Kandungan
Kristal muncul apabila bahan berpindah dari keadaan agregat ke keadaan pepejal. Keadaan utama untuk pembentukan kristal adalah penurunan suhu ke tahap tertentu, di bawah zarah-zarah (atom, ion), yang kehilangan pergerakan haba yang berlebihan, menunjukkan sifat kimia yang wujud dan dikelompokkan ke dalam kisi spasial.
Kaedah dan faktor nukleasi kristal
Pada suhu yang diukur dalam ribuan darjah, tidak ada bahan yang diketahui secara semula jadi yang boleh wujud dalam keadaan kristal. Keadaan penting kedua adalah tekanan. Suhu dan tekanan adalah keadaan termodinamik untuk kewujudan zat kristal. Bahan yang sangat dipanaskan, apabila disejukkan, dapat melalui tahap campuran gas, cecair, lebur, keadaan pepejal. Oleh itu, tiga cara pembentukan kristal adalah mungkin.
- Penghabluran dengan pemejalwapan - peralihan terus dari keadaan gas ke pepejal. Dalam kes ini, kristal terbentuk terus dari wap, melewati fasa cecair. Contohnya ialah pemejalwapan dan penghabluran semula yodium. Secara semula jadi, proses ini berlaku di kawah, retakan gunung berapi (deposit amonia, sulfur, dll.). Pada musim sejuk, dengan cuaca sejuk yang sejuk, kepingan salji terbentuk di udara.
- Penghabluran keadaan pepejal - peralihan dari keadaan pepejal ke keadaan pepejal. Dua proses boleh dilakukan di sini. Pertama - bahan kristal boleh terbentuk daripada zat amorf. Oleh itu, batuan vulkanik yang mengandungi kaca dan kaca mengkristal dari masa ke masa. Proses kedua - penghabluran semula: struktur beberapa bahan hancur dan kristal baru dengan struktur yang berbeza terbentuk. Fenomena penghabluran semula jadi meluas dan membawa kepada pembentukan mineral, batuan dan bijih baru. Semua batuan metamorf dikristalisasi hingga satu darjah atau yang lain. Di bawah pengaruh suhu, tekanan dan faktor-faktor lain, batu kapur, misalnya, berubah menjadi batu marmar, batu tanah liat - menjadi filit dan batu kristal, batu pasir kuarza - menjadi kuarzit.
- Penghabluran dari lebur dan larutan - kaedah utama pembentukan kristal di alam semula jadi. Ini adalah bagaimana batu kristal besar - granit - terbentuk dari lebur silikat cair berapi (magma). Kristal garam disimpan di dasar tasik, teluk dan di laut. Kristal buatan ditanam dari lebur dan larutan (contohnya, batu teknik dan berharga: piezoquartz, carborundum, ruby, berlian, nilam, dll.).
Oleh itu, keadaan utama untuk nukleasi adalah hipotermia atau berlebihan. Nukleasi kristal adalah hipotermia atau berlebihan. Nukleasi kristal dapat berjalan sendiri. Tetapi kadang-kadang untuk pertumbuhan kristal, kehadiran kristal terkecil dari bahan kristal itu sendiri atau zarah zat pepejal lain yang berdekatan dengannya dalam struktur adalah mencukupi. Proses pembentukan kristal tiba-tiba, dengan pembebasan tenaga, dengan penyusunan semula zarah, dengan perubahan tajam pada sifat awal. Keupayaan penghabluran bahan yang berbeza tidak sama, ditentukan oleh bilangan pusat penghabluran yang terbentuk per unit masa per unit isipadu, dan kadar pertumbuhan kristal.Pada kadar pembentukan pusat penghabluran yang tinggi, banyak kristal kecil muncul; di sebilangan kecil pusat, kristal besar muncul.
Cara menanam kristal garam di rumah
Anda secara bebas boleh menjalankan eksperimen kristal yang tumbuh. Sebilangan berat garam atau tembaga (tawas, tembaga sulfat, dll.) Disediakan terlebih dahulu. Tuangkan bahagian yang ditimbang ke dalam gelas kimia atau bikar porselin dan tuangkan jumlah air yang diperlukan menggunakan bikar bertingkat. Tutup gelas dengan kaca bulat (panaskan), panaskan isinya untuk mempercepat pembubaran garam di dalam air. Kemudian tapis larutan yang dihasilkan.
Jadual 1 - Kelarutan garam (dalam gram) dalam 100 cm3 air.
|
Suhu, ⁰С |
Alum kalium alum KAl 12H2O | Natrium nitrat
NaNO3 |
Magnesium sulfat
MgSO4 7H2O |
Kuprum sulfat
CuSO4 5H2O |
| 0 | 3,9 | 73 | 76,9 | 31,6 |
| 10 | 9,5 | 80,6 | 93,8 | 37 |
| 20 | 15,1 | 88,5 | 115,9 | 42,3 |
| 30 | 22 | 96,6 | 146,3 | 48,8 |
| 40 | 30,9 | 104,9 | 179,3 | 56,9 |
Letakkan cecair yang ditapis ke dalam gelas khas dengan dinding bawah dan bawah yang lebar. Di dalam gelas, larutan menyejuk dan menguap secara intensif, yang difasilitasi oleh bentuk khas kaca, yang menghasilkan permukaan penyejatan yang besar. Sebagai hasil penyejukan dan penyejatan, pertama-tama larutan jenuh dan kemudian larutan jenuh diperolehi (mengandungi lebihan zat terlarut). Pada masa yang sama, kristal mula jatuh di dalam penghablur. Keesokan harinya (setelah menyediakan penyelesaian), anda perlu memilih beberapa atau salah satu kristal yang dijatuhkan, mengalirkan larutan dengan teliti ke dalam penghabluran yang bersih dan letakkan kristal yang dipilih - "sarapan pagi" di sana. "Sarapan pagi" adalah zarah yang boleh menyebabkan penghabluran. Untuk mendapatkan kristal (isometrik) yang dipotong dengan baik, ia harus ditanam pada rambut atau benang sutera. Kristal yang tumbuh di dasar kapal, dibatasi pertumbuhannya, akan memperoleh bentuk yang tidak teratur (diratakan, memanjang). Setelah jangka waktu tertentu, apabila larutan menjadi kecil, larutan segar harus disediakan dan kristal harus dipindahkan ke dalamnya. Senarai peralatan untuk mengembangkan kristal: reagen, mortar (porselin), timbangan dengan berat (farmaseutikal), dua gelas (kimia atau porselin), bikar, pembakar, mesh asbes, kaca jam bulat, batang kaca untuk meletakkan larutan, corong, penapis kertas, pendirian corong, kaca dengan bahagian bawah lebar, pinset, termometer. Bahan yang sesuai untuk menghasilkan kristal yang terbentuk dengan baik adalah tawas. Kelarutan tawas dalam air panas jauh lebih besar daripada air sejuk, jadi kita dapat mempercepat prosesnya dengan menyejukkan larutan tepu. Larutkan tawas dalam air panas hingga tahap larut; anda mendapat penyelesaian tepu. Pengalaman menunjukkan bahawa 25 g tawas dapat dilarutkan dalam 200 g air panas. Kristal bentuk khas dari alum - oktahedron, tumbuh pada benang sutera yang dicelupkan ke dalam larutan. Keluarkan kristal kecil dan tidak teratur dari benang dan tinggalkan satu kristal yang lebih baik, yang secara beransur-ansur akan menumpuk. Bahan tawas merata di tepi kristal yang tumbuh bebas. Apabila larutan tepu (75 g kromium tawas per 20 g air) disejukkan ke suhu 11 ° C, kerak kristal halus jatuh di dasar kapal. Kristal kromium tawas biasa dalam bentuk oktahedra ungu tumbuh pada benang yang dicelupkan dalam larutan. Kristal alum aluminium dapat tumbuh dalam larutan kromium dan sebaliknya, kerana kedua-duanya mempunyai jenis kisi spasial yang sama. Letakkan kristal tawas krom ungu yang tumbuh di atas tali dalam larutan tawas aluminium tepu - anda mendapat kristal dua lapisan dengan oktahedron dalaman ungu dan bahagian luar yang tidak berwarna.
