Кристаллы и способы их выращивания в домашних условиях

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Богатство и разнообразие природных красот и полезных для человека факторов настолько велико, что реально представить его невозможно ни одному человеку в мире. Живя на Земле, сложенной кристаллическими породами, мы, безусловно, никак не можем отвлечься от проблемы кристалличности: мы ходим по кристаллам, строим из кристаллов, обрабатываем кристаллы на заводах, выращиваем их в лабораториях, широко применяем в технике и науке, едим кристаллы, лечимся ими... Изучением многообразия кристаллов занимается наука кристаллография. Она всесторонне рассматривает кристаллические вещества, исследует их свойства и строение. В давние времена считалось, что кристаллы представляют собой редкость. Действительно, нахождение в природе крупных однородных кристаллов - явление нечастое. Однако в наше время наука идёт вперёд с огромной скоростью.

В этой исследовательской работе речь пойдет о кристаллах и способах их выращивания в домашних условиях.

Актуальность заданной темы понятна и очевидна, применение кристаллов в науке и технике очень многочисленно и разнообразно.

Эта работа, позволит понять, каким образом происходит процесс кристаллизации и на что необходимо обратить внимание при выращивании кристаллов для улучшения их свойств и характеристик.

Цель проекта: Изучить свойства кристаллов, процесс образования и структуру кристаллизации и исходя из вышеизложенного попробовать опытным путем самостоятельно вырастить кристаллы.

Поставленная цель определила перед нами следующие задачи:

- изучить специальную литературу в области применения кристаллов в науке и технике;

- подготовить материал для проведения опыта по выращиванию кристаллов медного купороса, железного купороса, поваренной соли, кристаллов меди, морской соли, сульфата аммония, сахара и квасцов;

- провести эксперимент по выращиванию кристаллов;

- подготовить презентацию для защиты научного проекта в виде слайдов и образцов кристаллов, выращенных самостоятельно в домашних условиях.

Для достижения поставленной в работе цели и решения выдвинутых задач, мы предположили, что:

1) Для воплощения в жизнь некоторых проектов требуются материалы, обладающие определёнными свойствами, и эти материалы не существуют в природе в чистом виде, но их можно вырастить искусственно на примере кристаллов.

2) Если начать изучение выращивания простых кристаллов уже сейчас, то это будет первым шагом в познании специфики работы химиков.

Наша работа состоит из трех глав, введения и заключения. Во введении мы говорим, зачем нам нужно было проводить это научное исследование, и как построена наша работа. Первая глава посвящена общему обзору наук и литературных источников по описанию кристаллов их строению, истории их возникновения, а также определению понятия «искусственные кристаллы». Во второй главе мы более подробно остановимся на применении искусственных кристаллов их практической и научной значимости и рассмотрим способы выращивания кристаллов. Третья глава представляет собой практическую часть научной работы, где мы подробно описываем проведенные опыты по выращиванию кристаллов в домашних условиях, а также приводим результаты проделанной работы. В заключении мы делаем выводы и обобщения по всей работе. В работу вошел список использованной литературы, состоящий из 16 первоисточников и глоссарий, состоящий из 36 слов, а также слайды и коллекция самостоятельно выращенных кристаллов.

Практическая значимость проекта заключается в том, что с каждым днем расширяется сфера применения кристаллов. Кристаллы стали неотъемлемой частью нашего существования и применения кристаллов в науке и технике так многочисленны и разнообразны, что их трудно перечислить, но если говорить совсем серьезно, сейчас, пожалуй, нельзя назвать ни одну дисциплину, ни одну область науки и техники, которая бы обходилась без кристаллов.

кристалл раствор расплав

1. История кристалла

Природные кристаллы всегда возбуждали любопытство у людей. Их цвет, блеск и форма затрагивали человеческое чувство прекрасного, и люди украшали ими себя и жилище. С давних пор с кристаллами были связаны суеверия; как амулеты, они должны были не только ограждать своих владельцев от злых духов, но и наделять их сверхъестественными способностями. Позднее, когда те же самые минералы стали разрезать и полировать, как драгоценные камни, многие суеверия сохранились в талисманах "на счастье" и "своих камнях", соответствующих месяцу рождения. Все природные драгоценные камни, кроме опала, являются кристаллическими, и многие из них,- такие, как алмаз, рубин, сапфир и изумруд, попадаются в виде прекрасно ограненных кристаллов. Украшения из кристаллов сейчас столь же популярны, как и в прошлые века.

Кристаллом (от греч. krystallos - "прозрачный лед") вначале называли прозрачный кварц (горный хрусталь), встречавшийся в Альпах. Горный хрусталь принимали за лед, затвердевший от холода до такой степени, что он уже не плавится. Первоначально главную особенность кристалла видели в его прозрачности. Позднее стали изготавливать стекло, не уступавшее в блеске и прозрачности природным веществам. Предметы из такого стекла тоже называли "кристальными". Еще и сегодня стекло особой прозрачности называется хрустальным.

Удивительной особенностью горного хрусталя и многих других прозрачных минералов являются их гладкие плоские грани. В конце 17 в. было подмечено, что имеется определенная симметрия в их расположении. Было установлено также, что некоторые непрозрачные минералы также имеют естественную правильную огранку и что форма огранки характерна для того или иного минерала. Возникла догадка, что форма может быть связана с внутренним строением. В конце концов, кристаллами стали называть все твердые вещества, имеющие природную плоскую огранку.

Заметной вехой в истории кристаллографии явилась книга, написанная в 1784 французом Р.Гаюи. Он выдвинул предположение, что кристаллы возникают в результате правильной укладки крохотных одинаковых частиц, которые он назвал "молекулярными блоками". Гаюи показал, каким образом можно получить гладкие плоские грани кальцита, укладывая такие "кирпичики". Различия в форме разных веществ он объяснил разницей, как в форме "кирпичиков", так и в способе их укладки.

Имея в виду возможность прямого исследования внутренней структуры, многие занимающиеся кристаллографией стали употреблять термин "кристалл" в применении ко всем твердым веществам с упорядоченной внутренней структурой.

Нужны лишь благоприятные условия, полагали они, чтобы внутренняя

упорядоченность проявилась в виде правильной наружной огранки. Некоторые ученые предпочитают называть твердые вещества с внешне не проявляющейся внутренней упорядоченностью "кристаллическими", а под "кристаллами" понимать, как это было когда-то, твердые вещества с природной огранкой.

2. Образование кристаллов и их структура

Кристаллы образуются тремя путями: из расплава, из раствора и из паров. Примером кристаллизации из расплава может служить образование льда из воды, так как вода, в сущности, не что иное, как расплавленный лед. К кристаллизации из расплава относится и процесс образования вулканических пород. Магма, проникающая в трещины земной коры или вытесняемая в виде лавы на ее поверхность, содержит многие элементы в разупорядоченном состоянии. При охлаждении магмы или лавы атомы и ионы разных элементов притягиваются друг к другу, образуя кристаллы различных минералов. В таких условиях возникает много зародышей кристаллов. Увеличиваясь в размере, они мешают, друг другу расти, а поэтому гладкие наружные грани у них образуются редко. Кристаллы в природе образуются также из растворов, примером чему могут служить сотни миллионов тонн соли, выпавшей из морской воды. Такой процесс можно продемонстрировать в лаборатории с водным раствором хлорида натрия.

Если дать воде возможность медленно испаряться, то, в конце концов, раствор станет насыщенным и дальнейшее испарение приведет к выделению соли. Положительно заряженные ионы натрия притягивают отрицательно заряженные ионы хлора, в результате чего образуется зародыш кристалла хлорида натрия, который выделяется из раствора. При дальнейшем испарении другие ионы пристраиваются к образовавшемуся ранее зародышу, и постепенно растет кристалл с характерной внутренней упорядоченностью и гладкими наружными гранями.

Кристаллы образуются также непосредственно из пара или газа. Так образуются снежинки; воздух, содержащий влагу, охлаждается, и прямо из него вырастают снежинки той или иной формы. Кристалл представляет собой правильную трехмерную решетку, составленную из атомов или молекул.

Структура кристалла - это пространственное расположение его атомов (или молекул). Вид такого расположения подобна рисунку на обоях, в которых основной элемент рисунка повторяется многократно. Одинаковые точки можно расположить на плоскости пятью разными способами, допускающими бесконечное повторение.

