Наблюдение на кристален растеж ин витро
Кристалите се срещат навсякъде човек. Той продължава кристали, изгражда кристал дръжки кристали на растения, отглеждани в лабораторни условия и фабриката, създава уреди и изделия от кристал, се използва широко в инженеринг и науката, да се хранят кристали, лекувани с тях, той ги открива в живите организми да проникнат в тайните кристална структура, с изглед към шир на космическите пътища с помощта на устройства от кристал и кристално отглежда в космически лаборатории.
По този начин, кристали са навсякъде. Те са разнообразни, красива, загадъчна (Приложение 1). Е, кой, например, ние не се възхищавам на снежинки? Безкрайно разнообразни форми на снежинки. Американската натуралист Bentley повече от 50 години фотографиране снежинки под микроскоп. Атлас възлиза на няколко хиляди снимки на снежинки и всички те са различни, вие няма да намерите някой от една и съща двойка (Приложение 2).
Специално място сред кристали предприемат скъпоценни камъни, които от древни времена привлечени вниманието на хората. Диамант, рубин, сапфир, изумрудени най-скъпите и любимите камъни. Gems е мярка за богатството на принцове и императори (Приложение 3).
Искахме да научите повече за кристали, тъй като те се формират, каква форма, и какъв цвят са те и се опитват да растат кристалите себе си. Следователно, целта на нашата работа е спазването на растежа на кристали в лабораторията.
Цели на работа:- разгледа литературата по тази тема и метода на кристален растеж;
- избор соли за отглеждане на кристали;
- получаване на наситени разтвори;
- изпълнение на практическата част.
- преглед на литературата
- Разполага с кристали
Земята понякога намерите скъпоценни камъни форма, ако някой е имал внимателно рязана, шлифован, полиран. Тя polyhedra с равнина и лъскави повърхности. Трудно е да се повярва, че такава идеална polyhedra формира от себе си, без помощта на човека. Такива камъни с правилния симетричен, наречени многостенна форма и кристали. Кристалите, лежащи в земята, са безкрайно разнообразни. Размери на природен polyhedra понякога достигат човешки ръст или повече. Има kristally- слоеве с дебелина няколко метра. Кристали са малки, тесни и остри като игли, и там са огромни, тъй като колоните (Prilozhenie4). В някои райони на Испания, като кристални колони получаване на колони за врати. Музеят Gonnogo институт в София държат планински кристал височина от около един метър и тегло над един тон, който в продължение на много години е служил като пиедестал на вратата на къща в Екатеринбург.
Много кристали са напълно ясни и прозрачни, такива като вода. Нищо чудно, те казват "бистра като кристал", "кристално чист" (Приложение № 5).
Обмислете внимателно кристали на различни вещества. Как да ги различи един от друг? В цвят? В блясък? Не, това са признаци на несигурност. Например, кварцови кристали могат да бъдат безцветен, злато, кафяво, черно, лилаво, лилаво. Различни имена, но минералът е една и съща, кварц, един от най-често срещаните минерали на Земята, един от най-използваните в промишлеността (Приложение 6). В същото време, например, може да бъде прозрачен, и кварц, топаз и много други минерали. В допълнение, различни проби от същите минерални цветове и нюанси могат да бъдат доста различни.
Търсите по-близо внимателни към кристалите, че е лесно да ги видите много по-характерна черта: кристалите на различни вещества се различават един от друг с техните форми. Кубчета на кристали не може да бъде объркан с публикации или берилий меден сулфат таблетки (Приложение 7). Така че, всяко вещество има своя собствена характеристика форма, чрез която е възможно да се разбере? Е, да, и не. Да, всяко вещество образува кристали са типични. Въпреки това, формите на кристали на различни вещества могат да бъдат много сходни. Но не и най-важното. Тя не винаги е кристално расте mnogogrannikom- му да успее само при благоприятни условия, когато няма какво да го спре в растежа. Какво е най-характерно, най-основната функция на кристала? Отговорът е, че най-характерната черта на кристала - е неговата атомна структура, нали симетричен, редовен режим на атоми. Но тази функция ще се разгледа от нас в следващите статии.- Как да расте кристали в природата
Кристали растат. Те винаги растат правилно, симетрична polyhedra, сякаш нищо не им пречи по време на растежа. Както кристалите растат в природата?
Втвърдяване магма - процес на кристален растеж от стопилка. Magma е смес от много вещества. Всички тези вещества са различни температури кристализация, освен температурата на кристализация на всяко вещество варира в зависимост от условията, при които магма е в момента и на кои вещества са все още в него. Следователно, по време на охлаждането и втвърдяването на магмата се разделя на две части: първата на магмата възникне и започне да расте кристали на веществото при което най-високата температура на кристализация. Колкото по-бавно се втвърди магмени, толкова повече време, за да растат кристални зърна на нейните съставни минерали. Ето защо, едрозърнести скали се образуват, когато магмата се втвърдява бавно, и с бързото - глоба; Въпреки това, степента на кристалите зависи и от много други фактори.
