Sample Sidebar Module

This is a sample module published to the sidebar_top position, using the -sidebar module class suffix. There is also a sidebar_bottom position below the menu.

Sample Sidebar Module

This is a sample module published to the sidebar_bottom position, using the -sidebar module class suffix. There is also a sidebar_top position below the search.
Занимательная химия

 

Этап первый. Простые кристаллы

Я слегка лукавлю, называя кристаллы, об изготовлении которых пойдёт речь на этом этапе, простыми. Они не проще, чем последующие. Вся простота состоит в том, что первый этап рассказывает о кристаллах из пищевых продуктов, то есть из неопасных для организма веществах (разумеется, если соль или лимонная кислота попадёт в глаза, их необходимо промыть, также нужно следить, чтобы никто не съел ничего в больших количествах). Опять-таки, все компоненты легко купить в гастрономе, недорого.

Да, кристаллы этого этапа не очень красивы и редко получаются крупными, зато на них можно набить руку и проверить, как Ваш ребёнок умеет справляться с заданием - стоит ли ему доверять уже более сложные процессы. Заодно проверить и его усидчивость, напористость, предложив примерно следующее: "Вначале получи достаточно большой кристалл, допустим, поваренной соли, без ошибок, а затем тогда перейдём к более красивым, но более сложным и опасным цветным кристаллам". Хотя на моих это, как правило, не действует, им нужно всё и сразу :)

Вкратце весь процесс получения кристаллов можно описать фразой: помещаем затравку в пересыщенный раствор соли (будем далее называть его маточным) и ... вуаля: несколько часов или дней отделяют нас от финальной красоты. Затравкой может быть: уже имеющийся маленький кристалл это же соли, нитка или проволочка, даже случайная пылинка. В результате Вы будете получать как поликристаллы, так и монокристаллы. Монокристалл - целостный единый кристалл, его получить сложнее и почётнее, нежели поликристалл, который представляет собой несколько (или много) срощенных небольших монокристаллов. Монокристалл почти всегда выращивают, выбирая в качестве затравки кристаллик, все остальные затравки обычно дают поликристаллы (Бывают и исключения, как-то желая по-быстрому обрастить поликристаллами проволочную поделку, я безответственно отнёсся к правильности приготовления маточного раствора и вместо нужной цепочки поликристаллов получил несколько огромных монокристаллов сульфата железа, висящих на проволоке. Но это - именно исключение из правила!).

 

Танцуем от печки. Кристаллы поваренной соли

Вначале нужно выбрать или приготовить затравочный кристалл. Если у Вас крупная соль, то Вы можете отобрать несколько кандидатов. Отбирать необходимо пластиковым пинцетом, не касаясь кристаллов кожей рук. Если же Ваша соль мелкая, то просто получим нашу "затравку" простым способом. Если не жалко соли, то для этого даже не нужно использовать дистиллированную воду, обойдёмся кипяченой. Налейте в фаянсовую пиалу небольшое количество кипяченой воды температурой 60-65°C (вот тут нам и пригодится термометр, но если его нет, не отчаивайтесь: всегда можно определить температуру методом пальцевого тыка, мощный вопль будет свидетельствовать о слишком горячей воде, нам подойдёт сдавленное шипение), поместите её в большую кастрюлю с водой этой же температуры (прообраз водяной бани) и добавляйте, помешивая, поваренную соль до тех пор, пока она не перестанет растворяться. После этого отфильтруйте раствор в другую пиалу.

Теперь у Вас два пути:

  • поставить пиалу с раствором обратно  в водяную баню, поддерживая температуру, медленно выпаривая воду из пиалы. Как только на стенке пиалы образуется кристаллик, который устраивает Вас размером, пинцетом забираете его (для первого раз отбираем два-три);
  • не поддерживать температуру в водяной бане, давая ей медленно остыть. В остывающем соляном растворе выпадут кристаллы соли, подходящие для затравки.

В каком случае затравочный кристалл получится больше, зависит от многих факторов (чистота соли, чистота воды, структура поверхности пиалы и т.п.). Просто попробуйте оба способа, заодно объясните ребёнку смысл происходящих процессов.

Итак, одеваем перчатки, берём пинцетом затравочный кристаллик и привязываем к нему нитку, леску или (!) волос. Сразу расскажу про плюсы и минусы каждого держателя:

  • нитка есть в каждом доме, её удобно завязывать, но она сама по себе содержит массу центров кристаллизации. Поэтому, если желаете вырастать монокристалл, не используйте ниток
  • леска - идеальный держатель. Основной недостаток - трудно привязать кристалл
  • волос (обычно человеческий) - весьма неплох тем, что его проще привязать к затравочному кристаллу, чем леску. Чуть хуже, впрочем лески, зато не надо бежать в магазин, имея рядом особу с длинными локонами :)

Аккуратно привязываем другой конец лески на к карандашу посередине, откладываем затравку в сторону и готовим маточный раствор. Если мы готовили затравочный кристалл сами, при этом использовали дистиллированную воду, то не дадим пропадать добру, будем использовать тот же раствор. В противном случае необходимо будет приготовить раствор с нуля. Принцип тот же: водяная баня, растворение соли до насыщения, фильтрование. Переливаем раствор в пластиковый стаканчик, ставим в место, которое не будет подвержено перепадам температуры и влажности, желательно также защитить его и от прямых солнечных лучей, ждём остывание до комнатной температуры. Снова фильтруем раствор - в другой такой же стаканчик. Теперь быстро споласкиваем затравку в дистиллированной воде, кладём на стаканчик вырезанную заранее из бумаги крышечку с небольшой дырочкой, опускаем в эту дырочку нашу затравку так, чтобы кристаллик висел в толще раствора (высоту подбираем сматыванием лески на карандаш).

Всё! Теперь остаётся запастись терпением и ждать результата. Для ускорения процесса раз в неделю стоит фильтровать раствор, заодно проверяя кристалл. Буду рад если у Вас вырастет монокристалл. При желании в раствор можно добавить пищевой краситель, тогда кристаллы будут цветными, но практически наверняка Вы получите только поликристалл. Готовый кристалл стоит промокнуть салфеткой и покрыть слоем-двумя лака. С другой стороны, сохранять стоит лишь очень красивые кристаллы поваренной соли, так как, получив кристаллы, скажем, медного купороса, Вы будете гораздо больше восхищаться ими. Спросите "зачем тогда делать всё это с поваренной солью?". Всё просто: Вы отработали методику, её этапы отложились у Вас в мозгу, Вы прикинули, какой инструментарий Вам нужен и чего не хватает. И теперь сможете гораздо проще повторить опыт, но с другой солью.

И напоследок - менторское послесловие. Формула поваренной соли - NaCl, номенклатурное название - хлорид натрия. Интересна тем, что, в отличие от подавляющего большинства солей, не присоединяет воду в процессе кристаллизации (при положительных температурах). Впрочем, это свойство вкупе со слабой зависимостью растворяемости от температуры, увы, не даёт нам возможности вырастить большой кристалл этой соли.

 

Продолжаем танец. Кристаллы хлорида калия

В отличие от поваренной соли, растворимость хлорида калия (KCl) сильно зависит от температуры. Также, как и хлорид натрия, он не присоединяет кристаллизационной воды при положительных температурах, т.е. не имеет кристаллогидрата. Это даёт нам шанс попытаться вырастить большой монокристалл. И, как показывает практика, обычно это удаётся. Вы спросите, зачем тогда мы мучились с поваренной солью? Вторично отвечу - набивали руку!

Купить хлорид калия можно в любом хозяйственном магазине (это калийное удобрение, для создания кристаллов нам подойдёт). Ранее продавался в аптеках, но давно его там уже не встречал. Весь процесс проводите точно так же, как и с поваренной солью, только более тщательно следите за чистотой раствора. Если получается мутным - фильтруйте.

При определённой удаче Вы легко получите кристаллы размером до 4 см по одной грани, и даже больше, причём не только кубической формы. Можно так же, как и с поваренной солью, баловаться введением в раствор пищевых красителей. Не забудьте покрыть кристалл лаком, если хотите сохранить его. Хранятся кристаллы хлористого калия весьма долго.

 

Пока завершим. Лимонная кислота

Думаю, первый этап можно заканчивать. Вам наверняка хочется уже чего-либо посложнее и покрасивее. Что ж, Вы в своём праве, но напоследок стоит использовать ещё один пищевой продукт - лимонную кислоту. Химическая формула - C6H8O7·H2O, образует одноводный кристаллогидрат C6H8O7·H2O. Широко применяется в пищевой промышленности.

Вырастить кристаллы лимонной кислоты интересно по трём причинам:

  1. до этого выращивали только соли, тут - органическая кислота
  2. получаются красивые и весьма крупные кристаллы
  3. кристаллы имеют форму ромбоикосододекаэдра, ромбододекаэдра, ромбокубоктаэдра и других ромбоэдров. Так что стоит вырастить хотя бы для того, чтобы вживую посмотреть на эти геометрические объекты :)

Готовимся к процессу так же, как и в опыте с поваренной солью. Но! "Лимонка" - органическая кислота с растущей от температуры растворимостью, поэтому если мы будем растворять её в горячей воде, мы получим сиропообразную жидкость, в которой будут расти лишь небольшие кристаллы, напоминающие объёмные снежинки (и тут можно сказать по-умному: имеют форму звёздчатого икосододекаэдра; так что, если хочется взглянуть и на это чудо природы, придётся делать два опыта :) ). Так что растворяем лимонную кислоту в воде комнатной температуры до насыщения, фильтруем, выбираем из магазинного пакетика понравившийся кристаллик, вешаем на леску/волос - и дальше как учили...

К сожалению, кристаллы лимонной кислоты долго не хранятся - на воздухе на них появляются белые пятна, которые затем растут. Стоит сразу же покрывать их лаком, тогда они проживут несколько месяцев. Заливать их маслом - нет смысла: они почти не будут видны в нём. Лучший вариант: покрыть лаком и поместить в герметичную стеклянную форму, которую наполнить азотом или инертным газом, но не всем это доступно (хотя, если получился особо удачный экземпляр, можно найти шиномонтажную станцию, где "впечатлительным автолюбителям" накачивают шины азотом вместо воздуха и попробовать решить проблему таким образом. Не забудьте убедиться, что заправляют действительно азотом и взять с собой несколько воздушных шариков и пару герметичных полиэтиленовых пакетов, иначе у Вас может ничего не получиться).


 

Ну, вот, этап первый, можно сказать, завершён. Если желаете продолжать, можете сделать ещё кристаллы из сахарозы - обычного сахара. Хотя обычно они и сами получаются, когда засахаривается варенье. Причём, отмечу, в случае вишнёвого варенья почему-то получаются очень крупными :)

Правовая информация

Вся информация данного сайта защищена авторским правом. Все права на материалы и большинство фотографий (за исключением взятых со стоковых сайтов с соответствующей лицензией) принадлежат владельцу сайта и авторам статей. 

Цитирование текста и размещение фотографий сайта на сторонних ресурсах разрешено при условии обязательной ссылки на playland.ru и уведомления владельца сайта об этом.