Как вырастить кристалл меди в домашних условиях
Выращенные кристаллы меди
Вырастить кристаллы меди несложно, они растут быстро и очень красивы. Для этого понадобятся медный купорос, который можно купить в магазине для огородников, крупная пищевая соль, мелкие гвозди, пластиковая или стеклянная ёмкость с широким горлышком и вода. Первым делом нужно подготовить емкость. У нас для опыта взята пластиковая бутыль (в таких емкостях продают бочковой квас). Объем бутыли 3 литра, но можно взять и меньше. Дно у емкости не ровное, а ячеистое. Мы не могли найти другую емкость и посчитали ячеистое дно недостатком, но впоследствие оказалось, что ячейки дают дополнительное пространство для роста кристаллов.
Надеваем резиновые перчатки. На дно емкости насыпаем медный купорос, стараясь не пылить и не дышать купоросной пылью. Всего для трехлитровой бутыли было взято три пакетика купороса по 100 грамм, но можно было взять и четыре. Поверх медного купороса максимально аккуратно насыпаем соль. Сделать это нелегко, так как купорос мелкокристаллический и легкий, а соль крупнокристаллическая (засолочная) и тяжелая. Аккуратно, ложка за ложкой (желательно пластик!), насыпаем соль.
Описываемый опыт показывает, что мы взяли мало соли. Были взяты 1 часть медного купороса и три части соли (по объему). Но лучше бы было взять 5 частей соли, чтобы пространство для роста кристаллов увеличилась. В следующий раз мы сделаем именно так.
Поверх соли насыпаем слой мелких железных гвоздей, толшиной не менее 1 см. Думаю, скрепки и прочие металлические канцтовары лучше не брать, так как они могут иметь какое либо покрытие (никель, неизвестные сплавы, пластик).
Опыт показывает, что в другой раз не следует насыпать гвозди прямо на соль, так как можно повредить извлекаемые кристаллы. В следующий раз мы насыпем гвозди на фильтровальную бумагу, постеленную поверх соли.
После того, как «слоёный пирог» готов. его нужно залить насыщенным раствором поваренной соли. Для этого кипятим воду, добавляем и размешиваем соль, пока она не перестанет растворяться (это говорит о том, что раствор стал пересыщенным). Полученный раствор остужаем до комнатной температуры и обязательно процеживаем через ткань. Остывший и процеженный раствор аккуратно наливаем в емкость со «слоёным пирогом».
Буквально чарез час вода станет желтоватой. Это говорит о том, что химическая реакция пошла (Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4).
Итак, наш «сложный» опыт собран. Накрываем бутыль любой крышкой, которая предотвратит испарение воды и ставим ее в тихое место, в котором она не будет испытывать сотрясений.
За всё время роста кристаллов бутыль нельзя двигать, поворачивать, трясти и прочее. Рядом с ней не должна хлопать дверь, здесь не должен вибрировать пол. Мы выбрали тихое место за шкафом.
Уже через 3-4 дня в соли на границе с купоросом появились красивые веткообразные кристаллики, которые с каждым днем увеличивались в размерах. Кристаллы росли вверх, среди соли, и вниз, в медный купорос.
Настало время закончить опыт и посмотреть на кристаллы. Рост кристаллов продолжался около 2,5 — 3 недель, пока медный купорос практически не истратился и в верхней части дендритов не появилось затемнение, свидетельствующее о начале не нужных побочных процессов.
Из бутыли был осторожно слит раствор, хотя, в случае, когда гвозди насыпаны просто так, на соль, а не на фильтровальную бумагу, его лучше откачать.
Затем тонкостенную бутыль осторожно обрезали сверху ножницами (так как верх бутыли немного закруглен). Содержимое было перевернуто на сито, кристаллы меди извлечены и промыты проточной водой. Это тщательная и трудоемкая работа. Посуда и инвентарь, которые использовалась для опыта, не должны использоваться для хранения и приготовления пищи.
Итак, были выращены очень красивые, розовато-оранжевые кристаллы меди, в которых хорошо видна их форма и структура. Они образуют агрегаты и дендриты (древовидные веточки).
К сожалению, на воздухе чудесные кристаллы меди сразу начинают темнеть и на них образуется пленка окислов (медь вступает в реакцию СО2, находящимся в воздухе). Их нужно срочно просушить (мы сушили на сите на батарее). Но пленка окислов всё же образовалась.
Высушенные кристаллы можно покрыть акриловым лаком (продается в художественном салоне), или хранить в плотно закрытых пластиковых коробочках.
О выращивании других кристаллов и минералов можно подробно прочитать в статье «Как вырастить кристалл«.
Это очень популярный химический опыт, который входит в большинство наборов юного химика. Даже не покупая такие наборы, многие люди любят выращивать кристаллы у себя дома, сугубо в эстетических целях. Конечно, это занятие потребует от вас много времени и терпения, но согласитесь, что очень увлекательно наблюдать, как спустя несколько недель из кристаллика размером с горошину на ваших глазах вырастает кристалл длинной до 5-6 сантиметров.
Сегодня я расскажу вам о том, как в домашних условиях вырастить кристаллы из медного купороса. Для первой статьи на тему выращивания кристаллов, я не случайно выбрал это вещество. Во первых, оно доступно и продается во всех садоводческих магазинах, а во вторых оно лучше других подходит для выращивания кристаллов. Справедливости ради стоит отметить, что кристаллы, конечно же, можно вырастить из любой соли, но для этого нужен определенный опыт. Набраться его можно по ходу нижеописанного эксперимента.
Для данного опыта нам понадобятся:
1. Медный купорос (CuSO4*5H2O).
2. Чистая вода (H2O).
3. Несколько химических стаканов.
4. Химическая воронка.
5. Фильтровальная бумага.
6. Моток ниток.
7. Карандаш.
8. Бесцветный лак для ногтей.
9. Резиновые перчатки.
Ход работы.
Возьмите химический стакан и наполните его горячей водой. Однако, вскипятив воду в чайнике, не следует сразу же наливать ее в стакан. Дайте ей прежде слегка остыть. Далее, поместите в стакан несколько столовых ложек медного купороса и перемешайте смесь до растворения вещества. Если соль растворилась полностью, добавьте еще одну столовую ложку медного купороса и мешайте вновь. Если вещество растворилось вновь, добавьте его еще и мешайте. И так до тех пор, пока вещество не перестанет растворяться в воде. Таким образом, мы получаем максимально насыщенный раствор медного купороса.
Когда смесь готова, ее следует профильтровать из одного химического стакана в другой, используя для этого химическую воронку и фильтровальную бумажку. В домашних условиях, при отсутствие фильтровальной бумажки подойдет обычная салфетка. В отфильтрованную смесь для «затравки» добавьте несколько кристалликов медного купороса (в виде порошка) и отставьте стакан на сутки.
Теперь посмотрите на смесь по истечению двадцати четырёх часов. Вы увидите, что из порошка медного купороса на дне стакана образовалось несколько небольших кристалликов (размером с горошину). Они то нам и нужны. При помощи воронки и фильтровальной бумажки мы снова отфильтровываем смесь из одного химического стакана в другой, разделяем кристаллики оставшиеся на фильтровальной бумажки и выбираем среди них самый большой, ровный и красивый кристалл. Он станет основой для будущего большого кристалла. Теперь, избранный кристалл необходимо привязать к нитки, другой конец которой будет привязан к обычному карандашу. При этом карандаш будет выступать в роли фиксатора, удерживающего кристалл в подвешенном состояние в растворе. Когда все готово, остается только запастись терпением и ждать.
Проверять состояние кристалла в растворе нужно хотя бы раз в несколько дней. Раствор, в котором растет наш кристалл необходимо периодически отфильтровывать, если вы хотите, чтобы у вас получился красивый и ровный монокристалл, а не поликристалл. Здесь не лишне разъяснить значение данных терминов для тех, кто не понимает о чем идет речь:
Монокристалл – это отдельный кристалл, имеющий непрерывную кристаллическую решетку.
Поликристалл – это масса сросшихся вместе разных кристаллов.
В принципе кристалл размером в пару сантиметров вы можете вырастить в течение 2-3 недель, однако, чтобы вырастить большой кристалл, длиной до 5-6 сантиметров. Нужно ожидать несколько месяцев. Конечно это очень большой срок, но результат в таком случае оправдает все ваши ожидания.
После того как размер полученного кристалла вас полностью удовлетворит, достаньте его из раствора, вытрите при помощи салфетки и просушите на воздухе. Высушенный кристалл покройте бесцветным лаком на несколько раз и сохраните его в качестве сувенира, в память о столь длинном химическом эксперименте.
Не забывайте о правилах техники безопасности при проведение химических опытов. Обязательно используйте резиновый перчатки при работе с медным купоросом и кристаллами на его основе. Ну и естественно не пробуйте химические вещества на вкус.
Удачи вам в ваших экспериментах!
Существует много несложных и увлекательных химических опытов, которые можно провести с детьми. Начните знакомство с волшебным миром кристаллов прямо сейчас!
В домашних условиях можно вырастить кристаллы почти всех солей, но начинать лучше с технологически простых материалов. К ним относятся поваренная соль, сахар, бура и медный купорос. Из него получаются самые крупные и красивые кристаллы синего цвета. Выращивать их легко, в то же время это очень интересный и познавательный процесс. Наша статья поможет пошагово вырастить кристалл медного купороса дома.
Что понадобится
Медный купорос
Приобрести медный купорос можно в любом садово-хозяйственном магазине. Он продается пачками по 100 грамм. Голубой цвет хозяйственного купороса говорит о невысокой степени очистки. Кристаллы из него получаются светлее.
Сульфат меди можно приобрести и в специализированных лабораториях. Из такого купороса вырастет темно-синий кристалл, похожий на драгоценный камень.
Емкость для рабочего раствора
Посуду используют стеклянную, так как другие материалы вступают в химическую реакцию с раствором. Отлично подойдет поллитровая банка с широким горлышком. После опыта категорически запрещается использовать ее в пищевых целях.
Основа для кристаллизации
В качестве основы применяют тонкую шерстяную нитку синего или черного цвета. Взрослый кристалл полупрозрачен, и основа не должна испортить результат. Альтернативой может быть тонкая медная проволока, предварительно зачищенная наждачной бумагой.
Вода
Если в опыте вы используете медный купорос из хозяйственного магазина, воду нужно будет прокипятить. Для эксперимента с очищенным купоросом используют дистиллированную воду.
Средства защиты
Купорос токсичен, и работать без перчаток с ним нельзя. На детей младшего школьного возраста желательно надеть медицинскую маску.
Карандаш или палочка для закрепления основы
На ней вы подвесите нитку, на которой будет расти кристалл.
Прозрачный лак для ногтей
Чтобы сохранить кристалл
Одноразовая пластиковая ложка
Важно! Работа проводится только под наблюдением взрослых. По окончании процесса руки необходимо тщательно вымыть под проточной водой. Нельзя пробовать кристалл или порошок на вкус. В случае попадания медного купороса в глаза их нужно промыть большим количеством воды.
Как сделать кристалл: этапы работы
Рабочий раствор высокой концентрации
В воду, нагретую примерно до 80 градусов, по ложке добавляем медный купорос. Жидкость приходится постоянно помешивать, чтобы порошок полностью растворился. Важно поддерживать постоянную температуру воды, в этом может помочь водяная или песчаная баня. Если сульфат меди перестал растворяться и оседает на дне, значит, раствор готов. В среднем на 300 мл воды уйдет 200 грамм вещества.
Кристалл-затравка
Переставляем емкость с горячим раствором на охлаждающую поверхность и ждем, пока жидкость остынет до комнатной температуры. Это нужно, чтобы началось выпадение мелких кристалликов. Процедив раствор через марлю, рассмотрим кристаллики и выберем самый крупный и правильный по форме. Его мы используем в дальнейшем как затравку.
Среда для выращивания кристалла
Сцеженный раствор повторно нагреваем на водяной бане, вновь доводя его до перенасыщенного состояния. Если получаемый в результате осадок не растворился, повторим очистку. Привяжем затравку и поместим в банку так, чтобы нитка была расположена вертикально, не задевая дно и стенки емкости.Для этого привязываем нитку к карандашу, а сам карандаш фиксируем на горлышке, например, пластилином. Здесь вы найдете подробную инструкцию и научное описание этого эксперимента.
Рост кристалла
Накрываем посуду тканевой салфеткой и оставляем на семь дней в неподвижном состоянии. Статичность конструкции — обязательное условие для начала формирования кристалла. Через неделю можно заметить, что нитка обросла мелкими кристалликами размером от миллиметра, а затравка увеличилась приблизительно на 1 см. Чем крупнее кристалл, тем быстрее он растет. Когда результат устроит, просушите кристалл и покройте его лаком — он защитит изделие от белого налета при хранении и придаст ему дополнительный блеск.
Из этого опыта дети узнают, как и почему растут кристаллы, и полюбят делать научные открытия.
Медный купорос — вещество, которое благодаря красивому ярко-синему цвету идеально подходит для выращивания кристаллов. Их можно подарить своим близким или использовать в качестве элемента декора. В любом случае они никого не оставят равнодушным, а процесс изготовления может стать по-настоящему увлекательным. Итак, как же вырастить кристалл из медного купороса?
Подготовительные мероприятия
Медный купорос можно приобрести практически в любом хозяйственном магазине. Он активно применяется в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями. Однако не следует забывать о том, что это вещество является токсичным. При работе с медным купоросом в домашних условиях обязательно используйте резиновые перчатки и не допускайте его попадания в пищевод и на слизистые оболочки. По окончании работ тщательно мойте руки в проточной воде.
Из медного купороса можно вырастить настоящее чудо, однако в процесе изготовления не забывайте о технике безопасности
Для того чтобы сделать кристалл, вам понадобятся:
- вода — если есть возможность, используйте дистиллированную или в крайнем случае кипячёную. Сырая вода из-под крана категорически не подходит из-за содержания в ней хлоридов, которые вступят в реакцию с раствором и ухудшат его качество;
- медный купорос;
- стакан;
- проволока;
- нить из шерсти — проследите, чтобы она была тонкой. Можно использовать длинный волос. Кристаллы сульфата меди прозрачны, и нитка не должна просматриваться сквозь них.
Помещая затравку в ёмкость с раствором, следите, чтобы она не соприкасалась со стенками или дном сосуда. Это может нарушить процесс роста кристалла и его структуру.
Фотогалерея: варианты кристаллов, выращенных своими руками
Инструкция по выращиванию кристалла
Существует две технологии выращивания кристаллов из медного купороса.
- Если вы не хотите долго ждать, то можете воспользоваться быстрым способом. По времени это займёт около недели, а в результате вы получите множество небольших кристаллов, закреплённых один на другом, будто колония ракушек-мидий.
- Второй метод более продолжительный. Он поможет вам вырастить крупный цельный кристалл, похожий на драгоценный камень.
Но оба они основаны на работе с насыщенным раствором вещества.
Обратите внимание! Чем выше температура воды, тем быстрее в ней растворяется медный купорос. Но при достижении жидкостью +80С° последующее нагревание никак не влияет на растворимость солей.
Быстрый способ
- Возьмите стакан или банку объёмом 500 мл, добавьте 200 г сульфата меди и залейте их 300 мл воды. Поставьте ёмкость на песчаную баню и начинайте разогревать, постоянно помешивая. Кристаллы медного купороса должны полностью раствориться.
Тщательно растворите медный купорос в тёплой воде
- Уберите посуду с песчаной бани, поставьте на плоскость с прохладной поверхностью, например, керамическую плитку. Раствор должен немного остыть. Теперь в него нужно поместить затравку. Ею послужит кристаллик сульфата меди, который нужно выбрать предварительно — самый крупный и ровный.
Поместите затравку в раствор
- Проследите, чтобы затравка не соприкасалась с внутренними поверхностями стакана. Даже если кристаллик растворится, не переживайте, — это не имеет значения. Охлаждаясь, насыщенный раствор отдаёт соли, которые оседают на нитке. Самое большое количество купороса сосредоточится на дне посуды, поскольку именно в этом месте стакан контактирует с прохладной поверхностью.
Насыщенный раствор купороса начнёт образовывать кристаллы на поверхностях
- Извлеките нитку с образовавшимися кристаллами из ёмкости с раствором. Повторите процедуру: поставьте стакан на баню из песка и подогрейте так, чтобы осадок растворился. Отключите нагрев. Не снимая посуды с бани, накройте её подходящей по диаметру крышкой (например, чашкой петри) и дайте раствору немного остыть.
Нить с первыми кристаллами
- Поместите нитку с кристаллами в раствор, закрепите её так, чтобы она не соприкасалась с дном и стенками. Накройте ёмкость и оставьте на ночь. Утром вы обнаружите в стакане большую гроздь прекрасных кристаллов необычной формы.
Такой кристалл у вас может получиться через сутки
- Вы можете попробовать придать скоплению кристаллов определённую форму. Для этого нужно вместо нити использовать проволоку. Согните её в виде квадрата, круга, сердечка или звезды. Проволока станет прочным устойчивым каркасом для будущего фигурного кристалла. Если при этом вам понадобится ограничить рост некоторых граней, смажьте их вазелином или жиром.
Выращивая кристаллы сульфата меди быстрым способом, вы можете не беспокоиться о затравке: можно и вовсе обойтись без неё. Осадок легко закрепится на нитке.
Второй способ
В этом случае вы сможете вырастить крупный кристалл сульфата меди, однако это займёт гораздо больше времени. Кроме того, в отличие от первого способа, выбор затравки принципиально важен. К тому же вам придётся следить, чтобы к ней не прилипали мелкие кристаллики.
Чем крупнее и ровнее будет выбранный из общей массы кристаллик медного купороса, тем красивее получится конечное изделие.
Вам понадобятся 200 г тёплой воды и около 110 г медного купороса.
Инструкция по изготовлению:
- смешайте купорос и воду в подходящей посуде (стакане или банке), оставьте на сутки. Периодически помешивайте: активное вещество должно полностью раствориться. После этого отфильтруйте раствор через вату или специальную фильтровальную бумагу. Оставшийся на поверхности фильтра осадок можно высушить и использовать снова при необходимости;
- полученный раствор залейте в чистую ёмкость;
- выберите кристаллик для затравки, привяжите его к нити (волосу). Второй конец нитки закрепите на палочке, положите её горизонтально на ёмкость. Затравка должна опуститься в раствор в строго вертикальном положении. Посуду накройте кусочком ткани, чтобы внутрь не попадала пыль;
Подходящий по размеру для затравки кристаллик медного купороса
- спустя несколько дней вы заметите, что кристалл растёт. Через неделю он достигнет 1 см, а со временем увеличится ещё больше;
Обязательно накройте ёмкость с раствором и затравкой кусочком ткани
Во время работы вы можете столкнуться с некоторыми трудностями. Их несложно преодолеть, придерживаясь простых правил.
- Если в процессе роста внутри ёмкости образуются дополнительные мелкие кристаллики, раствор нужно перелить в чистую посуду и перенести туда основной кристалл.
- На нитке, удерживающей затравку, со временем могут образоваться мелкие кристаллики. Чтобы этого избежать, поднимите основной кристалл немного выше: меньший отрезок нити будет находиться в контакте с раствором.
- Вы можете поэкспериментировать и вместо хлопчатобумажной или шерстяной нити использовать капроновую. Подойдёт также тонкая проволока из меди. Но в этом случае затравка будет расти хуже и на процесс роста уйдёт больше времени.
- Если в помещении, в котором вы проводите эксперимент, повысится температура, затравка может раствориться. Добавьте несколько ложек сульфата меди в раствор и дайте настояться 5–7 часов, регулярно помешивая. Слейте раствор так, чтобы в нём не осталось осадка, и повторите эксперимент.
Крупный кристалл, полученный путём длительного выращивания
При воздействии воздуха кристалл медного купороса теряет часть влаги, выветривается и со временем разрушается. Чтобы избежать этого, храните его в плотно закрытой ёмкости в прохладном месте. Специалисты советуют покрывать его бесцветным лаком, — это создаст надёжную защитную плёнку.
Как вырастить кристалл из медного купороса в домашних условиях (видео)
https://youtube.com/watch?v=vn-seNKEOSY
Выращивание кристаллов медного купороса — занятие долгое, оно требует внимания и терпения. Однако полученный результат обязательно вас порадует. Поделитесь с нами в комментариях вашим опытом. Удачи вам!
- Автор: Светлана Гришкина
- Распечатать
Добрый день! Меня зовут Светлана. Этот сайт стал для меня не только дополнительным источником заработка, но и возможностью поделиться с вами своими знаниями в ведении домашнего хозяйства.
Оцените статью: