Jak vyrobit krystal soli?

Pokračujeme v sérii článků věnovaných pěstování krystalů. U nás nakoupíte vše, co k jejich pěstování potřebujete: nádobí, filtry, rukavice a samozřejmě chemická činidla. Blog již obsahuje užitečné tipy pro ty, kteří začínají s pěstováním krystalů doma. Dnes budeme hovořit o tom, jak pěstovat krystaly z nejdostupnějších „činidel“ – soli a cukru. V následujících článcích se podělíme o způsoby, jak pěstovat krystaly ze síranu měďnatého a dalších chemických sloučenin.

Co potřebujete k vypěstování krystalů ze soli a cukru

– samotný výchozí materiál, tj. sůl nebo cukr
– skleněná nebo podobná nádoba, kastrol
– destilovaná nebo jen čistá voda
– nit nebo vlasec
– tužka nebo tyčinka na zavěšení krystalu
– volitelné: potravinářské barvivo, lak – jakýkoli transparentní, vhodný je i lak na nehty.

Vysoké sklo, V-1-800	Destilátor pro domácnost BL 9803	Laboratorní filtrační papír

Fixace semen

Zárodečný krystal, v našem případě krystal cukru nebo soli vybraný z balíčku, se sváže tenkou nití, vlasem nebo vlascem. Druhý konec nitě navážeme na tužku nebo špejli, kterou položíme na nádobu s rostoucím krystalem. Otáčením tužky nebo dřívka upravíme délku nitě tak, aby se semínko nacházelo přibližně uprostřed roztoku.

Poznámka: Může být obtížné najít v balení velký krystal cukru, proto můžete jako semínko použít kousek kostkového cukru. Můžete také použít kousek cukroví: navlhčete ho, obalte v krystalovém cukru a nechte zaschnout, poté použijte jako semínko.

Krystal cukru, výrobní proces

V hrnci dejte vařit vodu. Snižte teplotu a začněte přisypávat cukr do vody za stálého míchání, dokud se cukr nepřestane rozpouštět. Přibližný poměr vody a cukru bude 1:3. Sirup odstavíme z plotny a necháme mírně vychladnout. Umístěte do něj semeno. Je vhodné, aby se naočkovaný roztok rychle neochladil – to způsobuje růst krystalů nepravidelného tvaru. Poměrně velký krystal, několik centimetrů dlouhý a široký, vyroste během několika dní.

Pokud chcete získat větší krystal, jednoduše přidejte do nádoby s ním více cukrového sirupu.

Můžete vypěstovat vícebarevné krystaly cukru přidáním trochu potravinářského barviva do sirupu před ponořením semínka do něj.

krystal soli

Nejlépe na to funguje kamenná sůl. Lze použít i mořskou sůl, ale jodizovaná sůl není nejlepší volbou, protože krystal z ní bude růst velmi dlouho. U „obyčejné“ soli krystal naroste o 2-3 cm, v nejdelší části, za měsíc.

Pěstování krystalu soli se téměř neliší od pěstování krystalu z cukru, pouze před ponořením semene do roztoku je vhodné jej přefiltrovat přes speciální papír nebo jednoduše přes vatu nebo několik vrstev gázy. Do roztoku je lepší nepřidávat barvivo.

Krystal s mnoha tvářemi a „výhonky“ získáte, pokud nádobu s roztokem umístíte na teplé místo. Jeden velký krystal se můžete pokusit získat tak, že si z vody o pokojové teplotě připravíte solný roztok a vypěstujete ho na chladném místě. V každém případě je lepší nádobou s krystalem během procesu růstu nehýbat, dojde tak k narušení jejího tvaru.

Hotový krystal soli nelze natřít vodovými barvami ani kvašem, ale lze jej nalakovat například barevným lakem na nehty.

Dokončení krystal soli nebo cukru

Křišťál určitě zakryjte bezbarvým lakem – díky tomu bude voděodolný, dodá mu krásný lesk a pomůže jej uchovat po dlouhou dobu. Výsledné krystaly můžete použít v interiérovém designu, uvádíme několik nápadů, jak to udělat jednoduše a vkusně.

V následujících článcích vám určitě řekneme, jak vypěstovat neobvyklé krystaly ze síranu měďnatého a dalších činidel – to také není obtížné a výsledky mohou být velmi působivé.

Pěstování krystalů sami doma je jedním z nejdostupnějších a nejnázornějších přírodovědných experimentů. Nejjednodušší experiment lze uspořádat doslova „z ničeho“, potřebujete pouze kuchyňskou sůl a nit s uzlem, kterou je třeba ponořit do nasyceného solného roztoku. Ideální, pokud jste s dítětem doma v karanténě!

Ale nemůžete se tam zastavit, ale vypěstovat krásné složité barevné krystaly, jako to udělala například Elena MIRONENKO (UV Strážce majáku).

Ptalo se vás někdy vaše dítě, jak pěstovat diamant? Není možné syntetizovat diamanty, nebo spíše diamanty, vlastními silami, protože není možné reprodukovat potřebné podmínky (například vysoký tlak a teplotu) doma. Pokud vás však fascinuje lesk a geometrická přesnost hran drahých kamenů, můžete si sami zkusit vypěstovat krystaly – úžasné v kráse a pravidelnosti tvaru. Na rozdíl od syntézy diamantů je tento proces reprodukovatelný doma a technologie je dostupná i pro malé dítě (je nutný dohled dospělé osoby!). Za pár dní můžete získat tyto „poklady“.

Navenek se tyto krystaly podobají drahým kamenům, které řezačka opracovala. Ale ne všechny vynikají svými velkými, hladkými hranami a hypnotizující krásou. Nenápadná zrnka soli a cukru jsou také krystaly! A přesto mají tyto látky něco společného.

Jako všechny látky, i krystaly se skládají z atomů, iontů a molekul. Částice hmoty jsou v nich vždy uspořádány v přísném a přirozeně se opakujícím pořadí. Představte si trojrozměrnou strukturu částic (krystalovou mřížku), které se opakují ve všech směrech a tvoří hrany. To určuje správnou geometrii vzniklých krystalů – mají tvar symetrických mnohoúhelníků.

V přírodě se krystaly tvoří, když určité látky přecházejí z plynného nebo kapalného skupenství do pevného. Hlavním způsobem vzniku je krystalizace z tavenin a roztoků. Důležitým faktorem je rychlost poklesu teploty a přítomnost krystalizačních center: případné defekty, na kterých se začne krystalizovatelná látka srážet.

Ze zřejmých důvodů se k domácímu pěstování krystalů používají spíše přesycené roztoky než taveniny. K dosažení rychlého a efektivního výsledku se dobře hodí síran hlinito-draselný (kamenec draselný), chemický vzorec KAl(SO4)2•12H2O. Tato látka je často součástí hotových sad pro pěstování krystalů.

Pro experiment budete potřebovat:

• síran hlinitodraselný;
• voda;
• potravinářská barviva;
• skleněné nádobí (například sklenice);
• Míchací nástroje, které vám nevadí vyhodit.

Varování! Navenek je mnoho solí podobných. Kamenec (zejména neobarvený) nenechávejte bez dozoru – lze jej zaměnit za kuchyňskou sůl. Děti by měly provádět pokusy pod dohledem dospělých!

Navzdory tomu, že zakoupené sady obsahují návod, není tak často možné vypěstovat něco, co stojí za to, co splní vaše očekávání a sliby výrobců. Alespoň pro mé přátele byl nejlepší výsledek „pichlavý nesmysl“. Ano, a mně a synovi zpočátku nic nefungovalo – krystaly nerostly. Klíčem k úspěchu je získat skutečně přesycený solný roztok. Zjevně jsme roztok nenasytili ve snaze o úplné rozpuštění soli, jak je doporučeno v návodu. Také nám nevyhovovala doporučení, která uváděla poměry či hmotnost látek. Ale jednoduchá metoda – od oka – fungovala.

V ideálním případě je k vytvoření roztoku potřeba použít čištěnou, nebo ještě lépe destilovanou vodu. Přítomnost nečistot, včetně barviv, může ovlivnit rychlost růstu a tvar krystalů. S obyčejnou vodou z kohoutku se nám to povedlo, ale krystalky s barvivy rostly ve skutečnosti trochu pomaleji. Byla použita teplá voda. Do toho se postupně po lžících přidávala sůl. Aby proces rozpouštění probíhal rychleji, byla nádoba s roztokem zahřívána ve vodní lázni. Není třeba přivádět roztok k varu. Když se sůl již nerozpouští (na dně není soli méně), přelijte vzniklou tekutinu do jiné nádoby. Nechte nádobu se sedimentem a nevyhazujte z ní sůl – budete ji potřebovat později. Do přesyceného roztoku zbývá pouze kápnout semínko – krystal soli – a zajistit jej na závit.

Zatím je tak malý, ale po hodině si můžete všimnout růstu a na niti se začnou tvořit nové krystaly.

„Proč krystal roste v přesyceném roztoku? Protože se má z čeho reprodukovat. Pokud je nedostatečně nasycený, krystal se místo růstu rozpustí.

Po několika hodinách získáte náhrdelník. Proč ne dekorace?

Toto je polykrystal. Ukázalo se, že je jednodušší vypěstovat takový krystal než samostatný (mono) krystal.

“ Bohužel je tato kráska křehká. Životnost mu ale prodloužíte překrytím krystalů bezbarvým lakem na nehty.

Po nějaké době si všimnete, že krystal zpomalil svůj růst a poté přestal růst úplně. Stalo se tak díky tomu, že roztok již nebyl nasycený – část solí v něm rozpuštěných šla na stavbu, druhá část padala jako sediment na dno. Pokud chcete zvětšit velikost krystalů, měli byste připravit čerstvý roztok. Vzali jsme sklenici s usazeninou od nerozpuštěné soli a nalili do ní tekutinu s usazeninou. Poté opakujeme manipulace s ohřevem ve vodní lázni a v případě potřeby přidáme další sůl. Sklopíme „náhrdelník“ do nového řešení a po pár dnech získáme působivý „přívěšek“.

Paralelně jsme pěstovali polykrystaly s dalším barvivem a bez něj.

„Upozorňujeme, že do roztoku je potřeba přidat tolik barviva, aby barva roztoku byla sytá, dokonce tmavá. Ze světlého roztoku se vysráží pouze lehce zbarvený krystal!

U všech vzorků ve shlucích krystalů lze zaznamenat podobnost geometrie – trojúhelníkové a obdélníkové plochy, symetrie. Ale krystaly, které tvoří polykrystalický materiál, nejsou zdaleka ideální. A to vše proto, že kvůli shlukování během růstu se navzájem ruší. To se v přírodě stává často – krystaly se snaží o symetrii a pravidelnost, ale sousední útvary a skály jim mohou překážet. Rostou proto směrem do volného prostoru a tvoří ne zcela symetrické tvary. V experimentu se jako nejsprávnější a největší ukázal krystal, který byl použit jako zárodek. Na další fotografii jsou rozměry třetí den.

Pokusme se nyní vyřešit problém růstu monokrystalu. Je zřejmé, že k zavěšení krystalu nemůžete použít nit – je vlnitý, takže se na něm usadí a začnou růst jiné útvary. Nebylo možné implementovat možnost s rybářským vlascem – krystal z něj vyklouzl.

Semínko můžete dát přímo na dno, ale pak je třeba dávat pozor, aby neskončilo mezi „sousedy“, kteří z roztoku vypadli. Budou překážet růstu našeho „diamantu“, protože velký počet krystalizačních center snižuje rychlost růstu hlavního krystalu. Pro minimalizaci jejich množství se nasycený roztok filtruje. K tomu použijte filtrační papír nebo několik vrstev ubrousků. Vložte embryo do filtrovaného roztoku (stačí jej položit na dno).

“ Věnujte pozornost výběru tvaru embrya. Ze závitu z předchozího experimentu jsem odstranil drobný krystal, který měl tvar malé pyramidy. Můžete si vybrat něco z krystalů, které se usadily na dně (také z předchozí zkušenosti) nebo z posypu soli.

Druhý den nás čekalo překvapení – v roztoku vyrostla nejen pyramida, ale i další krystal symetrického tvaru a růstově byl před semenem a pravděpodobně z roztoku vypadl. Takže rostly spolu, dokud to saturace dovolila.

Tvary krystalů se zdají být velmi odlišné. Ale ve skutečnosti můžeme uvažovat o tom, že naše „překvapení“ je polovina silně zkráceného osmistěnu.

A čtyřúhelníková pyramida je polovinou tradičního osmistěnu, i když jedna z jejích ploch je mírně zkosená – to je vliv nečistot. A ještě to dopadlo krásně a vypadá jako drahé kameny! Osvětlené krystaly vypadají obzvláště působivě.

A teď mám prsten s domácím diamantem!

o dětech od 4 do 7 let, o dětech od 7 do 10 let Další články autora