растеж Crystal в дома, в социалната мрежа на преподавателите

Въведение (обосновка за темата, целите и задачите на изследването).
Основната част.
На последно място, сключване.
Заявление.
Списък на използвани литература.

Въведение

Процесът на нарастващата кристали у дома това е много интересно и вълнуващо дейност, която ви позволява да съзнателно да вземе на законите на природата. Работата по кристален растеж ме направи по-наблюдателен, разширява хоризонтите си, да се присъединят към науката, нека изненадан. Опитът на "чудото" на отглеждането на ГМО ми донесе много положителни емоции и ярки впечатления. Изследвания отвори вратата за мен, в тайнствената страна на кристали и минерали.

Значението на избраната тема.

Светът около нас се състои от кристали, можем да кажем, че ние живеем в един свят на кристалите. Жилищни сгради и промишлени сгради, самолети и ракети, кораби и локомотиви, скали и минерали, са съставени от кристали. Ние ядем кристалите се обработва от тях и частично се състои от кристали.

Кристалите са вещества, в който малките частици "опаковани" в определен ред. В резултат на растежа на кристали на повърхността него възникне спонтанно планарни повърхности, и самите кристали приемат различни геометрична форма. Интересното е произхода на думата "Крис талий". Преди много векове, в снеговете на Алпите на територията на съвременна Швейцария сме намерили много красив безцветни кристали, приличащи на чист лед. Древните натуралисти, тъй като те са били наричани - "kristallos" в гръцката лед. Те вярвали, че на лед, като дълго време в планината, в мраз, закостеняла и губи способността си да се стопи. Аристотел пише, че "kristallos родени от водата, когато тя е напълно губи своята топлина." Дори и през Средновековието, терминът "кристал" се използва единствено за кварц. Въпреки това, повечето от естествени минерали, има кристална структура. Първите минералозите се интересуват на първо място, това е форма на кристали, разнообразието от които е поразителен. Известният български кристалографите E.S.Fedorov теоретично получени законите на изграждането на кристала, заяви: "Кристалите блестят симетрия."

Кристали наистина изглеждаше добре, че те могат да се ползват в продължение на часове.

Много учени, които са направили голям принос за развитието на химията и минералогията, започнали първите си експерименти с растящите кристали, опитвайки се да разбере как те се формират.

Така че реших да започна изследванията си чрез поставяне на целта: да се получат кристали на различни вещества в дома.

Цел: да растат кристали от наситен разтвор на сол и захар

и проверява експериментално, че кристалите на тези вещества

има правилна форма.

§ 1. растеж на кристал.

За стартиране на растеж на кристал, е необходимо, на първо място, появата на център на кристализация. Откъде идват? В перфектно бистър разтвор, се стопи или по двойки вещество потоци пробиване Най "живот": всеки момент частици (молекули или йони) лице и по този начин понякога има малки кристални бъдещи ембриони. Те са с краткотраен ефект и едва се появи, унищожен. Но един ден двама или трима на ембриона, случайно се блъсна придобие структурата на елементарна клетка - фини кристали по същество. Това натрупване на частиците не се разрушава и започва да расте. Тъй като се появи кристализация Center. В ролята си може да действа и има прашинка в разтвора, недостатъците на кораба на повърхността, в която или въведени в по външната решение! кристал на разтвореното вещество. Това може да е от кристал с друг! вещество (при условие, че има подобна кристална структура). Не всички ядра в дългосрочен план се превръщат в кристали от веществото. Големи кристали! продължи да се покачва, докато по-малката се разтвори. Съвършенството на формата и красотата на лицата равнина на кристала предполага, че тези "Каменно цвете" расте слоеве. Много често това е вярно, с растежа на всеки слой частици започва от центъра на кристалната лицето. Голям увеличение ни позволява да видим стъпките, чиито размери са намалени, когато се движат от етаж на етаж, като пръстени в детска играчка - пирамида. Какво се случва, ако има такава частица материя случайно попадне на ръба на най-малкия кристал в преситен разтвор, се стопи или газ? Получената гърбица може да започне нов слой, и е вероятно, че други частици стадото точно тук, осигурява образуването на слой и растежа кристал. Crystal расте по-бързо, ако частиците попадат на повърхността не са сами, а цели клъстери ", тълпи". Такива клъстери след това растат хоризонтално, покриващи повърхността на кристал, и там се появява нов слой от частици. Отглеждане кристал никога не е идеална, е задължително да представи структурен дефект, които не изчезват стъпки, които са приложени към частиците от разтвор, газ или стопилка. Какви са недостатъците на кристалната структура на материята? Ако възел кристална решетка един атом или йон по някакви причини, изчезват, след това, вместо да възникне точка дефект наречен вакантно - "дупка" в структурата на вещества. Съседна атом може да се движи и да вземат на работа, оставяйки зад себе си друг "дупка". По този начин на работа се движи (мигрира). Нека си представим, че в края на сесията в нетърпеливите кино аудитория, чието място е в близост до вратата, излезе от стаята. Свободно място (имаше свободни работни места) и всички останали зрителите започнаха да тече от едно място на друго, по-близо до изхода. Когато най-сетне светлините угаснаха нататък, празните седалки бяха в центъра на стаята (или дори на стената срещу изхода). По същия начин, атоми и свободни да мигрират в противоположни посоки. Колкото по-висока е температурата, толкова по-голяма е вероятността и скоростта на дефект миграция (на повече зрители бързам дома, ако един филм безинтересна). Ако залата е пълна (например, екшън премиера сензационни) киноманите, които са влезли мошеник сесия, седят на пода в проходите и между редовете - с други думи, когато е необходимо. Това напомня на друг тип точка дефект на кристала, което се нарича "жива интерстициален атом".

§ 2. отглеждане на кристали в лаборатории.

Мъжът, въоръжени с модерни технологии, може в лабораториите и фабрики за създаване на условия, които се намират на природата, както и стриктно да ги регулират, за да растат кристали на необходимия размер и качество. В света около нас често е възможно да се наблюдава за образуване на кристали директно от газовата среда от решения и от стопилката. Мълчаливият мразовита нощ под ясно небе, при ярка лунна светлина или фенерче, ние понякога виждам блестящата искри бавно потъва люспи от замръзване. Тази плоча ледени кристали, образувани непосредствено около нас от влажна и охладен въздух. В растенията от химикали по време на охлаждане на наситени разтвори на соли капка маса на фини кристали във формата на игли, листа или много тънки фасетиран зърна. Ако тигела да се стопи цинк или калай, след гъста криптокристални блок по време на втвърдяване. В центъра на камерата ще се задълбочи - мивка свиване. На стените му обикновено са лесно видими очертания на отделните кристали. Тъй като се образуват малки кристали, кристални агрегати; но как да расте голям хомогенен, с използваема в инженерните кристали? В края на есента, когато замразяване започва, понякога е възможно да се наблюдава колко дълго локва покрити E ятаган форма ледени кристали до 10- 20 cm. Следователно, бавно охлаждане достатъчно големи и очевидно хомогенни кристали могат понякога да бъдат образувани в спокойно статична среда. В някои случаи, като обикновени кристали се отглеждат в техниката, но и да простите решения често трябва да преминат по трудния начин.

P.1.vyraschivanie кристали от стопилката.

На примера на замразените локви ние виждаме, че директен стопилка кристализация (вода - разтопен лед), можете бързо да получат големи кристали. Отглеждане на кристали от газ или течност е много по-бавно, обаче кристали вещества, които се топят без разлагане, отгледани от стопилката. С течение на годините, предложени и използвани в лабораториите и в промишлеността са множество начини за получаване на кристали от стопилката. Всеки от тези методи има своите предимства, недостатъци и е подходяща за отглеждане на кристали на определена група от вещества. Тук можем да се ограничим до описване на няколко основни начина, най-разпространените и техники за близко бъдеще, които са все още в процес на разработване. [1]

P.2.metod издърпване кристали.

За производството на триъгълна призма спектрограф, което позволява да се провеждат изследвания в ултравиолетовата част на спектъра, отглеждани големи барел форма кристали на сол. Метод за отглеждане на тези кристали разработен S. Kyropoulos. Той се състои от вертикален цилиндричен пещ, която се поставя в голям тигел с разтопен чиста сол. Температурата на топене е разположен постоянно при 50-60 ° над точката на топене на солта. На върха на стопилката бавно, така че тя може да се затопли, намалена със семена, нарязани от кристал на същата сол. След контакт на семето с държача на стопилка и частично предпазител се охлади въздушния поток, преминаващ през тръбата вътре в нея. Комплект Праймер и съседен на него се стопи слой се охлажда и кристалите започва да расте под формата на сфери, или обърнати гъби капачка. Когато ширината на разширен обхватът е достатъчно голям, специален механизъм ще започне да се повиши бавно семето от нарастващата й бъчвовиден кристал, а не позволим това да влезе в контакт със стените. Култивирани кристал бързо се прехвърля в друга пещ загрява първоначално в близост до точката на топене сол, която кристал бавно се охлажда до стайна температура. Кристал с тегло 15-20 кг възможно да нарасне на 10-15 часа. По този начин, в допълнение към натриев хлорид, калиев хлорид кристали бяха отгледани и други соли с температура на топене 1000 °.

§ 3. Как да расте един кристал в дома.

За отглеждане в домашни условия кристал костюм, не всички вещества. Възможно е да расте кристал на готварска сол, но за отглеждане на кристали сол трябва съвършено чиста сол, което прави отглеждането на солни кристали у дома е трудно, но все пак е възможно да им растат, макар че ще бъде дълго време, и кристалите са получени с различни дефекти. Много по-лесно, по-бързо и по-лесно да растат кристали от меден сулфат, още повече, че те няма да е прозрачен и тъмносин, но след като се отглежда кристал меден сулфат, трябва да се избърсва с слънчогледово масло, т. За. Взаимодействието кислород меден сулфат кристал ще промени своята дълбока син цвят на мръсна синьо.

Вземете наситен разтвор и се загрява него. Съдът с получения разтвор ще покрие стъкло ненаситен и се получава разтвор спокойно се охлажда до температура по-ниска от температурата на насищане. В този случай, утайката не може да падне, и ние ще се свръхнаситено решение. Фактът, че това е необходимо за образуването на кристали "семето". Той може да служи като малък кристал от същото вещество или прашинка. Понякога е достатъчно просто да се залюлее на кораба с преситен разтвор или премахване на стъклото го покрие като мигновени започва кристализация. Тя обикновено е оформен от множество малки кристали. За да расте голям кристал, е необходимо да се ограничи броят на "семена". Най-добре е да се въведе изкуствено "семена", роля, която може да изпълнява една от кристалите, получени по-рано.

За да стане това, е необходимо колкото е възможно по-добро качество филтриран разтвор (2-3 пъти)!

По този начин, за отглеждане на кристала (и) от желаното вещество е необходимо:

Направи наситен разтвор на този материал от гореща вода;
Разтворът се филтрира през филтърна хартия;
Оставя решения да се охлади до утаяване на кристали от него;
От получената "семето" или избере най-голямото или най-редовно под формата на кристали;
Отново получаване на наситен разтвор и да се пропусне избрания кристал изравни с резба;
На следващия ден, отново, за да наситен разтвор, както и до по-ниски кристала и да се извърши тази операция, стига да не се повдига размер кристал.

В резюме му, описан метод за отглеждане на кристали на намаляване на температурата на разтвора. Има и друг начин на изпаряване на разтвора, но е в мен не е много ефективно, т.е.. А. водата се изпарява директно от повърхността на разтвора за образуване на филм, и самия процес на изпаряване на вода е дълга и на метода на отглеждане на кристали чрез изпаряване на наситен разтвор е бавен. В дома, можете да растат голямо дърво на меден сулфат. За производството на "сняг" рибена кост, нуждаещи се от меден проводник с диаметър от 1-2 за производство на рамката. Тел трябва да навивате конеца (ако поеме водеща роля в памук изолация, без допълнително се изисква намотка). Количеството на разтвор в кристализатора и първоначалната си температура, избран въз основа на размера на рамката и масата на материала, който трябва да се отлага върху него. При достатъчно малък рибена кост се утаи 400 грама от съединението (1 литър разтвор). Горещият разтвор се филтрува през филтърна хартия. Варено рамка необходимо да се овлажнява в разтвора и се суши. В същото време на памук намотка определя множество кристали, които по-късно да действат като "семена". През деня, ние получаваме една прекрасна коледна елха.

§ 4. Разследване на кристалния растеж в дома.

В моя проект аз изследва зависимостта на кристалния растеж от условията на отглеждане. можете да сложите най-различни условия. В своите експерименти, което проведох три експеримента. Във всяка от тях да нараства два кристал чрез поставянето им в различни условия, съответно.

В първия експеримент, аз избра същия семето, но различна температура разтворител.
Във втория експеримент, взех една и съща семето, но решенията са различни насищане.
В третия експеримент взех праймери с различна област, и същите разтвори и температурата на насищане.

Очакваше се в първия експеримент, във формата на по-висока температура, за да растат по-големи кристали. Всъщност аз получите различен ефект:

не единичен кристал отглеждат в гореща плесен и "круша" натрупани един от друг кристали
в матрицата с повишена температура, при по-малко правилно кристал.

За да потвърдите, в резултат на опит, това е прието, два пъти.

Заключение: Колкото по-висока температурата на разтвора, по-нуклеиране и следователно по този начин нараства бързо голям кристал невъзможно.

Във втория експеримент, както се очаква, семената разтваря в ненаситен разтвор и наситен разтвор праймер увеличава.

В третия експеримент с различни "грундове" разлика в размера им в началото е 1 см. и най-накрая стана около 0,4 см.

Заключение: По този начин, по-малка роза 1,6sm. и още по 1,3sm.

Следователно скоростта на кристалния растеж се забавя с увеличаване на зоната на кристализация.

От това може да се заключи, че е по-добре да расте кристали от разтвора на умерена температура, като се гарантира насищане и чистота на решение.

Тъй изображения може да се види, че единичната клетка на кристалната решетка на меден сулфат принадлежи триъгълна кристал система

§ 5. Защо не растат кристали?

При някои хора, отглеждане на кристали, те не растат. Защо?

Може би не сте се филтрира.
Ако растат кристали от меден сулфат, разтворът се превръща много синьо и не се вижда остатък (обикновено знак на наситен разтвор), тогава може да се ненаситен разтвор. Не се разстройвайте, и да направи втори опит, меден сулфат не е много скъпо.
Може би имате лоши неща (това може да е признак за по-мътен разтвор след две филтрация), по-специално не се притеснявайте, нещо ще расте, но най-вече не се ласкае.

В процеса на експериментите си за състоянието на кристалния растеж, са били извършени и е установено, че скоростта на нарастване на кристалите зависи.

Температурата на формата.
Близостта на наситен разтвор на пренасищане.
Вида на материала.

За да расте красив кристал е необходимо.

Постоянно промените в наситен разтвор.
Наблюдавайте чистотата на разтвора (на дъното на съда в, където се отглежда кристал, кристали се образуват също така и един от тях може да се придържат към семената, образувайки дефект).
При смяна на температурата на разтвора трябва да е малко над стайна температура. Необходимо е да се предотврати образуването на дефекти.

Вие не може да расте красива и гладка кристал бързо, е необходимо да жертват време.

Кристалите могат да растат всяка но чистото Монокристалът няма да работи, за да расте. Това ще изисква специална апаратура.

Трансформацията на кристала на сол: