Αυτό το άρθρο θα περιγράφει λεπτομερώς πώς να καλλιεργήσετε έναν κρύσταλλο από θειικό χαλκό στο σπίτι. Αυτό το υλικό μπορεί να είναι χρήσιμο τόσο για τους μαθητές όταν προετοιμάζουν μια εργασία στο μάθημα της "χημείας", όσο και για όλους όσους ενδιαφέρονται για αυτήν την επιστήμη.
Γιατί μπλε βιτριόλι;
Αυτή η ουσία ανήκει στην κατηγορία των αλάτων, πράγμα που σημαίνει ότι το διάλυμά της μπορεί εύκολα να μετατραπεί σε στερεό μέσω της διαδικασίας κρυστάλλωσης. Η ανάπτυξη της πέτρας από αυτήν, κατά κανόνα, συμβαίνει πολύ πιο γρήγορα από τη χρήση υλικών όπως το επιτραπέζιο αλάτι ή η ζάχαρη. Επιπλέον, οι κρύσταλλοι θειικού χαλκού αποδεικνύονται ένα όμορφο μπλε χρώμα. Με τη σωστή καλλιέργεια αποκτούν το σωστό πολύπλευρο σχήμα, επομένως μπορεί να είναι πολύ ενδιαφέρον και ευχάριστο να παρατηρήσετε το αποτέλεσμα της δικής σας εμπειρίας.
Ένα άλλο επιχείρημα υπέρ της επιλογής αυτού του συγκεκριμένου υλικού μπορεί να είναι η διαθεσιμότητά του. Μπορείτε να αγοράσετε ένα βάζο μπλε βιτριόλι σε οποιοδήποτε κατάστημα που ειδικεύεται στην πώληση αξεσουάρ γιακηπουροί και καλοκαιρινοί κάτοικοι.
Τι πρέπει να γνωρίζετε πριν ξεκινήσετε το πείραμα;
Αυτό το κεφάλαιο θα δώσει μερικές θεωρητικές γνώσεις που θα σας βοηθήσουν να αναπτύξετε έναν κρύσταλλο από θειικό χαλκό στο σπίτι στο μέλλον. Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να κατανοήσετε ποιες διαδικασίες πρέπει να πραγματοποιηθούν για να πετύχει η εμπειρία.
Από τα μαθήματα της χημείας, οι μαθητές γνωρίζουν ότι πολλές υγρές και αέριες ουσίες μπορούν να αποκτήσουν στερεή σύσταση. Αυτό συμβαίνει συνήθως κατά τη διαδικασία κρυστάλλωσης. Τι γίνεται όμως αν το καθήκον είναι να ληφθεί μια στερεή ουσία από ζάχαρη, αλάτι ή μπλε βιτριόλι, που είναι ήδη τέτοια; Η επιστήμη λέει ότι είναι απολύτως εφικτό. Για να επιτευχθεί αυτός ο στόχος, είναι απαραίτητο να ξεκινήσει η διαδικασία ανακρυστάλλωσης. Δηλαδή, το αποτέλεσμα του πειράματος μπορεί να θεωρηθεί επιτυχημένο εάν μικροί λίθοι, έχοντας διαλυθεί σε υγρό, μετατραπούν αμέσως στους ίδιους στερεούς θρόμβους.
Ανακρυστάλλωση
Η κύρια προϋπόθεση υπό την οποία μπορεί να πραγματοποιηθεί μια τέτοια διαδικασία είναι η παρουσία ενός υπερκορεσμένου διαλύματος.
Και αυτό σημαίνει ότι η καλλιέργεια κρυστάλλων στο σπίτι από θειικό χαλκό απαιτεί την κατασκευή ενός τέτοιου μείγματος. Ένα υγρό μπορεί να ονομαστεί υπερκορεσμένο με κάποια ουσία εάν υπάρχει τόσο πολύ υλικό διαλυμένο σε αυτό που ένα μέρος του δεν μπορεί να αναμειχθεί πλήρως με αυτό και κατακάθεται στον πάτο του δοχείου. Επομένως, για να καταλάβετε πώς να μεγαλώσετε έναν κρύσταλλο από θειικό χαλκό, πρέπει πρώτα να μάθετε πώς να φτιάχνετε ένα υπερκορεσμένο διάλυμα.
Απαιτήσεις υγιεινής
Καταρχάς, αξίζει να φροντίσουμε για την απαραίτητη στειρότητα στην οποία πρέπει να γίνει το πείραμα. Στην ιδανική περίπτωση, τα μαλλιά ενός ερασιτέχνη χημικού πρέπει να καλύπτονται με καπέλο και είναι καλύτερο να φοράτε λαστιχένια γάντια στα χέρια σας. Ο θειικός χαλκός, εάν χρησιμοποιηθεί προσεκτικά και με σύνεση, δεν αποτελεί κίνδυνο για το ανθρώπινο σώμα.
Όλες οι παραπάνω προφυλάξεις απαιτούνται κυρίως για την προστασία του διαλύματος από τη σκόνη και τα μικρά σωματίδια ξένων υλικών. Αυτό είναι εξαιρετικά ανεπιθύμητο, καθώς άλλοι κρύσταλλοι μπορεί να αρχίσουν να αναπτύσσονται σε τέτοιους κόκκους άμμου που κατά λάθος πέφτουν στο υγρό, κάτι που θα επιβραδύνει την ανάπτυξη της κύριας πέτρας.
Συνταγή υπερκορεσμένου διαλύματος
Για να το παρασκευάσετε, θα χρειαστείτε μια κατσαρόλα, νερό, ένα βάζο με μπλε βιτριόλι, ένα δοχείο στο οποίο θα πραγματοποιηθεί το κύριο μέρος του πειράματος (ένα δοχείο με διαφανή τοιχώματα είναι καλύτερο για αυτό το σκοπό, αφού θα πρέπει να παρακολουθείτε την ανάπτυξη του κρυστάλλου καθημερινά). Επίσης, για να εκτελέσετε την εργασία, θα σας φανούν χρήσιμα ένα φύλλο χαρτί, ένα σπίρτο και μια κλωστή (το καλύτερο από όλα, αν δεν είναι εύπλαστο, αλλά, για παράδειγμα, μετάξι ή από παρόμοιο υλικό).
Λοιπόν, ας ξεκινήσουμε το πρώτο στάδιο της κατασκευής κρυστάλλου από θειικό χαλκό στο σπίτι. Μια κατσαρόλα με νερό πρέπει να τεθεί σε αργή φωτιά. Όταν το υγρό είναι ήδη αρκετά ζεστό, αλλά ακόμα δεν έχει χρόνο να βράσει, πρέπει να ρίξετε μερικές κουταλιές της σούπας θειικό χαλκό σε αυτό. Το νερό πρέπει να ανακατεύεται μέχρι να διαλυθεί τελείως το μπλε.ουσίες.
Πολλαπλή επανάληψη αυτού του βήματος
Όταν συμβεί αυτό, προσθέστε μερικές ακόμη κουταλιές της σούπας μπλε βιτριόλι. Το υγρό πρέπει να αναδευτεί ξανά καλά.
Μην φοβάστε αν αυτή τη φορά δεν μπορούσαν να διαλυθούν όλοι οι κρύσταλλοι της ουσίας και κάποιοι από αυτούς σχημάτισαν ένα ίζημα στον πάτο του τηγανιού. Η εμφάνιση μιας τέτοιας περίσσειας δείχνει απλώς ότι έχετε επιτύχει το επιθυμητό αποτέλεσμα - δηλαδή, έχετε λάβει ένα υπερκορεσμένο διάλυμα. Εάν αυτό δεν συνέβη, τότε είναι απαραίτητο να προσθέσετε μερικές ακόμη κουταλιές της σούπας βιτριόλι στο νερό και να ανακατέψετε ξανά. Αυτά τα βήματα θα πρέπει να επαναληφθούν μέχρι να εμφανιστεί ίζημα στο κάτω μέρος του τηγανιού.
Φτιάχνοντας "Δόλωμα"
Αυτός ο όρος αλιείας αναφέρεται μερικές φορές ως μικροί κρύσταλλοι θειικού χαλκού, οι οποίοι χρησιμεύουν ως βάση για περαιτέρω ανάπτυξη λίθων από αυτήν την ουσία.
Για να τα φτιάξετε, πρέπει να πάρετε τρία μικρά σωματίδια. Κατά την επιλογή κρυστάλλων, πρέπει να ληφθεί υπόψη το κριτήριο για την ορθότητα του σχήματός τους. Όσο πιο τέλεια είναι τα επιλεγμένα κομμάτια, τόσο πιο σωστός και καλύτερος θα είναι ο θρόμβος που προκύπτει ως αποτέλεσμα της εμπειρίας σας.
Τρία σωματίδια τοποθετούνται στον πυθμένα ενός διαφανούς δοχείου και γεμίζονται με ένα υπερκορεσμένο διάλυμα βιτριόλης.
Μετά από αυτό, το δοχείο καλύπτεται με ένα φύλλο χαρτιού και τοποθετείται σε μέρος με τις πιο σταθερές συνθήκες θερμοκρασίας. Κατά κανόνα, οι ειδικοί συνιστούν να το τοποθετήσετε στο περβάζι.
Αυτό το μέρος στο διαμέρισμα θεωρείται το πιο απομονωμένο και επομένως τίποτα δεν μπορεί να παρεμποδίσει την υλοποίηση του πειράματος. Μετά από όλαέχουν γίνει οι απαραίτητες ενέργειες, όλα τα περαιτέρω βήματα για την ανάπτυξη κρυστάλλου από θειικό χαλκό στο σπίτι μπορούν να αναβληθούν για 2 ημέρες. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, τα σωματίδια που τοποθετούνται στο υγρό θα πρέπει να μεγαλώσουν αρκετές φορές και να φτάσουν το μέγεθος ενός κεφαλιού σπίρτου.
Επιλογή καλύτερου υποψηφίου
Από αυτά τα πλινθώματα είναι απαραίτητο να επιλέξετε αυτό που έχει το πιο σωστό σχήμα. Αυτό είναι το λεγόμενο «δόλωμα». Στη συνέχεια, πρέπει να φτιάξετε ξανά ένα υπερκορεσμένο διάλυμα θειικού χαλκού. Πώς να το κάνετε περιγράφεται στα προηγούμενα κεφάλαια. Θα πρέπει να φιλτραριστεί μέσα από τυρί και να χυθεί ξανά σε ένα διαφανές δοχείο. Ο κρύσταλλος που επιλέχθηκε ως "δόλωμα" πρέπει να είναι δεμένος σε μια κλωστή, η άλλη άκρη της οποίας πρέπει να στερεωθεί σε ένα σπίρτο.
Πάρτε ένα φύλλο χαρτιού και κάντε μια τρύπα στη μέση του τέτοιου μεγέθους ώστε ένα κατασκευασμένο βότσαλο από μπλε βιτριόλι να μπορεί να περάσει ελεύθερα μέσα από αυτό. Περάστε μια κλωστή από αυτή την τρύπα έτσι ώστε το κρύσταλλο να είναι στη μία πλευρά του φύλλου και το σπίρτο στην άλλη. Μετά από αυτό, καλύψτε το βάζο με αυτό το χαρτί. Σε αυτήν την περίπτωση, το σπίρτο, φυσικά, θα πρέπει να βρίσκεται από πάνω και ο κρύσταλλος πρέπει να επιπλέει στο υγρό.
Υπομονή και περισσότερη υπομονή
Το πρόβλημα του πώς να φτιάξετε έναν κρύσταλλο από θειικό χαλκό έχει σχεδόν λυθεί. Τώρα πρέπει απλώς να επανατοποθετήσετε το σκάφος σε ένα απομονωμένο μέρος και να περιμένετε.
Είναι απαραίτητο να βεβαιωθείτε ότι ο κρύσταλλος, εάν είναι δυνατόν, βρίσκεται στο κέντρο του βάζου και δεν έρχεται σε επαφή με τα τοιχώματα. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί μετακινώντας το φύλλο χαρτιού και ρυθμίζοντας το μήκος του νήματος μεταιριάζει καθώς μεγαλώνει ο κρύσταλλος.
Διαφορετικοί τρόποι
Φέρνουμε στην προσοχή σας μερικά ακόμη master classes. Οι κρύσταλλοι θειικού χαλκού μπορούν να αναπτυχθούν με ελαφρώς διαφορετικό τρόπο.
Ο δεύτερος τρόπος είναι να τοποθετήσετε το δοχείο με το «δόλωμα» σε ένα θερμομονωτικό δοχείο ή να τυλίξετε το βάζο με μια κουβέρτα ή άλλο ζεστό πράγμα. Με αυτόν τον τρόπο, μπορεί να επιτευχθεί πιο αργή ψύξη ενός υπερκορεσμένου διαλύματος. Αυτή η επιλογή είναι πιο περίπλοκη από αυτή που περιγράφηκε προηγουμένως, αλλά ως αποτέλεσμα της εφαρμογής της, λαμβάνονται βότσαλα πολύ κανονικού σχήματος. Ο επόμενος τρόπος για να αναπτυχθεί ένας κρύσταλλος από θειικό χαλκό είναι ο ευκολότερος.
Δεν χρειάζεται να κάνετε "δόλωμα". Ένα νήμα τοποθετείται σε ένα δοχείο με ένα υπερκορεσμένο διάλυμα. Σε αυτή την περίπτωση, είναι καλύτερο να επιλέξετε ένα που είναι κατασκευασμένο από το πιο εύπλαστο υλικό. Το άκρο του είναι δεμένο σε ένα πολύπλευρο μολύβι, το οποίο τοποθετείται πάνω από το κουτί στα τοιχώματά του. Ο κρύσταλλος θα σχηματιστεί στο ίδιο το νήμα.
Ανάλογα με τις συνθήκες θερμοκρασίας, η αναπτυσσόμενη εμπειρία μπορεί να διαρκέσει από μία εβδομάδα έως αρκετούς μήνες.
