Ο κρυσταλλικός σπόρος είναι ένας μικρός μονός κρύσταλλος που βάζετε σε ένα κορεσμένο ή υπερκορεσμένο διάλυμα για να φτιάξετε ένα μεγάλο κρύσταλλο. Εδώ είναι πώς να αναπτυχθεί ένας σπόρος κρύσταλλο για κάθε χημικό που διαλύεται στο νερό.
Υλικά που απαιτούνται για την ανάπτυξη ενός κρυστάλλου σπόρων
- Η χημική ουσία που θέλετε να κρυσταλλώσετε (εδώ είναι μερικά συνιστώμενες συνταγές)
- Αποσταγμένο νερό (το νερό της βρύσης είναι συνήθως εντάξει)
- Ρηχό πιάτο (όπως α τρυβλίο petri ή ένα πιατάκι)
- Πηγή θερμότητας (σόμπα, φούρνο μικροκυμάτων ή εστία)
- Γραμμή νάυλον (όπως γραμμή αλιείας)
Κάντε μια λύση κρυσταλλικής ανάπτυξης
Στην ιδανική περίπτωση, θα γνωρίζατε τη διαλυτότητα της χημικής ουσίας σας σε διαφορετικές θερμοκρασίες, έτσι ώστε να μπορείτε να υπολογίσετε πόσο από το χημικό είναι απαραίτητο για να δημιουργήσετε ένα κορεσμένο διάλυμα. Επίσης, αυτές οι πληροφορίες είναι χρήσιμες για να υπολογίσετε τι να περιμένετε όταν δροσίζετε τη λύση σας. Για παράδειγμα, αν η ουσία είναι πολύ πιο διαλυτή σε υψηλότερη θερμοκρασία από ότι σε χαμηλότερη θερμοκρασία, τότε μπορείτε να περιμένετε πολύ γρήγορα τα κρύσταλλα καθώς δροσίζετε το διάλυμα (όπως
κρυστάλλους ζάχαρης).Εάν η διαλυτότητα δεν αλλάζει πολύ σε σχέση με την περιοχή θερμοκρασίας, θα πρέπει να βασιστείτε περισσότερο στην εξάτμιση για να προκαλέσετε την ανάπτυξη των κρυστάλλων σας (για παράδειγμα, κρυστάλλους αλατιού). Στη μία περίπτωση, δροσίζετε το διάλυμα για να τονωθεί η ανάπτυξη των κρυστάλλων. Στην άλλη, κρατάτε το διάλυμα ζεστό για να επιταχύνετε την εξάτμιση. Αν γνωρίζετε τη διαλυτότητά σας, χρησιμοποιήστε αυτά τα δεδομένα για να κάνετε μια λύση. Διαφορετικά, μπορείτε να κάνετε τα εξής:
- Ζεσταίνουμε περίπου 1/4 φλιτζάνι (50 χιλιοστόλιτρα) νερού σε γυάλινο δοχείο. Ένας μεταλλικός περιέκτης μπορεί να αντιδράσει με τη χημική ουσία. ένα πλαστικό δοχείο μπορεί να λιώσει. Προτάσεις: βράζετε νερό στο φούρνο μικροκυμάτων σε γυάλινα σκεύη ασφαλή για το φούρνο, όπως ένα κύπελλο μέτρησης Pyrex. (Προσέξτε να μην υπερθερμαίνετε το νερό σας. Τείνει να μην είναι πρόβλημα με τα μικροκύματα που περιστρέφουν το δοχείο, αλλά προσοχή ούτως ή άλλως.) Για κρύσταλλα που πέφτουν εύκολα από τη λύση, μπορεί να χρειαστεί μόνο νερό που θερμαίνεται στις θερμοκρασίες του καφέ ή ακόμα και ζεστό βρύση νερό. Σε περίπτωση αμφιβολίας, βράστε το νερό.
- Ανακατέψτε τη χημική ουσία σας. Συνεχίστε να το προσθέτετε έως ότου σταματήσει να διαλύεται και λίγο συσσωρεύεται στο δοχείο. Δώστε μερικά λεπτά. Ανακατέψτε ξανά τη λύση και προσθέστε περισσότερη διαλυμένη ουσία (τα συστατικά που διαλύετε) αν χρειαστεί.
- Ρίξτε λίγο διάλυμα σε τρυβλίο Petri ή πιατάκι. Μόνο χύστε το διαυγές διάλυμα στο πιάτο, και όχι στο αδιάλυτο υλικό. Μπορεί να θέλετε να φιλτράρετε το διάλυμα μέσω φίλτρου καφέ.
- Οι κρύσταλλοι σχηματίζονται καθώς το διάλυμα εξατμίζεται. Μπορείτε να αφαιρέσετε ένα κρύσταλλο προτού εξατμιστεί πλήρως το διάλυμα αν είναι επιθυμητό. Για να γίνει αυτό, χύστε το διάλυμα και σχίστε προσεκτικά τον κρύσταλλο. Διαφορετικά, μπορείτε να περιμένετε έως ότου εξατμιστεί το διάλυμα. Επίλεξε το καλύτερο κρύσταλλο και αφαιρέστε προσεκτικά από το πιάτο.
Χρησιμοποιώντας το κρύσταλλο σπόρων σας για να μεγαλώσετε μεγάλα κρύσταλλα
Τώρα που έχετε τον σπόρο κρύσταλλο, ήρθε η ώρα να το χρησιμοποιήσετε για να μεγαλώσετε μεγάλο κρύσταλλο:
Συνδέστε τον κρύσταλλο πάνω σε μια νάιλον αλιεία με ένα απλό κόμπο. Θέλετε νάιλον και όχι "κανονικό" νήμα ή κορδόνι γιατί είναι πορώδες, έτσι θα λειτουργήσει ως φυτίλι για τη λύση σας και επειδή είναι τραχύ και θα προσελκύσει την ανάπτυξη κρυστάλλων μακριά από τον σπόρο κρύσταλλο σας. Εάν το δοχείο που χρησιμοποιείτε για την ανάπτυξη των κρυστάλλων σας είναι απόλυτα καθαρό και λείο και η γραμμή είναι νάιλον, ο κρύσταλλος των σπόρων σας θα πρέπει να είναι η πιο πιθανή επιφάνεια για την ανάπτυξη κρυστάλλων.
Μπορεί να χρειαστεί να ξύσετε μικρές αυλακώσεις στον κρύσταλλο σπόρων σας έτσι ώστε να μην γλιστρήσει από τη γραμμή νάιλον. Το νάυλον δεν είναι το ευκολότερο υλικό που χρησιμοποιείται για να δέσει έναν κόμπο. Αναστατώστε το κρύσταλλο σπόρων σε ένα κεκορεσμένο ή υπερκορεσμένο διάλυμα κρυστάλλων, έτσι ώστε να καλύπτεται πλήρως. Δεν θέλετε το κρύσταλλο να αγγίζει τις πλευρές ή το κάτω μέρος του δοχείου. Εάν το κρυσταλλικό σας διάλυμα δεν είναι αρκετά συγκεντρωμένο, ο κρύσταλλος των σπόρων σας θα διαλυθεί.
Κάνατε ένα κορεσμένο διάλυμα για τον κρύσταλλο των σπόρων σας, ώστε να μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτήν τη διαδικασία (εκτός από περισσότερα ύδατα και κρύσταλλο-χημικά) για να αναπτύξετε τον "πραγματικό" κρύσταλλο.
Για να υπερκορεστείτε ένα διάλυμα, κάνετε κορεσμένο διάλυμα σε υψηλή θερμοκρασία, στη συνέχεια ψύξτε αργά (με κάποιες εξαιρέσεις). Για παράδειγμα, εάν διαλύσετε όσο το δυνατόν περισσότερη ζάχαρη σε βραστό νερό, η λύση θα είναι υπερκορεσμένη από τη στιγμή που θα φτάσει θερμοκρασία δωματίου. Ένα υπερκορεσμένο διάλυμα θα παράγει γρήγορα κρυστάλλους (συχνά σε διάστημα δύο ωρών). Ένα κορεσμένο διάλυμα μπορεί να απαιτεί ημέρες ή εβδομάδες για να παράγει ένα κρύσταλλο.
Αφήστε το κρύσταλλο σας να αναπτυχθεί σε μια αδιατάρακτη θέση. Μπορεί να θέλετε να καλύψετε τη λύση με ένα φίλτρο καφέ ή χαρτοπετσέτα για να κρατήσετε τη σκόνη ή οτιδήποτε άλλο από τη μόλυνση της λύσης. Μόλις είστε ικανοποιημένοι με το κρύσταλλο σας, αφαιρέστε το από τη λύση και αφήστε το να στεγνώσει.