Кристал ... Від цього слова прямо-таки віє магією. Не знаю як щодо магічних властивостей кристалів, а ось різноманітними корисними фізичними властивостями вони точно мають. Кристали широко застосовуються в сучасній електроніці, оптиці та інших областях техніки. Ну і, звичайно ж, кристали просто красиві. Вони притягують погляд своєю правильною формою і природного симетрією. Причому це стосується не тільки дорогоцінних кристалів, але і кристалів, вирощених з підручних засобів.

Ми вже дещо знаємо про кристалічному стані речовини зі статті про кристалах . Настав час перейти до практичних занять 🙂

Експеримент з вирощування кристалів має ряд особливостей. Однією з таких особливостей є тривалість проведення досвіду. Справа вся в тому, що хороший і красивий, а, головне, великий кристал можна виростити швидко. На це потрібен час. Саме тому досвід по вирощуванню кристалів протягом дев'яти днів розвивався в рубриці живий експеримент , Де ви могли спостерігати за ходом процесу і, навіть може бути, вести паралельно свій експеримент. Ця стаття є узагальненням отриманих в ході експерименту відомостей. Отже, інструкція для тих, хто хоче сам виростити кристал.

Для цього нам знадобляться:

• вода
• Ємність, в якій буде рости кристал. Найкраще, якщо ємність буде прозорою, наприклад, скляна банка. У цьому випадку буде зручно спостерігати за перебігом процесу.
• Невеликий шматочок картону, щоб вирізати кришечку для ємності
• воронка
• Фільтрувальний папір або будь-який матеріал, за допомогою якого можна буде профільтрувати розчин. Можна використовувати серветку.
• Нитка. Краще взяти нитку тонший і більш гладку, наприклад, шовкову.
• Ну і, звичайно ж, то речовина, з якого ми будемо вирощувати кристал. Під час експерименту використовується мідний купорос. Кристал з нього повинен вийти красивого блакитного кольору. До того ж дістати мідний купорос досить просто - зазвичай він продається в будь-якому садово-городній магазині. Якщо ж вам не вдалося знайти мідний купорос або просто лінь йти в магазин, то можна використовувати будь-який кристалічна речовина, наприклад, звичайну кухонну сіль або цукор.

Перед початком досвіду я вас повинен попередити на випадок, якщо ви захочете повторити його, про заходи особистої безпеки. Ви будете працювати з хімічними речовинами, які можуть принести вам шкоду. Не використовуйте для свого досвіду харчові ємності, користуйтеся захисними засобами (рукавички, окуляри), ретельно мийте свою лабораторний посуд. При попаданні хімічних речовин на шкіру або в очі, ретельно промийте їх водою. При попаданні всередину - зверніться до лікаря.

Ну ось, з формальностями покінчено, приступимо.

День 1.

Як я вже говорив, вирощування кристалів - це процедура, що має деякі особливості. Ще одна особливість цього досвіду крім тривалості - це необхідність вирощування так званої затравки, тобто невеликого кристала, на основі якого буде рости великий кристал. Можна обійтися і без затравки, але в такому випадку складно виростити гарний монокристал. Тому краще все-таки приманку виростити, тим більше, що в цьому немає нічого складного.

Приготуємо насичений розчин.

Насипу в скляну ємність трохи мідного купоросу (тут і далі я буду говорити про мідному купоросу, оскільки саме він бере участь в експерименті, ви ж використовуйте то речовина, яке вдалося знайти).

Заливаємо сіль (а мідний купорос є сірчано-мідної сіллю) невеликою кількістю гарячої води. Використання гарячої води обов'язково, тому що при підвищеній температурі збільшується розчинність солей.

Краще помістити ємність на водяну баню, щоб розчин не охолоджувався завчасно.

Розмішуємо сіль до розчинення, а потім додаємо ще солі і знову розмішуємо. Так повторюємо до тих пір, поки сіль не перестане розчинятися у воді.

Таким чином, ми отримали насичений розчин солі.

Тепер отриманий розчин потрібно профільтрувати. Зробити це потрібно для того, щоб в розчині не залишилося сторонніх часток, наприклад, пилу або домішок. Сторонні частки можуть служити додатковими центрами кристалізації, тобто навколо них почнуть утворюватися інші кристалики, а нам цього не потрібно. На даній стадії експерименту це не дуже критично, але пізніше чистота розчину буде дуже важлива.

Після того як профільтрували, в розчин потрібно кинути кілька кристаликів солі - на них і почнуть утворюватися затравки.

Тепер ємність потрібно помістити в таке місце, де буде забезпечений більш-менш постійний температурний режим (підвіконня для цього чудово підходить), і чим-небудь прикрити, щоб не допустити потрапляння сторонніх домішок.

Розчин почне охолоджуватися і пересищается, тобто солі почне ставати в розчині більше, ніж вона може розчинитися при даній температурі. Сіль почне кристалізуватися, а центрами кристалізації стануть ті крупинки солі, які ми додали в насичений розчин. Чекати потрібно буде дня 2-3. Після цього приступимо до наступної стадії експерименту.

День 2.

Видно, що на дні посудини стали утворюватися кристалики.

День 3.

Кристалики підросли. В принципі, їх розміру достатньо для використання в якості затравки, але я спробую витримати їх ще один день.

День 4.

Ну що ж, минуло вже досить часу, і у нас сформувався непоганий матеріал для затравки. Залишилося вибрати підходящого кандидата.

Вже досить красиво, чи не так? Але ми на досягнутому зупинятися не будемо і продовжимо наш експеримент.

На вигляд здається, що утворилася маса кристаликів є моноліт, але насправді розділити кристалики не представляє особливих труднощів.

Постарайтеся вибрати кристалик найбільш правильної форми. Я вибрав далеко не найбільший з наявних, але його форма мені сподобалася найбільше. Чим правильніше буде форма затравки, тим правильніше надалі буде форма кристала. Щоб були більш зрозумілі розміри затравки, я поряд поклав сірник.

Тепер потрібно до затравки прив'язати нитку. Як я писав на початку статті, краще взяти нитку менш ворсисту, щоб на її стирчать ворсинках не утворювалися побічні кристали. Не використовуйте в якості підвісу дріт.

Тепер нитку з запалом потрібно протягнути через кришку ємності і закріпити на зворотному боці. Закріпити потрібно так, щоб в будь-який момент була можливість відрегулювати висоту підвісу. Наприклад, можна зі зворотного боку намотати надлишок нитки на сірник або закріпити нитку скріпкою.

Тепер нам потрібно приготувати свіжий розчин солі. Робиться він таким же способом як і для затравки: розчинення в гарячій воді солі, поки вона не перестане розчинятися, фільтрація розчину. В цей свіжий розчин ми і поміщаємо нашу приманку. Простежте, щоб запал не торкалася дна і стінок ємності, інакше кристал почне рости неправильної форми.

І ось тепер у нас є два шляхи. Перший - більш складний. Він вимагає більше уваги і зусиль. Справа в тому, що найбільш красиві і правильні за формою кристали виходять, коли процес кристалізації йде повільно. Отже, нам потрібно забезпечити плавне охолодження розчину солі. Для цього потрібно нашу ємність з запалом поміщати в термососуди, постійно контролювати температуру розчину. Говорячи простою мовою, метушні досить багато. Але і нагорода за такі зусилля стоїть - кристал вийде максимально чистий і правильної форми.

Другий шлях набагато простіше. Ви помістили приманку в гарячий розчин і можете на якийсь час про нього забути, надавши процес кристалізації на волю випадку. При цьому способі зростаючий кристал може не бути ідеальної форми, але процес зростання буде швидше.

Я вибрав другий шлях. В кінці-кінців, пройшовши по більш простому шляху і отримавши певний досвід, я завжди можу виконати і більш складний варіант експерименту. До того ж потрібно мати на увазі, що швидкий варіант досвіду - це зовсім не означає, що його можна провести за пару годин. Навіть при прискореному досвіді кристал буде рости кілька днів. У разі ж тривалого варіанту експеримент може розтягнутися на 1 - 2 місяці.

Але і в тому і в іншому випадку потрібно стежити за ростом кристала. Зайвий раз діставати кристал і чіпати його не потрібно - це може позначитися на його формі. Якщо на кристалі або нитці стали утворюватися побічні кристалики, їх потрібно акуратно знімати, щоб вони також не псували форму основного кристала.

І ще один момент. Якщо ви опустили в розчин затравки, а вона не стала збільшуватися, а зовсім навпаки, розчиняється, то це означає, що ви приготували ненасиченийрозчин. Процедуру приготування розчину доведеться повторити.

Отже продовжуємо стежити за ростом кристала. Якщо у вас виникли питання, можете звернутися до мене в коментарях або через форму зворотнього зв'язку .

День 5.

За добу кристал значно виріс. На фото кристал в порівнянні із сірником і кришталиком - дублером затравки, який я вчора залишив про всяк випадок.

Однак, як бачите, форма кристала не ідеальна, є безліч дефектів. Це результат швидкого росту кристалу. Але він мені все одно подобається 🙂

Я оновив розчин так, як це робив раніше, і знову опустив туди кристал. Так як розміри кристала значно збільшилися в порівнянні з попереднім днем, потрібна була коригування висоти підвісу затравки. Експеримент триває.

День 6.

Кристал підріс. Знову оновив розчин мідного купоросу.

День 7.

Кристал вже ледве влазить в мій стакан! Не забуваємо очищати нитку від наростаючим маленьких кристаликів.

День 8.

День 9.

Ну, ось і настав, я вважаю, останній день експерименту. Останній не тому, що далі кристал рости не зможе, а тому, що в моїй лабораторному посуді йому стало тісно. Дістаємо кристал, обрізаємо йому під самий корінь ниточку і промаківаем серветками. Від милування своїм твором мистецтва нас відділяє один крок. Справа в тому, що якщо залишити кристал як є, він досить скоро зруйнується. Щоб цього не сталося, його потрібно «одягнути» в захисну оболонку. Найкращий варіант, це покрити його прозорим лаком. Можна і помістити його в герметично закривається посуд, наприклад, в банку. Але мені здається, що найкращий варіант - це все ж покрити його лаком. Це додасть йому додатковий блиск, та й спостерігати його можна буде, як то кажуть, наживо, а не через скло.

А ось тепер можна і гарненько розглянути кристал. Звичайно, його форма не вийшла ідеальною. Але я навмисне вибрав швидкий шлях росту кристалу замість якісного. У будь-якому випадку, я залишився задоволений отриманим результатом. За дев'ять днів кристал виріс більш ніж на сім сантиметрів в довжину - досить непоганий результат!

Я навіть захотів дати йому назву. Дають же великим і унікальним дорогоцінним каменям імена. Наприклад, як знаменитому діаманту дали назву «Граф Орлов». Мій кристал, звичайно, далеко не діамант, але мені він по-своєму доріг 🙂 Тому не без частки гумору, я вирішив назвати вийшов семісантіметровий камінчик Малюком.

На цьому експеримент можна вважати закінченим. А на завершення - кілька фоток Малюка.

Вдалих вам експериментів!