Выращивание кристаллов в домашних условиях

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Теоретическая часть

1.1 Исторические сведения о соли и её значение в жизни человека

1.2 О кристаллах

2. Практическая часть

2.1 Выращивание кристаллов

Заключение

Используемая литература

Приложения



Введение

Все кристаллы, окружающие нас, не образовались когда-то раз и навсегда готовыми, а выросли постепенно. В природе, в лаборатории, на заводе кристаллы растут из растворов, из расплавов, из паров, из твердых веществ. Поэтому представляется важным и интересным попробовать вырастить кристалл в домашних условиях без применения специальных приспособлений. Это и определило тему исследования «Выращивание кристаллов в домашних условиях ».

Актуальность выбранной темы заключается в том, чтобы находить интересное и необычное рядом, в том, что доступно для наблюдения и изучения, не требует особых усилий и затрат. Например, соль. Соль, которая есть на каждом столе, в каждом доме, известная и знакомая, непознанная и таинственная!

Гипотеза: соль кристалл выращивание рубин

Возможно, ли вырастить в домашних условиях разные кристаллы? Кристаллы разных веществ имеют разную форму, цвет и по-разному растут?

Цель проекта:

Научиться выращивать кристаллы соли и других веществ в домашних условиях.

Задачи проекта:

· изучить исторические сведения о соли;

· узнать о значении соли в жизни человека;

· вырастить кристаллы соли и других веществ

· изучить условия образования кристаллов;

· проанализировать полученные результаты.



1. Теоретическая часть

1.1 Исторические сведения о соли и её значение в жизни человека

Соль - пищевой продукт. В природе соль встречается в виде минерала галлита, известного также под названием «каменная соль». Особенно много соли в морской воде и водах соленых озер и источников, в виде твердой каменной соли. Соль можно обнаружить в толще земли и в облаках, в капле росы и морской воде, в горах и на берегах рек.

Без обычной соли большинство животных испытывают солевое голодание. Хищники обеспечивают свой организм солью поступающей с мясом и кровью добычи, травоядные ищут выступы соли, соленые почвы, лижут их.

Для человека полезнее всего соль, получаемая из морской воды. Такая соль повышает сопротивляемость организма к болезням. Согласно исследованиям учёных, человек может в день съедать 10-15 граммов (столовая ложка) соли.

Соль обнаруживается в таких обычных продуктах, как, например, творог, сыр, хлеб, печенье или кукурузные хлопья. В молочных продуктах, овощах и мясе достаточное количество соли для человека, чтобы он не испытывал недостатка в ней. Соль содержится в овощах и некоторых фруктах.

Соль - важная приправа, без которой пища пресна. С ней заготавливают овощи на зиму (засаливают огурцы, помидоры, капусту).

Но излишнее потребление соли увеличивает риск сердечнососудистых заболеваний, может привести к повышению давления и болезням почек.

Обратившись к истории, можно узнать, насколько ценна соль для людей.

Соль была известна человечеству с древнейших времен и ценилась буквально на вес золота. Её хранили в особых ларцах, меняли не только на товары, но даже на землю. Михаил Ломоносов писал, что в его время за 5 плиток соли можно было купить раба. В Китае, в 18веке, делали монеты из каменной соли.

В древнем Риме наёмным солдатам часто платили жалование не деньгами, а солью, отсюда и произошло слово солдат.

«Вы - соль земли», - говорил своим ученикам Иисус Христос. Соль, то есть смысл. Гомер, легендарный древнегреческий поэт-сказитель, называл соль «божественной». Соль считали оберегом и наделяли защитными свойствами. В Древнем Риме её клали на губы грудным младенцам, чтобы защитить их от опасности. На севере Англии иногда произносили клятвы на соли вместо Библии. Щепотка соли в колыбели защищала некрещеного младенца. В Англии верили, что солевой раствор, осененный крестным знамением и разбрызганный на любую вещь, отвращает несчастье. В некоторых странах и сегодня считают, что в новый дом первым делом надо вносить ящик с углем и тарелку с солью, а потом уже мебель и все остальное.

Соль - это и символ гостеприимства и дружбы. «Делить хлеб и соль» означало поддерживать длительные отношения. Отсюда народная примета - соль рассыпал, к ссоре, неудаче. К соли всегда относились уважительно, экономно.

В Киевскую Русь соль привозили из соляных озёр на Черном и Азовском морях. Здесь её покупали и везли на Север. Соль обходилась настолько дорого, что на торжественных пирах её подавали на столы знатных гостей, прочие же расходились «несолоно хлебавши». После присоединения Астраханского края к Московскому государству, соль стали привозить с озёр Прикаспия. Её просто сгребали со дна озёр и везли на судах вверх по Волге. И все равно ее не хватало, и она была дорога.

Города, которые возникли в местах добычи соли, стали называться Сольвычегодск, Соль-Илецк, Соликамск, Усолье-Сибирское, Солигалич, Бурсоль, Соловецкая обитель, Соледар.

Наверное, все видели кристаллы воды - лёд. Узоры на окнах зимой - это тоже кристаллы воды. Множество разных веществ образуют кристаллы: металлы, драгоценные камни, и даже соль и сахар.

1.2 О кристаллах

Кристаллы, в переводе с греческого языка, (krystallos) «лёд». Кристаллики растут, присоединяя частицы вещества из жидкости или пара. Их можно вырастить из растворов разных веществ.

Кристаллы бывают разной формы. Иногда образуются дендриты - это кристаллы, похожие на веточки дерева; очень хрупкие, но очень красивые.

Многие кристаллы имеют очень интересную структуру. Существует даже специальный Минералогический музей, посвящённый дендритам и драгоценным камням.

Кристаллы бывают различными по размерам. Многие из них можно увидеть только в микроскоп. Но встречаются гигантские кристаллы массой в несколько тонн. Разнообразие кристаллов по форме очень велико. Кристаллы могут иметь от четырех до нескольких сотен граней.

Кристаллы окружают нас повсюду. Твердые тела, из которых строят дома, делают станки, вещества, которые мы употребляем в быту, почти все они относятся к кристаллам.

Представление древних о кристаллах было похоже на легенды. Верили, что хрусталь образуется изо льда, а алмаз - из хрусталя. Кристаллы наделялись множеством таинственных свойств: исцелять от болезней, предохранять от яда, влиять на судьбу человека.

Многие кристаллы идеально чисты и прозрачны, как вода. Недаром существуют выражения: «прозрачный, как кристалл», «кристально чистый».

В земле иногда находят камни такой формы, как будто их кто-то тщательно выпиливал, шлифовал, полировал. Правильность и совершенство формы этих камней, безукоризненная поверхность поражают. Трудно поверить, что такие многогранники образовались сами без помощи человека. Вот эти-то камни с природной, то есть не сделанной руками человека, правильной, многогранной формой и называются кристаллами.

Блестящие и ровные грани кристаллов выглядят так, как будто над ними поработал искусный шлифовальщик. Отдельные части кристалла повторяют друг друга, образуя красивую правильную форму.

Существуют особые формы кристаллов: иглы, перья, ветки, цветы, деревца и т.п. Примерами таких причудливых кристаллов служат всем известные ледяные узоры на окнах.

Каждый мог наблюдать, как возникают, растут и постепенно меняют свою форму кристаллы льда на стекле замерзшего окна.

Итак, кристаллы обладают красивой правильной формой. У каждого вещества есть своя характерная форма кристаллов, по которой его можно узнавать.

Люди научились выращивать искусственные кристаллы -- рубины. Используют их для изготовления ювелирных украшений и в часовых механизмах. Выращивают и самые твердые на свете кристаллы -- алмазы. Но, в домашних условиях, «замахиваться» на подобные проекты я не стала. Можно вырастить кристаллы из соли, сахара, кальцинированной соды, буры, медного купороса.



2. Практическая часть

2.1 Выращивание кристаллов

Мои опыты:

1) Кристаллы поваренной соли - процесс выращивания не требует наличия каких-то особых химических препаратов. У нас всех есть пищевая соль (или поваренная соль), которую мы принимаем в пищу. Кристаллы поваренной соли представляют собой бесцветные прозрачные кубики.

Процесс выращивание кристаллов из поваренной соли в домашних условиях я разделила на этапы:

Этап 1:

Растворила соль, из которой будет расти кристалл, в подогретой воде (подогреть нужно для того, чтобы соль растворилось немного больше, чем может раствориться при комнатной температуре). Растворила соль до тех пор, пока стала уверенна, что соль уже больше не растворяется (раствор насыщен!) (Фото №1,2,3).

Этап 2: Насыщенный раствор перелила в другую емкость, где можно производить выращивание кристаллов (с учётом того, что он будет увеличиваться). Раствор процедила через фильтр (я воспользовалась салфеткой, можно взять промокашку или вату). Процеживать раствор обязательно, потому что соринки могут помешать росту красивых кристаллов (Фото№ 4).

Поставила раствор охлаждаться. Чем медленнее он будет остывать, тем крупнее получатся кристаллы. На этом этапе следила, чтобы раствор не особо остывал.

Этап 3: Привязала на нитку камень не больших размеров, нитку привязала к деревянной палочке и положила на края стакана (ёмкости), где налит насыщенный раствор. Камень опустила в насыщенный раствор (Фото №5).

Этап 4: Накрыла сверху ёмкость с кристалликом фольгой от попадания пыли и мусора.

Важно помнить!

1. Кристаллик нельзя (при росте) без особой причины вынимать из раствора

2. Не допускать попадания мусора в насыщенный раствор

3. Периодически (раз в неделю) менять или обновлять насыщенный раствор

4. Не следует раскрашивать раствор, где растёт Ваш кристалл, например красками или чем-нибудь подобным, - это лишь испортить сам раствор, а кристалл всё же не покрасит! Лучший способ получить цветные кристаллы - это подобрать нужную по цвету соль!

Мои первые кристаллики на нитке стали образовываться уже на следующий день (Фото №6), с каждым днем они немного увеличивались, нарастая друг на друга (Фото №7,8,9), и в итоге у меня получился продолговатый не очень крупный белый кристалл (Фото №10,11). В будущем я смогу использовать его в качестве «затравки» для выращивания более крупного кристалла соли.

2) Кристаллы медного купороса

Для того чтобы вырастить очень красивые кристаллы медного купороса, я купила порошок медного купороса в магазине хозяйственных товаров. Его используют для борьбы с вредителями и болезнями растений. Иногда применяют в плавательных бассейнах для предотвращения роста водорослей в воде.

Внимание! медный купорос - химически активная соль! Это вещество ядовито! Нужно тщательно мыть руки после работы с порошком, растворами или кристаллами медного купороса. Его можно проводить только с взрослыми!

1. Приготовила насыщенный раствор медного купороса. В горячей воде растворяла и перемешивала порошок до тех пор, пока он не перестал растворяться (Фото №12,13).

2. Ниточку с маленьким камешком (затравкой) повесила на деревянной палочке так, чтобы она погрузилась в раствор, но не касалась дна (Фото №14).

3. Оставила открытым сосуд с раствором при комнатной температуре на длительный срок, накрыв его листом фольги, -- вода при этом будет испаряться медленно, и пыль в раствор попадать не будет (Фото №15).

4. По мере испарения раствора на его поверхности начала образовываться корка, которая поползла по стенкам сосуда через его край (Фото №16,17).

5. Когда испарилось достаточно много раствора, начали расти красивые блестящие голубые кристаллы. Я внимательно следила за ростом кристаллов день ото дня

Через трое суток после начала опыта на нитке появился кристалл медного купороса, моя «затравка» в виде камня также начала обрастать синими кристаллами похожими на драгоценный камень (Фото№18,19). Через 3 недели у меня вырос достаточно большой кристалл синего цвета (Фото №20,21). В будущем я так же использую этот кристалл для того чтобы вырастить кристалл куда большего размера!

3) Кристалл из набора юного химика «Первые уроки химии»

Набор состоял из:

1. Смесь для выращивания кристаллов. Дигидрофосфат аммония (разновидность соли с добавлением порошкового пищевого красителя).

2. Основная порода (камушки для «затравки»).

3. Пластиковый контейнер для выращивания кристаллов с мерными делениями и крышкой.

4. Измерительный контейнер с делениями.

5. Увеличительное стекло.

6. Пинцет.

7. Лопатка для размешивания.

Опыт заключался в следующем:

1. С помощью измерительного контейнера отмерила 40 мл. горячей воды.

2. Насыпала специальную смесь для выращивания кристаллов в измерительный контейнер. Растворила смесь в воде, слегка помешивая ее лопаткой (Убедилась в том, что вещество растворилось!) (Фото №22).

3. Рассыпала основную породу по дну контейнера для выращивания кристаллов.

4. Вылила приготовленный раствор в контейнер с основной породой (Фото №23).

5. Поставила контейнер в светлое место с хорошим притоком воздуха (подоконник) (Фото №24,25)

По мере испарения воды у меня появлялись игольчатые кристаллики.

Через две недели, после полного испарения раствора, я на дне контейнера получила готовые достаточно крупные кристаллы. Стенки контейнера так же были облеплены кристаллами (Фото №26,27,28,29).



Заключение

По итогам выполнения исследовательской работы моя гипотеза подтвердилась, кристаллы, возможно, выращивать в домашних условиях и я сделала для себя следующие выводы:

· сравнила процессы роста разных кристаллов;

· кристаллы различных веществ имеют разную форму, размер и цвет;

· при благоприятных условиях некоторые твердые тела принимают форму кристаллов;

· кристаллы могут расти за счет добавления новых слоев, если есть нужное вещество (то есть, чтобы кристалл «рос» красивым за ним нужно ухаживать: убирать соринки, добавлять новый раствор, счищать некрасивые наросты);

· кристаллы растут из растворов, когда испаряется вода;

· на форму кристаллов соли оказывает влияние температура (изменяется форма кристаллов и число граней кристаллов);

· кристаллы различных веществ имеют различные свойства (одни кристаллы окрашиваются, другие - бесцветны; одни кристаллы растут хорошо, другие - плохо).

Результатом исследовательской работы считаю то, что:

Я научилась работать с книгами, узнавать из них то, что до нас уже знали другие люди;

Кристаллы капризны, требуют бережного к ним отношения, соблюдения рецепта и температуры раствора при погружении кристалла для дальнейшего роста. Если всё выполнено, верно, терпеливо и бережно, выращенный кристалл порадует своей красотой, необычной формой, цветом, размером!

В дальнейшем я продолжу изучать эту тему и попробую вырастить кристаллы, придавая им разную форму и больший размер.

Процессы роста разных кристаллов:

Таблица №1: Кристалл поваренной соли.

День	Длина кристалла	Ширина кристалла	Вес кристалла
1 день	2,5 см	0,5 см	2 г
5 день	5,5 см	1,0 см	5 г
10 день	7,0 см	1,5 см	8 г
15 день	8,5 см	2,5 см.	10 г

Таблица №2: Кристалл медного купороса.

День	Длина кристалла	Ширина кристалла	Вес кристалла
1 день	-	-	-
4 день	0,5 см	0,5 см	1 г
8 день	1,5 см	1,5 см	2 г
15 день	3 см	3 см	5 г

Таблица №3: Кристалл из набора «Юный химик».

День	Длина контейнера, в котором рос кристалл	Высота кристалла	Вес кристалла
1 день	-	-	-
5 день	8 см	1,0 см	2 г
10 день	8 см	2,0 см	4,5 г
15 день	8 см	3,0 см	7 г



Список литературы

1. Аликберова Л.Ю. Занимательная химия: Книга для учащихся, учителей и родителей. М.: АСТ-ПРЕСС. 1999.

2. Большая детская энциклопедия: Химия / сост. К. Люцис. М.: Русское энциклопедическое товарищество. 2000.

3. Девяткин В.В. Химия для любознательных или о чём не узнаешь на уроке. Ярославль: Академия Холдинг. 2000.

4. Леенсон И.А. Занимательная химия. М.: Дрофа. 1996.

5. Интернет-ресурсы.



Фото №1 Фото №2

Фото №3 Фото №4



Фото №5

Фото №6



Фото №7 Фото №8

Фото №9 Фото №10

Фото №11

Фото №12 Фото №13

Фото №14 Фото №15

Фото №16 Фото №17



Фото №18 Фото №19

Фото №20



Фото №21

Фото №22 Фото №23

Фото №24 Фото №25

Фото №26 Фото №27

Фото №28 Фото №29

Размещено на Allbest.ru

...