в него насыщенный раствор соли. Леску можно подвязать на обычный карандаш и опустить кристаллик в раствор, но я решил немного помудрить и придумал такую схему: вырезал из плотного картона круг, диаметром таким же, как и стакан, в который перелил насыщенный раствор. В центре этого картонного круга я проделал дырочку, продел в нее леску с кристалликом и закрепил на обратной стороне зубочисткой, оставив такой размер лески, который позволил мне опустить кристаллик на нужную глубину стакана с раствором так, чтобы он не касался стенок и дна стакана. Затем я накрыл стакан этим картонным кругом с приделанной к нему леской и кристалликом. Сделал я все это для того, чтобы в стакан не попадали грязь и пыль.

Этап 4:

Теперь нам остается только наблюдать за ростом кристалла. Стакан с кристаллом нужно поставить в такое место, чтобы не было сквозняка, вибрации и прямого солнечного света.

Прошла неделя, и мой кристалл немного подрос! Рост происходит потому, что вода из раствора постепенно испаряется, тем самым увеличивая концентрацию раствора. И излишек вещества, который не может раствориться оседает на «затравке». Если бы я не поместил в стакан леску с «затравкой», то кристаллы начали бы выпадать на стенках или на дне стакана.

Прошло еще 2 недели. Мой кристалл становится все больше. Во время роста кристалла я заметил, что воды в стакане становится меньше и меньше, она испарялась и за счет этого мой кристалл рос.

Через месяц я обнаружил, что воды в стакане почти не осталось. А ведь без воды дальнейший рост кристалла невозможен. Поэтому я снова приготовил насыщенный раствор соли способом, описанным мною ранее, и долил его в стакан с растущим кристаллом. Обязательно стоит сказать о том, что свежеприготовленный насыщенный раствор соли ни в коем случае нельзя добавлять в стакан с кристаллом горячим или сильно теплым. Его необходимо остудить до той температуры, при которой кристалл рос ранее. Иначе можно загубить все дело, ведь подросший кристалл растворится в горячей воде.

Этап 5:

Итак, прошло ровно 105 дней. Мне удалось вырастить соленой кристалл! Как же я был рад! Он мне казался самым красивым на свете, ведь изо дня в день я наблюдал за его ростом, волновался, все ли я правильно делаю, переживал за итоговый результат моих трудов…

Конечно, мой кристалл далек от идеальной формы. У меня получилось вырастить поликристалл, т.е. много маленьких, сросшихся между собой кристаллов.

Когда я решил, что мой кристалл достаточно подрос и пора завершать процесс выращивания, я вытащил из насыщенного раствора кристалл и высушил его поверхность салфеткой.

Далее кристалл необходимо покрыть одним или двумя слоями бесцветного лака для ногтей. Это нужно сделать обязательно для того, чтобы кристалл со временем не высыхал и не разрушался. После того, как лак хорошенько подсох, кристалл можно брать в руки.

Мой первый, самостоятельно выращенный кристалл готов!

4. Заключение

Мир кристаллов завораживает и необычайно манит! Кристаллы невероятно красивы и важны для жизни человека.

В ходе проектной работы я узнал, что кристалл – это твердое состояние вещества, что он имеет определенную форму, цвет и определенное количество граней. Кроме этого, я узнал, как образуются кристаллы.

В результате проведенного мною опыта, я исследовал такое важное свойство кристаллов, как способность расти в искусственной среде. Тем самым, полностью подтверждается выдвинутая мною гипотеза: мне удалось вырастить кристалл поваренной соли и в домашних условиях! Быстрее и легче кристалл растёт тогда, когда в насыщенный раствор помещается кристалл — «затравка». 

Выращивание кристаллов — процесс занимательный, но требующий бережного и осторожного отношения к своей работе.  Кристаллы могут расти за счет добавления новых слоев, если есть нужное вещество (то есть, чтобы кристалл «рос» красивым за ним нужно ухаживать: убирать соринки, добавлять новый раствор).

Кристаллы растут из растворов, когда испаряется вода.

Чем медленнее остывает раствор, тем крупнее получаются кристаллы.

Кристаллы очень капризны, требуют бережного к ним отношения, четкого соблюдения температуры раствора и последовательных действий при его выращивании.

И, если всё выполнено верно, терпеливо и бережно, выращенный кристалл порадует своей красотой, необычной формой, цветом, размером.

Кристаллы, полученные в процессе выращивания из соли имеют практическую значимость. Ведь их можно применять для украшения интерьера помещений, для создания разнообразных декоративных композиций. Выращенные кристаллы в виде разнообразных цветов, фигурок, веточек можно использовать для изготовления сувениров и подарков для друзей и знакомых. Кроме этого, результаты исследования могут быть использованы на уроках окружающего мира, химии и технологии, на внеклассных мероприятиях, на занятиях по внеурочной деятельности

Мы живем в мире кристаллов. Наши дома и города построены из камня и металла, т.е. в основном из кристаллов. Мы ходим по кристаллам, добываем кристаллы из земли, создаем изделия из кристаллических материалов, едим кристаллы, лечимся кристаллами и даже сами частично состоим из кристаллов. Из кристаллов делают очень много нужных вещей. Например, полупроводниковые кристаллы применяются в радиотехнике, камни в часах — тоже кристаллы. У кристаллов много применений.

И сейчас, когда на улице царствует волшебница-зима, стоит лишь оглянуться и, в мгновение ока, мы окажемся в волшебном мире загадочных, неповторимых и потрясающе-красивых кристаллов!!!

5. Список литературы

1. Петров К.Н. « Кристаллизация» -Москва, Просвещение ,2010.

2. Шалаева Г.П. «Справочник школьника»- Форум 2009.

3. «Большая энциклопедия школьника» Москва 2001.

4. М.П. Шасколинская. Кристаллы.: Москва. — Наука. Физико-математическая литература, 1995г.

5. Универсальная школьная энциклопедия для детей «Аванта +». 2004 год. www. venda. Ru

6. «Хочу всё знать. Занимательная химия». И.А.Леенсон.1 996 год.

7. Энциклопедический словарь химика. М.: Педагогика. 1990.

8. Интернет ресурсы:
http://course-crystal.narod.ru/p31aa1.html: Мир кристаллов

в домашних условиях, как покрасить, где хранить.

Многие любуются гранями драгоценного камня, всматриваясь в их причудливое сверкание в лучах света. Камень, который огранила сама природа – это кристалл, и для того, чтобы иметь это чудо у себя дома, вовсе не обязательно отправляться в пещеру. Важно просто знать секрет, как вырастить кристалл из соли или другого минерала у себя дома. Ничего затруднительного в этом искусстве нет, реально каждый раз пробовать себя в создании новых кристаллов, и даже если материал для них выбран один и тот же, результат получится разным и интересным. Выращивание кристаллов дома – увлекательное и несложное занятие.

Что понадобится для работы

Для выращивания кристаллов дома понадобится ровно то, что имеется для их роста в природе: вода и соль. Наиболее доступный материал – пищевая соль, однако в химии имеются и другие вещества, называемые солями. Под это определение подходят и медный купорос, и гипосульфит натрия, из которых также получится вырастить чудесные кристаллы. В ход идут марганцовка, лимонная кислота, жжёные квасцы, свекловичный сахар и многие другие вещества, применяемые в обиходе.

Самый простой вариант – вырастить кристалл из соли мелкого помола, пищевой, не йодированной. Химическая формула такой соли – NaCl. У йодированной соли формула сложнее из-за включения йодатов и йодидов калия или натрия, поэтому её стоит оставить для последующих экспериментов.

Материалы

Кроме соли для выращивания кристаллов нужна вода. Лучше всего использовать дистиллированную воду – для чистоты эксперимента. Если таковой не найдётся в доме, хорошо использовать фильтрованную воду.

Также понадобится емкость, инертная к агрессивным химическим веществам, ведь именно таким можно называть насыщенный раствор соли. Проще всего приспособить стеклянную банку, так как через неё хорошо наблюдать процесс роста кристалла.

Основой или каркасом для кристаллов может стать обычная крупинка или кристаллик соли, нитка, веточка, проволока. Из проволоки удобно скрутить фигурный каркас, на котором осядет несколько прозрачных кубиков соли, нитка аналогично обрастёт несколькими кристалликами, а вот из одной крупинки реально получить единственный красивый кристалл, однако есть большой риск, что это основание растворится раньше, чем начнётся процесс кристаллизации. Это может случиться, если раствор соли окажется недостаточно насыщенным.

Подкрашенные кристаллы из соли удастся получить, если добавлять к ним пищевые красители. Сохранить шедевр получится при помощи бесцветного лака для ногтей.

Инструмент

В качестве инструмента для выращивания кристаллов можно выделить ложку или палочку для перемешивания раствора, ёмкость для его приготовления, марлю для фильтрования, бумагу для промокания готового шедевра, когда он вынимается из воды. Проволоку, используемую для каркаса, лучше выбирать с лаковым покрытием, чтобы не произошло химической реакции с металлом.

Как вырастить кристалл в домашних условиях

Сделать удивительный прозрачный камень или россыпь небольших камешков получится из обычной соли, которую употребляют в пищу. Главное – правильно рассчитать пропорции насыщенного раствора, чтобы процесс кристаллизации начался.

Из поваренной соли и воды

Чтобы раствор из этих ингредиентов вышел насыщенным, нужно взять на 100 мл воды 40 г соли. Рекомендуется воду отфильтровать и нагреть, после чего засыпать туда соль и перемешать. Если обнаружатся посторонние включения, которые не растворятся, жидкость придётся пропустить сквозь фильтр вторично.

Всё выливается в банку, куда опускается основа для кристалла:

• крупинка соли;
• нитка;
• проволока и т.д.

Далее нужно аккуратно поместить ёмкость с раствором и основой в такое место, где не будет встрясок и вибрации, резких перепадов температуры и влажности. Все эти требования – в разумных пределах: многим удаётся вырастить кристаллы из соли на кухне, а именно там чаще всего меняется и влажность, и температура.

Ждать результата придётся несколько дней. Для основы из кристаллика соли это будет большой прозрачный кубик. На нитке или проволоке появится гирлянда из небольших кубиков. Если раствор перенасыщенный, то на дне банки образуется что-то вроде фантастического ландшафта, переливающегося «ледяными» гранями.

Из морской соли

Выращивать кристаллы получится и из морской соли. Так как мы не знаем, что именно входит в купленную в аптеке соль, то готовить насыщенный раствор будем постепенно. В отмеренное количество воды соль нужно добавлять порциями, например, ложкой и ею же перемешивать. Добавлять соль нужно до того момента, пока она не прекратит растворяться. Далее всё делается аналогично предыдущему пункту.

Цветной кристалл

Чтобы получить цветные кристаллы, можно пойти двумя путями: изменить вещество с поваренной соли, на медный купорос или марганцовку. Если же использовать соль, то в неё стоит добавить пищевой краситель. Когда его нет, выручает прозрачный лак с оттенком, которым покрывается уже вытащенный из раствора и обсушенный бумагой кристалл.

Способы выращивания кристаллов из соли

Получить из одного и того же вещества разные кристаллы получится, хотя соль даёт «камни» в виде кубиков, готовая работа может дать неожиданные результаты. Интересно смотрятся кристаллы, состоящие из нагромождения кубиков разной величины. Вырастить такую «конструкцию» – вполне реально. Намного сложнее даже получить монокристалл, на поверхности которого не появится дополнительных наростов.

