Зимой мы часто любовались покрытыми инеем деревьями, внимательно рассматривали снежинки во время снегопадов. И на одном из уроков окружающего мира я узнал, что и иней, и снежинки это кристаллы, которые образовываются из паров воды. Мне стало интересно, а из чего ещё могут образовываться такие красивые кристаллы?

Выращивание кристаллов - процесс очень интересный, но бывает достаточно длительным. Полезно знать, какие процессы управляют его ростом; почему разные вещества образуют кристаллы различной формы, а некоторые их вовсе не образуют; что надо сделать, чтобы они получились большими и красивыми.

Если кристаллизация идёт очень медленно, получается один большой кристалл (или монокристалл, например, при выращивании искусственных камней), если быстро - то множество мелких (или поликристалл, например металлы) .

Криста́ллы (от греч. κρύσταλλος, первоначально - лёд, в дальнейшем - горный хрусталь, кристалл) - твёрдые тела, в которых атомы расположены закономерно, образуя трёхмерно-периодическую пространственную укладку - кристаллическую решётку.

Различают идеальный и реальный кристалл. Идеальный кристалл является, по сути, математическим объектом, имеющим полную, свойственную ему симметрию, идеализированно ровные гладкие грани. Самые большие кристаллы были обнаружены в Пещере кристаллов в шахтовом комплексе Найка, в мексиканском штате Чиуауа. Некоторые из найденных там кристаллов гипса достигают 15 метров в длину, а в ширину - 1 метр .

Кристаллы можно вырастить и в домашних условиях из соли, сахара, кальцинированной соды, медного купороса. Нужно помнить, что - это химические реактивы, поэтому работать с ними детям можно только под наблюдением взрослых! Выращивание кристаллов - процесс занимательный, но требующий бережного и осторожного отношения к своей работе. Теоретически размер кристалла, который можно вырастить в домашних условиях таким способом, неограничен. Известны случаи, когда энтузиасты получали кристаллы такой величины, что поднять их могли только с помощью товарищей .

Цель работы:научиться выращивать кристаллы поваренной соли и других веществ в домашних условиях.

Задачи работы:

Собрать сведения о кристаллах в литературе,

Подобрать дома доступное оборудование и сырье для выращивания кристаллов,

Познакомиться с мерами безопасности при проведении экспериментов,

Вырастить кристаллы поваренной соли, медного купороса, бихромата калия, сульфата кобальта, сульфата хрома (III).

Процесс выращивания кристаллов поваренной соли не требует наличия каких-то особых химических препаратов. Кристаллы других солей выращиваются аналогично.

1. Ольгин О., «Опыты без взрывов», М.; «Химия», 1995 г., 192 с.

2. Здорик Т. Б., «Камень, рождающий металл», М.; «Просвещение», 1984 г., 184 с.

3. Шаскольская М. П.; «Кристаллы», М.: Наука, 1985 г., 208 с.

4. Кантор Б. З.; «Минерал рассказывает о себе», М.: Недра, 1985 г., 138 с.

5. Стёпин Б. Д., Аликберова Л. Ю., «Книга по химии для домашнего чтения», М.: Химия, 1994 г., 400 с.

Узнаем, как вырастить кристалл в домашних условиях.

Как вырастить кристалл из сахара

Сахарные кристаллы выращиваются одну неделю. Их добавляют в чай, подают как сладкую закуску и украшают десерты. Приготовим кристаллы на деревянной палочке.

Вам понадобится:

• сахар – 5 стаканов;
• вода – 2 стакана;
• деревянные палочки;
• бумага;
• стаканы или банки.

Если хотите, чтобы кристаллы были цветными – используйте пищевые красители.

Из 50 мл воды и 2 ст. л. сахара сварите сироп. На ровную поверхность рассыпьте сахар. Деревянные палочки обмокните в сиропе, а затем обваляйте в сахаре. Оставьте на ночь для высыхания.

Вскипятите оставшуюся воду и постепенно добавляйте сахар. Размешивайте до полного растворения. Прокипятите сироп и оставьте на плите на 10–15 мин. В бумаге сделайте отверстия. Горячий сироп перелейте в прозрачные стаканы или банки. Палочки воткните в бумагу и погрузите в раствор так, чтобы она покрывала стакан и держала заготовки. Через 7 дней кристаллы вырастут.

Как вырастить кристалл в домашних условиях из пищевой соли

Для выращивания используйте пищевую соль. Время химического процесса – 1–1,5 недели.

Вам понадобится:

• вода – 500 мл;
• соль – 4–5 ст. л.;
• стаканы – 2 шт;
• веревка;
• фильтр;
• держатель.

Как держатель используйте карандаш, прищепки или картон.

В горячую воду засыпьте соль и перемешайте. Нерастворившиеся кристаллы отфильтруйте через марлю. Отберите крупный кристаллик соли (затравку). Привяжите его краем веревки или лески и поместите в соляной раствор. Второй край нити прикрепите к держателю. Следите, чтобы затравка не касалась дна и стенок стакана. Оставьте раствор в теплом месте.

Этот рецепт подходит для взращивания кристаллов из медного купороса. Продается вещество в магазинах для дачников. Заливайте купорос водой до 80 градусов, иначе он не растворится. Заготовку вы найдете в пакетике с веществом. Либо приготовьте ее самостоятельно. Оставьте раствор остывать, и через 30–60 минут на дне появятся образования. Также привяжите затравку ниткой и опустите в раствор на 1–2 недели.

Алмаз, аметист, изумруд, топаз, сапфир - все эти драгоценные камни завораживают своей многогранной красотой. Относятся они к группе кристаллов и чаще всего изготавливаются в естественных или лабораторных условиях. Если вы любите эксперименты, то информация о том, как вырастить кристалл из соли, именно для вас.

Экспериментатору-любителю на заметку

Некоторые люди относятся к таким процессам скептически и считают, что вырастить кристалл в домашних условиях практически невозможно. Спешим вас разубедить и рассказать, как из соли сделать кристалл. Разумеется, драгоценный камень у вас не получится, а вот оригинальный по текстуре многогранник, который будет ослеплять своей красотой и зачаровывать необыкновенной геометрической формой, создать вполне возможно.

Прежде чем мы изучим подробную инструкцию, как вырастить кристалл дома из соли, давайте проясним некоторые моменты этого нелегкого процесса. Чтобы добиться успеха и создать своими силами соляной кристалл, учтите следующие аспекты:

• Для выращивания кристалла подходят различные виды соли, в частности, поваренная, калиевая, морская, медный купорос и даже марганцовка.
• Выбираем емкость подходящего размера по такому принципу: больше - значит лучше и красивее.
• В процессе образования кристалла емкость не рекомендуется трясти или перемещать, иначе вы можете разрушить и без того его хрупкую текстуру.
• Для такого эксперимента можно купить готовый набор необходимых материалов или же воспользоваться подручными средствами.
• Длительность выращивания кристалла зависит от желаемого результата.
• Не рекомендуется без особой необходимости лишний раз извлекать кристалл из емкости, в которой он разрастается.
• Не нужно добавлять пищевые красители в раствор.
• По мере испарения раствора емкость следует заполнять.
• Лучше всего для приготовления раствора подходит дистиллированная вода.
• Емкость с кристаллом нужно ставить в месте, где нет ощутимого и резкого перепада температурных отметок.
• Выращиваемый кристалл обязательно следует защитить от попадания пыли.
• Нельзя окрашивать выращенный солевой кристалл акварельной или гуашевой краской.

Немногие люди знают, как вырастить кристалл из поваренной соли. Это и немудрено, ведь с такого рода занятиями мы сталкиваемся отнюдь не каждый день. А вот ради эксперимента можно и освежить в памяти курс школьных знаний по химии. Для выращивания солевого кристалла в домашних условиях необязательно знать весь механизм образования геометрической фигуры из твердых частиц, а достаточно лишь правильно приготовить раствор.

• воду используем отфильтрованную или обычную водопроводную;
• количество поваренной соли, добавляемое в раствор, индивидуально;
• о достаточном количестве соли будет свидетельствовать сложность ее размешивания в воде;
• раствор изначально нужно нагреть на водяной бане до 50-60°;
• только в остуженный раствор мы помещаем маленький кристаллик;
• приготовленную смесь обязательно нужно процеживать через марлевый отрез.

Домашний эксперимент: вырастим именной кристалл

Если вы с восторгом наблюдаете за различными экспериментами, а красота драгоценных камней вас завораживает и восхищает, то информация, как вырастить кристалл из соли на нитке, именно для вас.

Вам не нужно тратить уйму денежных средств на приобретение необходимых материалов. Все что потребуется для проведения такого эксперимента, у вас уже есть. Обращаем ваше внимание на то, что отдельные кристаллики после приготовления раствора могут и не оставаться. В этом случае их можно заменить небольшим пластиковым предметом, который предварительно вымачиваем в соляном растворе и тщательно просушиваем.

Необходимые материалы:

• соль поваренная;
• отфильтрованная вода;
• перекладина (простой карандаш, ручка, пластиковая палочка и пр.);
• емкость;
• марлевый отрез;
• нить;
• лист бумаги.

Яркие грани геометрии

Вырастить кристалл из соли в домашних условиях несложно. Вам нужно просто запастись терпением. Как уже говорилось, добавлять в раствор любые красители не рекомендуется. Это может препятствовать разрастанию солевого кристалла и привести к нарушению его прочной текстуры. Вы можете добавить в раствор натуральный краситель - медный купорос. Марганцовка также вполне подойдет, тогда выращенный вами кристалл заиграет красными гранями.

Необходимые материалы:

• медный купорос;
• отфильтрованная вода;
• емкость;
• нить;
• перекладина;
• лист бумаги.

Процесс выращивания кристалла:

Если вы добавите марганцовку, то кристалл приобретет насыщенный малиновый или красный оттенок. Не пользуйтесь гуашевыми или акварельными красками, поскольку они не будут держаться на поверхности кристалла.

Замечательное и увлекательное занятие - выращивание кристаллов в домашних условиях, надолго сможет отвлечь вашего ребенка от вредных гаджетов. На глазах будет происходить настоящее волшебство - и взрослым и детям на удивление. А если вы вырастите кристалл из сахара, результат получиться не только красивым, но и вкусным.

Главное - набраться терпения, кристаллы не вырастают быстро, им нужно время. Но и год тоже ждать не придется. Достаточно одной-двух недель - и вот, кристалл готов. Конечно, друзы рубина или изумруда дома вырастить нет возможности, но, так или иначе, процесс будет очень занимательным и интересным.

Следует знать, что когда выращивают в промышленных условиях искусственные драгоценности - кристаллы алмаза, рубина и прочие - процесс идет весьма медленно, но зато можно вырастить один кристалл большого размера. А если требуется много маленьких кристалликов, то процесс должен проходить быстро.

Способы

Охлаждение раствора

В этом случае готовят раствор соли, а затем охлаждают его. При этом происходит химическая реакция, когда растворенные вещества в воде от понижения температуры выпадают в осадок и, соответственно, оседают на стенках сосуда или на заботливо положенной палочке или нитке.

Если охлаждение будет достаточно медленное, можно вырастить несколько довольно больших кристаллов красивой, геометрически правильной формы. А если охладить сразу и резко, то образуется множество мелких кристаллов соли, и все они произвольной, неправильной формы. Ведь при быстром и бурном росте в близком соседстве становится тесно. Но иногда бывает весело вырастить и такие кристаллы - чудо происходит буквально на глазах. Кристаллы рубина, конечно, так не вырастить, но в любом случае результат и процесс будет интересным.

Удаление воды

При этом способе из раствора соли или сахара постепенно выпаривается вода - естественным образом. Важно как можно медленнее выпаривать воду - результат будет более аккуратным. Желательно вообще прикрыть бумагой сосуд с раствором. В результате вы получите большие красивые кристаллы. К тому же, так в сосуд не попадет пыль и не испортит всю красоту.

В сосуд обычно кладется нитка или палочка - на эти предметы и нарастают кристаллы. Если вы ничего не положили, то кристаллы начнут образовываться на дне сосуда - в этом случае периодически надо будет переворачивать кристаллики, чтобы со всех сторон они росли равномерно и имели правильные грани.

Вода со временем начнет испаряться и надо будет подливать свежий питательный концентрат.

Интересно то, что даже если кристалл изначально был неправильный, например, вырос в тесноте, то, если его отделить и выращивать отдельно, со временем он приобретает правильную, красивую форму, как бы "выздоравливая".

Что использовать?

Рассмотрим, из каких материалов можно вырастить кристалл:

1. Соль для приготовления пищи
2. Медный или железный купорос
3. Квасцы
4. Сахар. Результат будет красивым и вкусным. Кстати, иногда в магазинах и особенно, в чайных бутиках, можно увидеть кристаллы сахара на палочках, которые продаются. Если видели, то согласитесь, что это очень аппетитно и шикарно выглядит, вот только цена расстраивает. Но можно вырастить сахарные кристаллы самостоятельно, порадовав себя и удивив близких

Кристалл из соли

Пищевая соль есть в каждом доме, поэтому этот дешевый непритязательный материал вполне можно использоваться для кристаллических экспериментов. Вообще, кристалл можно вырастить из любой соли. Но доступ к химическим реактивам и веществам есть далеко не у всех, поэтому хлорид натрия - это самая доступная нам соль, в отличие от сложных и дорогих веществ для выращивания рубина или изумруда.

• Налить воду в стакан и поставить его в емкость с водой. Вода подойдет любая. Если нужны идеальные условия выращивания - используйте дистиллированную. А если просто проводите любительский эксперимент - подойдет и из под крана
• Соль нужно насыпать в стакан и перемешать. Она начнет растворяться. Если вода в большой емкости начнет остывать, постоянно подливайте теплую
• Добавляйте соль и растворяйте ее, перемешивая и поддерживая постоянно высокую температуру воды, которая окружает стакан

• Добавляйте новую соль до того момента, пока она не перестанет растворяться. Вы это поймете, когда увидите, что вновь добавленная соль стала просто оседать на дне. Все, концентрированный раствор соли получен
• Сейчас его следует перелить в другую емкость. При этом осадок, который образовался из последнего добавления соли, нужно оставить в старом стакане - для выращивания кристаллов она не пригодится
• Тщательно переберите свою соль и найдите достаточно крупный кристалл, затем положите его на дно стакана с раствором. Вокруг этой "базы" будут образовываться и нарастать новые кристаллики
• Сложнее будет привязать кристалл за нитку и подвесить в емкость с раствором - но зато на выходе вы сможете получить нитку, увешанную гроздьями
• Через два дня можно будет уже заметить начавшийся рост. Причем с каждым последующими днем они будут становиться все больше и красивее. Если хотите, можно добавить пищевой краситель в воду - и будут у вас свои кристаллы рубина или хризолита

Если проделать весь процесс еще раз по новой, и использовать выращенный вами кристалл как "базу", он еще больше увеличится. Так можно продолжать, практически, до бесконечности. Если хотите, можно вырастить кристалл соли величиной с ладонь или поменьше.

Имейте в виду, что стандартный стакан в 200 грамм может вместить в себя около 70 грамм соли - это 3,5 столовых ложки. Это следует учитывать, когда будете готовить раствор. Пропорция рассчитана на температуру воды 20 градусов. Если будете повышать температуру, то соли в стакан может влезть больше. Имеется в виду количество, которое может раствориться в воде без выпадения в осадок.

• Не рекомендуется вытаскивать растущие "драгоценности" из питательного раствора на воздух. Это может замедлить или вовсе остановить их рост
• Лучше прикрывать емкость, где растет "питомец", поскольку даже попадание обычной пыли может оказаться пагубным для "растущего организма"
• Обязательно следите за раствором, по мере необходимости обновляйте его - и ваш кристалл "рубина" или "изумруда" порадует вас быстрым, активным ростом

• Нежелательно использовать для своих экспериментов посуду, из которой вы когда-нибудь планируете есть
• Не используйте непонятные реактивы и химические вещества. Это может оказаться опасным
• Если проводите опыты из химических веществ, обязательно следует надеть перчатки и защитную одежду

Как хранить

Предположим, мы вырастили свою драгоценность. Теперь надо узнать, как за ней ухаживать и правильно хранить.

Если вы вырастили кристалл из квасцов, то его нельзя будет оставлять на открытом воздухе, поскольку под воздействием кислорода он превратится в сероватый порошок. Поэтому его нужно хранить только в банке с закрывающейся крышкой. Если собираетесь держать его в свободном доступе и демонстрировать друзьям, то лучше покрыть выращенный экспонат бесцветным лаком, тем самым ограничив поступление кислорода. Можно покрыть и цветным, стилизовав его, к примеру, под цвет рубина.

Что касается "минералов" из медного купороса и соли, то они получаются более стойкими. Поэтому для домашнего выращивания лучше начать именно с них. Понятно, что нежелательно подвергать солевой кристалл воздействию воды и держать в сыром месте.

Вообще, делать собственные кристаллы даже из соли весьма увлекательно. Кстати, кристалл теоретически можно вырастить какого угодно размера, если отыщется соответствующий сосуд. Но такие размеры, конечно, ни к чему. А уж аккуратный и красивый экземпляр может вырастить дома каждый. Некоторые особо увлеченные химики, да и любители, выращивали кристаллы дома такой величины, что поднять "махину" могли только несколько человек.