Šajā rakstā ir sīki aprakstīts, kā mājās izaudzēt kristālu no vara sulfāta. Šis materiāls var būt noderīgs gan skolēniem, gatavojot uzdevumu mācību priekšmetā "ķīmija", gan ikvienam interesentam par šo zinātni.
Kāpēc zils vitriols?
Šī viela pieder sāļu klasei, kas nozīmē, ka tās šķīdumu kristalizācijas procesā var viegli pārvērst cietā vielā. Akmens augšana no tā, kā likums, notiek daudz ātrāk nekā izmantojot tādus materiālus kā galda sāls vai cukurs. Turklāt vara sulfāta kristāli izrādās skaisti zilā krāsā. Pareizi kultivējot, tie iegūst pareizo daudzpusīgo formu, tāpēc var būt ļoti interesanti un patīkami vērot savas pieredzes rezultātu.
Vēl viens arguments par labu šī konkrētā materiāla izvēlei var būt tā pieejamība. Jūs varat iegādāties zilā vitriola burku jebkurā veikalā, kas specializējas piederumu pārdošanādārznieki un vasarnieki.
Kas jums jāzina pirms pieredzes sākšanas?
Šajā nodaļā tiks sniegtas dažas teorētiskas zināšanas, kas turpmāk palīdzēs mājās izaudzēt kristālu no vara sulfāta. Pirmkārt, jums ir jāsaprot, kādiem procesiem ir jānotiek, lai pieredze izdotos.
No ķīmijas stundām skolēni zina, ka daudzas šķidras un gāzveida vielas spēj iegūt cietu konsistenci. Tas parasti notiek kristalizācijas procesā. Bet ko darīt, ja uzdevums ir iegūt cietu vielu no cukura, sāls vai zilā vitriola, kas jau tādi ir? Zinātne saka, ka tas ir pilnīgi iespējams. Lai sasniegtu šo mērķi, ir jāuzsāk rekristalizācijas process. Tas nozīmē, ka eksperimenta rezultātu var uzskatīt par veiksmīgu, ja mazie akmeņi, izšķīduši šķidrumā, nekavējoties tiek pārvērsti tādos pašos cietos recekļos.
Pārkristalizācija
Galvenais nosacījums, saskaņā ar kuru šādu procesu var veikt, ir pārsātināta šķīduma klātbūtne.
Un tas nozīmē, ka kristālu audzēšanai mājās no vara sulfāta ir nepieciešams šāds maisījums. Šķidrumu var saukt par pārsātinātu ar kādu vielu, ja tajā ir izšķīdināts tik daudz materiāla, ka daļa no tā nevar pilnībā sajaukties ar to un nosēžas trauka apakšā. Tāpēc, lai saprastu, kā no vara sulfāta izaudzēt kristālu, vispirms jāiemācās pagatavot pārsātinātu šķīdumu.
Higiēnas prasības
Pirmkārt, ir vērts parūpēties par nepieciešamo sterilitāti, kurā eksperimentam jānotiek. Ideālā gadījumā ķīmiķa amatieru mati būtu jāpārklāj ar cepuri, un vislabāk ir valkāt gumijas cimdus uz rokām. Vara sulfāts, ja ar to rīkojas uzmanīgi un gudri, nerada nekādus draudus cilvēka ķermenim.
Visi iepriekš minētie piesardzības pasākumi galvenokārt ir nepieciešami, lai aizsargātu šķīdumu no putekļiem un mazām svešķermeņu daļiņām. Tas ir ārkārtīgi nevēlami, jo uz tādiem smilšu graudiņiem, kas nejauši iekrīt šķidrumā, var sākt augt citi kristāli, kas palēninās galvenā akmens attīstību.
Pārpiesātināta šķīduma recepte
Lai to pagatavotu, būs nepieciešams katls, ūdens, burka zilā vitriola, trauks, kurā tiks veikta galvenā eksperimenta daļa (šim nolūkam vislabāk piemērots trauks ar caurspīdīgām sienām, jo jums būs jāuzrauga kristāla augšana katru dienu). Tāpat, lai veiktu uzdevumu, noderēs papīra loksne, sērkociņš un vītne (vislabāk, ja tā nav pūkaina, bet, piemēram, zīda vai no līdzīga materiāla).
Tātad, sāksim pirmo posmu kristāla izgatavošanai no vara sulfāta mājas apstākļos. Katls ar ūdeni jāuzliek uz lēnas uguns. Kad šķidrums jau ir pietiekami silts, bet joprojām nav laika vārīties, tajā jāielej dažas ēdamkarotes vara sulfāta. Ūdens jāmaisa, līdz zilā krāsa ir pilnībā izšķīdusi.vielas.
Šīs darbības vairākas atkārtošanas
Kad tas notiek, pievienojiet vēl pāris ēdamkarotes zilā vitriola. Šķidrums vēlreiz rūpīgi jāsamaisa.
Nebaidieties, ja šoreiz ne visi vielas kristāli spēja izšķīst, un daži no tiem veidoja nogulsnes pannas apakšā. Šāda pārmērības parādīšanās tikai norāda, ka esat sasniedzis vēlamo rezultātu – proti, esat saņēmis pārsātinātu šķīdumu. Ja tas nenotika, tad ūdenim jāpievieno vēl dažas ēdamkarotes vitriola un vēlreiz jāsamaisa. Šīs darbības būs jāatkārto, līdz pannas apakšā parādās nogulsnes.
Ēsmas veidošana
Šo zvejas terminu dažkārt dēvē par maziem vara sulfāta kristāliem, kas kalpo par pamatu tālākai akmeņu audzēšanai no šīs vielas.
Lai tās izgatavotu, jāņem trīs mazas daļiņas. Izvēloties kristālus, jāņem vērā to formas pareizības kritērijs. Jo perfektāki ir atlasītie gabali, jo pareizāks un labāks būs jūsu pieredzes rezultātā iegūtais trombs.
Trīs daļiņas ir novietotas caurspīdīga trauka apakšā un piepildītas ar pārsātinātu vitriola šķīdumu.
Pēc tam konteineru pārklāj ar papīra loksni un novieto vietā ar visstabilākajiem temperatūras apstākļiem. Parasti eksperti iesaka to novietot uz palodzes.
Šī vieta dzīvoklī tiek uzskatīta par nomaļāko, un tāpēc nekas nevar traucēt eksperimenta īstenošanu. Pēc visair veiktas nepieciešamās darbības, visas turpmākās darbības, lai mājās audzētu kristālu no vara sulfāta, var atlikt uz 2 dienām. Šajā laikā šķidrumā ievietotajām daļiņām vajadzētu augt vairākas reizes un sasniegt sērkociņa galviņas izmēru.
Labākā kandidāta atlase
No šiem lietņiem ir jāizvēlas pareizākā forma. Šī ir tā sauktā "ēsma". Tālāk jums atkal jāizgatavo pārsātināts vara sulfāta šķīdums. Kā to izdarīt, ir aprakstīts iepriekšējās nodaļās. Tas jāfiltrē caur marli un jāielej atpakaļ caurspīdīgā traukā. Kristāls, kas izvēlēts kā "ēsma", ir jāpiesien pie diega, kura otrs gals jāpiestiprina uz sērkociņa.
Paņemiet papīra lapu un izveidojiet tās vidū tāda izmēra caurumu, lai izgatavots zilā vitriola olītis varētu brīvi iziet cauri tai. Izvelciet diegu caur šo caurumu tā, lai kristāls būtu vienā lapas pusē, bet sērkociņš - otrā. Pēc tam pārklājiet burku ar šo papīru. Šajā gadījumā sērkociņam, protams, jāguļ virsū, un kristālam jāpeld šķidrumā.
Pacietību un vairāk pacietības
Problēma, kā izgatavot kristālu no vara sulfāta, ir gandrīz atrisināta. Tagad jums vienkārši jānovieto kuģi atpakaļ nomaļā vietā un jāgaida.
Jānodrošina, lai kristāls, ja iespējams, atrastos burkas centrā un nesaskartos ar sienām. To var panākt, pārvietojot papīra lapu un pielāgojot vītnes garumu aratbilst kristālam augot.
Dažādi veidi
Piedāvājam jūsu uzmanībai vēl dažas meistarklases. Vara sulfāta kristālus var audzēt nedaudz savādāk.
Otrs veids ir ievietot trauku ar "ēsmu" siltumizolējošā traukā vai ietīt burku segā vai citā siltā lietā. Tādā veidā var panākt lēnāku pārsātināta šķīduma dzesēšanu. Šī opcija ir sarežģītāka nekā iepriekš aprakstītā, taču tās pielietošanas rezultātā tiek iegūti ļoti regulāras formas oļi. Nākamais veids, kā izaudzēt kristālu no vara sulfāta, ir vienkāršākais.
Nav jātaisa "ēsma". Tvertnē ar pārsātinātu šķīdumu ievieto pavedienu. Šajā gadījumā vislabāk ir izvēlēties tādu, kas ir izgatavots no vismīkstākā materiāla. Tās gals ir piesiets pie slīpēta zīmuļa, kas tiek novietots kārbas augšpusē uz tās sienām. Kristāls veidosies uz paša pavediena.
Atkarībā no temperatūras apstākļiem audzēšanas pieredze var ilgt no vienas nedēļas līdz vairākiem mēnešiem.