Кристалл с множеством граней

Многогранный соляной кристалл получится вырастить на проволоке или нитке. Аналогично можно вырастить кристалл из соли, взяв за основу несколько её крупинок. На каждой будет расти свой кристалл, и если она окажутся рядом, их грани могут причудливо пересекаться. Подобная волшебная картина напомнит удивительные самородки драгоценных минералов, которые попадались счастливым геологам в пещерах и при изыскательских раскопках.

Один большой кристалл

Эта задача несколько труднее. Здесь выращивание кристалла потребует ухода за его поверхностью. Если получилось ввести основу в виде крупинки соли, и она не растворилась – это уже удача. Лучше отломить кристалл с проволоки или нитки из прошлого опыта и поместить его как основу для выращивания большого кубика. Из-за загрязнений в исходном сырье могут на гранях образовываться отдельные мелкие кристаллы. Их придётся счищать.

Чем покрыть и как хранить изделие

Если удалось вырастить кристалл из соли, когда-то придёт время его доставать. Обязательно нужно осушить его от всякой влаги. Соляные кристаллы её боятся, так как их материал хорошо растворяется в воде. Спасти от нежелательного эффекта способно защитное покрытие, например, бесцветный прозрачный лак для ногтей.

Кристаллы из соли – хрупкие, поэтому их стоит оберегать от ударов и прочих сильных механических воздействий.

Видео: кристалл из соли

Как правильно вырастить кристалл из соли, как его дополнительно украсить и уберечь от воздействий времени, можно узнать из видеоматериалов. Также можно полюбоваться прекрасными образцами, выращенными любителями столь интересного искусства, и вдохновиться на аналогичные подвиги.

Как вырастить кристалл из соли – весь процесс выращивания в домашних условиях

Из этой статьи вы узнаете о перенасыщенных растворах и о том, как вырастить кристалл из соли. (на фото изображен кристалл квасцов, выращенный по описанной ниже методике).

Шаг 1: Понимание процесса

Что происходит при растворении соли в воде? Добавьте несколько ложек соли в воду, размешайте, пока вся соль не исчезнет. Здесь соль является растворенным веществом, а вода – растворителем. Вместе они образуют раствор. Настает момент, когда он содержит больше растворяемого вещества, чем может принять. Это насыщенный раствор. Когда вещество полностью распалось, вы не сможете его видеть. Но вы можете видеть растворяемое вещество в насыщенном растворе, потому что это вещество перестает растворяться.

Перейдя по ссылке ниже, вы увидите график зависимости растворимости конкретного вещества от температуры. Мы будем использовать эту зависимость для создания кристаллов.

ссылка

Шаг 2: Необходимые материалы

Для эксперимента по выращиванию кристаллов в домашних условиях вам понадобятся:

• Пара перчаток (рекомендуется надевать при работе с бурой).
• Бура. Можно использовать квасцы, сульфат магния и любую другую соль, растворимую в воде.
• Цилиндрический пластиковый контейнер, желательно прозрачный.
• Пищевой краситель (не обязательно).
• Вода и сосуд, в котором можно кипятить воду.
• Линейка (подойдет и любая палочка), нитка и ножницы.
• Сито (не обязательно).

Шаг 3: Готовим растворитель

Заполните пластиковый контейнер на 3/4 водой. Перелейте эту воду в сосуд для кипячения. Доведите воду до кипения.

На данном этапе мы нагреваем растворитель, чтобы увеличить растворимость в нем соли, то есть создаем перенасыщенный раствор, в котором растворяется больше соли, чем при комнатной температуре.

Шаг 4: Добавляем растворяемое вещество

При работе с агрессивными или опасными солями нужно пользоваться резиновыми перчатками!

Ложкой постепенно добавляйте соль в кипящую воду. После того, как вода закипела, не выключайте огонь: пусть раствор кипит. Добавляя соль, постоянно помешивайте раствор.

Наступит момент, когда вы не сможете больше растворить соль в воде. На этой стадии раствор достиг насыщения при повышенной температуре, но находится в состоянии перенасыщения по отношению к комнатной температуре.

Выключите огонь. Добавьте в раствор небольшую щепотку пищевого красителя.

После этого, перелейте раствор обратно в пластиковый стакан через сито, чтобы избавиться от нерастворенной соли.

Шаг 5: Делаем основу

Выполнив предыдущие шаги, возьмите кусок нити подходящей длины и привяжите его к линейке (палочке), как показано на рисунке. Погрузите нить в раствор как можно глубже, а линейку, с привязанным концом нити, положите на стакан. Нить не должна касаться стенок или дна стакана.

После этого поставьте стакан в спокойное место на ночь. Под спокойным местом подразумевается отсутствие вибрации.

Нить будет являться основой (так сказать, ядром), на которой будут образовываться солевые кристаллы. Это похоже на процесс образования перистых облаков за счет присутствия частиц пыли в атмосфере.

Шаг 6: Плоды труда

Через некоторое время вы заметите, что вокруг нити вырос кристалл! Волшебный кристалл! Отвяжите конец нити от линейки и обрежьте лишнее. Добавьте вновь созданный кристалл в свою хрустальную коллекцию!

При снижении температуры раствора, снижается его растворимость. Получается, что соли, которая растворялась в растворителе при более высокой температуре, теперь некуда деваться, т.к. растворимость уменьшилась. По этой причине соль кристаллизуется из раствора вокруг нити (как облака). Это постепенный и медленный процесс, поэтому не рекомендуется ставить раствор в холодильник для охлаждения, а лучше его оставить при комнатной температуре. Кроме того, нужно избегать вибрации или ударов, т.к. это нарушит процесс выращивания кристаллов из поваренной соли. Чем меньше вибрация, тем большего размера кристаллы получаются.

Теперь вы знаете как сделать кристалл из соли дома своими руками. Добавьте в раствор красного красителя, а вместо нити используйте оловянную проволоку, изогнутую в виде сердца. Вы получите красный соляной кристалл в форме сердца! Подарите его своей девушке или маме!

Выращивание кристаллов. Как вырастить кристалл. Кристаллы поваренной соли, кристаллы медного купороса

Выращивание кристаллов.Что нужно знать!

Выращивание кристаллов — процесс очень интересный, но бывает достаточно длительным. Полезно знать, какие процессы управляют его ростом; почему разные вещества образуют кристаллы различной формы, а некоторые их вовсе не образуют; что надо сделать, чтобы они получились большими и красивыми.
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).

Выращивание кристаллов в домашних условиях производят разными способами. Например, охлаждая насыщенный раствор. С понижением температуры растворимость веществ уменьшается (в основном, это касается безводной соли), и они, как говорят, 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.

Кристалл сахара

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 либо подвесить в насыщенном растворе на тонкой прочной нитке, либо 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 исходный кристаллик имел неправильную форму, он рано или поздно сам выправит все свои дефекты и примет форму, свойственную данному веществу, например превратится в октаэдр, если используете соль хромокалиевых квасцов, ромб — если используете медный купорос.

Кристаллы
калий-алюминиевых квасцов

Выращивание кристаллов — процесс занимательный, но требующий бережного и осторожного отношения к своей работе. Теоретически размер кристалла, который можно вырастить в домашних условиях таким способом, неограничен. Известны случаи, когда энтузиасты получали кристаллы такой величины, что поднять их могли только с помощью товарищей.

Но, есть некоторые особенности их хранения (конечно каждая соль и вещество имеют свои особенности). Например, если кристаллик квасцов оставить открытым в сухом воздухе, он, постепенно теряя содержащуюся в нём воду, превратится в невзрачный серый порошок. Чтобы предохранить его от разрушения, можно покрыть бесцветным лаком. Медный купорос и поваренная соль — более стойки и Вы смело можете с ними работать.

Как вырастить кристалл

Кристалл йодида калия
(KI)

Вырастить кристалл можно из разных веществ: например из сахара, даже каменные — искусственное выращивание камней, с соблюдением строгих правил по температуре, давлению, влажности и других факторов (искусственные рубины, аметисты, кварц, цитрины, морионы).
В домашних условиях, конечно, всего этого у нас не получится, поэтому поступим другим образом. Будем выращивать кристаллы соли. У всех у нас есть дома обычная пищевая соль (как наверное, знаете, что её химическое название хлорид натрия NaCl). Подойдёт и любая другая соль (соль — с химической точки зрения), например, можно получить красивые синие кристаллы из медного купороса или или любого другого купороса (например железного). Можно использовать квасцы (двойные соли металлов серной кислоты), тиосульфата натрия (раньше использовался для изготовления фотографий). Для всех этих солей (да и вообще для соли) не требуется особых каких-то условий: сделали раствор, опустили туда «зародыш» (всё это подробно описано ниже) и растёт он себе, каждый день прибавляя в росте.
Да, не следует раскрашивать раствор, где растёт Ваш кристалл, например красками или чем нибудь подобным, — это лишь испортить сам раствор, а кристалл всё же не покрасит! Лучший способ получить цветные кристаллы — это подобрать нужную по цвету соль! Но будьте внимательными: например кристаллы жёлтой кровной соли имеют красно-оранжевый цвет — а раствор получается жёлтым.
Вот теперь можем приступить!

Выращивание кристаллов поваренной соли

Кристаллы поваренной соли
(NaCl)

Кристаллы поваренной соли — процесс выращивания не требует наличия каких-то особых химических препаратов. У нас всех есть пищевая соль (или поваренная соль), которую мы принимаем в пищу. Её также можно назвать и каменной — всё одно и то же. Кристаллы поваренной соли NaCl представляют собой бесцветные прозрачные кубики. Начнём. Разведите раствор поваренной соли следующим образом: налейте воды в ёмкость (например стакан) и поставьте его в кастрюлю с тёплой водой (не более 50°С — 60°С). Конечно, в идеальном варианте, если вода не будет содержать растворённых солей (т.е. дистиллированная), но в нашем случаем можно воспользоваться и водопроводной. Насыпьте пищевую соль в стакан и оставьте минут на 5, предварительно помешав. За это время стакан с водой нагреется, а соль растворится. Желательно, чтобы температура воды пока не снижалась. Затем добавьте ещё соль и снова перемешайте. Повторяйте этот этап до тех пор, пока соль уже не будет растворяться и будет оседать на дно стакана. Мы получили насыщенный раствор соли. Перелейте его в чистую ёмкость такого же объёма, избавившись при этом от излишек соли на дне. Выберите любой понравившийся более крупный кристаллик поваренной соли и положите его на дно стакана с насыщенным раствором. Можно кристаллик привязать за нитку и подвесить, чтобы он не касался стенок стакана. Теперь нужно подождать. Уже через пару дней можно заметить значительный для кристаллика рост. С каждым днём он будет увеличиваться. А если проделать всё то же ещё раз (приготовить насыщенный раствор соли и опустить в него этот кристаллик), то он будет расти гораздо быстрее (извлеките кристаллик и используйте уже приготовленный раствор, добавляя в него воды и необходимую порцию пищевой соли). Помните, что раствор должен быть насыщенным, то есть при приготовлении раствора на дне стакана всегда должна оставаться соль (на всякий случай). Для сведений: в 100г воды при температуре 20°С может раствориться приблизительно 35 г поваренной соли. С повышением температуры растворимость соли растёт.
Так выращивают кристаллы поваренной соли (или кристаллы соли, форма и цвет которых Вам больше нравится)

Выращивание кристаллов медного купороса

Кристаллы медного купороса — выращиваются подобным образом, также, как с поваренной солью: сначала готовится насыщенный раствор соли, затем в этот раствор опускается понравившийся маленький кристаллик соли медного купороса.
Внимание! медный купорос- — химически активная соль! Поэтому для удачности опыта в этом случае воду нужно взять дистиллированную, т.е. не содержащую других растворённых в ней солей. Из под крана воду тоже лучше не брать, так как она во-первых содержит растворённые соли, во-вторых может быть сильно хлорированной. Примеси (особенно карбонаты в жёсткой вроде) вступают в химические реакции с медным купоросом, из-за чего раствор сильно портится
Если всё в порядке, — продолжим. Если Вы решили не переливать раствор из ёмкости, в которой первоначально рос маленький кристаллик, тогда подвесьте кристаллик, что бы он не касался других кристалликов, оставшихся на дне!

Выращивание кристаллов производят не только из растворов, но и из расплавов соли. Ярким примером могут служить жёлтые непрозрачные кристаллы серы, имеющие форму ромба или вытянутых призм. Но с серой, особо, работать не советую. Газ, образующийся при её испарении, вреден для здоровья.
Можно избежать роста отдельных граней кристаллика. Для этого эти грани надо нанести раствор вазелина или жира.

Выращивание кристаллов меди

: Кристаллы меди (Cu)

Теперь вырастим красные кристаллы меди. Нам необходимы медный купорос, поваренная соль, стальная пластинка по форме сечения ёмкости (немного меньшего периметра. Можно использовать стальную стружки или кнопки), где будут расти кристаллы меди и кружок из промокательной бумаги в форме сечения. Итак, положите немного медного купороса на дно пузырька (желательно равномерно по площади). Сверху насыпьте поваренной соли и закройте всё это вырезанным кружком бумаги. На неё положите железную пластинку (или засыпьте стальной стружкой). Всё это вместе надо залить насыщенным раствором поваренной соли (такой раствор мы готовили из поваренной соли). Оставьте ёмкость приблизительно на неделю. За это время вырастут иглоугольные красные кристаллы меди. Когда идёт процесс роста старайтесь не переносить ёмкость, а также очень нежелательно изымать кристаллики из раствора.

Можно вырастить кристалл разноцветным и многослойным. Их получают путём приготовления растворов квасцов (двойные соли серной кислоты) и переносят поочерёдно выращиваемый кристаллик из одного раствора в другой.

Если смешать горячие концентрированные растворы сульфатов алюминия Al₂(SO₄)₃ и калия K₂(SO₄), а полученный раствор охладить, то из него начнут кристаллизоваться квасцы — двойной сульфат калия и алюминия 2KAl(SO₄)₂•12Н₂О. Квасцы растворяются в воде так: 5,9 г на 100 г воды при 20 °С, но уже 109 г — при 90 °С в пересчёте на безводную соль. При хранении на воздухе квасцы выветриваются. При температуре 92,5 °С они плавятся в своей кристаллизационной воде, а при нагревании до 120 °С обезвоживаются, переходя в жжёные квасцы, которые разлагаются лишь при температуре выше 700 °С. Молекулы воды, входящие в состав квасцов, связаны химической связью с ионами калия и алюминия, поэтому соли квасцов имеют формулу, которую правильнее записывать в виде комплексной соли [K(H₂O)₆][Al(H₂O)₆](SO₄)₂.

Кое-что о жидких кристаллах

Жидкие кристаллы — это вещества, которые ведут себя одновременно как жидкости и как твёрдые тела. Молекулы в жидких кристаллах, с одной стороны, довольно подвижны, с другой — расположены регулярно, образуя подобие кристаллической структуры (одномерной или двумерной). Часто уже при небольшом нагревании правильное расположение молекул нарушается, и жидкий кристалл становится обычной жидкостью. Напротив, при достаточно низких температурах они замерзают, превращаясь в твёрдые тела. Регулярное расположение молекул в жидких кристаллах обусловливает их особые оптические свойства. Их свойствами можно управлять, подвергая действию магнитного или электрического поля. Это используется в жидкокристаллических индикаторах часов, калькуляторов, компьютеров и последних моделей телевизоров.

Итак, процесс выращивание кристаллов в домашних условиях разделим на основные этапы:

Этап 1: Растворить соль, из которой будет расти кристалл, в подогретой воде (подогтерть нужно для того, чтобы соль 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!). Рекомендую использовать дистиллированную воду (т.е. не содержащую примесей других солей)
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 (этап 3). Кристаллик опустите в насыщенные раствор.
Этап 4: Перенесите ёмкость с насыщенным раствором и кристалликом в место, где нет сквозняков, вибрации 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 пару дней.

Важно помнить!

1. кристаллик нельзя при росте без особой причины вынимать из раствора
2. не допускать попадание мусора в насыщенные раствор, наиболее предпочтительно использовать дистиллированную воду
3. следить за уровнем насыщенного раствора, периодически (раз в неделю или две) обновлять при испарении раствор

Графики растворимости соли в воде

Выращивание кристаллов. ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ!

Выращивание кристаллов соли в домашних условиях

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 42» г.Тюмень ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА Тема: «Выращивание кристаллов соли в домашних условиях» Выполнила ученица 4 «Б» класса Лукина Юля Тюмень 2016

Тема: Выращивание кристаллов соли в домашних условиях

Гипотеза : в домашних условиях действительно можно вырастить кристаллы соли.

Цель данного проекта : провести исследование по выращиванию поваренной соли в домашних условиях.

Задачи исследования:

1. изучить исторические сведения о соли;

2. узнать о значении соли в жизни человека;

3. подобрать дома доступное оборудование и сырье для производства кристаллов; 4. познакомиться и использовать необходимые меры безопасности и защиты при проведении эксперимента;

5. вырастить кристаллы соли;

6. проанализировать полученные результаты.

Задачи исследования:

• изучить исторические сведения о соли;
• узнать о значении соли в жизни человека;
• подобрать дома доступное оборудование и сырье для производства кристаллов;
• познакомиться и использовать необходимые меры безопасности и защиты при проведении эксперимента;
• вырастить кристаллы соли;
• проанализировать полученные результаты.

Методы исследования анализ литературы; наблюдение; практический; исследовательский; . Объект исследования : кристаллы. Предмет исследования : процесс кристаллизации. Практическое значение исследования состоит в том, что оно может быть использовано на уроках окружающего мира, во внеклассных мероприятиях .

Актуальность

• Выращивание кристаллов по истине увлекательное занятие и, пожалуй, самое

простое, доступное и недорогое для большинства начинающих химиков,

максимально безопасное с точки зрения техники безопасности, что немаловажно

для тех, кто проводит эксперименты дома.

• Тщательная подготовка и выполнение оттачивают навыки в умении аккуратно

обращаться с веществами и правильно организовывать план своей работы. А

также неотъемлемой частью нашей жизни стали приборы на основе жидких

кристаллов, поэтому эта тема актуальна для современного человека

Содержание

• Введение………………………………………..7
• Глава I. Cоль: история происхождение………8
• Глава II. Виды солей………………………….. 9
• Глава III. Выращивание кристаллов соли
• (Практическаячасть)……… ………..13 Заключение……………………………………..1 9

Введение

• Предположений происхождения соли на планете Земля много. В научной теории говориться о том, что вначале вся наша планета была одним большим океаном. Вода в океанах солёная. По своему происхождению соль является морским осадком. Залежи каменной соли в различных частях земли образовались многие миллионы лет назад в результате испарения морской воды под действием солнца. Доказано, что 70 % всех мировых запасов соли образовалось в те времена, когда климат на Земле был умеренно тёплым. Имеются свидетельства того, что добыча поваренной соли осуществлялась ещё 3 – 4 тысячи лет до нашей эры. Соль выпаривали из морской воды, добывали из недр земли .

• Глава I. 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 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.
• соли. С предгорий Урала соль отправлялась в Москву, Казань, Нижний Новгород, 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. Баскунчак представляет собой своеобразное углубление на вершине солёной горы, уходящей основанием на тысячи метров в глубь земли. 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. Добыча поваренной соли ведётся 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.

Глава II. Виды солей

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 — снимают стресс — способствуют заживлению ран — укрепляют иммунитет — 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.

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. 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.

Глава III. Выращивание кристаллов соли

• (Практическая часть)

• В домашних условиях можно вырастить кристаллы из соли, сахара,

медного купороса и буры.

• Я провожу эксперимент по выращиванию кристаллов поваренной соли

и морской соли. Эксперимент начала 4 февраля 2016 года.

• Наливаю чистую, нагретую до 40 градусов воду в стеклянную банку.
• Добавляю 3 ч. ложки поваренной соли, размешиваю соль в банке в

течении 5 минут. Соль добавляю несколько раз по мере её

растворения до тех пор, пока соль больше не растворяется и остаётся

на дне банки. Значит, раствор насыщен.

1 Насыщенный раствор процеживаю через фильтр (процедить нужно обязательно, потому что соринки могут помешать росту красивых кристаллов). Выбрала из остатков нерастворенной соли самый большой кристаллик.

Привязала на нитку, закрепила на карандаш затравку (кристаллик соли) и опустила в насыщенный соляной раствор, так, чтобы он не касался стенок и дна банки.

Сверху закрыла салфеткой, чтобы не попадала пыль и оставила банку при комнатной температуре.

И жду результата. 4 марта кристаллы выросли до определённого размера.

А 17 марта кристаллы достали из солевого раствора и размеры их составили:

поваренная соль – 2 см, морская соль – 2 см.

Заключение

Всем известно, что соль хорошо растворяется в воде, что она широко

используется при приготовлении пищи, в медицине, в косметологии.

Но, при более внимательном изучении соли, я поняла, что знаю о ней ещё очень

мало. Я узнала, что самые и простые вещи могут быть необычными.

По итогам исследовательской работы, я сделала следующие

выводы :

— кристаллы растут из растворов, когда испаряется вода

— кристаллы различных веществ имеют разную форму

— на форму кристаллов соли оказывает влияние температура (изменяется форма

кристаллов и число граней)

— кристаллы различных веществ имеют различные свойства ( одни кристаллы

окрашиваются, другие – бесцветны, одни кристаллы растут хорошо, другие

плохо).

Список литературы :

1.Петров К.Н. « Кристаллизация» -Москва, Просвещение ,2010.

2. Шалаева Г.П. «Справочник школьника»

3. «Большая энциклопедия школьника» Москва 2001.

4. Интернет ресурсы.

«Выращивание кристаллов различных солей в домашних условиях».

li:before{content:»\0025cf «}#doc6265150 .lst-kix_list_2-8>li:before{content:»\0025aa «}#doc6265150 .lst-kix_list_1-1>li:before{content:»o «}#doc6265150 .lst-kix_list_2-0>li:before{content:»\0027a2 «}#doc6265150 .lst-kix_list_1-2>li:before{content:»\0025aa «}#doc6265150 .lst-kix_list_1-5>li:before{content:»\0025aa «}#doc6265150 .lst-kix_list_2-3>li:before{content:»\0025cf «}#doc6265150 .lst-kix_list_2-4>li:before{content:»o «}#doc6265150 .lst-kix_list_1-4>li:before{content:»o «}#doc6265150 .lst-kix_list_1-6>li:before{content:»\0025cf «}#doc6265150 .lst-kix_list_2-6>li:before{content:»\0025cf «}#doc6265150 ul.lst-kix_list_1-0{list-style-type:none}#doc6265150 ul.lst-kix_list_2-4{list-style-type:none}#doc6265150 ul.lst-kix_list_1-2{list-style-type:none}#doc6265150 ul.lst-kix_list_2-5{list-style-type:none}#doc6265150 ul.lst-kix_list_1-1{list-style-type:none}#doc6265150 .lst-kix_list_2-2>li:before{content:»\0025aa «}#doc6265150 ul.lst-kix_list_2-6{list-style-type:none}#doc6265150 ul.lst-kix_list_1-4{list-style-type:none}#doc6265150 ul.lst-kix_list_2-7{list-style-type:none}#doc6265150 .lst-kix_list_2-5>li:before{content:»\0025aa «}#doc6265150 ul.lst-kix_list_1-3{list-style-type:none}#doc6265150 .lst-kix_list_1-0>li:before{content:»\002713 «}#doc6265150 .lst-kix_list_1-7>li:before{content:»o «}#doc6265150 ul.lst-kix_list_1-6{list-style-type:none}#doc6265150 ul.lst-kix_list_2-0{list-style-type:none}#doc6265150 .lst-kix_list_2-7>li:before{content:»o «}#doc6265150 ul.lst-kix_list_1-5{list-style-type:none}#doc6265150 ul.lst-kix_list_2-1{list-style-type:none}#doc6265150 .lst-kix_list_1-8>li:before{content:»\0025aa «}#doc6265150 ul.lst-kix_list_1-8{list-style-type:none}#doc6265150 ul.lst-kix_list_2-2{list-style-type:none}#doc6265150 ul.lst-kix_list_2-3{list-style-type:none}#doc6265150 ul.lst-kix_list_1-7{list-style-type:none}#doc6265150 .lst-kix_list_2-1>li:before{content:»o «}#doc6265150 ul.lst-kix_list_2-8{list-style-type:none}#doc6265150 ol{margin:0;padding:0}#doc6265150 .c1{line-height:1.0;padding-top:0pt;widows:2;orphans:2;text-align:justify;direction:ltr;padding-bottom:0pt}#doc6265150 .c7{line-height:1.5;padding-top:0pt;widows:2;orphans:2;text-align:center;direction:ltr;padding-bottom:0pt}#doc6265150 .c5{line-height:1.0;padding-top:0pt;widows:2;orphans:2;text-align:center;direction:ltr;padding-bottom:0pt}#doc6265150 .c6{vertical-align:baseline;font-size:12pt;font-family:»Times New Roman»;font-weight:bold}#doc6265150 .c8{vertical-align:baseline;font-size:12pt;font-family:»Times New Roman»;font-weight:normal}#doc6265150 .c0{vertical-align:baseline;font-size:14pt;font-family:»Times New Roman»;font-weight:normal}#doc6265150 .c4{max-width:467.7pt;background-color:#ffffff;padding:56.7pt 42.5pt 56.7pt 85pt}#doc6265150 .c3{height:11pt}#doc6265150 .c2{text-indent:35.4pt}#doc6265150 .title{widows:2;padding-top:24pt;line-height:1.15;orphans:2;text-align:left;color:#000000;font-size:36pt;font-family:»Arial»;font-weight:bold;padding-bottom:6pt;page-break-after:avoid}#doc6265150 .subtitle{widows:2;padding-top:18pt;line-height:1.15;orphans:2;text-align:left;color:#666666;font-style:italic;font-size:24pt;font-family:»Georgia»;padding-bottom:4pt;page-break-after:avoid}#doc6265150 li{color:#000000;font-size:11pt;font-family:»Arial»}#doc6265150 p{color:#000000;font-size:11pt;margin:0;font-family:»Arial»}#doc6265150 h2{widows:2;padding-top:24pt;line-height:1.15;orphans:2;text-align:left;color:#000000;font-size:24pt;font-family:»Arial»;font-weight:bold;padding-bottom:6pt;page-break-after:avoid}#doc6265150 h3{widows:2;padding-top:18pt;line-height:1.15;orphans:2;text-align:left;color:#000000;font-size:18pt;font-family:»Arial»;font-weight:bold;padding-bottom:4pt;page-break-after:avoid}#doc6265150 h4{widows:2;padding-top:14pt;line-height:1.15;orphans:2;text-align:left;color:#000000;font-size:14pt;font-family:»Arial»;font-weight:bold;padding-bottom:4pt;page-break-after:avoid}#doc6265150 h5{widows:2;padding-top:12pt;line-height:1.15;orphans:2;text-align:left;color:#000000;font-size:12pt;font-family:»Arial»;font-weight:bold;padding-bottom:2pt;page-break-after:avoid}#doc6265150 h5{widows:2;padding-top:11pt;line-height:1.15;orphans:2;text-align:left;color:#000000;font-size:11pt;font-family:»Arial»;font-weight:bold;padding-bottom:2pt;page-break-after:avoid}#doc6265150 h6{widows:2;padding-top:10pt;line-height:1.15;orphans:2;text-align:left;color:#000000;font-size:10pt;font-family:»Arial»;font-weight:bold;padding-bottom:2pt;page-break-after:avoid}#doc6265150 ]]>

Выращивание кристаллов различных солей в домашних условиях

Швалова Яна Евгеньевна

г. Невинномысск, МБОУ СОШ №16, 4 «А» класс

Петриева Наталья Борисовна, учитель начальных классов

МБОУ СОШ №16 г. Невинномысска

Добрый день, уважаемые члены жюри, педагоги, гости и юные исследователи!

Меня зовут Швалова Яна. Я ученица 4 «А» класса, МБОУ СОШ №16 г. Невинномысска.

Случалось ли вам слышать слово кристалл? Разумеется. Кристаллы так хороши собой, что ими можно любоваться часами. Каких только кристаллических форм не создала природа! Столбики, кубики, пирамиды, звёзды! Поражает разнообразие причудливых форм и цветов кристаллов.

Я узнала, что  некоторые минералы, в которых атомы — «кирпичики», расположены в строгом порядке,  называются кристаллами. Дома я расспросила маму о том, что такое кристаллы и, к своему удивлению, я выяснила, что не все кристаллы являются редкостью. Каждая отдельная частица соли или сахара — тоже кристалл! Многие из самых обычных веществ вокруг нас представляют из себя кристаллы. Например, узоры на оконном стекле и иней, который образуется на земле и на ветвях деревьев.

Я стала читать книги о кристаллах. С мамой мы поехали на экскурсию в Лаго-Наки. ЛагоНаки – это высокогорное плато, расположенное на высоте 2200 м в Майкопском районе Адыгеи. Там мы увидели много интересного, нам рассказали о процессе образования карстовых (солевых) пещер. Оказалось, что кристаллы не только повсюду окружают нас, но они ещё и растут! Мне стало любопытно, как же они могут расти? Ведь это не живые существа. У меня появились вопросы: как растут кристаллы? и можно ли такую красоту вырастить дома?

Чтобы найти ответ на этот вопрос: в интернете я нашла несколько вариантов выращивания солевых кристаллов и  решила проверить возможность выращивания кристаллов в домашних условиях.

Так была выбрана тема моего исследования: «Выращивание кристаллов различных солей в домашних условиях».

Я поставила себе цель: провести исследование о возможности выращивания кристаллов различных солей в домашних условиях и провести наблюдение за процессом кристаллизации.

Для достижения цели я определила следующие задачи:

        изучить специальную литературу и ресурсы Internet по данной теме;

        проанализировать текстовый и иллюстративный материал;

        изучить методики процесса выращивания кристаллов;

        отобрать вещества, из которых возможно вырастить кристаллы;

        выполнить опытно-экспериментальную работу по выращиванию кристаллов;

        обобщить полученную информацию о выращивании  кристаллов;

        подготовить  презентацию материала по теме исследования;

        выпустить буклет — памятку по выращиванию кристаллов для своих одноклассников.      

Гипотеза исследования: если в природе кристаллы «растут», то их возможно вырастить и в домашних условиях.

Проанализировав текстовый материал, определила методы исследования, провела экспериментальную работу по выращиванию кристаллов в домашних условиях.

Выращивание кристаллов из различных солей проходило в несколько этапов.

Этап 1:

Растворила соль, из которой будет расти кристалл, в подогретой воде. Растворяла  соль до тех пор, пока не была уверена, что соль уже больше не растворяется.

Этап 2:

Насыщенный раствор перелила в другую емкость, где производила выращивание кристаллов. Раствор процедила через фильтр. Поставила раствор охлаждаться.

Этап 3:

Привязала на нитку затравку. Затравкой или центром была металлическая гаечка, которую на нитке опустили в насыщенный раствор.

Этап 4:

Накрыла сверху ёмкость с кристалликом салфеткой от попадания пыли и мусора. Оставила раствор. И, наблюдая, ждала их роста.

Когда кристаллы приняли красивый вид, вынула их из раствора, дала подсохнуть, покрыла бесцветным лаком, чтобы они не разрушались.

Вот какой кристалл вырос из соли медного купороса.

А это кристаллы, выращенные из поваренной соли и соли аммония хлористого.

Это кристаллы, выращенные из соли калия двухромового.

А вот кристаллы, выращенные из дигидрофосфата аммония.

Делая опыты с солью, я пришла к следующим выводам:

 1. Кристалл соли растет за счет нарастания на него из водного раствора соли других кристаллов.

 2. Грани выросшего кристалла гладкие и блестящие, а углы между ними прямые, если росту кристалла ничто не мешает.

 3. Если погрузить кристалл в слабый солевой раствор, или в раствор, который не успел остыть, кристалл, к сожалению, разрушается!

При выполнении этой работы я выяснила, 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.

Кристаллы капризны, требуют бережного к ним отношения, соблюдения рецепта и температуры раствора при погружении кристалла для дальнейшего роста. В противном случае, кристалл, который долго и терпеливо выращивали, может за несколько минут исчезнуть у нас на глазах! Но, зато, если уж всё выполнено верно, терпеливо и бережно, выращенный кристалл порадует своей красотой, необычной формой, цветом, размером!

В результате проведенных исследований гипотеза полностью подтвердилась: мне удалось вырастить кристаллы различных растворов соли в домашних условиях.

Практическое значение моего исследования заключается в составлении рекомендаций по выращиванию кристаллов в домашних условиях в форме буклета. Эти советы могут помочь ребятам из нашего класса вырастить кристаллы самостоятельно. Так же результаты моего исследования могут быть использованы на уроках окружающего мира и  на  внеклассных мероприятиях. Кристаллы, полученные в процессе выращивания из соли и медного купороса, можно применять для украшения помещений, для создания разнообразных декоративных композиций и панно. Выращенные кристаллы в виде разнообразных цветов, фигурок, веточек можно использовать для изготовления сувениров и подарков для друзей и знакомых.

В будущем мне хотелось бы вырастить красивые кристаллы разных цветов и  из других веществ. Попытаюсь вырастить кристаллы другими способами.

Попробуйте сами понаблюдать за тем, как растут кристаллы! Это очень интересно!

Благодарю за внимание!