Kā izaudzēt kristālu? Šo jautājumu šodien uzdod ne tikai skolēni, kuri saņēmuši atbilstošu uzdevumu ķīmijas priekšmetā, bet arī daži pieaugušie, kuri vēlas pagatavot oriģinālu un garšīgu cienastu – cukurkonfektes. Tas viss tiks apspriests šī raksta materiālā.
Teorētiskais pamatojums
Kā jūs zināt no ķīmijas stundām, kristalizācija ir process, kurā mainās vielas konsistence. Tā rezultātā šķidrums pakāpeniski pārvēršas cietā vielā. Tāda pati transformācija var notikt ar gāzi un pat ar kristāliem, kas spēj atjaunoties (šo parādību sauc par pārkristalizāciju). Lai tas notiktu, ir jāievēro noteikti nosacījumi.
Pirmkārt, šķidrumam, no kura nepieciešams iegūt kristālus, jābūt ne tikai viendabīgai vielai, bet šķīdumam, turklāt pārsātinātam. Ko tas nozīmē?
Lai audzētu kristālu, kā to prasa ķīmijas uzdevums, jums ir jāsagatavo šķīdums, kas satur tik daudz kristāliskas vielas, ka tas jau irnevar pilnībā izšķīdināt.
Pārpiesātināta šķīduma recepte
Šo šķidrumu var viegli pagatavot šādā veidā. Verdošam vai ļoti siltam ūdenim pakāpeniski jāpievieno noteikts cukura, sāls vai citas šķīstošās vielas daudzums.
Kad šķidrumā iemaisītā sastāvdaļa sāk nosēsties apakšā, varam teikt, ka mērķis ir sasniegts. Parasti tam ir nepieciešams 100% šķīdinātājs, kas šķīst 150–200%.
Parasti process ir daudz ātrāks, ja ūdens tiek uzkarsēts līdz ļoti karstam stāvoklim. Taču jāatceras, ka visbiežāk pie 80-90 grādiem šķīšana palēninās, tāpēc jāņem vērā šis faktors un neliek šķidrums vārīties.
Tas ir interesanti
Interesanti, ka, izvēloties šķīdināmajai vielai atbilstošu temperatūras režīmu, var panākt tādu efektu, ka pat nepiesātinātā šķīdumā viela pilnībā neizzudīs. To var izdarīt, apskatot speciālu tabulu, kas, kā likums, ir parādīta ķīmijas mācību grāmatās.
Kā tas notiek? Fakts ir tāds, ka kristāliskas vielas, piemēram, cukurs, ne tikai izšķīst šķidrumos, bet arī pārvēršas cietā stāvoklī. Tam nepieciešamas tā sauktās "ēsmas", tas ir, to mazās daļiņas. Piemēram, cukurs, kas sajaukts ar ūdeni, var nekavējoties pārvērsties cietā stāvoklī, nosēsties uz atlikušajiem gabaliņiem.
Tas ir pārkristalizācijas process, kas ir audzēšanas eksperimentu pamatāmazi oļi no cukura, sāls, zilā vitriola un tā tālāk šķīdumiem.
Higiēnas prasības
Vislabāk, ja ķīmiķis-amatieris valkā galvassegu un viņa acis aizsargā aizsargbrilles. Protams, cukurs, galda sāls vai zilais vitriols diez vai var radīt būtisku kaitējumu cilvēka veselībai. Visi iepriekš minētie piesardzības pasākumi drīzāk tiek veikti, lai aizsargātu vielas, kas nepieciešamas kristāla audzēšanai no zilā vitriola mājās vai no kādas citas vielas.
Šis apstāklis ir izskaidrojams ar to, ka izšķīdušo minerālvielu daļiņas nosēžas uz katra putekļu vai matiņa plankuma, kas nejauši nokļuva šķidrumā.
Izstarojošie kristāli
Kā šādus akmeņus izaudzēt mājas apstākļos? Tiem, kas interesējas par šādu pieredzi, bet šaubās par savām spējām, ir īpaši komplekti. Šādas priekšrocības sauc par "starojošiem kristāliem". To audzēšana ir detalizēti aprakstīta šīs spēles instrukcijās.
Īsi sakot, jaunākā ķīmiķa preču kastē ir:
- 2 kartona gabali,
- plastmasas statīvs tiem,
- ķīmiskas vielas pudele.
Kā izaudzēt kristālu ar šo komplektu? Jums jāievieto kartona gabali īpašā plastmasas statīvā un jāizlej šķīdums no pudeles. Ražotāji sola, ka pēc dažām stundām papīrs pārvērtīsies par dīvainu formu kristālu kopu.
Komentāros, kas atrodami dažādās vietnēs, teikts, ka tiek izmantoti datiaksesuārus, tiešām var izaudzēt ļoti skaistus oļus, taču tie nenosedz visu papīra sagatavju virsmu, bet aizņem tikai daļu no to platības. Tomēr kristāla audzēšana ar šādu komplektu ir diezgan vienkārša. Tāpēc šādu rokasgrāmatu var droši ieteikt skolēniem kā uzskates materiālu ķīmijas stundām.
Ar pārtikas garšvielām
Budžetiskāku iespēju zinātniska eksperimenta veikšanai var veikt, izmantojot parasto galda sāli.
Ir divas iespējas, kā to izdarīt. Lai mājās audzētu kristālu no sāls, jums jāsagatavo šādas lietas:
- Parasts galda stikls.
- Puslitra kanna.
- Panna, vislabāk emaljēta.
- Pavediens, vēlams pūkains.
- Slīpēts zīmulis.
- Papīra lapa.
- Marles auduma gabals.
- Galda sāls - 0,5 kg.
Kā jau minēts iepriekš, uzsākot šo eksperimentu, jāievēro higiēnas prasības: rūpīgi jānomazgā visi trauki, amatierķīmiķiem uz rokām jābūt gumijas cimdiem, kaut kādai galvassegai. Katliņā ielej divas glāzes ūdens, labāk, ja tas ir destilēts, vai vismaz vārīts vai filtrēts.
Ja tajā ir piemaisījumi vai plankumi, vislabāk šķidrumu izkāst.
Pēc katla piepildīšanas tas jāuzliek lēniuguns un saturu uzkarsē līdz ļoti karstai, bet ne vārīšanās temperatūrai. Karsēšanas laikā ūdenim pakāpeniski jāpievieno sāls: vispirms 250 grami, un, kad tas izšķīst, tad tikpat daudz.
Nebrīnieties, ja šajā posmā, mēģinot mājās izaudzēt kristālu no sāls, garšviela ūdenī pilnībā neizšķīst. Tieši tas ir jāpanāk. Gluži pretēji, ja sāls nenosēdās apakšā nelielā daudzumā pēc tam, kad pannā tika iebērta mārciņa šīs vielas, tad jāpievieno vēl dažas karotes un tā tālāk, līdz tiek iegūts vēlamais rezultāts. Apakšā jābūt nogulsnēm. Ja tas notiek, pārsātinātā šķīduma sagatavošanu var uzskatīt par pabeigtu.
Vajag katlu noņemt no uguns.
Ūdens filtrēšana
Šeit noder puslitra burka, kuru vajadzēja sagatavot iepriekš. Tās kakls jāpārklāj ar vairākos slāņos salocītu marli. Šķidrums jāfiltrē caur šo filtru. Uz marles virsmas jāpaliek neizšķīdināta sāls kristāliem. Kad tas izdarīts, iegūto šķīdumu var ieliet standarta galda glāzē. Pēc tam piesiet pavedienu pie zīmuļa. Mezglam jāatrodas rakstāmpiederumu vidū.
Jāizgatavo tāda garuma vītni, lai tas aizņemtu apmēram pusi glāzes un nekādā gadījumā nešķiet tā dibens. Pēc tam to vajadzētu nolaist ūdenī un uzlikt zīmuli uz stikla. Tāpēc bija nepieciešams sagatavot slīpētu zīmuli, nevis apaļu. Lai novērstu putekļu iekļūšanu iekšpusē, traukam jābūt pārklātam ar papīra lapu. Pēc tam to vislabāk ar visu saturu nolikt kādā vietā ar pietiekami augstu gaisa temperatūru. Ja eksperimenti tiek veikti ziemā, tad teritorija pie akumulatora būs tā optimālā atrašanās vieta.
Jāatceras, ka diegs nedrīkst pieskarties stikla sieniņām, bet vienmēr būt mierīgā stāvoklī. Lai izvairītos no jebkādām tā svārstībām, trauku nedrīkst pārvietot uz citu vietu, pacelt utt. Tāpēc rūpīgi apsveriet, kur vislabāk novietot stiklu. Šī pieredze var ilgt līdz 2 mēnešiem, tāpēc pieredzes vietai nevajadzētu sakrist ar ieeju dzīvoklī.
Cik ilgs būs kristalizācijas process?
Parasti tas aizņem no 2-3 nedēļām līdz 1-2 mēnešiem. Laiks ir atkarīgs no sāls koncentrācijas ūdenī (jo vairāk, jo labāk) un no visu norādījumu izpildes precizitātes.
Kādas kļūdas var pieļaut? Lai audzētu kristālus bērniem, nepieciešams, lai ūdenī nenokļūtu putekļi, netīrumi un citas mazas vai lielas daļiņas. Tas var palēnināt kristālu augšanu uz pavediena, jo jebkurš matiņš var būt izšķīdinātā sāls "ēsma". Attiecīgi, ja šādi priekšmeti atrodas ūdenī, tad kristāli augs ne tikai uz pavediena, bet arī uz tiem. Un, tā kā izšķīdinātā sāls daudzums glāzē ir ierobežots, vislabāk ir novērst šādu "konkurentu" iespēju.
Vēl viena kļūda
Arī kristālu augšana var būt lēnāka, nekā nepieciešams, ja uzkarsēto ūdeni ātri atdzesē. Tāpēc tika teikts, kastikls jānovieto siltākajā dzīvokļa stūrī. Ja eksperiments notiek gadalaikā, kad apkures sistēma nedarbojas, tad ūdens tvertni var ietīt kaut kādā blīvā drānā.
Īsceļš
Ja skolēnam pirms dažām nedēļām vai mēnešiem tika dots uzdevums veikt šo eksperimentu, bet viņš aizmirsa visu nepieciešamo izdarīt laikus, tad šajā gadījumā ir padoms, kā no sāls izaudzēt kristālu 1. diena. Šādā situācijā jums būs nepieciešams tāds pats nepieciešamo lietu saraksts kā iepriekš aprakstītajā opcijā. Vienīgā atšķirība ir tāda, ka šķīduma daudzumu vajadzētu dubultot. Pēc dažām stundām sālsūdens glāzē ir jāatjauno.
Šoreiz kristāls neveidosies visā diega garumā, uz "ēsmas". Šis vārds nozīmē lielu sāls gabalu, kas jānostiprina vītnes galā. Izvēlieties kristālu, ko var piesiet. Negaidiet brīnumu. Vienā dienā izaugs tikai mazs akmentiņš. Tomēr tas var pasargāt skolēnu no negatīva atzīmes saņemšanas.
Ir vēl viens veids, kā ātri izaudzēt kristālu. Lai to izdarītu, vispirms jāsagatavo ne pārāk spēcīgs sāls šķīdums. Procedūra ir šāda: divas glāzes garšvielu nepieciešams apliet ar četrām glāzēm ūdens. Šo maisījumu uzkarsē līdz vārīšanās temperatūrai. Tajā tiek iegremdēts pavediens, kas iepriekš piesiets pie zīmuļa iepriekš aprakstītajā veidā. Paliekot šķidrumā vairākas minūtes, diegu iemērc sālī, lai kristāli tam pieliptu blīvā kārtā. Pēc tam sagatave tiek novietota uzakumulatoru, lai tas pēc iespējas ātrāk izžūtu. Kad ir pagājusi 1 stunda, tas jāpaņem aiz zīmuļa. Ja sāls kristāli sadrūp, vislabāk visu atkārtot no sākuma.
Ja mēģinājums bija veiksmīgs, tad zīmuli uzliek virsū stiklam un apstrādājamo priekšmetu iemērc šķīdumā, kas sagatavots pēc iepriekšējās metodes aprakstā aprakstītās receptes. Pēc dienas uz pavediena parādīsies jauni kristāli, kas pārklāj tos, kas jau bija uz tā. Arī šeit nevajadzētu gaidīt pārdabiskus akmeņu izmērus.
Tomēr, izmantojot šo metodi, jūs varat veiksmīgi izpildīt mājasdarbu. Apsvēruši ieteikumus, kā ātri, bet pieticīgākā mērogā izaudzēt kristālu no sāls, nekā tiek iegūts ar parasto eksperimenta versiju, varam pāriet pie akmeņu iegūšanas no citām vielām apraksta. Par to būs šī raksta nākamo nodaļu materiāls.
Oriģinālie konditorejas izstrādājumi
Kā izaudzēt kristālu? Šis jautājums var skart ne tikai skolēnus, kas gatavojas ķīmijas stundām, bet arī cilvēkus, kuri aizraujas ar ēdienu gatavošanu. Protams, diez vai no sāls izaugušie lielie kristāli noderēs kādu oriģinālu ēdienu gatavošanā, cukura akmeņi ir cita lieta.
Šādi produkti var kalpot ne tikai kā uzskates līdzeklis mācību stundās, bet arī piemēroti ēšanai kā oriģināli paštaisīti saldumi. Tāpēc tālāk tiks runāts par to, kā no cukura izaudzēt kristālu.
Cienastu gatavošana
Šim nolūkam jums nav nepieciešams šāds pavediensnepieciešama pieredze ar sāli un kādu maza izmēra koka nūju. Lieliski piemērots sviestmaižu iesmiem. Var izmantot arī saldējuma kociņus. Diezgan piemēroti ir arī sīki koku zari, rūpīgi nomazgāti. Ja tos izmantosiet, tad ledenes, kuras tiks iegūtas kristalizējot, iegūs formu, kas atkārtos šī dabīgā materiāla aprises.
Receptē, kā mājās izaudzēt kristālu no cukura, tiks dots šim nolūkam paredzēto sastāvdaļu saraksts tādā daudzumā, lai sanāktu 5-6 paštaisītas konfektes.
Tātad akmeņu izgatavošanai vajadzēs puskilogramu cukura, 2 glāzes ūdens, emaljas pannas, kociņus (koka pamatne ledenēm), 5-6 glāzes vai glāzes (mazās burciņas lieliski der šim nolūkam, bet bez etiķetēm, jo ir nepieciešams uzraudzīt procesu caur caurspīdīgajām trauku sieniņām).
Noderēs arī dažas papīra loksnes, lai traukus pārklātu ar izaugušiem kristāliem.
Vispirms jāsagatavo cukura sīrups. Lai to izdarītu, ielej pusi kilogramu cukura ūdenī 2 glāzes apjomā, ielej emaljētā pannā. Šo šķīdumu maisot ir nepieciešams vārīt 20-25 minūtes. Neturiet sīrupu ugunī pārāk ilgi. Pretējā gadījumā tas var kļūt brūns. Kad sīrups ir gatavs, tas jālej mazās glāzēs, glāzēs vai mazās burciņās. Papīra loksnes, kas sagrieztas tā, lai tās varētu aizvērt traukus, tiek caurdurtas vidū ar koka irbulīšiem. Jānodrošina, lai šīs sagataves nokoksne cieši turēta.
Nr. Šī viela ir pietiekami bieza, lai viegli iesūktos caur marli. Kad traukos ielej saldo ūdeni, atliek tos pārklāt ar papīru ar koka kociņiem, kas piestiprināti augšpusē. Paies diezgan ilgs laiks, lai gaidītu, kamēr uz koka sagatavēm parādīsies cukura kristālu kārtiņa.
Šis process ilgst vairākas nedēļas. Tomēr rezultāts, kā likums, pilnībā attaisno cerības. Iegūtās konfektes var izmantot kā neatkarīgu konditorejas izstrādājumu, kā arī to ir viegli izdomāt citādāk. Piemēram, pasniedzot tēju, tās dažkārt noliek blakus krūzei. Tie aizstāj parasto karoti cukura.
Kā mājās dienā no cukura izaudzēt kristālus? Ledenes nevar iegūt tik īsā laikā, bet var mēģināt uzaudzēt akmeni uz auklas, kā aprakstīts ieteikumos par līdzīgu produktu gatavošanu no sāls.
Lai to izdarītu, vāriet sīrupu pēc receptes, kā norādīts šajā nodaļā, pie zīmuļa vidū piesieniet tāda izmēra pavedienu, lai tas nepieskartos glāzes apakšai. Pēc tam kancelejas preces jānovieto uz trauka sienām, un pavediens jāiegremdē cukura sīrupā. Pēc pāris dienām pieredze sniegs pirmos rezultātus. Uz vītnes virsmas izveidosies plāns kristālu slānis.
Krāsainas konfektes
Ja vēlaties, lai šādi pagatavoti saldumi būtu dažādās varavīksnes krāsās, tad ir jēga iegādāties mākslīgo krāsu komplektu. Cukura sīrupā, kas ielejams vairākos traukos, jāielej maisiņu saturs: katrai glāzei ir sava krāsa.
Šis ir viens no veidiem, kā mājās audzēt kristālus ar dažādiem krāsu toņiem.
Dabas gardumi
Ja lasītājs izdomā šādus saldumus pagatavot no dabīgiem produktiem, tad sīrupu var pagatavot uz sulas bāzes. Šajā gadījumā iegūtajam saldumam ir ne tikai spilgta krāsa, bet arī bagātīga augļu vai ogu garša.
Cits ātrs veids
Var veikt arī šāda veida šo eksperimentu, kā izaudzēt kristālu no vitriola. Šie akmeņi mēdz augt daudz ātrāk nekā to sāls kolēģi, un tie ir skaistāki to spilgti zilās vai purpursarkanās krāsas dēļ.
Lai radītu šādu brīnumu, vari izmantot augstāk minētos ieteikumus, kā mājās no sāls izaudzēt kristālu. Vienīgā atšķirība ir tā, ka garšvielu gatavošanas vietā jums būs jāizmanto vara sulfāts. Šo vielu var iegādāties jebkurā veikalā dārzniekiem un vasaras iemītniekiem, jo šis materiāls kalpo kā lielisks mēslojums.
Īstenojot šo metodi, kā mājās audzēt kristālu, jums rūpīgi jāuzrauga, lai bērni,šādos eksperimentos klātesošie veica piesardzības pasākumus, jo šajā gadījumā viņiem būtu darīšana ar ķīmisku vielu, kas nav gluži piemērota lietošanai pārtikā.
Parasti kristāliem, kas iegūti no vara sulfāta, ir dīvainas formas, jo šajā gadījumā parasti tā nav tikai to veidošanās, bet gan vairāku akmeņu savstarpēja savienošana. Tāpēc tie parasti atgādina stalaktītus un stalagmītus no kalnu alām.
Secinājums
Šajā rakstā tika apspriests, kā mājās izaudzēt kristālu no sāls, zilā vitriola, cukura un izmantojot īpašu komplektu. Iegūto produktu dažkārt var izmantot kā brīnišķīgu konditorejas izstrādājumu, kas patīkami pārsteigs jūsu ģimenes locekļus un viesus. Arī šāda kristālu iegūšana ir tradicionāls skolas uzdevums ķīmijā. Svarīga raksta daļa ir nodaļa par to, kā mājās izaudzēt kristālus vienas dienas laikā. Ja ievērosit visus ieteikumus, jūsu eksperimenti noteikti vainagosies panākumiem. Galvenais ir būt pacietīgam.
