Выращивание кристалла в домашних условиях

Бюджетное общеобразовательное учреждение города Омска

«Центр творческого развития и гуманитарного образования «Перспектива»

Открытый интеллектуально – творческий конкурс «ЛюбоЗнайка»

Выращивание кристаллов в домашних условиях:

возможно ли это?

Автор: Величенко Анастасия Юрьевна,

обучающаяся 2-в класса

БОУ г. Омска «Гимназия № 9»

Руководитель: Панченко Татьяна Владимировна,

учитель начальных классов

БОУ г. Омска «Гимназия № 9»

г. Омск

Оглавление

1. Введение

1. Что такое кристаллы?

Кристаллы - удивительное и необычное явление природы. Они бывают разных цветов, в большинстве своём прозрачны, и, что самое замечательное, они обладают красивой формой.  Размеры, цвета и формы кристаллов иногда просто поражают своей необычностью.

Кристаллы окружают нас повсюду. Это и снежинки зимой, и драгоценные камни, и соль, и сахар, и даже вода.

Кристалл имеет форму многогранника, который состоит из разных по форме и размеру частей, напоминающих пирамидки, кирпичики или призмы.

Одни кирпичики подстраиваются к другим, и кристалл растёт, как стена дома. И получаются причудливые кристаллы. Процесс образования кристалла называется кристаллизацией.

2. История кристаллов

Кристаллы многих минералов и драгоценных камней были известны и описаны ещё несколько тысячелетий назад. Кристаллом (от греч. кrystallos, кристаллос – «прозрачный лёд») вначале называли прозрачный кварц (горный хрусталь), встречавшийся в Альпах.

Горный хрусталь принимали за лёд, затвердевший от холода до такой степени, что он уже не таял. Сначала главную особенность кристалла видели в его прозрачности. А потом установили, что удивительной особенностью горного хрусталя и многих других прозрачных минералов являются их гладкие плоские грани.

Применения кристаллов в науке и технике так многочисленны и разнообразны, что их трудно перечислить. Перечень видов применения кристаллов уже достаточно длинен и непрерывно растет.

Жилые здания и промышленные сооружения, самолеты и ракеты, теплоходы и тепловозы, горные породы и минералы слагаются из кристаллов. Мы едим кристаллы, лечимся ими и частично состоим из кристаллов.

Природе требуется несколько сот лет, чтобы вырастить кристалл. А человеку для жизни нужны кристаллы постоянно. Поэтому было необходимо придумать способ создания кристаллов за короткий срок. И были придуманы способы выращивания кристаллов в лабораториях.

3. Актуальность исследования, цели, задачи и методы

Мне стало интересно: А можно ли вырастить кристалл дома? Как он растёт? Что влияет на его рост?

Цель исследования: вырастить кристаллы из различных веществ в домашних условиях.

Задачи исследования:

1. познакомиться со способами выращивания кристаллов разных форм и размеров и научиться выращивать кристаллы в домашних условиях;
2. провести наблюдения за процессом кристаллизации и вывить что влияет на процесс выращивания кристаллов.

Методы исследования: наблюдение и эксперимент.

Актуальность исследования: выращивание кристаллов - интересное и увлекательное занятие, в ходе которого из разных веществ можно создать удивительные и красочные кристаллы.

Прочитав инструкцию и изучив меры предосторожности, свой эксперимент я начала с выращивания кристаллов из дигидрофосфата аммония.

Потом я стала выращивать кристаллы из медного купороса и поваренной соли.

2. Эксперименты

1. Выращивание кристаллов из набора «Алхимик»

Эксперимент № 1 (бабочка, звёздочка и сердечко) – выращивание кристаллов из дигидрофосфата аммония

Для эксперимента понадобилось: старая эмалированная мисочка, пластиковый контейнер и пластиковая ложечка, стеклянная банка, алюминиевая проволока, карандаш, кусочек фетра, вода, дигидрофосфат аммония, краситель.

В мисочку налила 200 мл. воды и поставила нагреваться на плиту. Осторожно перелила горячую воду в стеклянную банку и высыпала в неё дигидрофосфат аммония и краситель. Перемешала их до полного растворения порошка и красителя.

Загнула концы алюминиевой проволоки в виде крючков. На один конец проволоки повесила кусочек фетра (в виде бабочки, звёздочки и сердечка). Дырочку в фетре сделала с помощью толстой иголки.

Полученный раствор из стеклянной банки перелила с пластиковый контейнер, чтобы он быстрее остыл. Когда полученный раствор в контейнере остыл, опустила в него проволоку с кусочком фетра. Кусочек должен полностью находиться в растворе. Другой конец алюминиевой проволоки закрепила на карандаше.

Через два часа фигурка начала покрываться небольшими кристаллами. Через четыре часа фигурка полностью покрылась кристаллами. Выложила готовые фигурки на бумагу, чтобы они подсохли. Убрала проволоку.

Эксперимент № 2 (кристалл) – выращивание кристаллов из дигидрофосфата аммония

Для эксперимента понадобилось: старая эмалированная мисочка, стеклянная банка, нитки, карандаш, маленький камешек, вода, дигидрофосфат аммония, краситель.

Также, как и в эксперименте № 1, подогреваем воду, смешиваем с дигидрофосфатом аммония и красителем. Привязала маленький камешек к нитке. Другой конец нитки привязала к карандашу.

Когда раствор немного остыл, опустила в него камешек на нитке. Накрыла банку салфеткой, чтобы не попадал мусор, и оставила на 1 час 30 минут. Через 1 час 30 минут вынула камешек из раствора. Заметила, что на камешке образовались мелкие кристаллики.

Поставила остывший раствор на «водяную баню». Осторожно помешивала раствор, пока осадок на дне банки полностью не растворился.

Дала раствору немного остыть (30 минут). Снова опустила камешек и оставила на 12 часов. Через 12 часов вынула полученный кристалл из раствора.

Эксперимент № 3 (друза) – выращивание кристаллов из дигидрофосфата аммония

Для эксперимента понадобилось: пластиковый контейнер и пластиковая ложечка, старая эмалированная мисочка, стеклянная банка, кусочек плитки, вода, дигидрофосфат аммония, краситель.

Также, как и в эксперименте № 1 и № 2, подогреваем воду, смешиваем с дигидрофосфатом аммония и красителем. Дала раствору остыть. В пластиковый контейнер на дно положила кусочек плитки. После того, как раствор остыл, перелила его в контейнер на плитку.

Чайную ложку дигидрофосфата аммония аккуратно насыпала на кусочек плитки. Закрыла контейнер крышкой и оставила на двое суток. Через двое суток вынула кусочек плитки из раствора и обнаружила небольшое скопление маленьких кристаллов.

Поставила раствор на «водяную баню». Осторожно помешивала раствор, пока осадок на дне контейнера полностью не растворился. Дала раствору немного остыть (30 минут). Снова опустила кусочек плитки и оставила на 12 часов. Через 12 часов вынула полученный кристалл из раствора.

2. Выращивание кристаллов на основе изученной литературы

Эксперимент № 4 (кристалл) – выращивание кристаллов из медного купороса

При проведении данного эксперимента я столкнулась с трудностями. Чётких инструкций по выращиванию кристалла из медного купороса не было. Поэтому пробовала экспериментировать самостоятельно.

Для эксперимента понадобилось: старая эмалированная мисочка, стеклянная банка, нитки, карандаш, бусинка, вода, медный купорос.

В стеклянную банку налила 200 мл. воды и высыпала 100 грамм медного купороса. Перемешала до полного растворения. Привязала бусинку к нитке. Другой конец нитки привязала к карандашу. Опустила в раствор бусинку на нитке. Накрыла салфеткой и оставила на день.

На следующий день обнаружила, что кристалл не начал образовываться. На дне банке был осадок. Изучив литературу поняла, что медного купороса было недостаточно для образования кристалла. Поставила банку на «водяную баню» и добавили ещё 200 грамм медного купороса. Перемешала до полного растворения.

Накрыла раствор салфеткой, чтобы не попадала пыль и грязь и оставила на 12 часов. Через 12 часов вынула полученный кристалл из раствора. Хотелось бы отметить, что кристалл вырос не на бусинке, а на нитке.

Эксперимент № 5 (кристалл) – выращивание кристаллов из поваренной соли

Также, как и при проведении эксперимента с медным купоросом, в этом эксперименте с поваренной солью чётких инструкций у меня не было.

Для эксперимента понадобилось: старая эмалированная мисочка, стеклянная банка, нитки, карандаш, бусинка, вода, соль.

В мисочку налила 200 мл. воды и поставила нагреваться на плиту. Осторожно перелила горячую воду в стеклянную банку и высыпала в неё 5 столовых ложек соли. Перемешала.

Поставила банку на «водяную баню». Постоянно помешивала до полного растворения соли. Привязала бусинку к нитке. Другой конец нитки привязала к карандашу. Когда раствор немного остыл, опустила в него бусинку на нитке. Накрыла салфеткой и оставила на два дня. Через два дня на бусинке и нитке образовалось несколько кристалликов. Оставила раствор на месяц.

Через месяц на нитке образовались много мелких кристаллов. Вынула из банки и дала кристаллам обсохнуть. На следующий день при соприкосновении, кристаллы рассыпались.

Попробовала ещё раз вырастить кристалл. В этом раз вместо 5 столовых ложек соли добавила в воду 7 столовых ложек. К нитке не стала привязывать бусинку, а завязала несколько узелков, т.к. кристалл из медного купороса и предыдущий кристалл из соли вырос не на нитке. На следующий день на нитке образовались маленькие кристаллики. Через три дня я заметила, что кристаллы стали увеличиваться в размерах. В настоящее время кристалл растёт. Эксперимент продолжается.

Эксперимент № 6 (кристалл) – выращивание кристаллов из сахара

Также, как и при проведении эксперимента с медным купоросом, в этом эксперименте с поваренной солью чётких инструкций у меня не было.

Для эксперимента понадобилось: старая эмалированная мисочка, стеклянная банка, нитки, карандаш, вода, сахар.

В мисочку налила 200 мл. воды и поставила нагреваться на плиту. Осторожно перелила горячую воду в стеклянную банку и высыпала в неё 5 столовых ложек сахара. Перемешала.

Поставила банку на «водяную баню». Постоянно помешивала до полного растворения сахара. Когда раствор немного остыл, опустила в него нитку. Накрыла салфеткой и оставила на два дня. Через два дня на нитке кристалликов не увидела. Оставила раствор на неделю, но кристалликов не было.

Начала эксперимент снова. Вместо 5 столовых ложек сахара добавила в воду 7 столовых ложек, как и в эксперименте с солью. Накрыла салфеткой и оставила на два дня. Через два дня на нитке кристалликов не увидела. Оставила раствор на неделю, но кристалликов не было.

Ещё раз повторила эксперимент. В этот раз добавила 9 столовых ложек сахара. Накрыла салфеткой и оставила на два дня. Через два дня на нитке кристалликов не увидела. Растров получился вязким, как кисель.

Эксперимент продолжается. Подбираю сколько ложек сахара необходимо для образования кристалла. Сейчас стоит раствор из 6 ложек.

3. Заключение

В ходе исследовательской работы я узнала, что кристалл – это твердое вещество, которое имеет форму, цвет и грани, и научилась выращивать кристаллы из разных веществ: дигидрофосфата аммония, медного купороса, поваренной соли.

Все выращенные мной кристаллы, имеют разную форму и размеры – на это влияет поверхность, на которой будет выращен кристалл. Более мелкая поверхность (такая как фетр) позволяет вырастить мелкие кристаллики. Более крупная поверхность (такая как кермамическая плитка, бусинка, камушек) позволяет вырастить более крупные по размеру кристаллы.

Все кристаллы росли с разной скоростью. Дольше всех – кристаллы соли, быстрее – кристаллы дигидрофосфата аммония. Значит, на рост кристаллов влияет само вещество, из которого они будут образовываться.

В процессе проведения эксперимента я поняла, как важны чёткие инструкции, в которых указано не только последовательность действий, но и точное количество используемых в эксперименте веществ (как в наборе «Алхимик»). Не имея чёткой инструкции можно очень долго добиваться образования кристалла из одного и того же вещества (соли, сахара).

Итак, я выяснила, что кристаллизация – процесс образования кристаллов – очень удивительное занятие, требующего большого терпения.

На кристаллизацию влияют следующие факторы:

1. Наличие поверхности или небольших частиц, вокруг которого начинают образовываться кристаллы.
2. Перепад температур – повышение температуры воды, а затем понижение (охлаждение). При понижении температуры начинают образовываться кристаллы.
3. Определённое количество химического или природного вещества.  Если такого вещества недостаточно или его в избытке, то кристалл не образуется.
4. И само вещество, из которого образуется кристалл. Из химического вещества кристалл растёт быстрее, чем из природного.

Кроме того, я узнала, что кристаллы надо покрывать лаком и хранить в закрытой ёмкости, чтобы он сохранился и не рассыпался. Главным недостатком продолжительного хранения является потеря цвета – его насыщенности и яркости. С течением времени цвет полученных кристаллов блекнет.

Я рассказала о результатах своего исследования на уроке окружающего мира: создала мультимедийную презентацию для тех, кто хотел бы повторить мои опыты. Теперь ребята знают, что выращивание кристаллов – увлекательный процесс.

Таким образом поставленной цели (вырастить кристаллы из различных веществ в домашних условиях) я достигла. У меня появилась небольшая коллекция своих собственных кристаллов. Уверена, что приобретенные знания, умения и навыки обязательно пригодятся в дальнейшей учёбе.

4. Список использованной литературы

1. Как вырастить кристалл из медного купороса в домашних условиях [Статья] // http://mamaschool.ru/v-domashnix-usloviyax/kak-vyrastit-kristall-iz-mednogo-kuporosa-v-domashnix-usloviyax [Электронный ресурс]
2. Как сделать кристалл из соли. Выращивание кристаллов из соли в домашних условиях - [Статья] // http://fb.ru/article/134171/kak-sdelat-kristall-iz-soli-vyiraschivanie-kristallov-iz-soli-v-domashnih-usloviyah [Электронный ресурс]
3. Китайгородский А.И. Кристаллы [Книга] // http://www.e-reading.by/bookreader.php/27544/Kitaiigorodskiii_-_Kristally.html [Электронный ресурс]
4. Кристаллы [Статья] // https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D1%8B [Электронный ресурс]
5. Кристаллы [Статья] // http://mindraw.narod.ru/photoalbum4.html [Электронный ресурс]
6. Что такое кристалл? [Статья] // http://elhow.ru/ucheba/opredelenija/k/chto-takoe-kristall [Электронный ресурс]