3. Искусственные кристаллы

С давних пор человек мечтал синтезировать камни, столь же драгоценные, как и встречающиеся в природных условиях. До 20 века такие попытки были безуспешны. Но в 1902 удалось получить рубины и сапфиры, обладающие свойствами природных камней. Сейчас такие минералы производятся миллионами карат ежегодно!

Позднее, в конце 1940-х годов были синтезированы изумруды, а в 1955 фирма «Дженерал электрик» и Физический институт АН СССР сообщили об изготовлении искусственных алмазов.

Многие технологические потребности в кристаллах явились стимулом к исследованию методов выращивания кристаллов с заранее заданными химическими, физическими и электрическими свойствами. Труды исследователей не пропали даром, и были найдены способы выращивания больших кристаллов сотен веществ, многие из которых не имеют природного аналога. В лаборатории кристаллы выращиваются в тщательно контролируемых условиях, обеспечивающих нужные свойства, и лабораторные кристаллы образуются, так же, как и в природе - из раствора, расплава или из паров.

4. Применение искусственных кристаллов

Применения кристаллов в науке и технике так многочисленны и разнообразны, что их трудно перечислить. Поэтому ограничимся несколькими примерами.

Самый твердый и самый редкий из природных минералов - алмаз. Сегодня алмаз в первую очередь камень-работник, а не камень-украшение. Благодаря своей исключительной твердости алмаз играет громадную роль в технике. Алмазными пилами распиливают камни. Алмазная пила - это большой (до 2-х метров в диаметре) вращающийся стальной диск, на краях которого сделаны надрезы или зарубки. Мелкий порошок алмаза, смешанный с каким-нибудь клейким веществом, втирают в эти надрезы. Такой диск, вращаясь с большой скоростью, быстро распиливает любой камень. Колоссальное значение имеет алмаз при бурении горных пород, в горных работах. Алмазным порошком шлифуют и полируют твердые камни, закаленную сталь. Сам алмаз можно резать, шлифовать и гравировать тоже только алмазом. Наиболее ответственные детали двигателей в автомобильном и авиационном производстве обрабатывают алмазными резцами и сверлами.

Рубин и сапфир относятся к самым красивым и самым дорогим из драгоценных камней. У всех этих камней есть и другие качества, более скромные, но полезные.

Есть у них ещё совсем невзрачный брат: бурый, непрозрачный, мелкий корунд - наждак, которым чистят металл, из которого делают наждачную шкурку. Корунд со всеми его разновидностями - это один из самых твердых камней на Земле, самый твердый после алмаза. Корундом можно сверлить, шлифовать, полировать, точить камень и металл. Из корунда и наждака делают точильные круги и бруски, шлифовальные порошки.

Вся часовая промышленность работает на искусственных рубинах. Новая жизнь рубина - это лазер, чудесный прибор наших дней. В 1960г. был создан первый лазер на рубине. Оказалось, что кристалл рубина усиливает свет. Лазер светит ярче тысячи солнц. Мощный луч - громадный мощностью. Он легко прожигает листовой металл, сваривает металлические провода, прожигает металлические трубы, сверлит тончайшие отверстия в твердых сплавах, алмазе. Эти функции выполняет твердый лазер, где используется рубин и гранат. В глазной хирургии применяется чаще всего лазеры на рубине.

Сапфир прозрачен, поэтому из него делают пластины для оптических приборов.

Кремень, аметист, яшма, опал, халцедон -- все это разновидности кварца. Мелкие зернышки кварца образуют песок. А самая красивая, самая чудесная разновидность кварца - это и есть горный хрусталь, т.е. прозрачные кристаллы кварца. Поэтому из прозрачного кварца делают линзы, призмы и др. детали оптических приборов. Особенно удивительны электрические свойства кварца. Если сжимать или растягивать кристалл кварца, на его гранях возникают электрические заряды.

Также кристаллы широко применяются для воспроизведения, записи и передачи звука .Существуют и кристаллические методы измерения давления крови в кровеносных сосудах человека и давления соков в стеблях и стволах растений. Электрооптическая промышленность - это промышленность кристаллов. Она очень велика и разнообразна, на её заводах выращивают и обрабатывают сотни наименований кристаллов для применения в оптике, акустике, радиоэлектронике, в лазерной технике.

В технике также нашел своё применение поликристаллический материал поляроид. Поляроидные пленки применяются в поляроидных очках. Поляроиды гасят блики отраженного света, пропуская весь остальной свет. Они незаменимы для полярников, которым постоянно приходится смотреть на ослепительное отражение солнечных лучей от заледеневшего снежного поля.

Поляроидные стекла помогут предотвратить столкновения встречных автомобилей, которые очень часто случаются из-за того, что огни встречной машины ослепляют шофера, и он не видит этой машины. Если же ветровые стекла автомобилей и стекла автомобильных фонарей сделать из поляроида, то ветровое стекло не пропустит света фонарей встречного автомобиля, "погасит его".

5. Научная и практическая значимость искусственных камней

В наше время наука идёт вперёд с огромной скоростью: Для воплощения в жизнь некоторых проектов требуются материалы, обладающие определёнными свойствами, но эти материалы не существуют в природе, их можно вырастить искусственно.

Ещё один вид кристаллов, повсеместно применяющийся в электронике - это жидкие кристаллы. Их можно увидеть везде - это экраны телевизоров и мониторы компьютеров, электронные часы и микрокалькуляторы, экраны мобильных телефонов цифровых фотоаппаратов и т.д. и т.п. По моему мнению, изучение кристаллов, во всех их проявлениях, является наиболее перспективным и востребованным занятием на несколько ближайших десятилетий. Кристаллы - это одна из основ современного технологического общества. В сущности, огромная армия инженеров всего мира работает над созданием твёрдых материалов с заданными свойствами, необходимыми для использования в самых разнообразных станках, механизмах и устройствах в области связи, транспорта и компьютерной техники.

Кристаллы сыграли важную роль во многих технических новинках 20 века. Также кристаллы используются и в системах связи, транзисторы заменили электронные лампы в радиотехнике, а солнечные батареи, помещаемые на наружной поверхности космических летательных аппаратов, преобразуют солнечную энергию в электрическую.

Перечень видов применения кристаллов уже достаточно длинен и непрерывно растет. Но если говорить совсем серьезно, сейчас, пожалуй, нельзя назвать ни одну дисциплину, ни одну область науки и техники, которая бы обходилась без кристаллов. Даже медиков и фармацевтов интересуют среды, в которых кристаллообразование произошло, ведь таблетки - это спрессованные кристаллы. Усвоение, растворение таблеток зависит от того, какими гранями покрыты эти микрокристаллики. Витамины, оболочка нервов, белки, и вирусы - это все кристаллы.

В свете растущей потребности техники в кристаллах высокой степени чистоты перед наукой встал вопрос о разработке эффективных методов их искусственного выращивания.

6. Способы выращивания кристаллов

Для выращивания кристаллов природные условия моделируются искусственно. Интересен вопрос о скорости роста. Здесь нет однозначного ответа. Скорость роста кристаллов камней зависит от условий роста, глубины залегания породы и давления. Если учесть то, что в самом среднем случае рост минералов может происходить годами и веками, то создавая искусственные условия выращивания кристаллов камней, получили почти "космическую" скорость - сравнимую со скоростью роста волос у человека! Если кратко описать процесс искусственного выращивания кристаллов камней, то исходное сырьё делается это с помощью специальных затравок. Затравки для выращивания камней - прозрачные тонкие вытянутые в длину пластинки, изготавливаемые из тех же синтетических кристаллов. При этом обязательно контролируется соответствующая температура, давление, концентрация раствора. Малейшие отклонения от заданных параметров - и кристалл будет безнадёжно испорчен! Ещё одним важным условием выращивания искусственных камней - это перепад температур.

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).

Выращивание кристаллов производят разными способами. Например, охлаждая насыщенный раствор. С понижением температуры растворимость веществ уменьшается (в основном, это касается безводной соли), и они, как говорят, выпадают в осадок. Сначала в растворе и на стенках сосуда появляются крошечные кристаллы-зародыши. Когда охлаждение медленное, а в растворе нет твёрдых примесей (скажем, пыли), зародышей образуется немного, и постепенно они превращаются в красивые кристаллики правильной формы. При быстром охлаждении возникает много мелких кристалликов, почти никакой из них не имеет правильную форму, ведь их растёт множество, и они мешают друг другу.

Выращивание кристаллов можно осуществить и другим способом - постепенным удалением воды из насыщенного раствора. И в этом случае, чем медленнее удаляется вода, тем лучше получается результат. Если оставить открытым сосуд с раствором при комнатной температуре на длительный срок, накрыв его листом бумаги, -- вода при этом будет испаряться медленно, и пыль в раствор попадать не будет. Растущий кристаллик можно либо подвесить в насыщенном растворе на тонкой прочной нитке, либо положить на дно сосуда. В последнем случае кристаллик периодически надо поворачивать на другой бок. По мере испарения воды в сосуд следует подливать свежий раствор. Даже если исходный кристаллик имел неправильную форму, он рано или поздно сам выправит все свои дефекты и примет форму, свойственную данному веществу.

Выращивание кристаллов в домашних условиях - 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. Но, к сожалению, есть некоторые особенности их хранения (конечно, каждая соль и вещество имеют свои особенности). Например, если кристаллик квасцов оставить открытым в сухом воздухе, он, постепенно теряя содержащуюся в нём воду, превратится в невзрачный серый порошок. Чтобы предохранить его от разрушения, можно покрыть бесцветным лаком. Медный купорос и поваренная соль - более стойки. И с ними можно смело работать.

Выращивать кристаллы можно из разных веществ, но кристаллы камней требуют соблюдения строгих правил по температуре, давлению, влажности и других факторов (искусственные рубины, аметисты, кварц) и в домашних условиях, конечно, всего этого у нас не получится. Поэтому мы поступим другим образом. Будем выращивать кристаллы соли.

7. Выращивание кристаллов в домашних условиях

Для своих опытов мы приготовили следующие соли: обычную поваренную соль, медный купорос, железный купорос, хромокалиевые и алюмоаммониевые квасцы, сульфат аммония, а также морскую соль и сахар.

Процесс выращивания кристаллов в домашних условиях мы разделили на основные этапы:

Этап 1: Растворили соль, из которой будет расти кристалл, в подогретой воде (подогреть нужно для того, чтобы соли растворилось немного больше, чем может раствориться при комнатной температуре). Растворять соль надо до тех пор, пока будете уверены, что соль уже больше не растворяется, т.е. раствор насыщен.

Этап 2: Насыщенный раствор перелили в другую емкость, где можно производить выращивание кристаллов (с учётом того, что он будет увеличиваться).

На этом этапе мы следили, чтобы раствор не особо остывал.

Этап 3: Мы привязали на нитку кристаллик соли, нитку привязали к проволоке и положили проволоку на края стакана (ёмкости), где налит насыщенный раствор. Кристаллик опустили в насыщенный раствор.

Этап 4: Перенесли ёмкость с насыщенным раствором и кристалликом в место, где нет сквозняков, и сильного, света. Выращивание кристаллов требует

соблюдение этих условий.

Этап 5: Накрыли сверху ёмкость с кристалликом бумагой от попадания пыли и мусора.

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. Мы приготовили насыщенный раствор и опустили в стакан шерстяную нить.

Медный купорос и железный купорос. Сначала согласно, определенным нами этапов, мы приготовили как можно более концентрированный раствор соли, внося соль в стакан с водой, до тех пор, пока очередная порция соли не перестала растворяться при перемешивании. После этого слегка подогрели смесь, чтобы добиться полного растворения соли. Для этого стакан поставили в кастрюлю с теплой водой. Полученный концентрированный раствор перелили в банку или химический стакан; туда же с помощью проволочной перемычки подвесили на нитке кристаллическую "затравку" - маленький кристаллик той же соли - так, чтобы он был погружен в раствор. На этой "затравке" и предстоит расти нашему будущему экспонату. Затравку железного и медного купороса мы делали следующим образом: приготовили концентрированный раствор соли и оставили на 5 дней, через 5 дней на дне стакана образовались небольшие кристаллики медного и железного купоросов. Из них мы выбрали наиболее крупные и красивые. Аналогичным способом мы сделали растворы из хромокалиевых квасцов, алюмоаммониевых квасцов.

Для выращивания кристаллов меди мы сделали следующее. Взяли медный купорос, поваренную соль, стальную пластинку (или можно использовать стальную стружки или кнопки), и кружок из промокательной бумаги в форме сечения банки. Положили немного медного купороса на дно пузырька равномерно по площади. Сверху насыпали поваренной соли и закрыли всё это вырезанным кружком бумаги. На неё положили железную пластинку. Всё это вместе залили насыщенным раствором поваренной соли. И оставили ёмкость приблизительно на неделю.

Раствор соли сульфата аммония, морской соли и сахара мы приготовили также согласно определенных нами этапов.

8. Результаты проведенных опытов

Поваренная Соль: Через две недели после начала опыта нитка, опущенная в насыщенный раствор, превратилась в "ожерелье" из кристаллов хлорида натрия.

Медный купорос: Через семь суток после начала опыта на нитке появился кристалл медного купороса, похожий на драгоценный камень.

Железный купорос: Образование кристаллов произошло также через 7 дней. По форме и цвету, эти кристаллы были похожи на кристаллы медного купороса, отличие были в цвете раствора, раствор железного купороса зеленоватого цвета.

Кристаллы хромокалиевых и алюмоаммониевых квасцов образовались на пятнадцатые сутки. Хромокалиевые квасцы придали кристаллам необычно красивый фиолетовый цвет.

Сульфат аммония Образование кристаллов произошло на 10- сутки.

Дольше всех по времени росли кристаллы меди, мне понадобился месяц . За это время выросли иглоугольные красные кристаллы, но они настолько мелкие, что практически не заметны. К сожалению, данные кристаллы не пополнят мою коллекцию, так как должны храниться в серной кислоте и закрытой посуде без доступа воздуха.

Морская соль очень трудно кристаллизировалась, мой опыт также не удался при выращивании кристаллов сахара. Мои предположения, что для выращивания данных кристаллов необходимо более длительное время и определенные условия, которые сложно создать в домашней лаборатории. Когда кристаллы выросли достаточно большими, мы вынули их из растворов, обсушили мягкой тряпочкой или бумажной салфеткой, и покрыли грани кристаллов бесцветным лаком, чтобы предохранить от "выветривания" на воздухе.

При проведении опытов мы пришли к выводу что:

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

2. Надо не допускать попадание мусора в насыщенные растворы.

3. Периодически (раз в неделю) менять или обновлять насыщенные растворы.

4. В течение всего времени роста кристалла желательно поддерживать одну и ту же температуру, т. к. даже незначительные перепады способны повлиять на его форму.

5. Если начальная концентрация сильно высокая, то вырастет друза (сросшиеся кристаллы).

6. Желательно использовать кипячёную, а лучше дистиллированную воду для приготовления раствора.

7. Необходимо обязательно профильтровать раствор после его приготовления.

8. Если требуется достать кристалл из раствора для каких-либо целей нельзя брать кристалл руками: на руках постоянно присутствует слой кожного сала, который при попадании на растущую грань кристалла препятствует росту этой грани. Для того чтобы достать кристалл, очень удобно использовать пинцет. К тому же некоторые соли бывают ядовитыми, например медный купорос.

Заключение

По нашему мнению, изучение кристаллов, во всех их проявлениях, является наиболее перспективным и востребованным занятием в области науки на несколько ближайших десятилетий.

Кристаллы могут зарождаться, стареть, разрушаться. И если говорить о кристаллах с философским настроем, то можно сказать, что это материал, который является почти живой материей!

При написании исследовательской работы цель была достигнута - мы вырастили собственные кристаллы, предварительно изучив природу их возникновения. Наша работа, позволила понять, каким образом происходит процесс кристаллизации и на что необходимо обратить внимание при выращивании кристаллов для улучшения их свойств и характеристик.

Кристаллы - очень красивое, завораживающее явление природы - я думаю, многие с этим согласятся к тому же выращивание кристаллов - это очень интересное хобби.

Предполагаемые гипотезы нашли свое подтверждение. В сущности, огромная армия инженеров всего мира работает над созданием твёрдых материалов с заданными свойствами, необходимыми для использования в самых разнообразных станках, механизмах и устройствах в области связи, транспорта и компьютерной техники. Сейчас наука доказала, что даже некоторые части человеческого организма кристалличны, например, роговица глаза, витамины, миелиновая оболочка нервов - это кристаллы! Но если говорить совсем серьезно, сейчас, пожалуй, нельзя назвать ни одну дисциплину, ни одну область науки и техники, которая бы обходилась без кристаллов. А главное то, что если начать изучение выращивания простых кристаллов, то это будет первым шагом в познании специфики работы химиков, а также профориентационной работы, которую можно провести в классе для всех ребят.

Глоссарий

1. Симметрия - определенный порядок свойств однородности, соразмерности

2. Минерал - природное тело с определенным химический составом

3. Кристаллография - наука о кристаллах

4. Молекулярный блок - определенная форма уклада молекул

5. Молекула- это самостоятельная частица, обязательная составляющая любого вещества.

6. Кристаллизация - процесс образования кристаллов

7. Магма - это расплавленная порода, которая образуется глубоко в недрах земной коры и может при вулканических извержениях вытекать на поверхность.

8. Элемент - составляющая чего-либо

9. Атом - мельчайшая частица, состоящая из положительно заряженного ядра

10. Ионы - одноатомная или многоатомная электрически заряженная частица

11. Хлорид натрия - химическое название поваренной соли

12. Структура - совокупность устойчивых связей объекта, обеспечивающих его целостность.

13. Синтезировать - обобщать, соединять, получать.

14. Карат - единица измерения драгоценных камней равная 0,2 грамма

15. Корунд - самый прочный минерал, разновидность рубина и сапфира

16. Лазер - источник оптического мощного излучения, характеризующегося высокой направленностью и большой плотностью энергии.

17. Кремень, аметист, яшма, опал, халцедон, кварц- название природных минеральных камней

18. Электрооптическая промышленность - промышленность кристаллов

19. Акустика - учение о звуке в узком понятии.

20. Поликристаллический материал - материал, состоящий из поликристаллов

21. Поляроид - разновидность светофильтра

22. Жидкие кристаллы - жидкости, обладающие оптическими свойствами, очень зависимыми от внешних воздействий

23. Солнечные батареи - батареи генерирующие энергию от солнечных лучей

24. Микрокристаллики - очень мелкие кристаллы

25. Затравка -- небольшой кристаллик, используемый для выращивания более крупного кристалла

26. Монокристалл - один большой крупный кристалл

27. Поликристалл - кристалл состоящий их маленьких кристаллических зерен

28. Медный купорос, железный купорос, хромокалиевые и алюмоаммониевые квасцы, сульфат аммония - химические названия солей

29. Друза - форма минерала, представленная группой кристаллов, наросших на общее основание

30. Дистиллированная вода- вода, очищенная от примесей

Список используемой литературы

1. Алексинский В.Н. "Занимательные опыты по химии", М: Просвещение, 1995.

2. Верховский В.Н., Техника и методика химического эксперимента в школе, Л.; УЧПЕДГКЗ, 1 том 1937 г., 2 том 1940.

3. Джон Фарндон Драгоценные и поделочные камни, полезные ископаемые и минералы - энциклопедия коллекционера, Эксмо, 2008.

4. Здорик Т.Б., Камень, рождающий металл, М.; Просвещение, 1984.

5. Кантор Б.3. "Минерал рассказывает о себе", М.: Недра, 1985.

6. Киргинцев А.Н., Трушникова Л.Н., Лаврентьева В.Г. Растворимость неорганических веществ в воде. Справочник. Химия, 1972.

7. Кузьмичева Г.М., Геометрическая макрокристаллография, М: МИТХТ, 2002.

8. Н. Ашкрофт, Н. Мермин, Физика твердого тела, Мир, 1979.

9. Общая Химия, МГУ, 1989.

10. Ольгин О. Опыты без взрывов, М.; Химия, 1995

11. Полосин В.С "Школьный эксперимент по неорганической химии", УЧПЕДГИЗ, 1959.

12. Стёпин Б.Д., Аликберова Л.Ю. "Книга по химии для домашнего чтения", М.: Химия, 1994.

13. Шаскольская М.П.; "Кристаллы", М.: Наука, 1985.

Размещено на Allbest.ru

...