Kaip užauginti kristalą? Šį klausimą šiandien užduoda ne tik atitinkamą chemijos dalyko užduotį gavę moksleiviai, bet ir kai kurie suaugusieji, norintys pagaminti originalų ir skanų skanėstą – saldainius. Visa tai bus aptarta šio straipsnio medžiagoje.
Teorinis pagrindas
Kaip žinote iš chemijos pamokų, kristalizacija yra medžiagos konsistencijos keitimo procesas. Dėl to skystis palaipsniui virsta kieta medžiaga. Ta pati transformacija gali įvykti su dujomis ir net su kristalais, kurie gali atsinaujinti (šis reiškinys vadinamas rekristalizacija). Kad tai įvyktų, turi būti įvykdytos tam tikros sąlygos.
Pirma, skystis, iš kurio reikia gauti kristalus, turi būti ne tik vienalytė medžiaga, bet ir tirpalas, o tuo pačiu ir persotintas. Ką tai reiškia?
Norėdami užauginti kristalą, kaip reikalaujama pagal chemijos užduotį, turite pagaminti tirpalą, kuriame būtų tiek daug kristalinės medžiagos, kad ji jau yranegali būti visiškai ištirpsta.
Persotinto tirpalo receptas
Šį skystį galima lengvai pasigaminti tokiu būdu. Į verdantį arba labai šiltą vandenį reikia palaipsniui įpilti tam tikrą kiekį cukraus, druskos ar kitos tirpios medžiagos.
Kai į skystį įmaišytas ingredientas pradeda nusėsti apačioje, galime sakyti, kad tikslas pasiektas. Paprastai tam reikia 100 % tirpiklio, 150–200 % tirpaus.
Paprastai procesas vyksta daug greičiau, jei vanduo pašildomas iki labai karšto. Tačiau reikia atsiminti, kad dažniausiai 80–90 laipsnių temperatūroje tirpimas sulėtėja, todėl reikia atsižvelgti į šį veiksnį ir neužvirti skysčio.
Tai įdomu
Įdomu tai, kad pasirinkus tinkamą tirpinamai medžiagai temperatūros režimą, galima pasiekti tokį efektą, kad net ir nesočiame tirpale medžiaga visiškai neišnyks. Tai galite padaryti žiūrėdami į specialią lentelę, kuri, kaip taisyklė, pateikiama chemijos vadovėliuose.
Kaip tai atsitinka? Faktas yra tas, kad kristalinės medžiagos, tokios kaip cukrus, ne tik ištirpsta skysčiuose, bet ir vėl virsta kieta būsena. Tam reikia vadinamųjų „jaukų“, tai yra jų smulkių dalelių. Pavyzdžiui, cukrus, sumaišytas su vandeniu, gali iš karto virsti kietu pavidalu ir nusėsti ant likusių gabalėlių.
Auginimo eksperimentų pagrindas yra perkristalizavimo procesassmulkūs akmenukai iš cukraus, druskos, mėlynojo vitriolio ir kt. tirpalų.
Higienos reikalavimai
Geriausia, jei chemikas mėgėjas dėvi galvos apdangalą ir jo akis saugo akiniai. Žinoma, cukrus, valgomoji druska ar mėlynasis vitriolis vargu ar gali padaryti didelės žalos žmonių sveikatai. Visų pirmiau minėtų atsargumo priemonių imamasi siekiant apsaugoti medžiagas, kurių reikia kristalui išauginti iš mėlynojo vitriolio namuose arba nuo kokios nors kitos medžiagos.
Ši aplinkybė paaiškinama tuo, kad ištirpusių mineralų dalelės nusėda ant kiekvienos dulkių dėmės ar plaukų, kurios atsitiktinai atsidūrė skystyje.
Spindintys kristalai
Kaip tokius akmenis užsiauginti namuose? Tiems, kurie domisi tokia patirtimi, bet abejoja savo sugebėjimais, yra specialūs rinkiniai. Tokie privalumai vadinami „Spinduliuojančiais kristalais“. Kaip juos auginti, išsamiai aprašyta šio žaidimo instrukcijose.
Trumpai tariant, jaunesniojo chemiko prekių dėžutėje yra:
- 2 kartono gabalai,
- plastikinis stovas jiems,
- buteliukas cheminės medžiagos.
Kaip užsiauginti kristalą naudojant šį rinkinį? Kartono gabalėlius reikia įdėti į specialų plastikinį stovą ir išpilti tirpalą iš butelio. Gamintojai žada, kad po kelių valandų popierius pavirs keistų formų kristalų sankaupa.
Komentaruose, kurie rasti įvairiose svetainėse, teigiama, kad naudojant duomenisaksesuarus, tikrai galima užsiauginti labai gražių akmenukų, tačiau jie neuždengia viso popieriaus ruošinių paviršiaus, o užima tik dalį jų ploto. Tačiau auginti kristalą su tokiu rinkiniu yra gana lengva. Todėl tokį vadovą drąsiai galima rekomenduoti moksleiviams kaip vaizdinę medžiagą chemijos pamokoms.
Su maistiniais prieskoniais
Biudžetiškesnis pasirinkimas moksliniam eksperimentui atlikti gali būti atliktas naudojant įprastą valgomąją druską.
Yra dvi galimybės, kaip tai padaryti. Norėdami namuose išauginti kristalą iš druskos, turite paruošti šiuos dalykus:
- Įprastas stalo stiklas.
- Pusės litro skardinė.
- Panka, geriausia emaliuota.
- Siūlai, pageidautina minkšti.
- Blaunuotas pieštukas.
- Popieriaus lapas.
- Marlės audinio gabalas.
- Stalo druska – 0,5 kg.
Kaip jau minėta, pradedant šį eksperimentą reikia laikytis higienos reikalavimų: visi indai turi būti kruopščiai išplauti, chemikai mėgėjai turi turėti gumines pirštines ant rankų, turėti kažkokį galvos apdangalą. Į puodą įpilkite dvi stiklines vandens, geriau distiliuoto arba bent jau virinto ar filtruoto.
Jei jame yra nešvarumų ar dėmių, geriausia skystį nukošti.
Pripildžius puodą, jį reikia uždėti lėtaiugnį ir turinį pašildyti iki labai karštos, bet neužvirimo. Kaitinant į vandenį reikia palaipsniui berti druskos: iš pradžių 250 gramų, o kai ištirps, tada tiek pat.
Nenustebkite, jei šiame etape, kai bandote namuose iš druskos išauginti kristalą, prieskoniai visiškai neištirpsta vandenyje. Būtent tai ir turėtų būti pasiekta. Atvirkščiai, jei į keptuvę įpylus kilogramą šios medžiagos, druska apačioje nedideliu kiekiu nenusėsdavo, tuomet reikia įdėti dar kelis šaukštus ir taip toliau, kol gaunamas norimas rezultatas. Apatinėje dalyje turėtų būti nuosėdų. Kai taip nutinka, persotinto tirpalo paruošimas gali būti laikomas baigtu.
Būtina nukelti puodą nuo ugnies.
Vandens filtravimas
Štai čia pravers pusės litro stiklainis, kurį reikėjo paruošti iš anksto. Jo kaklą reikia uždengti keliais sluoksniais sulankstyta marle. Skystis turi būti filtruojamas per šį filtrą. Ant marlės paviršiaus turi likti neištirpusios druskos kristalai. Kai tai bus padaryta, gautą tirpalą galima supilti į standartinį stalo stiklą. Po to siūlą pririškite prie pieštuko. Mazgas turi būti raštinės reikmenų viduryje.
Reikia pagaminti tokio ilgio siūlą, kad užtruktų maždaug pusę stiklinės ir jokiu būdu neatrodytų, kad tai būtų jo dugnas. Tada nuleiskite jį į vandenį ir uždėkite pieštuką ant stiklo. Štai kodėl reikėjo paruošti briaunuotą pieštuką, o ne apvalų. Indas turi būti uždengtas popieriaus lapu, kad į vidų nepatektų dulkių. Po to geriausia su visu turiniu padėti į kokią nors pakankamai aukštą oro temperatūrą. Jei eksperimentai bus atliekami žiemą, tada šalia akumuliatoriaus esanti teritorija bus optimali jo vieta.
Reikėtų atsiminti, kad siūlas neturėtų liesti stiklo sienelių, bet visada būti ramus. Norint išvengti bet kokių jo svyravimų, indo negalima perkelti į kitą vietą, kelti ir pan. Todėl gerai apsvarstykite, kur geriausia dėti stiklą. Ši patirtis gali užtrukti iki 2 mėnesių, todėl patirties vieta neturėtų sutapti su įėjimu į butą.
Kiek laiko truks kristalizacijos procesas?
Paprastai tai užtrunka nuo 2–3 savaičių iki 1–2 mėnesių. Laikas priklauso nuo druskos koncentracijos vandenyje (kuo daugiau, tuo geriau) ir nuo visų nurodymų vykdymo tikslumo.
Kokias klaidas galima padaryti? Norint auginti kristalus vaikams, būtina, kad į vandenį nepatektų dulkių, nešvarumų ir kitų smulkių ar didelių dalelių. Tai gali sulėtinti kristalų augimą ant sriegio, nes bet koks plaukas gali būti ištirpusios druskos „masalas“. Atitinkamai, jei tokie objektai yra vandenyje, tada kristalai augs ne tik ant siūlų, bet ir ant jų. Ir kadangi ištirpusios druskos kiekis stiklinėje yra ribotas, geriausia tokių „konkurentų“galimybę pašalinti.
Kita klaida
Be to, kristalų augimas gali būti lėtesnis nei reikalaujama, jei šildomas vanduo greitai aušinamas. Todėl buvo pasakyta, kadstiklas turi būti dedamas į šilčiausią buto kampą. Jei eksperimentas vyksta tuo metų laiku, kai šildymo sistema neveikia, vandens indą galima apvynioti tam tikru tankiu audiniu.
Spartusis klavišas
Jei studentas gavo užduotį atlikti šį eksperimentą prieš kelias savaites ar mėnesius, tačiau jis pamiršo viską padaryti laiku, tada šiuo atveju yra patarimas, kaip iš druskos išauginti kristalą per 1 dieną. Esant tokiai situacijai, jums reikės to paties būtinų dalykų sąrašo, kaip ir aukščiau aprašytame variante. Vienintelis skirtumas yra tas, kad tirpalo kiekis turėtų būti padvigubintas. Po kelių valandų sūrų vandenį stiklinėje reikia atnaujinti.
Šį kartą kristalas nesusiformuos per visą siūlo ilgį, ant „masalo“. Šis žodis reiškia didelį druskos gabalėlį, kuris turi būti pritvirtintas sriegio gale. Pasirinkite kristalą, kurį galima surišti. Nesitikėk stebuklo. Per vieną dieną išaugs tik mažas akmuo. Tačiau tai gali apsaugoti mokinį nuo neigiamo pažymio.
Yra ir kitas būdas greitai užauginti kristalą. Norėdami tai padaryti, pirmiausia turite paruošti ne itin stiprų druskos tirpalą. Procedūra tokia: dvi stiklines prieskonių reikia užpilti keturiomis stiklinėmis vandens. Šis mišinys užvirinamas. Į jį panardinamas siūlas, anksčiau pririštas prie pieštuko aukščiau aprašytu būdu. Pabuvęs skystyje keletą minučių, siūlas pamerkiamas į druską, kad kristalai prie jo priliptų tankiu sluoksniu. Po to ruošinys dedamas antakumuliatorių, kad jis kuo greičiau išdžiūtų. Praėjus 1 valandai, jį reikia paimti už pieštuko. Jei druskos kristalai trupa, geriausia viską kartoti nuo pradžių.
Jei bandymas buvo sėkmingas, tada pieštukas uždedamas ant stiklo viršaus ir ruošinys panardinamas į tirpalą, paruoštą pagal receptą, aprašytą ankstesnio metodo aprašyme. Per dieną ant sriegio atsiras naujų kristalų, kurie uždengs tuos, kurie jau buvo ant jo. Čia taip pat nereikėtų tikėtis antgamtinių akmenų dydžių.
Tačiau naudodami šį metodą galite sėkmingai atlikti namų darbus. Apsvarstę rekomendacijas, kaip greitai, bet kuklesniu mastu išauginti kristalą iš druskos, nei gaunama naudojant įprastą eksperimento versiją, galime pereiti prie akmenų gavimo iš kitų medžiagų aprašymo. Apie tai bus pateikta kitų šio straipsnio skyrių medžiaga.
Originalūs konditerijos gaminiai
Kaip užauginti kristalą? Šis klausimas gali rūpėti ne tik chemijos pamokoms besiruošiantiems moksleiviams, bet ir aistringai gaminantiems žmonėms. Žinoma, dideli kristalai, išauginti iš druskos, vargu ar bus naudingi ruošiant originalius patiekalus, cukraus akmenys – kitas reikalas.
Tokie gaminiai gali pasitarnauti ne tik kaip vaizdinė priemonė pamokoms mokykloje, bet ir tinkami valgyti kaip originalūs naminiai saldainiai. Todėl toliau kalbėsime apie tai, kaip iš cukraus išauginti kristalą.
Skanėstų ruošimas
Šiam tikslui jums nereikės tokios gijosreikalinga patirtis su druska ir nedidelio dydžio mediniu pagaliuku. Puikiai tinka sumuštinių iešmams. Taip pat galite naudoti ledų lazdeles. Gana tinka ir smulkios, kruopščiai nuplautos medžių šakos. Jei juos naudosite, ledinukai, kurie bus gauti kristalizacijos būdu, turės formą, kuri atkartos šios natūralios medžiagos kontūrus.
Recepte, kaip namuose iš cukraus išauginti kristalą, bus pateiktas šiam tikslui reikalingų ingredientų sąrašas, kad būtų galima pagaminti 5-6 naminius saldainius.
Taigi akmenims gaminti prireiks pusės kilogramo cukraus, 2 stiklinių vandens, emalio keptuvės, pagaliukų (medinis pagrindas ledinukams), 5-6 stiklinių ar stiklinių (puikiai tiks maži indeliai šiam tikslui, bet be etikečių, nes būtina stebėti procesą per skaidrias indų sieneles).
Keli popieriaus lapai taip pat pravers, norint padengti indus išaugusiais kristalais.
Pirmiausia reikia išvirti cukraus sirupą. Norėdami tai padaryti, pusę kilogramo cukraus įpilkite į vandenį 2 stiklinėmis, supilkite į emaliuotą keptuvę. Šį tirpalą reikia virti maišant 20-25 minutes. Nelaikykite sirupo ant ugnies per ilgai. Priešingu atveju jis gali paruduoti. Kai sirupas bus paruoštas, supilkite jį į mažas stiklines, stiklines ar mažus stiklainius. Popieriaus lakštai, supjaustyti taip, kad galėtų uždaryti indus, per vidurį perveriami mediniais pagaliukais. Reikėtų užtikrinti, kad šie ruošiniai išmediena tvirtai laikoma.
Svarstant klausimą, kaip iš cukraus išauginti kristalą, verta pabrėžti tokią smulkmeną: sirupo nereikia filtruoti prieš pilant į indus, nes jis tam netinkamas. Ši medžiaga yra pakankamai tiršta, kad lengvai prasiskverbtų per marlę. Kai į indus pilamas saldus vanduo, belieka juos uždengti popieriumi su ant viršaus pritvirtintais mediniais pagaliukais. Laukti, kol ant medienos ruošinių atsiras cukraus kristalų sluoksnis, teks gana ilgai laukti.
Šis procesas trunka kelias savaites. Tačiau rezultatas, kaip taisyklė, visiškai pateisina viltis. Gauti ledinukai gali būti naudojami kaip savarankiškas konditerijos gaminys, taip pat lengva sugalvoti kitokį jo panaudojimą. Pavyzdžiui, patiekiant arbatą, jos kartais dedamos prie puodelio. Jie pakeičia įprastą šaukštą cukraus.
Kaip namuose per dieną iš cukraus išauginti kristalus? Ledinukų nepavyks gauti per tokį trumpą laiką, bet galite pabandyti užauginti akmenį ant virvelės, kaip aprašyta rekomendacijose, kaip gaminti panašius produktus iš druskos.
Norėdami tai padaryti, išvirkite sirupą pagal receptą, kaip nurodyta šiame skyriuje, per vidurį prie pieštuko pririškite tokio dydžio siūlą, kad jis nesiliestų prie stiklinės dugno. Po to ant indo sienelių reikia padėti raštinės reikmenis, o siūlą panardinti į cukraus sirupą. Po poros dienų patirtis duos pirmuosius rezultatus. Siūlo paviršiuje susidarys plonas kristalų sluoksnis.
Spalvoti ledinukai
Jei norite, kad tokiu būdu pagaminti saldainiai būtų skirtingų vaivorykštės spalvų, prasminga įsigyti dirbtinių spalvų rinkinį. Į cukraus sirupą, supiltą į kelis indus, reikia supilti maišelių turinį: kiekviena taurė turi savo spalvą.
Tai vienas iš būdų namuose auginti skirtingų spalvų kristalus.
Natūralūs skanėstai
Jei skaitytojas užsimano tokius saldumynus ruošti iš natūralių produktų, tuomet sirupą galima virti sulčių pagrindu. Tokiu atveju gautas saldumynas turi ne tik ryškią spalvą, bet ir sodrų vaisių ar uogų skonį.
Kitas greitas būdas
Taip pat galite atlikti tokio tipo eksperimentą, kaip iš vitriolio išauginti kristalą. Šie akmenys auga daug greičiau nei jų druskos analogai ir yra gražesni dėl ryškiai mėlynos arba violetinės spalvos.
Norėdami padaryti tokį stebuklą, galite pasinaudoti aukščiau pateiktomis rekomendacijomis, kaip namuose iš druskos išauginti kristalą. Vienintelis skirtumas yra tas, kad vietoj virimo prieskonių turėsite naudoti vario sulfatą. Šios medžiagos galima įsigyti bet kurioje sodininkų ir vasaros gyventojų parduotuvėje, nes ši medžiaga yra puiki trąša.
Įgyvendindami šį metodą, kaip namuose auginti kristalą, turite atidžiai stebėti, kad vaikai,dalyvaujantys tokiuose eksperimentuose ėmėsi atsargumo priemonių, nes tokiu atveju jie susidurs su chemine medžiaga, kuri nėra visiškai tinkama vartoti žmonėms.
Paprastai kristalai, gauti iš vario sulfato, būna keistų formų, nes šiuo atveju dažniausiai tai ne tik jų susidarymas, o kelių akmenų sujungimas tarpusavyje. Todėl jie dažniausiai primena stalaktitus ir stalagmitus iš kalnų urvų.
Išvada
Šiame straipsnyje aptariama, kaip namuose iš druskos, mėlynojo vitriolio, cukraus ir naudojant specialų rinkinį išauginti kristalą. Gautą gaminį kartais galima panaudoti kaip nuostabų saldumyną, kuris maloniai nustebins jūsų šeimos narius ir svečius. Be to, toks kristalų gavimas yra tradicinė mokyklos chemijos užduotis. Svarbi straipsnio dalis yra skyrius, kaip per dieną namuose užsiauginti kristalus. Jei laikysitės visų rekomendacijų, jūsų eksperimentus tikrai vainikuos sėkmė. Svarbiausia būti kantriems.
