كيف تنمو الكوارتز في المنزل؟

بلورات حجر الراين الطبيعية

المحتوى

• كيف تنمو بلورة من الملح
• كيف تنمو بلورة من السكر
• كيفية زراعة بلورة كبريتات النحاس
• كيفية زراعة بلورة شب البوتاسيوم

توجد بلورات المعادن في كل مكان في الطبيعة. هناك حاجة لشروط خاصة لتعليمهم. على سبيل المثال ، صخرة الجرانيت يتكون من بلورات الكوارتز والفلسبار والميكا، والتي تبلورت الواحدة تلو الأخرى عندما تبردت الصهارة.

نمت بلورات سداسية جميلة من الكريستال الصخري من المحاليل المائية الساخنة المشبعة بسيليكا SiO2.

بلورات الكبريت الطبيعية

بلورات صفراء معينية كبريت نمت من مياه كبريتيد الهيدروجين من الينابيع الساخنة والسخانات.

على ضفاف البحيرات المالحة والبحار ، يمكن للمرء أن يرى بلورات مكعبة من الملح الصخري - الهاليت ؛ بلورات بيضاء ، حمراء ، صفراء وحتى زرقاء من carnallite و mirabilite.

الماس، أصعب البلورات ، تشكلت تحت ضغط هائل في ما يسمى بأنابيب الانفجار (أنابيب كيمبرلايت).

لذلك ، خلقت الطبيعة ولا تزال تخلق بلورات من المعادن. هل يمكننا رؤية سر نمو البلورات؟ هل يمكننا أن ننميها بأنفسنا؟ نعم بالطبع نستطيع. والآن سأخبرك كيف تفعل ذلك في المنزل.

كيف ينمو ملح بلوري

بلورات الملح المزروعة

من أجل زراعة بلورات ملح المائدة (الصخر) (الهاليت - كلوريد الصوديوم) ، تحتاج إلى وضع وعاء من الماء على الموقد وغلي الماء. ثم أخرج الحاوية من الموقد وقم بإذابة الملح المعتاد من العبوة الموجودة فيه. قلّب المحلول باستمرار وأضف الملح حتى تلاحظ أنه لم يعد يذوب.

يجب ترشيح المحلول الملحي الناتج وصبه في طبق مسطح ، على سبيل المثال ، في طبق. سيبرد الماء ويبدأ في التبخر ، وعند حواف الصحن وفي قاعه سترى مكعبات شفافة بالشكل الصحيح - وهي بلورات من الملح الصخري ، الهاليت.

يمكنك زراعة بلورة كبيرة ، أو عدة بلورات مكعبة كبيرة. للقيام بذلك ، يجب إنزال خيط صوفي في الحاوية التي قمت فيها بإذابة الملح. عندما يبرد المحلول ، سيتم تغطيته بمكعبات ملح. كلما كان المحلول أبطأ يبرد ، كلما كانت البلورات أكثر انتظامًا. بعد فترة ، سيتوقف النمو.

لزراعة بلورة واحدة كبيرة ، تحتاج إلى اختيار الأكثر صحة من بين العديد من البلورات المتكونة في الأسفل ، ووضعها في قاع كوب نظيف ، ثم صب المحلول من الطبق السابق في الأعلى.

الباقي ضروري لنمو البلورات الصحيحة. لا تهز أو تحرك طاولة أو رف توجد عليه حاوية بها بلورات متنامية.

كيف تنمو بلورات السكر

يمكنك زراعة بلورات السكر بنفس طريقة بلورات الملح. يمكن أيضًا زراعة بلورات السكر على أعواد خشبية ويمكن أن تكون إضافة جميلة لأي طبق حلو احتفالي. ستؤدي ألوان الطعام المضافة إلى المحلول إلى تلوين السكر بجميع ألوان قوس قزح.

بلورات السكر

فيما يلي التعليمات الكاملة ، كيفية زراعة بلورات السكر على العصي.

كيف تنمو بلورة من النحاس الأساسية

تباع كبريتات النحاس في المحلات التجارية للبستانيين ، ومن الجير المطفأ ، يقومون بإعداد "سائل بوردو" لحماية النباتات من الفطريات والأمراض المختلفة.

لتنمية بلورة من كبريتات النحاس (Cu SO4 * 5H2O)  بالشكل الصحيح ، يجب إذابة مسحوق كبريتات النحاس في الماء عند درجة حرارة 80 درجة مئوية. في درجات الحرارة المرتفعة ، تقل قابلية ذوبان كبريتات النحاس. قم بإذابة المسحوق حتى يتوقف الذوبان. في نهاية السلك أو الخيط الصوفي نعلق بذرة - بلورة صغيرة من نفس كبريتات النحاس. أين يمكنني الحصول عليه؟ يمكنك البحث عن بلورة أكبر في نفس الكيس الذي سكبت منه الزجاج اللاصق في الماء. إذا لم يتم العثور على هذا ، اترك المحلول ليبرد ، وبعد فترة سترى بلورات صغيرة في الأسفل.

اختر واحدة واربطها (أو ألصقها) بسلك أو خيط. قم بتصفية المحلول. ثم اغمس البذرة المحضرة (بلورة على الخيط) فيها. لا تغمر البذرة في محلول ساخن! يمكن أن تذوب البذرة ببساطة. بلورة كبيرة من كبريتات النحاس تنمو لعدة أسابيع. يجب تلميع البلورة ، التي نمت إلى الحجم المطلوب ، لأن الرطوبة الموجودة في الهواء ستؤدي في النهاية إلى ذوبانها وتدميرها.

يمكنك أن تنمو بطريقة سهلة بلورات نحاسية جميلة... يمكن العثور على وصف تفصيلي للعملية في المقالة التفصيلية "كيف تنمو بلورات النحاس".

تزرع بلورات كبريتات الحديد بطريقة مماثلة ، ويمكن قراءة مقال تفصيلي حول هذا باتباع الرابط في هذا الاقتراح.

كيف ينمو بلوري من شبة البوتاسيوم

بلورات نمت من شب البوتاسيوم

شب البوتاسيوم (KAI 2 * 12H2O - معدن وحيد) تباع في الصيدلية في شكل مسحوق. هذا علاج جيد "يجفف الجلد" ويقتل مسببات الأمراض ، فهذه المادة لا تسبب الحساسية وليست سامة. يمكن زراعة بلورات جيدة من مسحوق شب البوتاسيوم. يذاب الشب في الماء الدافئ حتى التشبع ويصفى المحلول. بعد بضعة أيام في مكان هادئ في درجة حرارة الغرفة ، ستظهر بلورات صغيرة في قاع الحاوية.

يمكن شراء شب البوتاسيوم (الشب المحروق) من الصيدلية

من هذه البلورات ، تحتاج إلى اختيار عدة قطع من الشكل الصحيح ووضعها في حاوية أخرى. ثم يسكبون بنفس المحلول. يمكنك تعليق البذور على خيوط رفيعة (يمكن لصقها على الخيط بغراء متين مقاوم للماء). مرة كل يومين إلى ثلاثة أيام ، يجب نقل البلورات إلى كوب جديد ، ويجب ترشيح المحلول وسكب البلورات النامية مرة أخرى. بلورات الشب التي تنمو بالحجم المطلوب يجب تلميعها بالورنيش حتى لا تذوب من الرطوبة في الهواء ولا تفقد شكلها.

من المستحسن تحضير حلول لزراعة البلورات بالماء المقطر.

في المنزل ، يمكنك الحصول على مصطنعة الملكيتباستخدام كبريتات النحاس وصودا الغسيل ، لكنها لن تكون بلورات جميلة أو حجر منقوش مخرم ، بل رواسب خضراء أو خضراء قذرة في قاع الإناء (مسحوق). لا يمكن الحصول على الملكيت الجميل ، الذي لا يختلف عمليا عن الطبيعي ، إلا على المعدات الصناعية.

تزرع المصانع أيضًا بلورات من العديد من المعادن. لكن في المنزل من المستحيل تكرار ذلك ، لذلك تحتاج إلى معدات خاصة. تتم زراعة معظم البلورات (الكوارتز ، الجمشت ، الياقوت ، الزمرد ، الماس ، الملكيت ، العقيق ، إلخ) في الأوتوكلاف المصنوعة من الحديد الزهر تحت ضغط عالٍ. تصل درجات الحرارة إلى 500-1000 درجة ، والضغط - 3000 جو.

مجموعات زراعة الكريستال

طقم زراعة الكريستال

الآن في متاجر الألعاب ، في المدن الكبيرة ، ظهرت مجموعات البلورات المتنامية للبيع. من مساحيق فوسفات ثنائي الهيدروجين من الأمونيوم والبوتاسيوم ، التي تضاف إليها الأصباغ ، يمكن زراعة بلورات موشورية وإبرة مثيرة للاهتمام. لكي تكون البلورات كبيرة وجميلة بدرجة كافية ، يجب عليك اتباع التعليمات المرفقة بدقة.

غريب ، لكن التعليمات الموجودة في الصندوق الموضحة في الصورة لا تشير إلى المادة الكيميائية المستخدمة في زراعة البلورات وأي صبغة يتم استخدامها. خلاف ذلك ، فهو مفصل تمامًا.

إن زراعة بلورات الياقوت في المنزل متاحة للجميع.لا يتطلب العمل معملًا مجهزًا ، أو الحصول على معرفة نظرية وعملية في مجال علم المعادن ، أو شراء كواشف كيميائية خاصة. يمكن العثور على كل ما تحتاجه في المطبخ.

تجريب المنزل

ينصح ببدء زراعة الياقوت بكميات صغيرة. أولاً ، تُكتسب الخبرة ، وتُفهم العملية برمتها ، ثم يبدأ العمل المنهجي المباشر. لن يكون الخلق الاصطناعي بيديك أدنى من الجمال والجاذبية للمعادن الطبيعية. هناك طلب على الأحجار الكريمة بين صائغي المجوهرات ، لذا فإن التجربة الناجحة يمكن أن تجلب دخلاً إضافيًا إذا وجدت سوقًا.

هناك عدة طرق للنمو. ينصحونك بتجربة جميع الخيارات ، ثم التوقف عند الخيار الذي يعجبك.

لا تختلف الصخور الثمينة الاصطناعية ، التي صنعها الإنسان ، عن الصخور الطبيعية في المحتوى الكيميائي والخصائص الفيزيائية. ميزة التكنولوجيا المنزلية هي أنها تسمح لك بإنشاء سلالات نظيفة تمامًا. في الطبيعة ، نادرًا ما يحدث هذا. جودة الأحجار الكريمة للعينات المختبرية جيدة جدًا. ميزة أخرى للمعادن هي تكلفتها. الحجارة أرخص من أصولها الأصلية ، التي نشأت في مناجم عميقة.

أملاح عضوية

من السهل زراعة بلورة الياقوت من أملاح مختلفة:

• كبريتات النحاس
• البوتاسيوم الشب؛
• ملح عادي.

أطول عملية تعتمد على الملح ، يتم الحصول على أجمل العينات من اللاذع. يعتمد إنتاج بلورات الياقوت على المراحل التالية:

1. تحضير الحاوية. يجب أن تحتوي على ملح ومحلول ملحي مشبع. خذ الماء الساخن. هذه العملية تدريجية. يخفف ملعقتان كبيرتان بالماء ويخلط جيدًا. ثم يضاف الملح ويخلط. تحتاج إلى رشها حتى يتوقف الملح عن الذوبان. للامتثال للنسب ، يأخذون تلميحًا: جدول قابلية ذوبان الأملاح المختلفة في 100 مل من الماء ، وعلاقتها بدرجة حرارة السائل.
2. ترشيح المحلول. يجب أن يكون الحل نظيفًا. سوف تفسد الشوائب الترابية بنية الحجر. سوف تظهر العيوب فيه. يبقى الحل لمدة 24 ساعة. خلال هذه الفترة ، تتشكل بلورات في قاع الخزان. سوف يشكلون أساس الياقوت.
3. نمو المعادن الاصطناعي. يتم ربط خط الصيد بالحجر المتكون في قاع الزجاج. يتم لفه حول قلم رصاص أو عصا خشبية. الجهاز مثبت على الحاوية. الكريستال معلق في المحلول. يميل الماء إلى التبخر ، ويطلق محلول الملح المشبع الفائض ، والذي يتم تثبيته على العينة الناتجة.
4. إضافة محلول الملح. يحتاج الماء دائمًا إلى كمية معينة ، إذا أصبح قليلًا جدًا ، ستتوقف البلورة عن النمو. في درجة حرارة الغرفة العادية ، يُضاف الماء كل أسبوعين.

للحصول على الياقوت في المنزل ، سيتعين عليك الانتظار حوالي 3 أشهر. ثم يتم تحرير الحجر من المحلول الملحي ، وتجفيفه بمنديل ناعم. العينة مغطاة بطلاء أظافر عديم اللون في عدة طبقات.

نصيحة من صانعي الكريستال ذوي الخبرة. يجب أن يكون محلول الملح في نفس درجة حرارة الماء في الحاوية. تنمو البلورة حتى عند درجة حرارة منخفضة قليلاً ، لكن الارتفاعات العالية في المحاليل تفسد وتوقف النمو.

جهاز للعمل في المنزل

لإنشاء الياقوت في المنزل ، أنت بحاجة إلى جهاز يحمل اسم مبتكره ، Verneuil. تسمح تقنية المخترع بزراعة ياقوتة تزن 30 قيراطًا في 3 ساعات. جعلت التكنولوجيا من الممكن إنشاء المواد الثمينة بالكمية المناسبة. بدأت المنشآت الصناعية في تنفيذ تطوير Verneuil بنشاط. لقد أجرى الوقت تعديلاته الخاصة ، واليوم يتم تجميع مثل هذا الجهاز بسهولة في المنزل. مكونات الجهاز:

• قسطرة.
• آلية الاهتزاز
• القبو.
• حارق؛
• دثر؛
• بلورة متنامية
• حامل كريستال
• آلية خفض الكريستال.

يستخدم الجهاز ليس فقط لزراعة الياقوت. في كثير من الأحيان ، يتم إنشاء التوباز الأزرق والزمرد والأحجار ذات البنية الشفافة الشفافة في الجهاز.

عملية الإنتاج المنزلي:

1. يُسكب المسحوق في القادوس من خلال قمع. يتكون المسحوق من Al2O3 ، والمكون الإضافي هو Cr2O3.
2. يقوم الموقد بإمداد اللهب إلى قاع القادوس.
3. يبدأ المسحوق في الذوبان.
4. طبقات المسحوق المنصهر عبارة عن بلورات ياقوت متنامية.

من خلال آلية التخفيض ، يتحرك المعدن الاصطناعي إلى أسفل. يمكن الحصول على ألوان مختلفة في الجهاز. معدل تكوين البلورات أعلى منه في الحاوية. يستغرق الأمر 3 ساعات فقط للاستمتاع بالياقوت. تتطلب عينة واحدة أحجام المكونات التالية:

• 6 جم Al2O3 ؛
• 0.2 جم Cr2O.

التكوينات البلورية غير المعالجة لها شكل غير عادي. إنها تشبه في الأصل تلك الطبيعية ، لكنها دائمًا ما تكون فريدة من نوعها في نفس الوقت.

للوهلة الأولى ، يكون العمل مع الجهاز صعبًا ومضنيًا. في الواقع ، لن يشكل الجهاز الذي اخترعه مخترع فرنسي منذ أكثر من 100 عام أي مشاكل معينة. يتم تجميعها من الأجزاء التي يمتلكها الأشخاص العمليون في المزرعة. يعد صنع الجهاز وشراء المسحوق من المراحل الرئيسية للتحضير.

2>الحسابات الاقتصادية

التكنولوجيا المنزلية أرخص دائما. يمكنك حساب تكلفة جميع المكونات والتكاليف وتحديد التكلفة التقريبية للعينات الناتجة. ما هو روبي يؤخذ بعين الاعتبار:

• تكلفة أجزاء الجهاز ؛
• تكاليف الكهرباء
• ثمن شراء المساحيق لقاعدة الكريستال.

حتى الحسابات التقريبية ستظهر الفوائد. تكلفة جميع المكونات لن تكون حتى 500 روبل. مقابل هذا النوع من المال ، من الصعب شراء مجوهرات روبي ذات مظهر جميل وجودة ممتازة. يجب ألا تخيف العملية الشرعية المجربين المحليين. يتم تنظيم المعادن الطبيعية من قبل الدولة ، ولا تخضع المعادن الاصطناعية للوثائق. إذا تم اتخاذ قرار بفتح إنتاج صغير ، فيجب تسجيله وفقًا للإجراء المتبع. ستكون الروح في مكانها ، وسيؤدي العمل فقط إلى الارتياح.

> الجوهرة التي تصنعها بنفسك ستصبح فخرًا. سيتعلم الحرفي تدريجياً تغيير ظلال الياقوت. ستكون الخطوة التالية هي العمل بشكل خلاق على العينات الناتجة ، وتحويلها إلى عناصر تصميم داخلي وديكورات أصلية.

مقدمة

1. نظرية البلورات.
البلورات عبارة عن مواد صلبة ، تشغل ذراتها أو جزيئاتها مواقع محددة ومرتبة في الفضاء. لذلك ، فإن البلورات لها وجوه مسطحة. على سبيل المثال ، حبة ملح الطعام العادي لها حواف مسطحة تشكل زوايا قائمة مع بعضها البعض. المعادن لها هيكل بلوري. إذا أخذنا قطعة كبيرة نسبيًا من المعدن ، فإن هيكلها البلوري للوهلة الأولى لا يظهر بأي شكل من الأشكال في مظهر القطعة أو في خصائصها الفيزيائية. لا تظهر المعادن في حالتها الطبيعية تباين الخواص. النقطة هنا هي أن المعدن يتكون عادة من عدد كبير من البلورات الصغيرة المزروعة مع بعضها البعض. تعتمد خصائص كل بلورة على الاتجاه ، ولكن يتم توجيه البلورات بشكل عشوائي فيما يتعلق ببعضها البعض. نتيجة لذلك ، في الحجم الذي يتجاوز بشكل كبير حجم البلورات الفردية ، تكون جميع الاتجاهات داخل المعادن متساوية وخصائص المعادن هي نفسها في جميع الاتجاهات. تسمى المادة الصلبة ، التي تتكون من عدد كبير من البلورات المفردة متعدد البلورات... تسمى بلورات مفردة بلورات مفردة... لا تقتصر البلورات المتعددة على المعادن. معظم الأجسام البلورية عبارة عن بلورات متعددة ، لأنها تتكون من العديد من البلورات المتشابكة. البلورات المفردة - البلورات المفردة لها الشكل الهندسي الصحيح ، وخصائصها مختلفة في اتجاهات مختلفة.

بلورات سائلة - المواد التي تتصرف كسوائل وجوامد في آن واحد. الجزيئات في البلورات السائلة ، من ناحية ، متحركة تمامًا ، من ناحية أخرى ، يتم ترتيبها بانتظام ، وتشكل ما يشبه التركيب البلوري (أحادي البعد أو ثنائي الأبعاد). في كثير من الأحيان ، حتى مع وجود تسخين طفيف ، يكون الترتيب الصحيح للجزيئات مضطربًا ، وتصبح البلورة السائلة سائلًا عاديًا.على العكس من ذلك ، عند درجات حرارة منخفضة بدرجة كافية ، تتجمد البلورات السائلة وتتحول إلى مواد صلبة. يحدد الترتيب المنتظم للجزيئات في البلورات السائلة خصائصها البصرية الخاصة. يمكن التلاعب بخصائص البلورات السائلة بتعريضها لمجال مغناطيسي أو كهربائي. يتم استخدامه في شاشات LCD للساعات والآلات الحاسبة وأجهزة الكمبيوتر وأحدث أجهزة التلفزيون. مع اتخاذ احتياطات كبيرة ، من الممكن زراعة بلورة كبيرة - بلورة واحدة.

في ظل الظروف العادية ، يتكون الجسم متعدد البلورات نتيجة لبداية نمو العديد من البلورات يستمر حتى تتلامس مع بعضها البعض ، وتشكل جسمًا واحدًا - متعدد البلورات (الشكل 1).

 
الشكل 1. النحاس متعدد البلورات

لزراعة بلورة ، من المفيد معرفة العمليات التي تحكم نموها ؛ لماذا تعطي المواد المختلفة بلورات بأشكال مختلفة ، وبعضها لا يشكل بلورات على الإطلاق؟ ما يجب القيام به لجعل البلورات كبيرة وجميلة.

إذا استمر التبلور ببطء شديد ، فسيتم الحصول على بلورة واحدة كبيرة ، إذا كان ذلك سريعًا - العديد من البلورات الصغيرة. تزرع البلورات بطرق مختلفة:

1. تبريد محلول مشبع.

مع انخفاض درجة الحرارة ، تقل قابلية الذوبان لمعظم المواد ويقال أنها تترسب. أولاً ، تظهر بلورات نواة صغيرة في المحلول وعلى جدران الوعاء. عندما يكون التبريد بطيئًا ، ولا توجد شوائب صلبة (مثل الغبار) في المحلول ، يتم تكوين عدد قليل من النوى ، وتتحول تدريجياً إلى بلورات جميلة ذات شكل منتظم. مع التبريد السريع ، تظهر العديد من مراكز التبلور ، وتكون العملية نفسها أكثر نشاطًا ، ولن تنجح البلورات الصحيحة (انظر الشكل 2)

 
الشكل 2. العديد من البلورات الصغيرة المختلفة تكونت على جدران الوعاء

2. الإزالة التدريجية للماء من محلول مشبع

في هذه الحالة ، كلما تمت إزالة الماء بشكل أبطأ ، كان الحصول على البلورات أفضل. يمكنك ترك وعاء مفتوح به محلول في درجة حرارة الغرفة لفترة طويلة - سيتبخر الماء ببطء (خاصة إذا وضعت ورقة فوقها أو غطتها بشاش). يمكن تعليق البلورة النامية إما في محلول مشبع على خيط رفيع قوي ، أو وضعها في قاع الوعاء. في الحالة الأخيرة ، يجب تدوير البلورة بشكل دوري إلى الجانب الآخر. عندما يتبخر الماء ، أضف محلولًا جديدًا إلى الوعاء (انظر الشكل 3).

الشكل 3. بلورات يتم الحصول عليها في قاع الإناء من محلول من كبريتات النحاس مع إضافة ملح وبرادة حديد

3. الإزالة السريعة للماء من محلول مشبع

في هذه الحالة ، يتم الحصول على البلورات بشكل منتظم ، مع حواف حادة ، ولكنها صغيرة (كان المحلول في وعاء عريض بجوار المدفأة) (انظر الشكل 4)

  
الشكل 4. بلورات مفردة تم الحصول عليها عن طريق التبخر السريع للمحلول

تعد زراعة البلورات عملية ممتعة ومسلية ، ولكنها تتطلب موقفًا دقيقًا ودقيقًا تجاه عملك. من وقت لآخر ، يجب تنظيف المبلور: قم بتصريف المحلول وإزالة البلورات الصغيرة التي نمت على المحلول الرئيسي ، وكذلك على جدران وأسفل الوعاء. من الناحية النظرية ، فإن حجم البلورة التي يمكن زراعتها بهذه الطريقة غير محدود. إذا تركت البلورة المزروعة مفتوحة في الهواء الجاف ، فإنها تفقد الماء الذي تحتوي عليه تدريجياً وتتحول إلى مسحوق رمادي لا يوصف. لحماية البلورة من التلف ، يمكن تغطيتها بورنيش عديم اللون.

طرق زراعة الكريستال

في المختبرات البحثية والصناعة ، تُزرع البلورات من الأبخرة والذوبان والمحاليل ، من المرحلة الصلبة ، ويتم تصنيعها عن طريق التفاعلات الكيميائية ، والتبلور الإلكتروليتي ، والتبلور من المواد الهلامية وغيرها. حاليًا ، غالبًا ما تستخدم طرق النمو التالية للحصول على بلورات مثالية ذات قطر كبير:
- من طور الغاز (البخار) عند تدرج ضغط ،
- من الذوبان عند درجة حرارة متدرجة ،
- من الحلول ذات التدرج اللوني في واجهة المحلول البلوري.

يستخدم التبلور من طور البخار (الغاز) على نطاق واسع لتنمية كل من البلورات السائبة والأغشية فوق المحورية والطلاءات الرقيقة (متعددة البلورات أو غير المتبلورة) والشعيرات والبلورات الرقائقية. يتم اختيار طريقة النمو المحددة اعتمادًا على المادة. في طرق النمو القائمة على التكثيف الفيزيائي للمادة المتبلورة ، تدخل المادة البلورة النامية في شكل بخارها الخاص ، والذي يتكون من جزيئات ارتباطاتها - الثنائيات ، والقواطع ، وما إلى ذلك. في طريقة التوليف في مرحلة البخار ، يتكون المركب القابل للبلور نتيجة التفاعل بين المكونات الغازية مباشرة في منطقة التبلور.

التبلور الذائب هو الطريقة الأكثر شيوعًا لتنمية البلورات المفردة. حاليًا ، يتم زراعة أكثر من نصف البلورات المهمة تقنيًا من الذوبان. المواد الأكثر ملاءمة لنمو الذوبان هي تلك التي تذوب دون تحلل ، وليس لها انتقالات متعددة الأشكال ، ولديها تفاعل منخفض. تُزرع أشباه الموصلات الأولية والمعادن ، والأكاسيد ، والهاليدات ، والكالكوجينيدات ، والتنغستات ، والفانادات ، والنيوبات ، وغيرها من المواد عن طريق التبلور من الذوبان. في بعض الحالات ، يتم زراعة بلورات مفردة من المادة المنصهرة ، والتي تشتمل على خمسة مكونات أو أكثر. أثناء التبلور من المصهور ، من المهم مراعاة العمليات التي تؤثر على تكوين المصهور (التفكك الحراري ، التبخر ، تفاعل الذوبان مع البيئة) ، العمليات في جبهة التبلور ، عمليات نقل الحرارة في البلورة والصهر ، عمليات النقل الشامل (نقل الشوائب بسبب الحمل الحراري والانتشار في الذوبان) ...

يستخدم التبلور من المحاليل لتنمية المواد التي تتحلل في درجات حرارة أقل من نقطة الانصهار. يتم نمو البلورات في درجات حرارة أقل من نقطة الانصهار ؛ لذلك ، فإن البلورات التي تنمو بهذه الطرق لا تحتوي على عيوب مميزة للبلورات التي نمت من الذوبان. عندما تنمو البلورات من المحاليل ، فإن القوة الدافعة للعملية هي التشبع الفائق. من خلال طريقة اختلاف درجة الحرارة ، على سبيل المثال ، تزرع بلورات فوسفات هيدروجين البوتاسيوم وفوسفات ثنائي هيدروجين الأمونيوم. معدل نمو البلورات في ظل هذه الظروف حوالي 1 مم / يوم. تنمو البلورات التي تزن 400 جرام في غضون 1.5 إلى شهرين.

البلورات وتطبيقاتها.

العيش على الأرض المكونة من الصخور البلورية ، لا يمكننا بالتأكيد الابتعاد عن مشكلة التبلور: نسير على البلورات ، ونبني من البلورات ، ونعالج البلورات في المصانع ، ونزرعها في المختبرات ، ونستخدمها على نطاق واسع في التكنولوجيا والعلوم ، ونأكل البلورات ، شفاءهم ... يتعامل علم علم البلورات مع دراسة مجموعة متنوعة من البلورات. إنها تفحص المواد البلورية بشكل شامل ، وتفحص خصائصها وبنيتها. في العصور القديمة ، كان يعتقد أن البلورات نادرة. في الواقع ، يعد وجود بلورات كبيرة متجانسة في الطبيعة ظاهرة نادرة. ومع ذلك ، فإن المواد البلورية الدقيقة شائعة جدًا. لذلك ، على سبيل المثال ، جميع الصخور تقريبًا: الجرانيت والحجر الرملي والحجر الجيري بلورية. مع تحسن طرق البحث ، تحولت المواد التي كانت تعتبر في السابق غير متبلورة إلى مواد بلورية. نحن نعلم الآن أنه حتى بعض أجزاء الجسم بلورية ، على سبيل المثال ، قرنية العين ، والفيتامينات ، وغمد الأعصاب المياليني عبارة عن بلورات. إن المسار الطويل لعمليات البحث والاكتشافات ، من قياس الشكل الخارجي للبلورات في العمق ، إلى التفاصيل الدقيقة لبنيتها الذرية ، لم يكتمل بعد. لكن الباحثين الآن درسوا هيكلها جيدًا ويتعلمون التلاعب بخصائص البلورات.

البلورات جميلة ، كما يمكن للمرء أن يقول ، إنها نوع من المعجزة ، فهي تجذب نفسها ، فهي رابط وسيط بين المادة الحية وغير الحية.يمكن أن تولد البلورات ، وتتقدم في العمر ، وتتلف. البلورة ، عندما تنمو على بذرة (على جنين) ، ترث عيوب هذا الجنين بالذات.

تعتبر البلورة معجزة في خصائصها ؛ فهي تؤدي مجموعة متنوعة من الوظائف. هذه الخصائص متأصلة في هيكلها ، الذي يحتوي على هيكل شبكي ثلاثي الأبعاد. كمثال على استخدام البلورات ، يمكنك أن تأخذ بلورة الكوارتز المستخدمة في هواتف الهاتف. إذا تم العمل ميكانيكيًا على صفيحة كوارتز ، فستظهر شحنة كهربائية فيها في الاتجاه المقابل. في أنبوب الميكروفون ، يحول الكوارتز الاهتزازات الميكانيكية في الهواء التي تسببها السماعة إلى اهتزازات كهربائية. يتم تحويل الاهتزازات الكهربائية في أنبوب المشترك إلى اهتزازات ، وبالتالي يسمع الكلام. كونه شبكيًا ، فإن البلورة ذات أوجه وكل وجه ، كشخص ، فريد من نوعه. إذا كان الوجه ممتلئًا بكثافة في شبكة بها جزيئات مادية (ذرات أو جزيئات) ، فهذا وجه ينمو ببطء شديد. على سبيل المثال ، الماس. وجوهها لها شكل ثماني السطوح ، وهي معبأة بكثافة عالية مع ذرات الكربون ، وبالتالي فهي تختلف في كل من التألق والقوة.

الجزء العملي

مسمى وظيفي: زراعة بلورات ملح الطعام وكبريتات النحاس والسكر في المنزل

استهداف: تنمو بلورات من محاليل مشبعة من الملح وكبريتات النحاس والسكر وتأكد من خلال التجربة أن بلورات هذه المواد لها الشكل الصحيح.

أهمية الموضوع المختار.

يتكون العالم من حولنا من بلورات ، يمكننا القول إننا نعيش في عالم البلورات. تتكون المباني السكنية والمنشآت الصناعية والطائرات والصواريخ والسفن ذات المحركات وقاطرات الديزل والصخور والمعادن من بلورات. نحن نأكل البلورات ، ونتعافى معها وهي مصنوعة جزئياً من البلورات.
البلورات عبارة عن مواد يتم فيها "تعبئة" أصغر الجسيمات بترتيب معين. نتيجة لذلك ، أثناء نمو البلورات ، تظهر الوجوه المسطحة تلقائيًا على سطحها ، وتتخذ البلورات نفسها مجموعة متنوعة من الأشكال الهندسية. أصل كلمة "بلور" مثير للاهتمام. منذ عدة قرون ، في ثلوج جبال الألب على أراضي سويسرا الحديثة ، تم العثور على بلورات عديمة اللون جميلة جدًا تشبه الجليد النقي. أطلق عليها علماء الطبيعة القدماء اسم "البلورات" في الجليد اليوناني. كان يعتقد أن الجليد ، الذي ظل في الجبال لفترة طويلة ، في صقيع شديد ، يتحول إلى حجر ويفقد قدرته على الذوبان. كتب أرسطو أن "البلورات تولد من الماء عندما تفقد دفئها تمامًا". بالعودة إلى العصور الوسطى ، تم تطبيق هذا المصطلح "كريستال" حصريًا على الكوارتز. في الوقت نفسه ، فإن معظم المعادن الطبيعية لها بنية بلورية. كان علماء المعادن الأوائل مهتمين بشكل أساسي بشكل البلورات ، والتي كان تنوعها مذهلاً. قام عالم البلورات الروسي الشهير إ. فيدوروف ، الذي اشتق نظريًا قوانين البناء البلوري ، قال: "تتألق البلورات بالتناظر". البلورات جميلة جدًا لدرجة أنه يمكنك الإعجاب بها لساعات. بدأ العديد من العلماء الذين قدموا مساهمة كبيرة في تطوير الكيمياء وعلم المعادن تجاربهم الأولى على البلورات النامية ، في محاولة لفهم كيفية تشكلها.

وقررت أن أبدأ عملي البحثي بهدف: الحصول على بلورات من مواد مختلفة في المنزل.

الغرض من الدراسة: دراسة اعتماد شكل وحجم البلورات على درجة الحرارة

أهداف البحث:
1. تنمو بلورة واحدة.
2. تنمو بلورات متعددة.

موضوع الدراسة:
1- محلول كبريتات النحاس
2- محلول ملح الطعام
3- محلول السكر

موضوع الدراسة: بلورات الملح والسكر

التجربة رقم 1: زراعة بلورات الملح

هذه العملية لا تتطلب أي مواد كيميائية خاصة. بلورات كلوريد الصوديوم كلوريد الصوديوم مكعبات شفافة عديمة اللون.
صببت ملح الطعام في كوب من الماء عند درجة حرارة 20 درجة مئوية وتركته لبضع دقائق ، مع التحريك مسبقًا. خلال هذا الوقت ، يذوب الملح. ثم أضاف المزيد من الملح وخلط مرة أخرى.كررت هذه الخطوة حتى يتوقف الملح عن الذوبان ويستقر في قاع الكوب. هكذا حصلت على محلول ملح مشبع. سكبته في كوب نظيف من نفس الحجم ، بينما أتخلص من الملح الزائد في القاع. أخذت بلورة واحدة أكبر من ملح الطعام ووضعتها في قاع الكوب بمحلول مشبع. بالفعل بعد 3 أيام ، كان هناك نمو ملحوظ في البلورة. زاد كل يوم. ثم فعلت الشيء نفسه مرة أخرى (أعددت محلول ملحي مشبع وغمست هذه البلورة فيه) ، وبدأت تنمو بشكل أسرع - من 0.3 إلى 0.9 سم في الحجم خلال الأيام الثلاثة التالية (انظر الشكل 5)

الشكل 5. مكعبات كلوريد الصوديوم شفافة عديمة اللون

التجربة رقم 2. زراعة بلورات كبريتات النحاس

أعددت محلولًا من كبريتات النحاس على النحو التالي: صببت الماء في كوب (200 جم) ووضعته في قدر به ماء دافئ عند 50 درجة مئوية وبدأت في إذابة 100 جم من مسحوق كبريتات النحاس. أيضًا ، مثل محلول كلوريد الصوديوم ، يُترك لعدة أيام. أولاً ، عن طريق التبخر السريع في وعاء مفتوح على الجدران ، حصلت عليه بلورة واحدة كبريتات النحاس (انظر الشكل 6)

الشكل 6. بلورة واحدة ، نواة بوليكريستال

ثم وضعته في محلول جديد لمزيد من النمو في درجة حرارة الغرفة وفي وعاء مغلق. بعد أسبوعين ، تم الحصول على بولي بلورات بحجم 2.8 سم (انظر الشكل 7).

 
الشكل 7. بولي كريستال 2.8 سم

التجربة رقم 3. زراعة بلورات السكر

من أجل زراعة بلورة من السكر ، تحتاج إلى غلي الماء وصب الماء المغلي في كوب. ثم ابدأ في سكب السكر في الماء وحركه باستمرار. استمر في فعل ذلك حتى يتوقف السكر عن الذوبان ، أي حتى يصبح المحلول مفرط التشبع.

خذ خيطًا رفيعًا ليس طويلاً. اربط أحد طرفي الخيط بالقلم الرصاص الموجود في المنتصف مباشرةً ، واربط بلورة صغيرة من السكر بالطرف الآخر (شكل 8).

الشكل 8. قلم رصاص البذور

ضع قلم الرصاص على كوب من محلول السكر وقم بخفض الخيط. ثم عليك فقط الانتظار. في أحسن الأحوال ، يمكن أن تنمو بلورة السكر الصغيرة في غضون 2-3 أيام ، وفي أسوأ الأحوال ، سيتعين عليك الانتظار للحصول على نتيجة ملحوظة لمدة شهر ونصف إلى شهرين (الشكل 9).

الشكل 9. بلورة السكر المزروعة

استنتاج

تعد عملية زراعة البلورات في المنزل نشاطًا مثيرًا للاهتمام ومثيرًا للغاية يتيح لك الارتباط بوعي بقوانين الطبيعة. جعلني العمل على نمو البلورات أكثر ملاحظة ، ووسّع آفاقي ، وعرّفني على العلم ، وسمح لي بالدهشة. جلبت لي تجربة "معجزة" الزراعة الكثير من المشاعر الإيجابية والانطباعات الحية. فتح العمل البحثي الباب أمامي إلى أرض البلورات والمعادن الغامضة.

يمكن استخدام البلورات التي تلقيتها في دروس الكيمياء والفيزياء كمواد توضيحية.

المصادر الأدبية:

1. القاموس الموسوعي
2. MEGAENCYCLOPEDIA OF KIRILL AND METHODIA /> 3. Zorky PM تناظر الجزيئات والهياكل البلورية. موسكو: دار نشر جامعة موسكو الحكومية ، 1986. - 232 ص.
4. Likhachev VA ، Malinin VG نظرية القوة التحليلية الهيكلية. - SPb: العلوم. - 471 ص.
5. Shaskolskaya M. P. بلورات. موسكو: Nauka ، 1985.208 ص.
6. مواد الإنترنت.

لقد أنجزت العمل: سمولينيكوف بافل سيرجيفيتش
طالب في الصف 11 "ب"

مشرف: Krestyannikova Elena Valerievna
مدرس كيمياء من الدرجة الاولى

MSI "المدرسة الثانوية رقم 12 لقرية Osakarovka"
أكيمات من منطقة Osakarovsky
منطقة كاراجندا
جمهورية كازاخستان

تزايد البلورات - ما تحتاج إلى معرفته!

تزايد البلورات - هذه العملية ممتعة للغاية ، لكنها قد تكون طويلة جدًا. من المفيد معرفة العمليات التي تقود نموها ؛ لماذا تشكل المواد المختلفة بلورات بأشكال مختلفة وبعضها لا يشكلها على الإطلاق؟ ما يجب القيام به لجعلها كبيرة وجميلة.
إذا استمر التبلور ببطء شديد ، يتم الحصول على بلورة واحدة كبيرة (أو بلورة واحدة ، على سبيل المثال ، عند زراعة الأحجار الاصطناعية) ، إذا كان ذلك سريعًا ، فسيتم الحصول على الكثير من البلورات الصغيرة (أو الكريستال ، على سبيل المثال ، المعادن).

تزايد البلورات في المنزل أنتجت بطرق مختلفة. على سبيل المثال ، عن طريق تبريد محلول مشبع. مع انخفاض درجة الحرارة ذوبان المواد ينخفض ​​(الملح اللامائي في الغالب) ويقال أنها تترسب. أولاً ، تظهر بلورات نواة صغيرة في المحلول وعلى جدران الوعاء. عندما يكون التبريد بطيئًا ، ولا توجد شوائب صلبة (مثل الغبار) في المحلول ، يتم تكوين عدد قليل من النوى ، وتتحول تدريجياً إلى بلورات جميلة ذات شكل منتظم. مع التبريد السريع ، تظهر العديد من البلورات الصغيرة ، لا يوجد أي منها تقريبًا بالشكل الصحيح ، لأن العديد منها ينمو ويتداخل مع بعضها البعض.

بلور السكر

تزايد البلورات يمكن القيام به بطريقة أخرى - عن طريق إزالة الماء تدريجيًا من محلول مشبع. وفي هذه الحالة ، كلما تمت إزالة الماء بشكل أبطأ ، كانت النتيجة أفضل. اترك الوعاء مع المحلول مفتوحًا في درجة حرارة الغرفة لفترة طويلة ، وقم بتغطيته بورقة - سوف يتبخر الماء ببطء ، ولن يدخل الغبار في المحلول. يمكن تعليق البلورة النامية إما في محلول مشبع على خيط رفيع قوي ، أو وضعها في قاع الوعاء. في الحالة الأخيرة ، يجب تدوير البلورة بشكل دوري إلى الجانب الآخر. عندما يتبخر الماء ، يجب سكب محلول جديد في الوعاء. حتى لو كان لبلورنا الأصلي شكل غير منتظم ، فسوف يقوم عاجلاً أم آجلاً بتصويب جميع عيوبه بنفسه ويأخذ الشكل المتأصل في هذه المادة ، على سبيل المثال ، سيتحول إلى مثمن الوجوه إذا كنت تستخدم ملحًا من شب البوتاسيوم الكروم ، دالتون إذا كنت تستخدم كبريتات النحاس.

بلورات
شب ألومنيوم البوتاسيوم

تزايد البلورات - عملية مسلية ، لكنها تتطلب موقفًا دقيقًا ودقيقًا تجاه عملك. من الناحية النظرية ، فإن حجم البلورة التي يمكن زراعتها في المنزل بهذه الطريقة غير محدود. هناك حالات تلقى فيها المتحمسون بلورات بهذا الحجم بحيث لا يمكن رفعها إلا بمساعدة الرفاق.

لكن ، هناك بعض الخصائص المميزة لتخزينها (بالطبع ، كل ملح ومادة له خصائصه الخاصة). على سبيل المثال ، إذا تركت بلورة من الشب مفتوحة في الهواء الجاف ، فإنها تفقد الماء الذي تحتويه تدريجياً وتتحول إلى مسحوق رمادي لا يوصف. لحمايته من التلف ، يمكنك تغطيته بورنيش عديم اللون. كبريتات النحاس وملح الطعام أكثر مقاومة ويمكنك العمل معهم بأمان.

كيف تنمو بلورة

بلورة يوديد البوتاسيوم
(كي)

ازرع بلورة يمكن تصنيعها من مواد مختلفة: على سبيل المثال ، من السكر ، وحتى الحجر - الزراعة الاصطناعية للأحجار ، وفقًا لقواعد صارمة لدرجة الحرارة والضغط والرطوبة وعوامل أخرى (الياقوت الاصطناعي ، والجمشت ، والكوارتز ، والسترين ، والموريون).
في المنزل ، بالطبع ، لن نكون قادرين على القيام بكل هذا ، لذلك سنتصرف بطريقة مختلفة. سوف ننمو بلورات الملح... لدينا جميعًا ملح طعام عادي في المنزل (كما تعلم على الأرجح أن اسمه الكيميائي هو كلوريد الصوديوم كلوريد الصوديوم). أي ملح آخر مناسب أيضًا (ملح - من وجهة نظر كيميائية) ، على سبيل المثال ، يمكنك الحصول على بلورات زرقاء جميلة من كبريتات النحاس أو أي كبريتات أخرى (على سبيل المثال ، الحديد). يمكنك استخدام الشب (أملاح معدنية مزدوجة لحمض الكبريتيك) ، ثيوسلفات الصوديوم (المستخدمة سابقًا في التقاط الصور). لكل هذه الأملاح (والملح بالفعل) ، لا توجد شروط خاصة مطلوبة: لقد صنعوا حلًا ، وضعوا "الجنين" هناك (كل هذا موصوف بالتفصيل أدناه) وينمو من تلقاء نفسه ، مضيفًا في النمو كل يوم.
نعم ، لا يجب أن ترسم المحلول في المكان الذي ينمو فيه الكريستال ، على سبيل المثال ، بالدهانات أو ما شابه - فهذا سوف يفسد المحلول نفسه فقط ، لكن البلورة لن ترسم! أفضل طريقة للحصول على بلورات ملونة هي مطابقة لون الملح! لكن كن حذرًا: على سبيل المثال ، تحتوي بلورات ملح الدم الأصفر على لون أحمر برتقالي - واتضح أن المحلول أصفر.
الآن يمكننا أن نبدأ!

زراعة بلورات ملح الطعام

بلورات ملح الطعام
(كلوريد الصوديوم)

بلورات ملح الطعام - لا تتطلب عملية النمو أي مواد كيميائية خاصة. لدينا جميعًا ملح الطعام (أو ملح الطعام) الذي نأكله. يمكن أيضًا أن يطلق عليه حجر - كل شيء هو نفسه. بلورات كلوريد الصوديوم كلوريد الصوديوم مكعبات شفافة عديمة اللون. لنبدأ. خفف محلول كلوريد الصوديوم على النحو التالي: صب الماء في وعاء (على سبيل المثال كوب) وضعه في قدر به ماء دافئ (لا يزيد عن 50 درجة مئوية - 60 درجة مئوية). بالطبع ، من الناحية المثالية ، إذا كان الماء لا يحتوي على أملاح مذابة (أي مقطرة) ، ولكن في حالتنا ، يمكنك استخدام ماء الصنبور. يُسكب ملح الطعام في كوب ويترك لمدة 5 دقائق مع التحريك أولاً. خلال هذا الوقت ، سوف يسخن كوب الماء ويذوب الملح. من المستحسن ألا تنخفض درجة حرارة الماء بعد. ثم يضاف المزيد من الملح ويقلب مرة أخرى. كرر هذه الخطوة حتى يذوب الملح ويستقر في قاع الكوب. حصلنا على محلول ملح مشبع. صبها في وعاء نظيف بنفس الحجم ، مع التخلص من الملح الزائد في القاع. اختر أي بلورة أكبر من ملح الطعام التي تفضلها وضعها في قاع كوب بمحلول مشبع. يمكنك ربط الكريستال بخيط وتعليقه حتى لا يلمس جدران الزجاج. الآن عليك الانتظار. في غضون يومين ، يمكنك ملاحظة نمو كبير في البلورة. سوف تزداد كل يوم. وإذا فعلت الشيء نفسه مرة أخرى (جهز محلول ملحي مشبع وغمس هذه البلورة فيه) ، فسوف ينمو بشكل أسرع (أزل البلورة واستخدم المحلول المُعد بالفعل ، مع إضافة الماء والجزء الضروري من ملح الطعام إليه ). تذكر أن المحلول يجب أن يكون مشبعًا ، أي عند تحضير المحلول ، يجب أن يظل الملح دائمًا في قاع الزجاج (في حالة). للحصول على معلومات: يمكن أن يذوب حوالي 35 جرامًا من ملح الطعام في 100 جرام من الماء عند درجة حرارة 20 درجة مئوية. مع ارتفاع درجة الحرارة ، تزداد قابلية ذوبان الملح.
هذه هي الطريقة التي تنمو بها بلورات الملح (أو بلورات الملح ، الشكل واللون الذي تفضله)

تزايد بلورات كبريتات النحاس

بلورات كبريتات النحاس - يزرعون بنفس الطريقة ، كما هو الحال مع ملح الطعام: أولاً ، يتم تحضير محلول ملح مشبع ، ثم يتم وضع بلورة صغيرة من ملح كبريتات النحاس في هذا المحلول.

انتباه! كبريتات النحاس - ملح نشط كيميائيا! لذلك لنجاح التجربة في هذه الحالة يجب أن يؤخذ الماء مقطرًا أي لا تحتوي على أملاح أخرى مذابة فيه. من الأفضل أيضًا عدم أخذ الماء من الصنبور ، لأنه يحتوي أولاً على أملاح مذابة ، وثانيًا ، يمكن أن يكون عالي الكلور. تدخل الشوائب (خاصة الكربونات في مادة صلبة) في تفاعلات كيميائية مع كبريتات النحاس ، مما يؤدي إلى تدهور المحلول بشكل كبير إذا كان كل شيء على ما يرام ، فسنواصل. إذا قررت عدم صب المحلول من الحاوية التي نمت فيها البلورة الصغيرة في الأصل ، فقم بتعليق البلورة حتى لا تلمس البلورات الأخرى المتبقية في الأسفل!

تزرع البلورات ليس فقط من المحاليل ، ولكن أيضًا من ذوبان الملح. وخير مثال على ذلك هو بلورات الكبريت الصفراء غير الشفافة ، على شكل ماس أو مناشير ممدودة. لكني لا أنصحك بالعمل مع الكبريت خاصة. الغاز الناتج عن تبخره ضار بالصحة.
يمكن تجنب نمو الوجوه الكريستالية الفردية. للقيام بذلك ، يجب تطبيق هذه الحواف بمحلول الفازلين أو الدهون.

تزايد بلورات النحاس

:

بلورات نحاسية (نحاس)

الآن دعونا ننمو بلورات النحاس الأحمر... نحتاج إلى كبريتات النحاس ، وملح المائدة ، وصفيحة فولاذية على شكل قسم الحاوية (محيط أصغر قليلاً. يمكنك استخدام نشارة أو أزرار فولاذية) ، حيث ستنمو بلورات النحاس ودائرة من الورق النشاف على شكل مقطع . لذلك ، ضع بعض كبريتات النحاس في قاع الفقاعة (يفضل بالتساوي فوق المنطقة). رشي ملح الطعام في الأعلى وقم بتغطيته جميعًا بدائرة مقطوعة من الورق. ضع صفيحة حديدية عليها (أو قم بتغطيتها بقشرة حديدية). يجب سكب كل هذا معًا بمحلول مشبع من ملح الطعام (قمنا بإعداد مثل هذا المحلول من ملح الطعام). اترك الحاوية لمدة أسبوع تقريبًا. خلال هذا الوقت ، ستنمو بلورات نحاسية حمراء حادة. عندما تكون عملية النمو جارية ، حاول ألا تحمل الحاوية ، كما أنه من غير المرغوب فيه للغاية إزالة البلورات من المحلول.

يمكنك زراعة بلورة متعددة الألوان ومتعددة الطبقات. يتم الحصول عليها عن طريق تحضير محاليل الشب (أملاح مزدوجة من حامض الكبريتيك) ونقل البلورات المزروعة بالتناوب من محلول إلى آخر.

إذا قمت بخلط المحاليل الساخنة المركزة من كبريتات الألومنيوم Al2 (SO4) 3 والبوتاسيوم K2 (SO4) ، وتم تبريد المحلول الناتج ، فسيبدأ الشب في التبلور منه - كبريتات مزدوجة من البوتاسيوم والألمنيوم 2KAl (SO4) 2 • 12H2O . يذوب الشب في الماء على النحو التالي: 5.9 جرام لكل 100 جرام من الماء عند 20 درجة مئوية ، ولكن بالفعل 109 جرام عند 90 درجة مئوية من حيث الملح اللامائي. عند تخزينه في الهواء ، سوف يتآكل الشب. عند درجة حرارة 92.5 درجة مئوية ، تذوب في ماء التبلور ، وعند تسخينها إلى 120 درجة مئوية ، فإنها تجف ، وتتحول إلى شب محترق ، والذي يتحلل فقط عند درجات حرارة أعلى من 700 درجة مئوية. جزيئات الماء التي يتكون منها الشب مرتبطة كيميائيًا بأيونات البوتاسيوم والألمنيوم ، لذا فإن صيغة أملاح الشب تكون أكثر دقة في شكل ملح معقد (SO4) 2.

شيء عن البلورات السائلة

بلورات سائلة هي مواد تتصرف مثل السوائل والمواد الصلبة في نفس الوقت. الجزيئات في البلورات السائلة ، من ناحية ، متحركة تمامًا ، من ناحية أخرى ، يتم ترتيبها بانتظام ، وتشكل ما يشبه التركيب البلوري (أحادي البعد أو ثنائي الأبعاد). في كثير من الأحيان ، حتى مع وجود تسخين طفيف ، يكون الترتيب الصحيح للجزيئات مضطربًا ، وتصبح البلورة السائلة سائلًا عاديًا. على العكس من ذلك ، في درجات حرارة منخفضة بما فيه الكفاية ، فإنها تتجمد وتتحول إلى مواد صلبة. يحدد الترتيب المنتظم للجزيئات في البلورات السائلة خصائصها البصرية الخاصة. يمكن التحكم في خصائصها عن طريق تعريضها لمجال مغناطيسي أو كهربائي. يتم استخدامه في شاشات LCD للساعات والآلات الحاسبة وأجهزة الكمبيوتر وأحدث أجهزة التلفزيون.

لذا فإن العملية تزايد البلورات في المنزل مقسمة إلى الخطوات الرئيسية:

المرحلة 1: قم بإذابة الملح الذي ستنمو منه البلورة في الماء الساخن (يجب تسخينها حتى يذوب الملح أكثر بقليل مما يذوب في درجة حرارة الغرفة). قم بإذابة الملح حتى تتأكد من أن الملح لم يعد يذوب (المحلول مشبع!). أوصي باستخدام الماء المقطر (أي خالي من شوائب الأملاح الأخرى)
المرحلة 2: صب المحلول المشبع في وعاء آخر ، حيث يمكن زراعة البلورات (مع مراعاة حقيقة أنه سيزداد). في هذه المرحلة ، تأكد من أن المحلول لا يصبح شديد البرودة.
المرحلة 3: اربط بلورة ملح على خيط ، اربط الخيط ، على سبيل المثال ، بمباراة وضع الكبريت على حواف الزجاج (الحاوية) حيث يُسكب المحلول المشبع (المرحلة 3). اغمس البلورة في محلول مشبع.
الخطوة 4: نقل الحاوية مع المحلول المشبع والكريستال إلى مكان خالٍ من التيارات الهوائية والاهتزاز والضوء القوي (تتطلب البلورات النامية الامتثال لهذه الشروط).
الخطوة 5: قم بتغطية الجزء العلوي من الحاوية بكريستال (على سبيل المثال ، ورق) بشيء من الغبار والحطام. اترك المحلول لبضعة أيام.

من المهم أن تتذكر!

1- لا يمكن إزالة البلورة من المحلول أثناء النمو بدون سبب خاص
2- لا تسمح للحطام بالدخول إلى المحلول المشبع ، يفضل استخدام الماء المقطر
3. مراقبة مستوى المحلول المشبع بشكل دوري (مرة في الأسبوع أو أسبوعين) قم بتجديد المحلول عند التبخر

قطع الذوبان في الماء المالح

تزايد البلورات. ما تحتاج إلى معرفته!