Научната работа на тема - кристалния растеж, социалната мрежа на преподавателите

"Почти целият свят е кристален.

Светът е в кристална и неговата

твърди, ясни закони "

Акад AE Fersman

Това лято със семейството си, отидох до известния Ню Athos пещерата. Аз бях поразен от удивителната красота на формиране агломерат: сталактити, сталагмити и stalagmaty. А майка ми и аз се събраха сбор от "енергийни камъни" Издателства DeAgostini. Харесва ми да се помисли за тези скали. образуваните кристали от физически сили - майка всичко казано. Но самият човек може да расте кристали. Станах много се интересуват от това как може да се направи, и аз реших да опитам да расте самия кристал.

Целта на моето изследване е изследване на кристали и техните методи на отглеждане.

Целта на моето изследване: Растат кристали в домашни условия.

да се запознаят с научна и популярна литература на тази тема
научите техниките на кристалния растеж
срещнат сортове кристали
знаем колко е важно са кристалите в живота на човек

Хипотеза използвани тестове: образуване на кристали зависи от условията на околната среда, по-специално температура.

1. Основната част

1.1. Какво е кристално

Кристал - твърдо състояние на материята. Тя е с определена форма и определен брой ръбове поради подреждането на техните атоми. Всички кристали от едно вещество, имат една и съща форма, въпреки че те могат да бъдат с различни размери.

В природата има стотици вещества, формиране на кристали. Вода - един от най-често срещаните. Замразяване на водата се превръща в ледени кристали или снежинки.

Минерални кристали се образуват също така в специфичните процеси скални образуващ. Огромни количества топла и разтопени скали дълбоко под земята всъщност представляват разтвори на минерални. Когато теглото на тези течни или разтопени скали са изтласкани на повърхността, те започват да се охлади.

Те се охлажда много бавно. Минерали се превръщат в кристали, когато горещата течност се движи от студено състояние до твърдо състояние. Например, гранит рок съдържа кристали на минерали като кварц, фелдшпат и слюда. Преди милиони години е била разтопена маса от гранит минерали в течно състояние. Понастоящем наличните маса на стопения скала в земната кора, което бавно се охлажда до образуване на кристали от различни видове.

Кристалография - науката не е нещо ново. В началото си струва да MV Ломоносов. Тази наука се занимава с изучаването на кристали, тяхната структура, форма, физични и химични свойства, е роден в дълбините на минералогията и отдавна е неразделна част от него. Всички основните закони на кристалографията били открити на минерали. След това, кристали стават обект на интензивно изучаване физици, химици, биолози и дори математици. Той заема независима място в науката, в непосредствена близост до много области на знанието и обогатят своите собствени теоретични и експериментални методи, както и заемане на своите техники за по-нататъшно задълбочено изследване на кристали. В кристала на минерала ни се явява в най-съвършената форма, предизвиквайки чувство за красота.

Думата "кристал" произхожда от "kristallos" гръцките - лед. кристалното състояние на материята - един от основните свойства на материята. Кората е 95% от кристалите. По-голямата част от тях са преминали теста на времето, ние се адаптират към условията, тя е била използвана от човека. Кристали ни заобикалят навсякъде.

За да се разбере това, което кристално е малко, за да се насладите на красиви кристали от кварц и топаз в Музея Минералогично, малко чудо със звездички зимния сняг на тъмен фон на нашите ръкави, малко се видят в пясъка на захар пенливо като диамант, малки захарни кристали, - това е необходимо да расте кристали, разгледа живота си.

Всеки знае, че хората отдавна са се научили да отглеждат изкуствени кристали - рубини. И използването им за производство на бижута и като подкрепя за въртящи се части в механизма на часовника. И расте най-трудното в света кристали - диаманти.

Възможно ли е да се направи разграничение на изкуствен кристал от естествен? Това е въпросът. Ами, например, синтетичен диамант все още е естествено ниско качество, включително и в блясък. Изкуствен диамантени бижута не предизвиква радост, но за използване в техниката те са доста подходящи, действа в този смисъл, на равни начала с естествена. Отново, специалисти растеж бузата (така наречените химици, изкуствени отглеждане кристали) са култивирани в тънкият игла кристал с изключително висока якост.

Отглеждане кристали ние възложени занаяти от естествени материали. Защо? И кой би твърдят, че солта не е естествен материал?

1.2. Кристалните форми и методи на тяхното производство

Кристалите могат да имат различни размери. Някои минерали образуват кристали, които могат да се видят само с микроскоп. Други образуват кристали, които тежат няколко стотин паунда.

Кристалите могат да бъдат под формата на различни призма основа, която може да бъде равностранен триъгълник, квадрат, успоредник и шестоъгълник.

Съществуват три начина за образуване на кристали: кристализация от стопилка от разтвора и от газовата фаза. Пример на кристализация на стопилката е образуването на лед от вода (за вода - се разтопи леда), както и образуването на вулканична скала. Пример кристализация от разтвор в природата - загубата на стотици милиони тона сол от морската вода. При охлаждане на газ (или пара) електрически сили на привличане комбинират атоми или молекули в кристален твърд материал - така образуван снежинки.

Най-честите методи са изкуствени отглеждане кристали от разтвора и кристализация от стопилка. В първия случай, кристали растат от богатия разтвор чрез бавно изпаряване на разтворителя или чрез бавно намаляване на температурата.

Ако твърдо вещество се нагрява, тя отива в течно състояние - стопи. Трудността за отглеждане на кристали от стопилки са свързани с висока точка на топене. Например, за да се получат кристали от рубин прах за топене на алуминий, и за това е необходимо да се нагрява до температура от 2030 ° С

1.3. Използването на кристали

Кристалите имат една невероятна красота, така че още от древността се използват за извършване на бижута. Но не само. Използването на кристали в областта на науката и технологиите са много и разнообразни, те са изиграли важна роля в много технологични нововъведения на 20-ти век. Ето няколко примера.

Най-трудната и най-редките от естествени минерали - диаманта. Благодарение на изключителната си твърдост на диамант играе огромна роля в тази област. Diamond триони нарязан камъни. Diamond има огромно значение в пробиване на скали в минното дело. инструменти за гравиране, разделящи машини, машини за изпитване на твърдост, бормашини за камък и метална добавя диамант върха. Diamond прах е земята и полирани твърди камъни, закалена стомана, твърди и свръхтвърди сплави. Самата Diamond могат да бъдат отрязани, полски и изрежеш също само диамант. Най-важните части на двигателя в автомобили и самолети производството са третирани с диамантени фрези и свредла.

Руби и сапфир са сред най-красивите и най-скъпите бижута. Кръв червен рубин и сапфир лазур синьо - това е същото минерал - корунд, алуминиев Al 2O 3 в цвят разлика, възникнали при много малки примеси.

Скромен, безличен кафяв корунд, непрозрачен, глоба - Емери, който почиства метала използва за направата на шмиргел кърпа. Корунд с всичките му разновидности - е един от най-твърдите камъни в света, най-трудното, след като диамант. Корунд могат да бъдат пробити, шлифован, полиране, заточване камък и метал. Корунд и шмиргел направи абразивни дискове и барове, шлифовъчни прахове.

Целият часовник индустрия работи на изкуствени рубини, също са използвани за производството на текстил и химически.

New Life рубин - лазерен или оптичен квантов генератор (лазер). През 1960 г.. първата рубин лазер е създаден. Оказа се, че кристала рубин увеличава светлината. Лазерът развиделява от хиляда слънца. очната операция се използва все по-често във всички рубин лазери.

Sapphire е прозрачен, така че е плоча за оптични инструменти. По-голямата част от кристала сапфир е в полупроводниковата индустрия.

Флинт, аметист, яспис, опал, халцедон - всички разновидности на кварца. Фините зърна на кварцов пясък форма. И най-красивата, най-прекрасното разнообразие от кварц - това е планински кристал, т.е. прозрачни кварцови кристали. Ето защо, прозрачна кварцова правят лещи, призми и други подробности за оптични устройства.

Особено невероятни електрически свойства на кварц. Ако компресирате или се простират на кварцов кристал, електрически заряди се появяват по лицата си. Този ефект се използва широко за възпроизвеждане, запис и предаване на звук.

Техниката също е открил неговото прилагане поляроид поликристален материал.

Polaroid - тънък прозрачен филм, изцяло напълнена с малки иглести кристали от прозрачен материал. Полароидни гасят отблясъци на отразената светлина, отдаване под наем на останалата част от света. Polaroid филми, използвани в поляризиращи очила. Те са задължителни за полярните изследователи, които имат постоянно да погледнем в ослепителна слънчева светлина, отразена от снежна областта на заледени.

Polaroid очила, за да помогне за предотвратяване на сблъсъци с насрещно движещи се автомобили, които често се дължат на факта, че светлините на насрещно движещите се автомобили заслепяване на водача и той не вижда тази машина.

Списъкът на приложенията достатъчно дълго кристали непрекъснато расте.

2. Проучване на

2.1. Подготовка за проведете експеримента

растеж Crystal е наистина вълнуващо преживяване, и може би най-прости, достъпни и по възможностите на повечето начинаещи химици, максимална безопасност по отношение на безопасността, което е важно за тези, които провеждат експерименти у дома. Внимателна подготовка и изпълнение на умения, за да усъвършенствате способността точно да се справят с материалите правилно и да организира работата си план.

Какво трябва да знаете и да вземат под внимание:

кристали на водоразтворими вещества са много чувствителни към силни температурни промени;
кристал нарастващото използване само прясно приготвени разтвори
кристалите нарастват колкото е възможно правилно, кристализация трябва да се бавно до безцветни вещества, чиито кристали трябва да бъдат прозрачни като стъкло, скоростта на растеж се появява по-забележима - с бързото нарастване на кристалите стане мътен
всеки примес в разтвора може да бъде включването в кристалната дефекта или да бъде източник на
че няма натрупване на нишката, конецът да бъде тънък без косми, и трябва да се пропусне в схемата разтвора при 5-7 ° С по-топла от стайна температура. Тази нишка има време да се накисва в разтвора и "слива" със системата в едно цяло.

Необходимото оборудване и безопасността.

посуда - големи плоскодънни чаши, кутии;
водна баня (в домашни условия може да е стара пот и електрически);
тънки, траен груби резба (тези по-малки кристални образувания);
филтърна хартия (тя може да бъде всеки не-размер с тънка хартия, попивателна хартия, салфетки, тоалетна хартия) или стерилен чист памук;
допълнителни детайли, които са необходими при изпълнение ще бъдат описани по-нататък (фунии, стъкло, дърво или пластмаса пръчки и т.н.);

Медта сулфат е опасно вещество, така че когато се работи с него ще трябва да използвате предпазни средства: гумени ръкавици, очила. След работа ръцете и лицето трябва да се измиват със сапун и вода

За да растат кристалите, първият подготви наситен разтвор на меден сулфат: в много горещ но не кипи, вода се изсипва сол, докато тя вече не се разтваря. Полученият разтвор се филтрува.

Висеше на пръчка конец посяти (малки кристали), така че тя потъна в разтвора, но не докосва дъното. Тема, над натоварване, намазани с вазелин.

Поставете Разтворът се охлажда в три различни места с различни условия: на батерията (температура около 35 градуса) на масата при стайна температура (около 23 градуса) и шкаф килер под перваза (около 10 градуса температура) на. Колкото по-бавно ще се охлади, се получават по-големи кристали. На върха на стъклото с разтвор затваряне на хартията, така че да не падне прахови частици. Още на следващия ден, една нишка е придобил на кристалите. След това трябва само да се следи нивото на брега на решение: кристала трябва винаги да е в разтвор.

Кристалите растат в една седмица, но те могат да растат и да продължи по-дълго. Можете да регулирате растежа си чрез премахване на грозните израстъци. Това се прави с нож, леко остъргване ненужни. Или въвеждане на ново решение. Образование лица могат да бъдат спрени, ако ги смажете с вазелин. Когато кристалите да бъдат под формата, че искаме да ги изваждат от разтвора, се оставя да изсъхне и покрити с лак. Ако това не бъде направено в рамките на няколко дни, те ще бъдат унищожени.

Вземете една супена лъжица сол. Също така, се приготвя наситен разтвор, филтрират и се поставят в различни условия.

Подобни действия се извършват с морска сол.

2.3. Резултатите от проучването

В резултат на експерименти, ние открихме:

1. В различни температури образуването на кристали се случва по различен начин. При по-високи температури, разтворът охлаждане настъпва бавно и кристала образува големи и по-правилна форма. Това се дължи на факта, че разтворът се изпарява бързо и частици от материал, отложени върху кристала. При ниски температури, кристали се образуват нередовни, игловидни, с множество остри ъгли. Това бе потвърдено в три серии от експеримента.

2. Различни вещества образуват кристали с различна скорост. Меден сулфат кристали се формират на следващия ден, и кристалите на солта трябва да изчака една седмица.

3. Също така, различни вещества образуват кристали с различни форми. Меден сулфат кристали ромбично форма. И сол под формата на правоъгълник, където кристалите са по-големи в морска сол.

4 може да променя формата си в разтвора замяна на кристални аспекти изграждане допълнения. И ако новото решение има по-ниска концентрация кристалът може да се разтвори напълно.

Проучването на кристали ми позволи да се научат не само как да работят с литературата, но и да се научите как да растат кристали себе си у дома.

По мое мнение, постигната целта на работата. Изследванията ми позволяват да се разгледа хипотезата вярна. Температура на околната среда влияе на растежа и формата на кристалите.

Кристалите нарастват защото частиците на веществото, в разтвор, привлечени от кристал с различна сила в различни посоки: в една посока те са привлечени силен към други слабите. Следователно, в една посока тенденция голяма частици и кристал лицето расте по-бързо в другата, срещу бавно, при което тя се превръща някои кристална форма.

Бих искал да направя следното обобщение:

Кристали - това е красива, тя може да се каже за някакво чудо, те привличат; Те казват, че "писклив сърце човек" на, на които чисто душата. Кристал - означава светеше, като диамант ... И говорейки за кристали с философска нагласа, можем да кажем, че това е материал, който е посредник между живите и нежива материя. Кристалите могат да се появят, да остарее, да се съборят.

Списък на използваната литература