Как вырастить кристалл из медного купороса || Как правильно выращивать кристаллы из медного купороса

Как вырастить кристалл из медного купороса || Как правильно выращивать кристаллы из медного купороса

Как вырастить кристалл из медного купороса || Как правильно выращивать кристаллы из медного купороса
СОДЕРЖАНИЕ
0

Почему именно медный купорос?

Что такое медный купорос? На этот вопрос любой химик ответит, что данное вещество (сульфат меди) представляет из себя белый (чаще, слегка сероватый из-за почти непреодолимого наличия примесей) кристаллический порошок с химической формулой CuSO4. Это крайне гигроскопичное соединение — практически из любой субстанции, содержащей легко отделяемую воду оно ее отнимает.

Эта особенность определяет тот факт, что CuSO4 в нормальных условиях находится в том состоянии, которое все привыкли видеть в хозяйственных или садово-огороднических магазинах. Он имеет вид на удивление красивых кристаллов бирюзово-голубого цвета. Формула его при этом выглядит несколько иначе — CuSO4•5H2O.

Это вещество принадлежит к классу солей, а значит его раствор легко может быть превращен в твердое вещество посредством процесса кристаллизации. Выращивание камня из него, как правило, происходит значительно быстрее, чем при использовании таких материалов, как поваренная соль или сахар. К тому же кристаллы из медного купороса получаются красивого синего цвета.

Еще одним доводом в пользу выбора именно этого материала может быть его доступность. Купить баночку с медным купоросом можно в любом магазине, специализирующемся на торговле принадлежностями для садоводов и дачников.

Что нужно знать перед началом опыта?

В данной главе будет дано немного теоретических знаний, которые помогут вам в дальнейшем вырастить кристалл из медного купороса в домашних условиях. Прежде всего нужно разобраться в том, какие процессы должны произойти, чтобы опыт увенчался успехом.

Из уроков химии школьникам известно, что многие жидкие и газообразные вещества способны приобретать твердую консистенцию. Это, как правило, происходит в процессе кристаллизации. Но как же быть, если поставлено задание получить твердое вещество из сахара, соли или медного купороса, которые уже являются таковыми?

Для получения кристаллов медного купороса соответствующего качества нужно приготовить его насыщенный раствор. Обратившись к справочникам, любой желающий обнаружит, что растворимость гидратированного купороса при 20°С составляет 35,6%. Это означает, что 100 мл воды физически не может растворить более 35,6 г соли.

Таким образом, для изготовления 500 мл насыщенного раствора при нормальной комнатной температуре нужно всего 178 г медного купороса. Однако, этот предел легко преодолим. При повышении температуры растворимость в воде большинства солей увеличивается. Не является исключением и медный купорос. При нагревании растворимость CuSO4 постепенно экспоненциально повышается до порога в 65-70°С (такой показатель для обезвоженного медного купороса — приблизительно 1,3). Дальнейший нагрев становится не только бесполезным, но и, часто, губительным для будущего кристалла.

Предлагаем ознакомиться:  О том как вырастить арбуз в теплице из поликарбоната, посадка и уход, формирование куста

Простой расчет с помощью калькулятора или карандаша и бумаги показывает, что для приготовления 500 мл нагретого насыщенного раствора понадобится 270-300 г исходной соли. Залив горячей дистиллированной водой отмеренное заранее количество CuSO4 при тщательном помешивании, добиваемся максимального растворения соли.

Оставив отфильтрованный раствор на несколько часов при постоянной нормальной температуре, получаем «россыпь» красивых кристаллов из медного купороса довольно правильной формы. После дополнительной фильтрации и просушки кристаллы на некоторое время смогут занять свое достойное место в помещении.

Процесс выращивания кристаллов из медного купороса, естественно, можно ускорить. Для этого помещаем сосуд с раствором в холодильник. При этом жидкость остается в состоянии устойчивого равновесия. Для образования кристаллов нужен «толчок». Таким «толчком» для гипернасыщенного раствора купороса станет маленький кристаллик (затравка). При этом вокруг кристалла-затравки очень быстро образуются большие друзы маленьких кристаллов.

Перекристаллизация

Главным условием, при котором может быть осуществлен такой процесс, является наличие перенасыщенного раствора.

А значит, и выращивание кристаллов в домашних условиях из медного купороса требует изготовления такой смеси. Жидкость можно назвать перенасыщенной каким-либо веществом, если растворенного в ней материала настолько много, что часть его не может полностью смешаться с ней и оседает на дне емкости. Поэтому, чтобы разобраться в том, как вырастить кристалл из медного купороса, нужно сначала научиться делать перенасыщенный раствор.

Дальнейшее развитие идеи

Если желательно вырастить нарядные бусы, достаточно опустить в насыщенный раствор хлопчатобумажную или шерстяную нить. Вокруг каждой ворсинки будет формироваться отдельный кристалл из медного купороса.

Если необходимо вырастить большой кристалл из медного купороса, придется поступить иначе. Сначала опять-таки необходим насыщенный раствор, но затравка привязывается к леске или синтетической нитке. Это нужно для того, чтобы не формировались мелкие побочные кристаллы. Затравка может быть выбрана из наиболее красивых по форме и цвету кристалликов, упомянутых в первом опыте.

Он  не должен касаться дна и стенок сосуда. Раствор не должен быть замутненным или содержать мелкий осадок на дне. При постоянной температуре до размера 1 см кристалл вырастет за неделю. Удивительно красиво выглядят кристаллы медного купороса в 5-10 см. Такого результата можно достичь за 1-1,5 месяца.

Для того чтобы кристалл медного купороса сохранялся долго (в обычных условиях кристаллы медного купороса быстро разрушаются), его рекомендуется покрыть защитным слоем бесцветного универсального клея (только не Cyanopan-а и его аналогов) или лака для ногтей. Можно также поместить выращенный кристалл в герметично закрытый стеклянный сосуд.

Предлагаем ознакомиться:  Как правильно пить воду

Гигиенические требования

Прежде всего, стоит позаботиться о необходимой стерильности, в которой должен проходить опыт. В идеале волосы химика-любителя должны быть покрыты головным убором, а на руки лучше всего надеть резиновые перчатки. Медный купорос, если обращаться с ним аккуратно и разумно, не представляет никакой опасности для организма человека.

Все вышеизложенные меры предосторожности нужны в первую очередь для того, чтобы защитить раствор от попадания в него пыли и мелких частичек посторонних материалов. Это является крайне нежелательным, так как на подобных, случайно попавших в жидкость песчинках могут начать расти другие кристаллы, что замедлит развитие основного камня.

Рецепт перенасыщенного раствора

Для его приготовления понадобится кастрюля, вода, баночка с медным купоросом, емкость, в которой будет осуществляться основная часть опыта (лучше всего для этой цели подойдет сосуд с прозрачными стенками, так как понадобится ежедневно наблюдать за ростом кристалла). Также для осуществления поставленной задачи пригодится лист бумаги, спичка и нитка (лучше всего, если она будет не ворсистой, а, например, шелковой или сделанной из подобного материала).

Итак, приступаем к первому этапу изготовления кристалла из медного купороса в домашних условиях. Кастрюлю с водой необходимо поставить на медленный огонь. Когда жидкость уже достаточно нагреется, но, еще не успеет закипеть, в нее нужно насыпать несколько столовых ложек медного купороса. Воду следует помешивать до полного растворения синего вещества.

Многократное повторение данного этапа

Когда это произойдет, добавьте еще пару ложек медного купороса. Жидкость снова необходимо тщательно помешивать.

Не стоит пугаться, если на этот раз не все кристаллики вещества смогли раствориться, а часть из них образовала осадок на дне кастрюли. Появление такого излишка как раз и говорит о том, что вы достигли необходимого результата — а именно получили перенасыщенный раствор. Если же этого не произошло, то необходимо добавить в воду еще несколько ложек купороса и снова помешать. Данные действия придется повторять до появления осадка на дне кастрюли.

Изготовление «наживки»

Таким рыболовным термином иногда называют кристаллики медного купороса небольшой величины, которые служат основой для дальнейшего выращивания камней из этого вещества.

Для их изготовления нужно взять три мелких частички. При выборе кристалликов нужно учитывать критерий правильности их формы. Чем совершеннее будут выбранные кусочки, тем правильнее и качественнее окажется сгусток, полученный в результате вашего опыта.

Предлагаем ознакомиться:  Разведение романовских овец, плюсы и минусы породы

Три частички помещаются на дно прозрачного сосуда и заливаются перенасыщенным раствором купороса.

После этого емкость накрывается листом бумаги и помещается в место с наиболее стабильным температурным режимом. Как правило, эксперты рекомендуют поместить его на подоконнике.

Это место в квартире считается наиболее укромным, а поэтому ничто не сможет помешать осуществлению опыта. После того как все необходимые действия произведены, все дальнейшие шаги по выращиванию кристалла из медного купороса в домашних условиях можно отложить на 2 дня. За это время частички, помещенные в жидкость, должны вырасти в несколько раз и достичь размеров спичечной головки.

Выбор наилучшего претендента

Из этих слитков необходимо отобрать тот, который имеет наиболее правильную форму. Это и есть, так называемая, «наживка». Далее нужно изготовить снова перенасыщенный раствор медного купороса. О том, как его сделать, сказано в предыдущих главах. Его следует процедить через марлю и перелить снова в прозрачную емкость. Кристалл, выбранный в качестве «наживки», нужно привязать к нитке, другой конец которой должен быть закреплен на спичке.

Возьмите лист бумаги и проделайте в его середине отверстие такой величины, чтобы через него мог свободно пройти изготовленный камешек медного купороса. Проденьте через эту дырочку нитку таким образом, чтобы кристаллик оказался с одной стороны листа, а спичка – с другой. После этого накройте данной бумагой банку. Спичка при этом, естественно, должна лежать сверху, а кристаллик — плавать в жидкости.

Различные способы

Предлагаем вашему вниманию еще несколько мастер-классов. Кристаллы из медного купороса можно вырастить и несколько иным образом.

Второй способ заключается в том, чтобы поместить сосуд с «приманкой» в термоизоляционный контейнер или закутать банку в одеяло или другую теплую вещь. Так можно добиться более медленного остывания перенасыщенного раствора. Этот вариант более сложный, чем описанный ранее, но в результате его применения получаются камешки очень правильной формы. Следующий способ, как вырастить кристалл из медного купороса, самый легкий.

Не нужно изготавливать «приманку». В емкость с перенасыщенным раствором помещается нитка. В этом случае лучше всего выбрать ту, которая сделана из наиболее ворсистого материала. Конец ее привязывается к граненому карандашу, который кладется сверху банки на ее стенки. Кристалл будет образовываться на самой нитке.

В зависимости от температурных условий, опыт по выращиванию может продлиться от одной недели до нескольких месяцев.

Комментировать
0
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector