I Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ВЫРАЩИВАЕМ КРИСТАЛЛ

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Белобородова М.Н. 1

---

1

Трубеко Ф.И. 1

---

1

Работа в формате PDF

29.8 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение.

Не существует ни одного человека, который не созерцал бы с приходом зимы на окнах волшебные узоры необыкновенной красоты. Еще в детстве нам говорили, что эти изумительные картины по ночам рисует, своей волшебной кистью, не кто иной, как Дед Мороз. Он незаметно подкрадывается ночью к окну и выводит на нем тонкой ледяной кисточкой неповторимые морозные картины в виде необыкновенных звезд, причудливых завитков, сказочных деревьев и цветов. Что же собой представляют морозные узоры? Морозные узоры - это скопление мельчайших ледяных кристалликов. Учеными было установлено, что разновидность кружевной росписи на окнах весьма многообразна – их количество достигает несколько миллионов. На окнах могут быть изображены самые различные картины: цветы, деревья, листья, животные, люди, птицы и т.д. Это настолько тонкая работа, что позавидовали бы даже сами ювелиры. Любуясь узорами на стекле, однажды я задала себе вопрос, могу ли я, наравне с природой выращивать кристалл? Это и стало целью моей работы. Перед собой я поставила следующие задачи:

1. Узнать, в чем красота кристаллов.

2. Изучить литературу по выращиванию кристаллов.

3. Вырастить кристалл в домашних условиях.

4. Выступить перед одноклассниками на уроке физики о проделанной работе.

Предмет моего исследования: способы выращивания кристаллов в домашних условиях.

Объект исследования: кристаллы, выращенные в домашних условиях.

В основе моей гипотезы лежит утверждение, что в домашних условиях можно вырастить кристаллы.

В своей работе, чтобы доказать выдвинутую гипотезу, я познакомилась с литературой о кристаллах [1, 2, 3] и о способах их выращивания.

Кристаллы - чудо природы.

Среди чудес, которые встречаются в природе – это мир кристаллов. Алхимики думали, что природные кристаллы были сотворены богом раз и навсегда. В школьных учебниках кристаллами обычно называют твердые тела, образующиеся в природных или лабораторных условиях и имеющие вид многогранников, которые напоминают самые непогрешимо строгие геометрические построения. Во всех кристаллических веществах атомы, ионы, молекулы образуют симметричные ряды, сетки и решетки. Правильное повторяющееся расположение частиц обязательно для кристаллов, оно является их основной особенностью, отличающей их от не кристаллов. На вопрос, что же такое кристаллы, ответ таков: кристаллы - это вещества, в которых составляющие их частицы расположены строго периодически, образуя геометрически закономерную кристаллическую структуру.

С самых ранних времен человеческой культуры люди ценили красоту драгоценных камней, любили их за завораживающую красоту. Желали украшать себя ими как символами власти, престижа и богатства. Почитали драгоценные камни за приписываемые им магические свойства. Стремились владеть ими как финансовыми активами, имеющими высокую рыночную стоимость. В священных книгах разных религий имеются упоминания о драгоценных камнях: бриллиантах, рубинах, сапфирах, изумрудах, жемчуге.

Как образуются кристаллы? В глубинах нашей планеты находится магма, т.е. сложный раствор-расплав множества различных веществ. Дающий при остывании разные минералы с различным кристаллическим строением. Озера и моря – это природные лаборатории, в которых происходит рост кристаллов из растворов.

Как вырастить кристаллы дома? Существует несколько способов выращивания кристаллов.

Второй способ. Его суть заключается в том, что при постоянной температуре и давлении насыщенный раствор вещества, из которого нужно получить кристаллы, выпаривается.

Третий способ. Данный способ применяется в промышленности. Он основан на получении кристаллов из расплавов.

Выращиваем кристалл дома

Природа создала и продолжает создавать кристаллы минералов. Можем ли мы увидеть таинство роста кристаллов? Можем ли вырастить их сами? Да, конечно можем. И сейчас я расскажу, как это я сделала в домашних условиях.

Мне родители купила в Екатеринбурге набор «Волшебные кристаллы» - сапфировый кристалл. Я вырастила кристалл из этого набора, пользуясь приложенной инструкцией к набору.

Что же я заметила?

1.Первые кристаллы стали появляться в верхней части поверхности контейнера.

2. Кристаллы были такие маленькие, что их мне пришлось рассматривать под лупой.

3. По мере уменьшения жидкости в контейнере количество кристаллов увеличивалось.

4. Было удивительно наблюдать, как появляются кристаллы: они росли почему – то в одном одному им известном направлении.

5. Я выбрала один чуть больше кристалл, разрезала его на две маленькие кусочки и снова положила в контейнер, думая, что так я заставлю их расти в другом направлении. Они продолжали расти, как и раньше. Я выяснила, оказывается для кристаллов характерно свойство, которое называется анизотропностью, т.е. их свойства зависят от выбранного направления: скорость роста кристалла в одном направлении больше, а в другом – меньше.

Вот какой я вырастила кристалл (рис1, 2, 3)!

(7 до 20 января)

Рис.1

Рис. 2

Рис. 3

Выращивание кристалла из медного купороса.

В магазине «Садовод» я купила медный купорос, чтобы вырастить из него кристаллы. Сначала вырастила затравку: развела в горячей воде медный купорос (рис 4), приготовила небольшой объеме насыщенного раствора. Через два дня из выросших кристаллов (рис.5) выбрала покрупнее, привязала к ним нить, снова приготовила насыщенный раствор медного купороса, профильтровала Рис 4.

и опустила туда затравку. Так приготовила несколько стаканов и стала наблюдать, как растет кристалл.

Рис. 5

Вот что у меня получилось (рис 6).

Рис. 6

Здесь фотография самого большого кристалла медного купороса (рис.7)

Рис.7

Выращивание кристалла из поваренной соли.

Таким же способом я решила вырастить кристаллы из поваренной соли. Увы, здесь меня постигла неудача. Мне не удалось вырастить крупные кристаллы поваренной соли (рис.8), но я с интересом рассматривала получившиеся кристаллы под лупой, любовалась игрой света на гранях кристалла, и не теряю вырастить большой кристалл из этой соли.

Рис. 8

Заключение.

Выращивание кристаллов – увлекательное, интересное, захватывающее

занятие, которое требует терпения, аккуратности. Зачем я выращиваю кристаллы? У меня есть мечта: изготовить светильник из кристаллов (рис.9). Мне нужно для этого вырастить много кристаллов. Затем я припаиваю провода к светодиодам. Размещаю их между кристаллами, расположенными определенным образом, подключаю к батарее из гальванических элементов. Все выращенные кристаллы, чтобы они не высохли и не разрушились, я покрываю бесцветным лаком. Хочу так же вырастить Рис.9

кристалл с светодиодом внутри. В данный момент выращиваю кристалл из железного купороса.

Занимаясь данной работой, я узнала много интересного для себя о кристаллах, почувствовала себя волшебником и не переставала удивляться тому, что кристаллы растут. Я знаю, что все живое - дерево, растения, животные, человек и я, наконец, - все растет. И вот, кристаллы, они тоже как будто живые, растут, при этом растут в виде правильных симметричных многогранников. Это ли не чудо!

Литература.

1. Волшебный мир кристаллов. http://rainboway.info/volshebnyj-mir-kristallov/

2. Китайгордский А.И. Кристаллы. http://www.e-reading.by/bookreader.php/27544/Kitaiigorodskiii_-_Kristally.html

3. Кристаллы растут. http://de-ussr.ru/zemnaya-kora/lab-prirody/kr-ras.html