Cultivarea de cristale dintr-o soluție de sulfat de cupru în casă, „rețea socială

1. Informații generale privind tema: „hidrați cristaline, structura, exemplele lor și aplicarea în viață“

Exploreaza, de fapt, absolut tot ceea ce ne înconjoară, dar fiecare are propria sferă de atragere a cercetării. Proiectele sunt elaborate pe complet diferite teme și domenii, dar am ales, în opinia mea, una dintre cele mai interesante - chimie.

În această direcție se poate vedea o mulțime de lucruri, pentru că chimia - una dintre cele mai importante și vaste domenii ale științei naturale, știința materialelor, compoziția și structura lor, proprietățile lor depinde de compoziția și structura transformărilor lor, ceea ce duce la o modificare a compoziției - reacțiile chimice, precum și legile și legile care fac obiectul acestor transformări. Deoarece toate substanțele constau din atomi, care, datorită legăturilor chimice pot forma molecule, chimia implicată în primul rând în considerare problemele nivelelor atomice și moleculare enumerate mai sus, t. E. La un nivel de elemente chimice și compușii acestora. Acesta este împărțit în două secțiuni (pe baza substanțelor de testat): organice și anorganice.

Chimie organică studiază compușii de carbon, structura lor, proprietățile și metodele de sinteză. O structură a chimiei anorganice studiilor, reactivitatea și proprietățile elementelor chimice și compușii lor anorganici. În fiecare dintre aceste secțiuni sunt multe evenimente interesante și frumoase, care ar putea atrage atenția fiecărui atât copil și adult.

Dar am ales chimia anorganică, și anume, procesul de creștere cristalin la domiciliu. Dar, înainte de a acționa, trebuie să înțelegem că este - hidrați de cristal.

1.2. Ce este hidrați de cristal?

hidrati cristaline - cristale care conțin molecule de apă și, în cazul în care cationii în rețeaua cristalină pentru a forma o legătură mai puternică cu moleculele de apă decât legătura dintre cationi și anioni în cristal de sare anhidră.
Cuvântul „kristallos“ grecii antici însemna gheață. Doar numit și lider transparent de cuart (cristal de rocă), apoi crede greșit „gheață petrified.“ Mai târziu, termenul a fost extins la toate solidele cristaline.

Cristalele sunt numite de obicei solide produse în condiții naturale sau de laborator și care au forma de poliedre care se aseamănă cu construcțiile geometrice cele mai stricte. Suprafața acestor cifre este limitată la avioane perfecte - se confruntă cu marginile de linii drepte care se intersectează. Ribs puncte de intersecție formează nodurile. Această definiție nu poate fi considerată corectă și necesită o serie de modificări de fond, deoarece nu se referă la toate formațiunile cristaline.

Se pare că hidrații cristaline - acestea sunt cristalele că, deoarece cele mai vechi timpuri au atras atenția oamenilor pentru ei înșiși, pentru că ele sunt frumoase, luminoase și de multe ori cu reflexe incredibil de frumos. Acestea pot fi clasificate în funcție de aspectul lor în două tipuri principale:

1. Cristalele ideale. Cristale având o față perfect plană și simetrie completă. Pentru formarea de cristale bine-fațete, este necesar ca nu este nimic pentru a le împiedica să se dezvolte în mod liber și complet, nu inconfortabil să le și lăsați-le să crească.

2. Cristale reale. Cristalele, care dintr-un motiv sau altul nu a crescut foarte drepte, netede și formând o formă ideală (cub, un dreptunghi, un romb, un cerc), și au unele defecte, ceea ce le face chiar mai frumos. Cel mai adesea, ele devin o formă datorită anumitor condiții de mediu.

Uneori, vine la un magazin de bijuterii, am auzit un cuvânt ca „bijuterie“. Ce este?

Carat - unitatea de masă, existente în pietre prețioase și comerțul cu bijuterii din timpuri stravechi. Este posibil ca cuvântul „carate“ vine de la numele local (kuara) copac de coral african ale cărui semințe sunt folosite pentru cântărire praf de aur, dar este mult mai probabil ca acesta provine de la numele grecesc (keration) pe scară largă în fruct roșcove mediteranean care inițial a servit ca „greutăți mici“, atunci când o greutate de pietre prețioase (greutate o astfel de greutăți este aproximativ egală cu media carate).

Printre proprietățile fizice ale geme proprietăți optice joacă un rol dominant în determinarea culorii lor și luciu, luciu ( „foc“) și irisation luminescenta Asterismul și alte efecte de iluminare. Atunci când testarea și identificarea de geme sunt, de asemenea, loc din ce în ce proeminent dat fenomene optice.

Este mai ușor de înțeles ce este, în cazul în care așa-numitele „exemple de viață reale“ vor fi afișate. Unde găsim în viața de hidrați de cristal?

În primul rând, este absolut cunoscut tuturor diamant - cel mai greu dintre mineralele, dar în același timp și cele mai fragile, cu conductivitate termică ridicată. De fapt, acesta este un cristal rară, dar pe scară largă.

Sapphire - materie primă mineral pentru care este oxid de aluminiu (Al 2 O 3). Are colorat frumos de la albastru inchis la albastru deschis. Culoarea depinde de fier impuritate sau titan.

Rubin - minerale spectru roșu, deoarece are mai multe nuanțe de roșu, deoarece violet și roșu și cu o finisare-roșii din sânge. Culoarea depinde de crom impuritate.

Ametist - albastru. albastru-roz sau soi roșu-purpuriu de cuarț. Materia primă este silice. fier de culoare obținută datorită impurităților. La acasă am o foarte mică de ametist. In viata, el arata la fel de bun ca și imaginile.

Uvarovite - un silicat de calciu mineral, crom, varietate de granat, smarald verde. Numit în onoarea unuia dintre președinții S. S. Uvarova al Academiei Române de Științe a graficului. Compusul cu formula: Ca3 CR2 (SiO 4) 3.

Puteți scrie aproape o listă întreagă de cristale, dar se va concentra pe aceste exemple.

1.4. Aplicarea în viață.

De fapt, în viața cristalelor este utilizat foarte larg, dar voi cita doar câteva general și câteva exemple specifice pentru a ilustra acest lucru.

Utilizarea de cristale în domeniul științei și tehnologiei sunt atât de numeroase și variate, care este dificil de enumerat. Cel mai greu și mai rar de minerale naturale - diamant. Astăzi, diamant, în primul rând de piatră-lucrător, mai degrabă decât decor de piatră. Datorită durității sale excepționale de diamant joacă un rol imens în domeniu. Ferstrau de diamant tăiat pietre. Diamond Saw - este mare (de până la 2 metri în diametru) care se rotește pe disc din oțel, marginile care sunt realizate tăieturi sau ciupituri. diamant pulbere fină amestecat cu unele adeziv, freca în aceste reduceri. Un astfel de disc rotativ cu viteză mare, tăierea rapidă orice piatră. Diamond are o importanță extraordinară în foraj de roci în minerit. Instrumentele de gravură, mașini de divizare, mașini pentru încercări de duritate, burghie pentru piatra si inserat de metal vârful de diamant. Diamond praf este la sol și pietre dure lustruite, din oțel călit, tare și aliaje extradure. Diamond în sine poate fi tăiat, poloneză și sapi, de asemenea, numai de diamant. Cele mai importante piese de motor în procesul de fabricație de automobile și avioane sunt tratate cu freze de diamant și burghie.

Rubin și safir sunt printre cele mai frumoase si mai scumpe bijuterii. Toate aceste pietre are alte calitati, o mai modestă, dar util. Sânge rubin roșu și albastru safir azuriu - este frați, este în general unul și același mineral - corindon, oxid de aluminiu A1 2 O 3 în diferența de culoare produs din cauza impurităților foarte mici din alumină: crom aditiv neglijabil incolor se transforma corindon într-un rubin-roșii din sânge, oxid de titan - în safir. Acolo corindon și alte culori. Ei au încă destul de modeste, frate greu de definit: maro, transparent, corindon fin - Emery, care curăță metalul folosit pentru a face pânză Emery. Corindon cu toate soiurile sale - este una dintre cele mai grele pietre din lume, cel mai greu după diamant. Corindon poate fi găurit, șlefuit, polizat, ascutit piatra si metal. Corindon și Emery face roți și bare de rectificat, pulberi de rectificat.

Întreaga industrie ceas lucrează la rubine artificiale. fabrici semiconductoare cele mai bune scheme de vopsea ace rubin. În industria textilă și Ruby chimice alimentatoare fire trase fire din fibre sintetice, de nailon, nailon.

New Life rubin - un laser sau cum este numit în știință, Generator cuantic optic (laser), un instrument minunat al zilelor noastre. În 1960. primul laser Ruby a fost creat. Sa dovedit faptul că cristalul rubin amplifică lumina. Laserul strălucește mai luminos decât o mie de sori. Un fascicul laser puternic de o mare capacitate. Se arde cu ușurință foi de metal, sârmă de metal sudură, țevi din metal arsuri, burghie găuri în cele mai bune aliaje dure, diamant. Aceste funcții sunt îndeplinite de către un laser solid, care foloseste un rubin, granat cu neoditom. Operatia de ochi este folosit cel mai adesea lasere neodinovye și rubin. In sistemele terestre, cu rază scurtă de lasere injecție bazate pe arseniura de galiu utilizate în mod obișnuit.

Au existat, de asemenea, cristale noi cu laser: fluorină, granat, arseniura de galiu, și altele.

Sapphire este transparent, astfel că se face o placă pentru instrumente optice.

Cea mai mare parte a cristalului safir este în industria de semiconductori.

Flint, ametist, jasp, opal, calcedonie - toate soiurile de cuarț. Boabele fine de formă nisip de cuarț. Și cel mai frumos, cel mai minunat varietate de cuart - aceasta este piatra de cristal, adică, cristale de cuarț transparent ... Prin urmare, un cuarț transparent face lentile, prisme, etc. Părți ale dispozitivelor optice. proprietăți electrice în special uimitoare de cuarț. Dacă comprima sau întinde cristal de cuarț, apar sarcini electrice pe fețele sale. Acest lucru - efectul piezoelectric în cristale. In zilele noastre ca piezoelectrice folosesc nu numai cuarț, dar multe alte substanțe, în principal, sintetizate în mod artificial: sare sinetovu, titanat de bariu, dihidrogen fosfat de potasiu și amoniu și multe altele.

cristale piezoelectrice sunt utilizate pe scară largă pentru reproducere, înregistrare și transmitere a sunetului.

Există piezoelectric și metode de măsurare a tensiunii arteriale în vasele de sânge uman și sucuri de presiune în tulpinile și trunchiuri de plante. Pezoelektroplastinkami măsurat, de exemplu, presiunea în cilindru în timpul de ardere proiectile de artilerie, presiunea la presiunea instantanee bomba în cilindrii motorului în timpul exploziei gazelor fierbinți în ele.

Industria Electro - această industrie cristale fără un centru de simetrie. Această industrie este foarte mare și divers în fabricile sale au fost crescute și tratate sute de cristale de titluri pentru a fi utilizate în optică, acustică, electronica, tehnologie cu laser.

Tehnica a constatat de asemenea, aplicarea polaroid materialul policristalin.

Polaroid - un film transparent subțire, complet umplut cu cristale mici de ac material transparent și cu lumină polarizată birefringente. Toate cristalele sunt paralele între ele, astfel încât acestea toate sunt la fel de polarizează lumina care trece prin film.

filme Polaroid utilizate în ochelarii polarizatoare. Polaroid stinge strălucirea luminii reflectate, lăsând restul lumii. Ele sunt indispensabile pentru exploratori polari, care trebuie să se uite în mod constant la lumina soarelui orbitoare reflectată de zăpadă câmpul de gheață.

ochelari Polaroid pentru a ajuta la prevenirea coliziunilor din sens opus, mașinile care apar adesea din cauza faptului că luminile de mașini din sens opus orbească șoferului, și el nu vede această mașină. În cazul în care parbrizele de mașini și felinare de sticlă auto din Polaroid, și rotiți cele două Polaroid, astfel încât axele lor optice sunt deplasate, parbrizul nu vor lipsi luminile auto din sens opus de lumină, „îi va răsplăti.“

Cristalele au jucat un rol important în numeroase inovații tehnologice ale secolului 20. Unele cristale de a genera sarcină electrică la deformare. Prima lor cerere majoră a fost producerea de generatoare de frecvență radio pentru stabilizarea de cristale de cuarț. Forțarea o placă de cuarț să vibreze într-un câmp electric de circuit de radio frecvență de oscilație, este posibil să se stabilizeze, astfel, frecvența de recepție.

Semiconductori au revoluționat componentele electronice sunt realizate din materiale cristaline, în special siliciu și germaniu. Un rol important este jucat dopants sunt introduse în rețeaua cristalină. diode semiconductoare sunt utilizate în computere și sisteme de comunicație, tranzistoarele înlocuite tuburi cu vid în electronică și celule solare amplasate pe suprafața exterioară a navei spațiale, energia solară este transformată în energie electrică. Cristalele sunt folosite, de asemenea, în unele masers pentru a amplifica cuptoare cu microunde - raza de acțiune și lasere pentru a amplifica undele luminoase. Cristale cu proprietăți piezoelectrice sunt utilizate în receptoare și emițătoare radio în cartuș și sonar. Unele cristale modulate fascicule de lumină, iar cealaltă lumină este generată de tensiunea aplicată. Lista de utilizări ale cristalelor au destul de mult timp și în continuă creștere.

2. Experiența chimică: „Cultivarea unui cristal de soluție de sulfat de cupru la domiciliu“.

2.1. Detalii cu privire la creșterea cristalelor mici la domiciliu.

Natura a avut grijă ca mineralele cresc într-un anumit mediu, a dobândit o formă definită, astfel încât la domiciliu, puteți să crească aproape fără efort un cristal de soluție cu sulfat de cupru. Dar, din păcate, acest proces este destul de lung. De aceea luăm sulfatul de cupru, deoarece de la ea putem face mai repede și mai puțin problematică pentru a face hidratat.

2.2. Vom avea nevoie.
Pentru cultivarea, avem nevoie de:

1. Un pahar sau vas. Voi lua la bancă, pentru că în ceea ce privește mai mult de sticlă, așa că am putea obține un cip mai mare.

2. O placă sau farfurie.

3. Sulfat de cupru (sulfat de cupru - CUSO4 (pulbere)).

4. Apa. Mai bine să ia apă distilată, care poate fi luat de la orice magazin de piese auto.

5. Subiect. care va crește cristalul nostru.

6. mănuși. Din moment ce nu se poate evita obtinerea soluția pe mâinile tale. Doar nu se poate bea lichior.

7. Creion. la care ne lega un fir, așa cum este imposibil să se atingă pereții de cristal sau în partea de jos a ambalajului nostru.

8. Foaia de hârtie. pe care le vom acoperi pe partea de sus a construcției pentru a merge la obtinerea de praf și murdărie.

9. batistă sau o soluție de filtrare tifon.

Și acum putem începe să crească un cristal.

2.3. Prima etapă a creșterii cristalelor.

C începe pregătirea unei soluții. Se toarnă într-un borcan de sticlă sau de circa 200 ml de apă distilată, dar dacă nu are, atunci vom filtra apa de la robinet prin filtrul sau adăugarea fiert. Voi lua apă distilată cumpărat într-un magazin, în cazul în care puteți obține totul pentru mașini.

Începeți să adăugați bluestone. Se toarnă o lingura, se amestecă. Sulfat se dizolvă foarte repede. Adăugarea chiar și o lingură, se amestecă din nou. Facem acest lucru până atunci, până când sarea începe să se așeze pe partea de jos. Așa că ne pregătim o soluție primară, care va fi baza de cristal noastre.

Lucrul următor soluția este filtrată printr-o batista sau tifon. Eu voi fi filtrată printr-o batistă. Și a plecat de ore (poate mai mic), undeva în cazul în care soluția nu se încadrează murdărie și praf. Pentru a evita acest lucru, vom acoperi soluția noastră cu ceva și pune-l departe de membrii familiei. După o zi, puteți începe deja la a doua etapă a cultivării noastre.

2.4. A doua etapă a creșterii cristalelor.

Eu iau un borcan și consideră că: în partea de jos a început să se formeze cristale, care sunt toate de diferite forme. Unele dintre cristalele sunt mici, dar clusterele sunt situate, în timp ce altele (în formă de diamant) și mai mari sunt separate, au nevoie de noi. Alegerea acestor cristale (soluția a fost golit și o altă bancă otkovyrivaem formată în masă din partea de jos).

ia cea mai mare grijă de un singur cristal și se leagă la firul care se leagă la un creion (astfel încât atunci când coborât într-un borcan, cristal nostru și nu atinge pereții zilei). Acoperiți foaie de hârtie (praf) și se transferă într-un loc întunecat protejat împotriva curenților de aer (creșterea cristalelor necesită condiții speciale). Și acum vom lăsa viitorul nostru în cristal de câteva săptămâni într-un loc întunecos.

2.5. Este important să ne amintim!

În nici un caz nu trebuie să uităm că:

A) Cristalul nu poate fi îndepărtată pentru a le admira doar, pentru că acest lucru va împiedica creșterea acesteia. Să ne admira, când voi fi mare și a pus-o pe raft.

B) este necesar pentru a actualiza soluția, deoarece se evaporă puțin din ceea ce devine mai puțin saturată. Este prea rău pentru un cristal în creștere.

B) Bine închidere-l, pentru a preveni praf și moloz nu cad.

D) Nu se agită feluri de mâncare și nu-i legene.

2.6 Etapa finală a creșterii cristalelor.

O lună mai târziu, avem pentru a obține o dimensiune de cristal bun și acum arată foarte bine. Concluzionăm experiența noastră că vom ieși din container, spălați-i taie din lac clar de cristal pentru ao păstra.

Creșterea cristalului nu este doar o experiență plăcută în industria chimică, ca o artă, așa că nu vă descurajați dacă prima încercare a eșuat. Pentru incepatori, există truse speciale pentru creștere. Principalul lucru - este perseverenta, un pic dorință, diligență, precizie și foarte puțin conformitate cu sistemul de cultivare, apoi doar reuși.

Toate materialele de hidrați cristaline este luat de la „Wikipedia“ și observațiile din propriile lor experiențe.