Преди повече от петстотин години, старобългарски солница научили да извлечете сол от солени извори. Водата в солени горчив солен източници, има много различни разтворени соли. През лятото, когато лъчите на жаркото слънце езеро водата се изпарява бързо, той започва да пада от солни кристали. Тези кристали се носят по повърхността на езерото и се утаят на дъното, върху крайбрежните камъни на дъските, върху всякакви твърди предмети паднали в езерото. Дори страна, падна на няколко минути до езерото, покрита с тънък слой от сол. Силата на кристализацията на солта слоеве е толкова голяма, че чрез разширяване, те са притиснати от земята, превръщайки се на ръба.
Общата маса сол, натриев хлорид, без които хората не може да направи, е много фини кристали, по същия земята сол понякога е намерена в много големи кристали, е така наречената рок сол. Ломоносов в книгата си "В слоевете на Земята" определя: "Каменната сол е чиста каменна сол, кристал, като" (Приложение 8).
Забелязали ли сте. че върху стените на съдове,, в която е преварена вода, утаява т.нар измет? Изстъргва мащаба и го погледнете под микроскоп, и ще видите, че тя е сбор от много малки кристали. Те седи на дъното и стените на каната, както и солеви кристали се утаява от водите на езерото, или подобни минерални кристали по стените на "кристални изби." Как може да се образуват кристали от котлен камък? В природна вода почти винаги са всички разтворени минерали; когато водата кипи и се изпарява, като се утаява като кристали и уреждане на стените на кръвоносните съдове, като образува слой на утайката. Колкото повече чужди вещества, разтворени във водата, по-дебели мащаб слой и толкова по-бързо се отлага. Nakip- явление вредно, а понякога и опасно. Всеки знае, че чайникът с дебел слой от измет се загрява по-бавно от нова кана. Слой на кристали на стените на котела предотвратява неговото функциониране. Котлен камък стена сгъсти, намалява полезния обем на котли, разход на гориво се увеличава. Сега, разработени са методи за борба с котления камък с помощта на така наречените antiscale които в много малки количества във водата в котела. Antiscale характерно свойство е способността им да капсулира кристални тънкослойни малки частици прах. Без значение колко тънък този филм, и кристалите растат по-нататък, това не е така. Вместо плътен слой, покриващ цялата вътрешна повърхност на котела урежда хлабав утайка да се отстранят, което не е трудно в дъното й.
Особено интересна кристализация в подземните пещери. Капка по капка извора вода и да падне от трезорите на пещерата надолу. Всяка капка по този начин частично се изпарява и оставя на тавана на пещери вещество, което се разтваря в него. Така постепенно се оформя на тавана на пещерата малка неравност, която расте след ледена висулка. Тези висулки са изработени от кристали. Един след друг, капките равномерно попадат ден след ден, година след година, век на век. Ледени висулки всички се протегнаха и опъната, но и да ги срещнат, те започват да растат същите дълги полюсите ледени висулки от дъното на пещерата. Понякога висулки нараства по-горе (сталактити) и дъно (сталагмити) отговарят, са слети заедно за формиране на колоната. Така че там са в подземни пещери шарени, усукана венец, съчетани с колонада. Wonderously, изключително красиви подземни дворци, украсени фантастични купища сталактити и сталагмити, разделени в арка пръти на сталактити (Приложение 9).
В много студено ", излиза пара от устата на човек." То кристализира бял скреж чифт издишания от човека. Мигли, мустаци, бради хора, покрити със скреж в студа: това- твърде покритие от сняг кристали. На капака на тенджерата или каната е възможно да се види как идва водната пара в контакт със студена повърхност, вода кондензира в течните капчици. Ако температурата е под нулата, водната пара се охлажда, не минава течност, но след като твърдо състояние, т.е. в ледените кристали (Prilozhenie10). Облаци на nebe- не е просто натрупване на ледени кристали или водни капчици, образувани от водната пара нараства от земята. Когато кристалите на замръзналата вода в облаците растат, те стават по-трудно, и в крайна сметка да падне на земята: вали сняг. Ледени кристали, сложни модели, които се възхищаваме на снежинките, може да унищожи самолета в рамките на няколко минути. Черешката - ужасен враг aircraft- също е резултат от нарастване на кристалите.
Жлъчни камъни в черния дроб, камъни в бъбреците и пикочния мехур минути отлагането в хороидеята, причиняват сериозни заболявания при човека, са кристали.
Клетките картофи могат да бъдат намерени кристали на протеини, в някои vodoroslyah- гипсови кристали. И дори в най-простият жив организъм - в амеба - има кристали от калциев оксалат.
Някои живи същества са верни "фабрика" на кристали. Coral, например, образуване на целия остров състои от микроскопични фини кристали от калциев карбонат.
Скъпоценни камъни перли, също е изграден от фини кристали, която произвежда мида перла. Ако черупка перла получава една песъчинка или камък, на мекотелото започва да се седеф около непознатия. Слой по слой расте на песъчинки седеф, перли, които са мъниста.
В Китай, където специално разработена за лов перла в мида на бисерна мида инвестира тенекиени изображения на Буда, малки части от кост, метал; след няколко години, тези продукти са покрити със слой от седеф.- основен
- Методът на отглеждане кристали ин витро
Защо все повече и създава изкуствени кристали, и ако е така почти всички твърди вещества с кристална структура, около нас?
На първо място, а след това, че физическите кристали не винаги са достатъчно големи, те често не са хомогенни, те са нежелани примеси. В изкуствено отглеждане на по-големи кристали могат да бъдат получени и по-чист, отколкото в природата.
Там са тези кристали, които по своята същност са редки и ценена скъпо, а техниката е много необходимо. лабораторни и фабричните методи за отглеждане на диамантени кристали, кварц, корунд следователно разработени. В лаборатории отглеждат големи кристали, необходими за наука и технология, изкуствени камъни, кристални материали за точност инструменти; тя създава кристали и тези, които изучават кристалографи, физици, химици, металурзи, минералозите, отваряйки нови вълнуващи явления и свойства в тях. И най-важното, изкуствени растящи кристали осигуряват вещества, които не съществуват в природата, много нови материали с желаните свойства за техниката, така да се каже, кристали "по поръчка" или "приблизително".
В лаборатории кристали отгледани от стопилки или разтвори на изпарения от твърдите вещества. За да направите това, има много изобретателни начини на сложни устройства и системи. Растежът на големи, еднакви и чисти кристали понякога продължава месеца.
Кристалите бяха отгледани чрез различни методи. Например, охлаждане на наситен разтвор. С намаляване на температурата, разтворимостта на повечето вещества намалява, и те се утаи. Първо, това са малки кристали, ембриони в разтвор и стените на съда. Когато охлаждането се формира бавни, малко ембриони, и те постепенно се превръща в красиви кристали с правилна форма. С бързото кристализационни центрове охлаждане образуват много, самият процес е по-активен, редовен кристал няма да работи: в края на краищата, много бързо растящи кристали пречат един на друг.
Друг метод за отглеждане на кристали, са постепенно отстраняване на водата от наситения разтвор. И в този случай, по-бавно водата се отстранява, по-добре на кристалите. Може да бъде оставена отворена съд с решение на стайна температура за дълго srok- с вода ще се изпари бавно. Особено когато постави на върха на лист хартия, която предпазва от разтвор прах. Тъй като водата се изпарява от отворен съд наситен разтвор става свръхнаситена. И започва да расте кристали. Отглеждане кристал може да се окачи на низ в наситен разтвор или постави на дъното на съда.
Скоростта на нарастване на кристалите зависи от размера на сол в разтвор. Разтвор, в който кристалите се отглеждат, трябва да бъде наситен. Когато кристални ядра вече образуван и започва да расте, част от разтворения материал тях преминава към разтвора на кристал и концентрацията на разтвора до кристалните намалява, става ненаситен. Изглежда, в този момент трябва да спре кристалния растеж, но веществото от отдалечени части от разтвора с по-висока концентрация започва да тече към повърхности на кристала, и процесът продължава.- Практическата част
Crystal расте разтворимост използване маса на вещества в 100 грама вода.
Броят на грама разтворими вещества в 100 грама вода. Таблица 1.
3g789mg неопределен форма
Трябва да се отбележи, че най-висок процент на кристалния растеж в меден сулфат и калиев нитрат. Малки кристали от меден сулфат, ние открихме, вече на втория ден.
В края на експеримента, образуваните кристали се вземат от разтвор, сушат се с хартиена кърпа и се поставят в специални кутии.
Така че, в хода на експериментите, които сме получили:- ярко синьо прозрачен кристал на меден сулфат, който е плоча като polyhedra А;
- розово игловиден кристал на калиев нитрат;
- прозрачни бели кристали от натриев хлорид;
- кристал неопределена форма с амониев хлорид синкав оттенък (Prilozhenie13).
- заключение
В нашето изследване, ние счита характеристиките на кристали, как да растат кристали в природата и как те могат да се отглеждат в лабораторни условия, са се научили да наситени разтвори на някои вещества и спазват кристализацията на тези вещества.
Като резултат, ние видяхме, че кристалите на всеки материал е със скорост на кристализация, неговата форма и цвят.
Тази тема е много интересна за нас. Световните кристали оказаха невероятни и разнообразни. В резултат на това, ние имахме други въпроси, които се нуждаят от допълнително и по-задълбочено проучване. Ето защо, ние планираме да продължим да учат по темата.