Hasil yang paling berjaya diperoleh apabila menanam kristal tembaga sulfat dari larutan dengan kepekatan 29.2% apabila disejukkan hingga 13.5 ° C. Larutkan 82.5 g sulfat tembaga serbuk dalam 200 g air semasa memanaskan. Perahkan penyelesaiannya melalui penapis kertas. Selepas 14-15 jam, kristal yang terbentuk dengan panjang hingga 1.5 cm akan mendakan.Sebagai tambahan kepada tawas dan tembaga sulfat, kalium dikromat mengkristal dengan baik. Eksperimen self-faceting: bentuk kristal tawas yang ditanam (diajukan) ke dalam bentuk bola, celupkannya kembali ke dalam minuman keras ibu tepu dan perhatikan ia tumbuh. Setelah 1-2 hari, anda akan melihat wajah muncul di bola, dan setelah seminggu, bukannya bola, oktahedron biasa terbentuk lagi.
Menanam kristal adalah hobi yang sangat menarik, terutamanya kerana kristal sangat cantik, dan mungkin juga dapat digunakan dalam sihir. Artikel di bawah ini ditulis oleh saya, tetapi menggunakan pengetahuan yang diperoleh dalam buku-buku mengenai kristal yang semakin meningkat - iaitu, artikel ini adalah menceritakan semula mereka dan pengalaman saya sendiri (semasa tahun sekolah saya adalah ulang tahun saya untuk mempelajarinya, mungkin saya akan kembali untuk ini).
Bahan ini mempunyai beberapa keadaan agregat, di antaranya kita semua tahu - pepejal, cair dan gas. Kristal adalah
keadaan jirim pepejal. Ini dicirikan oleh fakta bahawa molekul di dalamnya disusun dengan cara tertentu.
Kristal adalah fenomena semula jadi yang sangat indah dan memukau - saya rasa ramai yang akan bersetuju dengan ini.
Di alam semula jadi, terdapat permata yang indah atau batu bukan berharga yang mempunyai bentuk yang betul.
Orang telah belajar menanam permata buatan. Ini memerlukan perkakasan yang kuat. Tetapi sebilangan kristal dapat ditanam tepat di rumah, tanpa peralatan. Ini tentu saja bukan berlian tiruan dan rubi, tetapi kristal garam atau tembaga sulfat juga sangat indah.
Di bawah ini saya akan memberikan beberapa cara untuk menumbuhkannya.
Pembentukan kristal. Keterlarutan bahan.Di sini dan di bawah, kita akan bercakap mengenai kristal-kristal yang terdiri daripada bahan-bahan yang larut dalam air dan akan ditanam di dalam air.
Pembentukan kristal adalah "melekat" secara beransur-ansur molekul zat ke kristal kecil atau benda lain -
biji
... Jadi semasa lekatan ini, kristal tumbuh. Tugas penanam kristal adalah membuat bahan ini melekat. Cara termudah adalah menggunakan penyelesaian.
Seperti yang anda ketahui, sejumlah bahan larut dalam air. Sekiranya, katakan, anda melarutkan garam di dalam air, kemudian menambahkan garam secara beransur-ansur, anda akan melihat bahawa ia tidak larut lagi. Penyelesaian seperti itu (di mana zat terlarut hingga batas) disebut pekat. Untuk menumbuhkan kristal, anda memerlukan larutan pekat, dan kemudian anda perlu secara beransur-ansur mengeluarkan maksimum zat yang boleh dilarutkan dalam air. Kemudian lebihan bahan tidak akan ada tempat untuk pergi dan ia akan menetap di benih.
Terdapat dua cara untuk melakukan ini. Yang pertama adalah membuang air, tetapi bukan bahan itu sendiri - iaitu penyejatan. Air menguap, tetapi zatnya tetap ada. Oleh itu, kurang air dan jumlah zat yang sama. Dan kerana larutan itu pekat, jumlahnya mulai melebihi maksimum yang dapat dikandung oleh air dan sebahagian zat itu mengendap.
Cara kedua adalah dengan mengurangkan kelarutan bahan tersebut (iaitu jumlah bahan yang dapat dilarutkan dalam isi padu air).
Keterlarutan bahan tidak tetap, ia bergantung pada suhu air. Semakin panas air, semakin tinggi keterlarutan pepejal. Oleh itu, dengan membuat larutan pekat dalam air panas, dan kemudian menyejukkan air - anda akan mendapat kesan yang sama - sebahagian besar bahan akan berhenti "masuk" ke dalam air dan menetap.
Sekarang menjadi jelas bagaimana menumbuhkan kristal - ambil larutan zat pekat, tuangkan ke dalam balang, masukkan benih di sana dan sejukkan air atau sejat (anda boleh lakukan kedua-duanya).
Walau bagaimanapun, terdapat beberapa perkara yang lebih penting.
Kadar pembentukan kristal - jika anda menguap air terlalu cepat, maka kristal tidak akan mempunyai masa untuk tumbuh, dan anda akan mempunyai banyak kristal kecil atau bahkan "lumut" kristal. Bahan itu memerlukan masa untuk "menguli" dalam bentuk kristal.
Dan yang kedua adalah benih. Saya sudah menulis mengenainya di atas.Secara amnya, perkara cenderung menyelesaikan dan mengkristal pada beberapa penyelewengan
atau bahan yang serupa. Sekiranya anda mengambil balang halus dan menetapkannya untuk tumbuh tanpa biji, banyak kristal kecil akan tumbuh.
Tetapi jika anda ingin menanam kristal padat, anda harus memastikan bahawa terdapat lebih sedikit barang di dalam balang. Sebagai contoh, jika anda menanamnya pada benang, maka lebih baik menggunakan benang atau kawat yang halus, daripada benang halus, jika tidak, kemungkinan besar akan tumbuh terlalu banyak
banyak kristal. Walaupun elok menggunakan benang halus untuk menumbuhkan "kalung" kristal.
Juga salah satu sifat kristal yang menarik adalah bentuknya. Terdapat beberapa bentuk kristal asas. Jadi, sebagai contoh, kristal padu akan selalu tumbuh dari garam meja. Sudah tentu, ini tidak bermaksud bahawa kubus yang sempurna akan tumbuh dari dalamnya. Walau bagaimanapun, biasanya, kristal
sempurna. Tetapi bentuknya akan berdasarkan kiub. Iaitu, penyimpangan dan kristal "tambahan" akan berbentuk kubik. Contohnya, ia tidak akan berbentuk rhomboid.
Satu perkara lagi, cukup jelas, tetapi saya tetap akan menulisnya. Bahan dari mana kristal ditanam mestilah homogen dan kristal. Maksudnya, kristal boleh ditanam dari garam, tetapi garam laut tidak akan berfungsi untuk ini (kerana ia bersifat heterogen), seperti banyak bahan larut organik.
Kristal pertama. Baiklah, saya telah menerangkan teori tertentu. Sekarang saya akan menerangkan sedikit latihan. Terdapat polikristal dan monokristal. Polycrystals adalah sekumpulan banyak kristal kecil. Jadi "obesiti" yang kristal adalah polikristal. Satu kristal tunggal adalah satu kristal besar. Sekiranya kita mempertimbangkan garam meja, maka ini sebenarnya banyak kristal tunggal kecil. Dan jika banyak kristal tumbuh bersama, membentuk sejenis "landak" atau sesuatu yang serupa, ia akan menjadi polikristal.
Saya akan menerangkan teknik menanam kristal tunggal - lebih sukar. Tetapi mengetahui prinsip menanam kristal tunggal, anda akan dapat menanam polikristal. Sudah tentu, sukar untuk mencapai kristal tunggal yang ideal, tetapi anda boleh mencapai sesuatu yang hampir dengan ini. Jadi, saya akan menerangkan arahannya sebagai
tumbuh "permata" besar. Tugasnya adalah bertumbuh sebanyak mungkin dan setepat mungkin.
Selalunya disarankan untuk memulakan dengan garam meja. Tetapi sebenarnya agak sukar, dan untuk waktu yang sangat lama. Oleh kerana cara terpantas untuk menumbuhkan kristal adalah dengan penyejukan, dan kelarutan garam meja sangat lemah bergantung pada suhu. Sebilangan besar garam dapat larut dalam air mendidih seperti di hampir air ais. Dan kaedah penyejatan sangat lama.
Oleh itu, saya cadangkan bermula dengan sulfat tembaga - anda boleh membelinya di kedai perkakasan. Ini adalah bahan biru. Awas, ia beracun! Oleh itu, atasi dengan berhati-hati, cuba jangan sampai terkena kulit anda (terutamanya pada calar) dan jangan taburkannya sama sekali.
Ia menghasilkan kristal biru yang sangat cantik. Dan dalam vitriol, kelarutannya berubah dengan ketara bergantung pada suhu, oleh itu sangat senang untuk mengembangkan kristal daripadanya.
Prinsip penanaman adalah seperti berikut.
1. Sediakan benih anda (sebiji kristal kecil, atau sebiji besar yang anda ingin besarkan). Saya akan menerangkan di mana mendapatkannya di bawah.
Gantungkannya di dalam balang di mana kristal anda akan tumbuh. Penting untuk menggantungnya sehingga dapat tumbuh dengan komprehensif. Untuk menggantung - ambil benang atau wayar dan bungkus kristal di satu sisi, dan pensil atau tongkat di sisi lain, yang akan diletakkan di
bahagian atas balang (supaya kristal tergantung dan betul-betul di bawah tengah balang). Ambil wayar dengan margin - kerana kristal akan meningkat, oleh itu, dimensi kaleng, dan oleh itu tingginya, juga dapat meningkat. Maksudnya, bungkus beberapa bulatan di sekeliling pensil. Ambil benang atau wayar sehingga sehalus mungkin. Sudah tentu, jika tidak ada sama sekali, maka ini tidak kritikal (dalam perenggan terakhir saya akan menerangkan mengapa).
2. Ambil air suam (tetapi bukan air mendidih, ia akan sejuk terlalu cepat). Buat larutan pekat.Untuk melakukan ini, tuangkan vitriol ke dalam balang air dan kacau. Masukkan cupros sehingga berhenti larut. Kemudian toskan air ke dalam balang tempat kristal anda digantung (supaya tidak ada kristal tambahan). Ya, pinggan harus bersih - semakin bersih semakin baik. Jika tidak, kotoran akan membentuk banyak biji, dan larut dalam air, ia akan mengurangkan integriti bahan tersebut. Sudah tentu, gaya sukar dicapai, tetapi anda tidak boleh mengambil pinggan yang kotor.
3. Letakkan balang di tempat yang hangat. Hangatkan sehingga air tidak sejuk terlalu cepat. Anda juga boleh menutup dengan sesuatu. Semuanya bergantung pada suhu permulaan anda. Sekiranya tidak terlalu tinggi, maka anda boleh berada di dalam bilik. Tunggu sehingga air sejuk hingga suhu tempat anda meletakkan balang. Kemudian pindahkan balang ke tempat yang lebih sejuk, seperti tingkap. Dan seterusnya sehingga suhu menjadi minimum (walaupun saya tidak mengesyorkan meletakkan vitriol di dalam peti sejuk, jadi minimum adalah suhu tingkap). Secara umum, sejuk semasa anda boleh. Perkara utama adalah tidak meletakkan air mendidih di tingkap dengan segera.
4. Apabila larutan telah sejuk, tuangkan ke dalam balang lain. Apa yang akan anda lakukan dengannya, saya tidak tahu. Anda boleh menguap sehingga kebaikan (iaitu vitriol yang tinggal di dalamnya) tidak hilang, anda boleh mencurahkannya (jika tidak menyesal), anda boleh memanaskannya dan melarutkan vitriol baru di dalamnya dan mengulangi prosedur. Perkara utama yang anda perlukan adalah menyediakan kristal untuk sesi seterusnya. Biasanya, di atasnya (dan juga pada benang), walaupun semuanya, kristal tambahan tumbuh. Ini tidak dapat dielakkan - terutamanya dengan cara ini (masih bukan cara yang paling tepat). Tetapi ini tidak menakutkan - anda hanya perlu membersihkan lebihan kristal. Lakukan ini dengan berhati-hati, cuba jangan merosakkan yang utama. Kemudian ulangi poin sebelumnya.
Kaedah ini memerlukan penyertaan anda, kerana kadar pertumbuhannya luar biasa. Biasanya mereka bercakap tentang beberapa hari, tetapi di sini hasil yang dapat dilihat kurang dari satu jam! Pada kadar ini, anda dapat menumbuhkan kristal yang besar. Saya mendengar bahawa peminat menaikkan jenis yang sedikit orang dapat mengangkatnya! Oleh itu, setiap setengah jam anda harus menyusun semula tin, dan kemudian menukar penyelesaiannya.
Sudah tentu, anda hampir tidak dapat bertugas sepanjang waktu, jadi semasa anda sibuk, anda boleh membiarkan balang di tempat - walaupun suhu tidak akan berubah, air akan menyejat. Inilah pepatah: "Askar itu sedang tidur, layanan sedang berlangsung."
Anda juga boleh menanam polikristal, yang juga cukup indah. Sekiranya anda meletakkan benang wol dalam larutan hangat dan menggantungnya di busur, anda akan mendapat kalung yang sangat baik (walaupun saya tidak mengesyorkan memakainya sebagai perhiasan).
Pembenihan.Anda memerlukan Benih sebelum dapat membiakkan kristal utama. Mari ambil kristal kecil seperti itu. Sudah tentu, anda boleh mengambil kristal kecil yang ada di dalam balang dengan vitriol. Tetapi mereka terlalu kecil. Oleh itu, anda boleh memasukkannya ke dalam bekas kecil yang bersih, seperti piring atau sesuatu yang serupa dengan larutan vitriol pekat hangat. Kira-kira setengah jam kemudian, banyak kristal kecil akan muncul di bahagian bawah. Pilih yang terbesar dan betul.
Pada mulanya, saya menasihatkan menggunakan bekas kecil untuk pertumbuhan kristal (balang terkecil), dan mengambil suhu air asas tidak terlalu tinggi, sedikit lebih tinggi daripada suhu bilik. Kenyataannya adalah bahawa jika anda segera mula menanam kristal kecil dengan kadar yang sama dengan yang besar, maka kristal tambahan dengan ukuran yang serupa atau bahkan lebih besar daripada benih itu sendiri mungkin tumbuh di sana. Oleh itu, sehingga kristal semakin kuat, perlu menunjukkan sedikit kesabaran.
Penyimpanan kristal.Baiklah, inilah anda dan telah mengembangkan kristal anda. Besar, betul, cantik! Saya rasa anda tidak akan terkejut apabila anda mendapati bahawa ia ditutup dengan kerak bryophyte biru, terbaring dengan tenang di rak anda. Terdapat banyak sebab untuk ini - kakisan, kelembapan dan sebagainya. Kristal mesti dilindungi. Gunakan varnis pelindung, lapisi dengan teliti dan seluruhnya.Anda juga boleh menyimpannya di tempat tertutup dan terlindung, walaupun ini bukan penyelesaian terbaik jika anda ingin menyimpannya di rak. Dan selain itu, varnishing akan melindungi daripada vitriol beracun. Ini tidak bermaksud bahawa setelah anda menyentuhnya, anda tidak boleh mencuci tangan anda, tetapi bahayanya akan lebih kurang. Ingat juga bahawa kristal vitriol rapuh. Jangan memukul atau menghancurkan mereka, jika tidak, anda akan kehilangan keajaiban anda.
Kristal tembaga!Sebenarnya, bukan hanya kristal bahan larut yang dapat ditanam. Anda boleh menanam kristal tembaga sebenar! Tidak, anda tidak memerlukan makmal dan peralatan yang kuat! Ia mudah dilakukan di rumah. Anda hanya perlu tahu kimia sedikit sahaja, dan itu sahaja. Hasilnya, anda mendapat kristal tembaga yang sebenar. Ya, logam pada dasarnya adalah kristal, tetapi akan ada kristal logam pepejal.
Bagaimana keajaiban seperti itu mungkin?
Ia mudah. Pertimbangkan apa itu garam. Garam adalah gabungan logam dengan asid. Memasak ol (yang kita makan) adalah hasil tindak balas asid natrium dan hidroklorik. Tembaga sulfat adalah hasil tindak balas asid sulfurik dan kuprum. Maksudnya, garam boleh dikatakan mempunyai dua komponen - logam dan berasid.
Garam mempunyai harta yang luar biasa - mereka cenderung mempunyai komponen logam "terkuat". Oleh itu, jika garam masuk ke tindak balas dengan logam yang mempunyai aktiviti lebih besar daripada komponen logam garam, maka ia akan mengeluarkan logam dari dirinya sendiri dan mengambil yang lebih aktif. Dan untuk mendapatkan reaksi seperti itu, cukup untuk melarutkan garam di dalam air dan memasukkan logam aktif ke dalam air ini.
Anda mungkin tidak pernah melihat reaksi ini dengan garam meja, hanya kerana komponen logamnya, natrium, sangat reaktif. Sedikit logam lebih aktif daripada natrium (seperti kalium). Dan logam dengan aktiviti serupa bertindak balas dengan apa sahaja yang boleh mereka lakukan - jika anda membuang kalium ke dalam air, ia akan bertindak balas dengan lebih cepat - itulah sebabnya dalam bentuk tulennya praktikalnya tidak berlaku.
Tetapi tembaga adalah logam pasif sepenuhnya (bahkan lebih pasif - mulia, seperti emas).
Rahsianya ialah memasukkan logam yang lebih aktif - misalnya besi - ke dalam larutan tembaga sulfat. Kemudian tembaga akan mula dikeluarkan dan dikristal, dan geoezo akan menjadi komponen logam garam - dan anda akan mendapat sulfat besi. Juga, aluminium lebih aktif - pada amnya sangat aktif, tetapi kerana cangkang pelindungnya (pengoksidaan) hampir tidak bertindak balas dengan apa-apa. Tetapi jika anda menggunakan pemangkin, ia akan mula bertindak balas. Garam meja akan digunakan sebagai pemangkin - jika anda mengambil larutan garam meja dan sulfat tembaga dan membuang kepingan aluminium di sana, maka air akan hampir mendidih - reaksi ganas seperti itu akan berlaku.
Ini baik untuk eksperimen kimia, tetapi buruk bagi tugas menanam kristal - kerana bukannya kristal, "tina" akan terbentuk - iaitu, berjuta-juta kristal mikroskopik sepenuhnya. Ia memerlukan masa yang sangat lama untuk menumbuhkan kristal logam. Secara amnya, saya melakukannya sekali sahaja, dan kemudian kristal itu kira-kira satu milimeter.
Agar tembaga mempunyai cukup masa untuk mengkristal, perlu memperlahankan proses sebanyak mungkin. Kristal akan tumbuh selama berbulan-bulan.
Saya menulis teknik itu sendiri, dan saya akan memberikan asas teori untuknya.
Pertama, tumbuhkan beberapa kristal sulfat tembaga (kecil, seperti biji). Ini perlu kerana kristal larut dengan mudah berbanding serbuk. Yang besar adalah pilihan.
Kemudian ambil balang panjang - panjangnya penting. Letakkan kristal ke bawah, tuangkan garam meja hampir ke bahagian atas. Di bahagian paling atas, letakkan logam aktif - besi atau aluminium. Isi dengan air sejuk dan lupakan kristal tembaga selama beberapa bulan. Saya akan mengesyorkan meletakkan banyak kristal tersebut sekaligus - dengan cara ini kemungkinan kejayaan lebih besar.
Anda akan melihat bagaimana penyelesaiannya secara beransur-ansur naik. Ia akan berwarna hijau, kerana larutan tembaga sulfat yang dicampurkan dengan larutan natrium klorida berwarna hijau. Dia secara beransur-ansur akan sampai ke puncak kaleng dan reaksi akan bermula.Kemudian, dari hijau yang indah, air dicat menjadi warna berkarat yang kotor - ini bermaksud bahawa reaksi sudah bermula. Ia akan siap apabila hampir tidak ada kristal di bahagian bawah (anda akan melihatnya melalui kaca). Semasa meletakkan kristal tembaga, anda boleh bereksperimen dengan kaleng dengan ketinggian yang berbeza dan dengan parameter lain (termasuk logam).
Besi pada umumnya lebih sesuai untuk pertumbuhan kristal tembaga, tetapi aluminium juga mungkin (di sini garam akan menjadi pemangkin dan moderator).
Seperti yang anda bayangkan, anda dapat menumbuhkan kristal logam lain, misalnya besi dari sulfat besi.
Apabila anda mengeluarkan kristal, tuangkan dengan teliti dan tuangkan isi balang ke dalam mangkuk. Kristal mungkin tidak berada di puncak (di mana, secara teori, mungkin) - mungkin hilang garam - di jalan atau di bahagian paling bawah. Tambahan, kemungkinan besar kecil, jadi cari semuanya.
Kemudian saya akan memberikan jadual kelarutan (bergantung pada suhu) dan aktiviti logam.
Dari SurWiki
Kuvatova Nasima
Penyelidikan: Fail: Crystals.rar
Pembentangan: Fail: Crystals.ppt
Sumber: Kristal yang tumbuh dan penggunaannya
Matlamat: mengetahui dan menunjukkan bahawa kristal, tidak kira bagaimana ia diperoleh, mematuhi undang-undang simetri. Tentukan bidang utama penggunaan kristal.
Tugas: Pemerolehan oleh pelajar:
- kemahiran pendidikan umum: bekerja dengan sastera ilmiah, melakukan pemerhatian, melakukan kawalan kendiri dan introspeksi.
- pengetahuan dan kemahiran khas mengenai topik projek ini, keupayaan untuk menavigasi di ruang maklumat, untuk merancang pengetahuan mereka secara bebas.
- meneliti pengetahuan dan kemahiran: merumuskan hipotesis, mengetengahkan masalah, merancang eksperimen sesuai dengan hipotesis, membuat kesimpulan.
Peralatan dan reagen: timbangan, barang kaca kimia (cawan, corong, termos), pendirian, wayar, penapis, air, garam (kalium tawas, nikel sulfat, kalium dikromat, tembaga sulfat, aluminium nitrat).
Generasi kita, tersedak dengan nombor X, yang mengukur jam pada skala sejagat semesta ... Generasi mereka yang mengetahui dimensi halaman gila Dan tidak mempercayai dogma, anatema dan ramalan ... Ribut huruf dan nombor, penglihatan dan mimpi terbang. - asas-asas ASAS Hancur dengan serpihan silau, tinta gembira tetapi, seperti serigala, bakat, kita satu sama lain ... "dengan suara" dan "mengikut suku kata" .. Seperti "oleh bau - terbang" ... dan ... suku yang cedera sudah siap ... Dan pada waktu pagi: "Selamat tinggal! Mari! .. Ini adalah Dewa, ini adalah ambang ... - Jangan lupa tentang KRISTAL! .. - Mengenai LIBRA ... - Saya sedang menunggu CUT ... "/ D. Bloshchinsky /
Mengemas kini
Crystal, sebagai bahagian alam yang misterius dan indah, telah menarik perhatian orang sejak zaman dahulu lagi.
Kristal biasanya berfungsi sebagai simbol alam mati. Walau bagaimanapun, garis antara hidup dan tidak hidup sangat sukar dibentuk, dan konsep "kristal" dan "kehidupan" tidak saling eksklusif.
Kristal semula jadi selalu menimbulkan rasa ingin tahu orang. Warna, kecemerlangan dan bentuk mereka mempengaruhi rasa kecantikan manusia, dan orang-orang menghiasi diri mereka dan rumah mereka dengan mereka. Takhayul telah lama dikaitkan dengan kristal; sebagai azimat, mereka seharusnya tidak hanya melindungi pemiliknya dari roh jahat, tetapi juga memberi mereka kekuatan ghaib.
Kemudian, ketika mineral yang sama mulai dipotong dan digilap seperti batu permata, banyak takhayul disimpan di jimat "untuk nasib baik" dan "batu mereka" yang sesuai dengan bulan kelahiran. Semua batu permata semula jadi, kecuali opal, adalah kristal, dan banyak daripadanya, seperti berlian, ruby, nilam dan zamrud, terdapat kristal yang dipotong dengan indah.
Contoh kristal yang paling terkenal ialah ais, berlian, kuarza, garam batu.Sebilangan besar pepejal tidak mempunyai bentuk geometri poliedron biasa dengan wajah rata dan tepi tajam ciri kristal. Perkataan "kristal" berasal dari bahasa Yunani - "ais".
Air adalah pelarut "universal"
Air adalah pelarut yang paling biasa untuk bahan pepejal, cecair dan gas. Telah diketahui dari kehidupan sehari-hari bahawa jika beberapa bahan larut dalam air, maka larutan akan terbentuk.
Sistem homogen yang mengandungi dua atau lebih bahan dipanggil larutan. Penyelesaiannya bukan sahaja cair, tetapi juga padat, misalnya, kaca, aloi perak dan emas. Penyelesaian gas seperti udara juga diketahui. Yang paling penting dan biasa adalah penyelesaian berair.
Menurut konsep moden, pelarutan adalah hasil interaksi kimia pelarut dan zat terlarut, dengan pembentukan sebatian molekul. Dalam larutan berair, sebatian ini dipanggil hidrat, dan dalam larutan bukan akueus, mereka disebut pelarut.
Larutan tepu adalah larutan yang berada dalam keseimbangan dengan kelebihan zat terlarut. Ia mengandungi jumlah zat terlarut yang maksimum. Konsep "larutan tepu" harus dibezakan daripada konsep "larutan pekat". Larutan pekat adalah larutan dengan kandungan zat terlarut yang tinggi. Sekiranya kepekatan larutan tidak mencapai kepekatan tepu dalam keadaan ini, maka larutan tersebut disebut tak jenuh. Dengan menyejukkan larutan tepu panas dengan teliti (contohnya, sulfat tembaga atau garam Glauber), larutan sup jenuh yang disebut dapat diperoleh.
Kristal di alam semula jadi
Kristal ais dan salji
Kristal air beku, i.e. ais dan salji diketahui oleh semua orang. Kristal ini meliputi hamparan Bumi yang luas selama hampir enam bulan (dan di kawasan kutub dan sepanjang tahun), terletak di puncak gunung dan meluncur dengan glasier, melayang seperti gunung es di lautan.
Lapisan ais sungai, jisim glasier atau gunung es tentu saja bukan satu kristal besar. Jisim ais yang padat biasanya bersifat polikristalin, iaitu terdiri daripada banyak kristal individu. Anda tidak selalu dapat membezakannya, kerana mereka kecil dan semuanya tumbuh bersama. Kadang kala kristal ini dapat dilihat dalam pencairan ais, contohnya, di beku es musim bunga ais melayang di sungai. Kemudian dapat dilihat bahawa ais terdiri, sebagaimana adanya, dari "pensil" yang disatu bersama, seperti dalam paket pensil yang dilipat: lajur heksagon sejajar satu sama lain dan berdiri tegak ke permukaan air; "pensel" ini adalah kristal ais.
Telah diketahui betapa berbahaya musim sejuk atau musim luruh frost untuk tanaman. Suhu tanah dan udara turun di bawah sifar, air tanah dan jus tumbuhan membeku, membentuk jarum kristal ais. Jarum tajam ini merobek tisu tumbuhan yang halus, daunnya berkerut, menjadi hitam, batang dan akarnya musnah. Selepas malam yang sejuk di pagi hari di hutan dan di padang, anda sering dapat memerhatikan bagaimana "rumput ais" tumbuh di tanah. Setiap tangkai ramuan ini adalah kristal es heksagon lutsinar. Jarum ais mencapai panjang 1-2 cm, dan kadang-kadang mencapai 10-12 cm. Ia berlaku bahawa tanah ditutup dengan piring ais yang berdiri tegak. Tumbuh di luar tanah, kristal ais ini menaikkan pasir, kerikil, kerikil dengan berat hingga 50-100g di kepala mereka. Bebola ais bahkan ditolak keluar dari tanah dan dibawa oleh tanaman kecil. Kadang-kadang kerak ais menyelubungi tanaman dan akarnya bersinar melalui ais. Ia juga berlaku bahawa sikat jarum ais bersama-sama mengangkat batu berat, yang tidak dapat digerakkan oleh satu kristal. Kristal "ais rumput" berkilau dan terbakar dengan kilauan warna-warni, tetapi begitu sinar matahari menghangat, kristal-kristal membengkok ke arah matahari, jatuh dan cepat mencair.
Pada pagi musim sejuk atau musim luruh yang sejuk, ketika matahari belum sempat menghancurkan jejak embun beku malam, pokok-pokok dan semak-semak ditutup dengan embun beku.Titisan ais digantung di dahan. Perhatikan dengan teliti: di dalam titisan ais, anda dapat melihat sekumpulan jarum enam sisi nipis - kristal ais. Daun yang ditutup dengan fros kelihatan seperti berus: seperti bulu, tiang kristal heksagon berkilat yang berdiri di atasnya. Hutan dihiasi dengan kekayaan kristal, gaun kristal yang luar biasa.
Setiap kristal ais, kepingan salji rapuh dan kecil. Pada kepingan salji, paling mudah untuk memastikan bahawa bentuk kristal betul dan simetri. Bentuk bintang-bintang kepingan salji sangat berbeza, tetapi simetri mereka selalu sama: hanya enam sinar. Kenapa? Ini adalah simetri struktur atom kristal salji. Ini tidak hanya berlaku untuk salji. Bentuk kristal boleh sangat berbeza, tetapi simetri bentuk-bentuk ini untuk setiap bahan adalah sama, ditentukan oleh simetri dan keteraturan struktur atom suatu bahan. Kepingan salji hanya boleh bersinar enam - ini adalah simetri struktur kristal salji.
Kristal di awan
Kristal ais, corak aneh yang sangat kita kagumi di kepingan salji, dapat memusnahkan kapal terbang dalam beberapa minit. Icing - musuh kapal terbang yang dahsyat - juga merupakan hasil pertumbuhan kristal.
Di sini kita berurusan dengan pertumbuhan kristal dari wap supercooled. Di atmosfera atas, wap air atau titisan air dapat bertahan lama dalam keadaan supercool. Hipotermia di awan mencapai -30˚C. Tetapi sebaik sahaja pesawat terbang menerobos awan super sejuk ini, kristalisasi ganas segera bermula. Seketika, pesawat ditutup dalam timbunan kristal ais yang tumbuh dengan cepat.
Kristal di gua
Semua perairan semula jadi - di lautan, laut, tasik, sungai dan mata air bawah tanah - adalah penyelesaian semula jadi, semuanya melarutkan batu yang mereka temui, dan fenomena penghabluran kompleks berlaku dalam semua penyelesaian ini.
Penghabluran perairan bawah tanah di gua sangat menarik. Air singgah setetes meresap masuk dan jatuh dari peti besi gua. Pada masa yang sama, setiap titisan menguap sebahagian dan bahan yang terlarut di dalamnya tetap berada di siling gua. Ini adalah bagaimana tuberkel kecil secara beransur-ansur terbentuk di siling gua, yang kemudian tumbuh menjadi es. Ice ini diperbuat daripada kristal. Satu penurunan demi satu jatuh terus hari demi hari, tahun demi tahun, abad demi abad. Bunyi kejatuhan mereka teredam di bawah lengkungan. Icicles semuanya terbentang dan meregang, dan ke arahnya tiang es yang sama panjang dari dasar gua mula tumbuh ke atas. Kadang-kadang es yang tumbuh dari atas (stalaktit) dan dari bawah (stalagmit) bertemu, tumbuh bersama dan membentuk lajur. Ini adalah bagaimana kalungan berpola, berpintal dan tiang pelik muncul di gua bawah tanah. Ruang bawah tanah sangat indah, luar biasa indah, dihiasi dengan timbunan stalaktit dan stalagmit yang hebat, dibahagikan kepada lengkungan dengan kisi-kisi stalaktit. Secara semula jadi, kristal bentuk tidak teratur didapati jauh lebih kerap daripada poliedron biasa. Di dasar sungai, kerana geseran kristal terhadap pasir dan batu, sudut kristal terhapus, kristal pelbagai segi berubah menjadi kerikil bulat; dari tindakan air, angin, fros, kristal retak, runtuh; di batu, butiran kristal saling menghalang tumbuh dan memperoleh bentuk yang tidak teratur.
Gambar kristal semula jadi dalam bahan makanan.
Azishskaya di Wilayah Krasnodar (Republik Adygea).
Kristal tumbuh dari bawah
Kristal tumbuh dari atas
Ruang lorong tumbuh dari kristal
Kaedah untuk mengembangkan kristal dari larutan
Penghabluran dengan menggunakan "biji"
Fenomena penghabluran garam tidak sukar untuk dihasilkan semula secara eksperimen. Larutkan secubit garam meja biasa ke dalam air dan tuangkan air garam ke piring. Apabila air menguap, perhatikan kaca pembesar, dan anda akan melihat bahawa kristal batu putih yang betul dengan garis-garis tepi kekal di atas piring. Kristal garam batu (meja) terbentuk dari larutan di depan mata anda.Jadi secara kecil-kecilan, anda dapat melihat fenomena penghabluran larutan, yang secara semula jadi, di tasik garam dan di perairan tanah, berlaku pada skala besar.
Mengapa kristal menonjol daripada penyelesaiannya? Untuk memahami perkara ini, anda harus mengetahui beberapa sifat penyelesaian.
Cuba larutkan garam meja ke dalam air: 70 gram garam akan larut dalam segelas air, dan jika anda mencurahkan garam lebih jauh, ia akan berhenti larut dan akan mengendap ke dasar. Anda akan melihat perkara yang sama dengan gula: kira-kira dua puluh sudu teh gula pasir akan larut dalam segelas air sejuk, dan kemudian gula juga akan menetap ke bahagian bawah tanpa larut. Hanya jumlah gula yang sangat spesifik (194 gram), garam meja (35 gram) atau bahan lain yang boleh larut dalam 100 gram air sejuk. Jumlah bahan yang boleh larut dalam 100 gram air disebut kelarutan bahan ini dalam air; sebagai contoh, kelarutan garam meja dalam air pada suhu bilik ialah 35 gram. Kelarutan bergantung pada suhu. Cuba larutkan gula bukan dalam air sejuk, tetapi dalam air panas, dan anda akan melihat bahawa ketika suhu meningkat, kelarutan gula meningkat. Untuk bahan yang berbeza, kelarutan bergantung pada suhu dengan cara yang berbeza.
Jadi, pada suhu tertentu, hanya sebilangan zat yang sangat terhad, ditentukan oleh kelarutannya, dapat larut dalam air.
Ambil segelas air panas dan tambahkan sebarang bahan kristal yang larut dalam air: hiposulfit, soda, asid borik, tawas. Sekiranya anda mendapat kristal besar, hancurkannya menjadi serbuk terlebih dahulu. Tuangkan serbuk ke dalam segelas air panas sehingga boleh larut. Apabila serbuk berhenti larut sepenuhnya dan mula mengendap ke bawah, tuangkan larutan yang dihasilkan ke dalam gelas lain sehingga tidak satu butir serbuk sampai ke bahagian bawah gelas dengan larutan. Untuk melakukan ini, tapis larutan tersebut melalui kertas turas atau kain bersih. Dalam larutan yang dihasilkan, jumlah bahan sesuai dengan kelarutannya pada suhu tertentu; penyelesaiannya "jenuh", dan ia tidak lagi dapat menyerap satu butir bahan. Penyelesaian ini dipanggil tepu. Sekarang biarkan gelas dengan larutan dan biarkan sejuk. Dengan penyejukan, kelarutan hampir semua bahan menurun; sementara larutan kami panas, dalam segelas air, katakanlah, 12 sudu besar bahan itu larut, sedangkan pada suhu bilik hanya 10 sudu besar bahan ini dapat larut di dalamnya. Oleh itu, sekarang akan ada lebihan bahan dalam penyelesaiannya. Dengan kata lain, pada suhu tinggi larutan itu jenuh, dan ketika sejuk, ia menjadi jenuh. Larutan terlalu jenuh seperti itu tidak dapat wujud untuk waktu yang lama, jadi lebihan bahan dibebaskan dari larutan dan mengendap ke dasar gelas. Periksa melalui kaca pembesar dan anda akan melihat bahawa endapan ini terdiri daripada kristal.
Bahan terlarut mengkristal dari larutan tak jenuh kerana terdapat terlalu banyak dalam larutan - lebih banyak daripada larutan yang tersekat dengan sendirinya.
Kristal lutsinar kalium tumbuh dari larutan berair dalam beberapa jam. Untuk menyediakan larutan kalium tawas, perlu dilarutkan 48 g tawas kalium, digiling menjadi serbuk, dalam 400 cm3 air panas. Sekiranya anda melarutkan 60 g tawas, anda mendapat larutan tepu pada suhu 15˚C hingga 12 g. Oleh itu, perlu mengambil air panas: lebih daripada 48g tidak larut dalam air sejuk. Penyelesaian terlampau jenuh akan mula mengkristal sekiranya ada "benih" yang masuk ke dalamnya. Untuk melakukan ini, cukup membuka sedikit penutup balang selama satu atau dua saat: zarah debu tawas dari udara akan masuk ke dalam larutan. Anda juga boleh menambahkan beberapa butir tawas ke dalam larutan dengan jarum.Setelah berada dalam larutan jenuh, zarah debu tawas di dalamnya akan segera tumbuh, dan jika penghabluran telah dimulakan dalam larutan, ia tidak akan berhenti sehingga seluruh kelebihan zat terlarut dibebaskan.
Anda juga boleh menanam satu kristal besar. Untuk melakukan ini, kristal kecil, "biji", mesti dimasukkan ke dalam larutan yang tidak disejukkan atau dibawa ke benang. Pada mulanya ia akan larut sedikit, dan kemudian ia akan mula tumbuh.
Sekiranya objek yang mengandungi banyak biji diletakkan di dalam bejana dengan larutan, ia akan ditumbuhi kristal. Masukkan benang yang mengandungi zarah debu kristal ke dalam larutan - kristal akan mula menetap di atasnya, dan sebagai hasilnya, "tali manik" kristal pelbagai segi akan tumbuh. Benang seperti itu dapat bersaing dengan kecantikan dengan manik-manik yang dipotong secara buatan, tetapi, sayangnya, kristal yang tumbuh dari larutan berair biasanya pudar dengan cepat dan mudah hancur. Inilah kesukaran untuk menggunakannya dalam teknologi.
Anda boleh membuat patung dari kristal.
Untuk melakukan ini, anda perlu menyediakan bingkai dawai yang dibalut dengan benang biasa atau bulu kapas, celupkannya ke dalam larutan tepu, segera keluarkan dan keringkan pada suhu bilik. Benang diresapi dengan larutan dan apabila kering, kristal kecil terbentuk di atasnya, yang kemudian akan berfungsi sebagai "biji". Dan kemudian turunkan kerangka ini ke dalam larutan dan kembangkan kristal di atasnya. Sekiranya anda memasukkan pokok Krismas sintetik yang dapat dilipat ke dalam penyelesaiannya, setelah sebelumnya membungkus batang dan rantingnya dengan benang, anda boleh menanam pokok Krismas yang "diliputi salji". Untuk melakukan ini, lebih baik tidak mengambil tawas, tetapi kalium dihidrogen fosfat (KH2PO4) atau amonium dihidrogen fosfat (NH4H2PO4) - kristal indah yang tumbuh untuk peranti yang mengawal sinar Lazarus. Kelarutannya setiap 100 g air:
| Pada suhu | 20˚C | 40˚C |
| KH2PO4 | 22.5g | 33g |
| NH4H2PO4 | 36.5g | 56.6g |
Aplikasi utama kristal
Hidup di Bumi yang terdiri daripada batu-batu kristal, kita pasti tidak dapat melepaskan diri dari masalah kristalitas: kita berjalan di atas kristal, membina dari kristal, memproses kristal di kilang, menumbuhkannya di makmal, menggunakannya secara meluas dalam teknologi dan sains, makan kristal, menyembuhkan mereka ... Ilmu kristalografi membincangkan kajian mengenai pelbagai kristal. Dia secara komprehensif memeriksa bahan kristal, memeriksa sifat dan strukturnya. Pada zaman dahulu, kristal dipercayai jarang berlaku. Sesungguhnya, kehadiran kristal homogen yang besar di alam adalah fenomena yang jarang berlaku. Walau bagaimanapun, bahan kristal halus sangat biasa. Oleh itu, sebagai contoh, hampir semua batu: granit, batu pasir, batu kapur adalah kristal. Apabila kaedah penyelidikan bertambah baik, bahan-bahan yang sebelumnya dianggap amorf berubah menjadi kristal. Sekarang kita tahu bahawa bahkan beberapa bahagian badan adalah kristal, misalnya, kornea mata, vitamin, sarung saraf melamin adalah kristal. Jalan panjang pencarian dan penemuan, dari mengukur bentuk kristal luaran secara mendalam, hingga kehalusan struktur atomnya belum lengkap. Tetapi sekarang para penyelidik telah mengkaji strukturnya dengan cukup baik dan belajar memanipulasi sifat kristal.
Kristal cantik, seseorang mungkin mengatakan semacam keajaiban, mereka menarik minat mereka sendiri; mereka mengatakan "lelaki yang berjiwa kristal" yang sama tentang siapa yang mempunyai jiwa yang suci. Kristal bermaksud bersinar dengan cahaya seperti berlian ... Dan jika kita bercakap tentang kristal dengan sikap falsafah, maka kita dapat mengatakan bahawa ini adalah bahan yang merupakan penghubung antara antara hidup dan benda mati. Kristal boleh dilahirkan, berumur, dimusnahkan. Sebiji kristal, apabila tumbuh pada biji (pada embrio), mewarisi kecacatan embrio ini. Secara umum, anda boleh memetik banyak contoh yang sesuai dengan suasana falsafah, walaupun tentu saja ada banyak kejahatan ... Contohnya, di televisyen anda sekarang dapat mendengar tentang hubungan langsung tahap pesanan molekul air dengan kata-kata, dengan muzik, dan air berubah bergantung pada pemikiran, dari keadaan kesihatan pemerhati. Kristal telah menemukan aplikasinya dalam pelbagai bidang: untuk pembuatan perhiasan, dalam teknologi, misalnya, laser ruby, skrin kristal cair, dll.
Berlian
Kira-kira 80% daripada semua berlian semula jadi yang dilombong dan semua berlian buatan digunakan di Industri.Alat berlian digunakan untuk mesin bahagian yang terbuat dari bahan yang paling sukar, untuk menggerudi telaga dalam eksplorasi dan perlombongan, berfungsi sebagai batu rujukan pada kronometer laut kelas atas dan instrumen lain yang sangat tepat. Galas berlian tidak memakai walaupun selepas 25 juta revolusi. Kekonduksian haba berlian yang tinggi memungkinkannya digunakan sebagai substrat pendingin dalam litar mikro elektronik semikonduktor. Sudah tentu, berlian juga digunakan dalam perhiasan - ini adalah berlian.
Ruby
Kekerasan batu rubi atau korundum yang tinggi telah menyebabkan penggunaannya secara meluas dalam industri. Dari 1 kg rubi sintetik, kira-kira 40,000 batu arloji diperoleh. Panduan benang ruby di kilang untuk menghasilkan serat kimia ternyata sangat diperlukan. Mereka praktikal tidak luntur, sementara panduan benang yang terbuat dari kaca paling sukar haus dalam beberapa hari apabila serat buatan ditarik melaluinya.
Perspektif baru untuk penggunaan rubi secara meluas dalam penyelidikan dan teknologi saintifik dibuka dengan penemuan laser ruby, di mana batang ruby berfungsi sebagai sumber cahaya yang kuat yang dipancarkan dalam bentuk sinar nipis.
Kristal cecair
Ini adalah bahan yang tidak biasa yang menggabungkan sifat pepejal kristal dan cecair. Seperti cecair, mereka adalah cecair, seperti kristal, mereka mempunyai anisotropi. Struktur molekul kristal cair sedemikian rupa sehingga hujung molekul berinteraksi sangat lemah antara satu sama lain, sementara permukaan sisi berinteraksi dengan sangat kuat dan dapat menahan molekul dengan kuat dalam satu ensemble. Kristal cair digunakan dalam berbagai jenis layar terkawal, penutup optik, skrin televisyen panel rata.
Laser
Bahagian praktikal. Tahap kerja projek.
| Kandungan karya di pentas | Aktiviti guru | Aktiviti pelajar |
| Mengeksperimen | ||
|
Memerhati, memberi nasihat, secara tidak langsung menguruskan aktiviti, mengatur dan menyelaraskan, jika perlu, peringkat individu projek. |
|
| Analisis data yang diperoleh dan rumuskan | ||
| Analisis data yang diperoleh dan rumuskan | Pembetulan kesimpulan peserta projek semasa analisis data yang diperoleh. |
|
Permohonan
Kristal tumbuh semasa kerja penyelidikan.
Kristal ini ditanam oleh kami pada bulan Januari - Mei 2010.
Kami meneruskan penyelidikan.
Bibliografi:
- Manual kimia untuk pemohon universiti.-ed. Universiti Moscow, 1985
- Shaskolskaya M.P. Kristal .- M .: Sains. Edisi utama sastera fizikal dan matematik, 1985.-208s.
- Eksperimen di makmal rumah.- M .: Sains. Edisi utama sastera fizikal dan matematik, 1980, 144 p.
- Myakishev G.Ya. Fizik: Fizik Molekul. Termodinamik. Gred 10: Buku teks untuk pengajian lanjutan fizik. - edisi ke-5. - M .: Bustard, 2002 .-- 352 p .: Sakit.
- Kvant: jurnal fizik dan matematik saintifik yang popular. M .: Sains. Tahun 1974
- Projek aktiviti pelajar. Auth.-comp. N.V. Shirshina. - Volgograd: cikgu, 2007 .-- 184 p.
- Kuliah dalam kimia am. L.S. Guzei: Moscow "September Pertama"
- Dunia kimia. Cerita lucu mengenai kimia. St Petersburg. "Mim-Express"
KRISTAL YANG TUMBUH
DALAM KEADAAN RUMAH
Crystal, sebagai bahagian alam yang misterius dan indah, telah menarik perhatian orang sejak zaman dahulu lagi.
Kristal biasanya berfungsi sebagai simbol alam mati. Walau bagaimanapun, garis antara hidup dan bukan hidup sangat sukar dibentuk, dan konsep "kristal" dan "kehidupan" tidak saling eksklusif.
Kristal semula jadi selalu menimbulkan rasa ingin tahu orang. Warna, kecemerlangan dan bentuk mereka mempengaruhi rasa kecantikan manusia, dan orang-orang menghiasi diri mereka dan rumah mereka dengan mereka. Takhayul telah lama dikaitkan dengan kristal; sebagai azimat, mereka seharusnya tidak hanya melindungi pemiliknya dari roh jahat, tetapi juga memberi mereka kekuatan ghaib.
Kemudian, ketika mineral yang sama mulai dipotong dan digilap seperti batu permata, banyak takhayul disimpan di jimat "untuk nasib baik" dan "batu mereka" yang sesuai dengan bulan kelahiran. Semua batu permata semula jadi, kecuali opal, adalah kristal, dan banyak daripadanya, seperti berlian, ruby, nilam dan zamrud, terdapat kristal yang dipotong dengan indah.
Contoh kristal yang paling terkenal ialah ais, berlian, kuarza, garam batu. Sebilangan besar pepejal tidak mempunyai bentuk geometri poliedron biasa dengan wajah rata dan tepi tajam ciri kristal. Perkataan "kristal" berasal dari bahasa Yunani - "ais".
Sifat kristal
Bahan kristal adalah pepejal di mana zarah (atom, molekul dan ion) secara berkala diulang dengan betul dalam tiga dimensi, membentuk struktur yang tidak terhingga. Zarah-zarah yang disusun di angkasa dalam urutan tertentu membentuk kisi kristal.
LATTICE KRISTAL adalah susunan atom yang tetap di ruang angkasa, yang menentukan spesifik keadaan zat yang disebut pepejal.
Simetri dan susunan adalah ciri khas kristal. Badan simetri dipanggil badan yang terdiri daripada bahagian yang sama dan sama yang dapat digabungkan antara satu sama lain. Terdapat banyak unsur simetri: satah, paksi, pusat simetri, terjemahan, dan lain-lain.
Semua kristal adalah simetri. Ini bermaksud bahawa terdapat pelbagai unsur simetri di dalamnya. Unsur-unsur simetri dapat digabungkan satu sama lain hanya mengikut undang-undang matematik yang ketat. Terdapat 230 kombinasi seperti itu untuk struktur kristal secara total. Mereka dipanggil "kumpulan ruang Fedorov" untuk menghormati kristalografer Fedorov, yang, bersamaan dengan ahli matematik Jerman Schoenflis pada akhir abad ke-19. menyimpulkan undang-undang ini.
Dalam kisi kristal, pipa paralel terkecil dapat dibezakan, apabila dipindahkan (diterjemahkan) di mana keseluruhan kristal akan diperoleh dalam tiga dimensi. Unit struktur seperti itu disebut sel unit. Secara keseluruhan, terdapat 14 sel geometri tiga dimensi dasar, atau kisi, yang dinamai sempena saintis Perancis yang menubuhkannya, Bravais.
Mengikut jenis ikatan kimia, kristal dibahagikan kepada ionik (garam meja biasa), kristal kovalen (berlian, silikon), logam, kristal molekul (naftalena). Jenis ikatan yang berbeza dalam kristal menyebabkan perbezaan sifat pepejal.
Bagaimana kristal tumbuh.
Kristal adalah pepejal yang mempunyai bentuk polyhedron semula jadi. Ikatan kimia kristal sangat teratur dan simetri. Kristal terdapat dalam pelbagai bentuk. Kristal tunggal besar dengan bentuk biasa sangat jarang berlaku. Tetapi kristal seperti itu dapat ditanam dalam keadaan buatan. Penghabluran boleh berlaku dari larutan, pencairan, dan juga dari keadaan gas zat. Pertimbangkan penghabluran dari larutan.
Dalam isipadu cecair tertentu pada suhu dan tekanan yang tetap, tidak lebih dari sejumlah bahan kristal tertentu dapat larut.Larutan yang dihasilkan disebut tepu, kristal yang diletakkan di dalam larutan tepu tidak akan tumbuh atau larut di dalamnya. Sekiranya anda meningkatkan suhu cecair, maka kelarutannya
bertambah, jadi jumlah zat terlarut yang ada tidak lagi dapat memenuhi larutan tersebut. Kristal yang diletakkan dalam larutan tak jenuh akan bermula
larut di dalamnya. Sekiranya larutan tepu disejukkan, ia menjadi jenuh berlebihan. Larutan tak jenuh boleh disimpan dalam bejana tertutup untuk waktu yang lama tanpa mengkristal. Walau bagaimanapun, sudah cukup untuk menyelesaikannya
partikel kristal sekecil, seperti larutan, akan mula mengkristal. Oleh itu, jenuh larutan adalah syarat yang perlu tetapi mencukupi untuk penghabluran. Untuk penghabluran bermula
anda perlu menanam larutan - sebilangan kecil zat terlarut. Dari larutan, kristal biasanya ditanam dengan cara ini. Pertama, jumlah bahan kristal yang mencukupi dilarutkan dalam air. Dalam kes ini, larutan dipanaskan sehingga bahan larut sepenuhnya. Kemudian larutan disejukkan perlahan-lahan, dengan itu memindahkannya ke keadaan terlalu jenuh. Sebiji biji ditambahkan ke dalam larutan tak jenuh. Sekiranya, sepanjang masa penghabluran, suhu dan ketumpatan larutan tetap sama sepanjang isipadu, maka semasa proses pertumbuhan kristal akan mengambil bentuk yang betul.
Tarikh Ditambah: 2016-09-06; pandangan: 1456;
Artikel serupa:
