VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Кристаллы
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Кристаллы, великолепный подарок природы, всегда привлекал внимание людей. Издавно люди делали украшения из кристаллов себе и для своих домов. Кристаллы это не только минералы или драгоценные камни.
Где же люди используют кристаллы? В строительстве, при производстве ювелирных изделий, часов, электронных приборов, в производстве компьютерной техники. Широка область применения кристаллов.
И тогда у нас возник второй вопрос.
Где же берут такое количество и такие разные кристаллы? В природе?
А может выращивают? Оказалось, что сейчас это очень важная отрасль промышленности, как же происходит процесс выращивания кристаллов? Для нас это очень актуальная тема, тема нашего исследования.
Оказывается частица соли или сахара - кристалл! Мы заинтересовались, что же такое кристаллы, чем они так привлекают людей и можно ли вырастить кристаллы самим и если можно, как же это сделать.
Цель исследования: изучение кристаллов. Изучение процесса роста кристаллов в домашних условиях.
Цель проекта: выращивание кристалла соли.
Задачи исследования:
ознакомиться и изучить литературу по данной теме;
ознакомиться со способами выращивания кристаллов;
изучить, освоить и применить методику выращивания кристаллов;
вести наблюдения за процессом роста кристалла.
Объект исследования:
кристалл поваренной соли.
Предмет исследования:
образование кристаллов в домашних условиях.
Гипотеза исследования:
возможность вырастить кристалл соли в домашних условиях.
Методы исследования:
ознакомиться и изучить литературу по данной;
анализ и разработка плана по алгоритму выращивания кристалла
в домашних условиях на основе изученной информации;
проведение эксперимента;
наблюдение за ростом кристалла.
Теоретическая часть
Кристаллы. Что за удивительное явление в нашей жизни?
Алмаз - самый твердый и самый редкий из природных минералов. Алмаз камень для украшений, камень для работы. Очень твердый кристалл. Благодаря его твердости его используют как "пилу" - распиливают камни. Алмазная пила -это большой (до 2-х метров в диаметре) вращающийся диск, по краям которого сделаны надрезы. Алмаз измельченный в порошок, смешанный с клейким веществом, втирают в эти надрезы. Этот диск, вращаясь с большой скоростью, быстро распиливает любой камень. Алмаз применяют при бурении горных пород, в горных работах, в граверных инструментах, делительных машинах, аппаратах для испытания твердости, сверлах для камня и металла вставлены алмазные острия. Алмазным порошком шлифуют и полируют твердые камни, закаленную сталь, твердые и сверхтвердые сплавы. Интересный факт, что сам алмаз можно резать, шлифовать и гравировать тоже только алмазом.
Рубин, сапфир.
Рубин и сапфир относятся к самым красивым и самым дорогим из драгоценных камней. Это тоже кристаллы. Кроваво-красный рубин и лазорево-синий сапфир - это "родственники", это один и тот же минерал - корунд, окись алюминия А12О3. А различия в цвете возникли из-за очень малых примесей в окиси алюминия: Так добавка хрома превращает бесцветный корунд в кроваво-красный рубин, а окись титана - в сапфир. Есть корунды и других цветов. Бурый, мелкий корунд - наждак, которым чистят металл, из которого делают наждачную шкурку. Корундом можно сверлить, шлифовать, полировать, точить камень, металлы. Из корунда и наждака делают точильные круги и бруски, шлифовальные порошки. А часовая промышленность работает на искусственных рубинах. На полупроводниковых заводах схемы рисуют иглами из рубинов. Рубин используют в текстильной и химической промышленности для вытягивания нити из искусственных волокон, из капрона, из нейлона.
Лазер., его луч лазера обладает огромной мощностью. Прожигает металл, используется при сварке, сверления отверстия в сплавах и даже алмазе. Эти функции выполняет лазер, с рубином, гранатом с неодитом. Кристаллы применяют и медицине. В глазной хирургии применяется чаще всего неодиновые лазеры и лазеры на рубине. Сапфир прозрачен, поэтому из него делают пластины для оптических приборов. Основная масса кристаллов сапфира идет в полупроводниковую промышленность.
Кварц.
Кремень, аметист, яшма, опал, халцедон, песок - разновидности кварца. Самая красивая разновидность кварца - горный хрусталь, т.е. прозрачные кристаллы кварца. Из прозрачного кварца делают линзы, призмы и детали оптических приборов.
Практическая часть
Мы, изучив тему, заинтересовались, а можно ли вырастить кристалл самим.
Решили провести эксперимент, чтобы подтвердить или опровергнуть нашу гипотезу. Изучив литературу, мы приступили к процессу выращивания кристалла соли.
П одготовка к выращиванию кристалла соли
Сначала развели раствор поваренной соли: налили воды в стакан и поставить его в емкость с водой 50°С - 60°С. Насыпали поваренную соль в стакан, перемешали. Стакан с водой стал нагреваться, а соль растворяться. При этом, при изучении литературы мы поняли, что температура воды не должна снижаться. Опять добавили соль и снова перемешали. Повторяли до тех пор, пока соль уже перестала растворяться и стала оседать на дно стакана. Мы получили насыщенный раствор поваренной соли. Кристаллик соли привязали на нитку, которую закрепили на стеклянной палочке, чтобы он не касался стенок стакана. Опустили кристаллик соли в стакан. Прошло несколько дней.
Мы наблюдали рост кристалла поваренной соли, кристалл постепенно увеличивался в размерах. Мы выяснили, что раствор должен быть насыщенным, то есть при приготовлении раствора на дне стакана всегда должна оставаться. Для проведения эксперимента нам понадобилось 100 мл воды и 55 г поваренной соли.
В ыращенный кристалл
Так же мы выяснили, что важно при растворении поваренной соли поддерживать постоянную температуру.
Заключение
Кристалл – имеет определенную форму и определенное количество граней.
Кристаллы широко применяются в практической деятельности человека.
Наша гипотеза подтвердилась: мы смогли вырастить кристалл поваренной соли в домашних условиях.
Практическая значимость
Кристалл поваренной соли, который мы вырастили мы показали в нашем классе, провели беседу о том, что такое кристаллы, зачем они нужны человеку.
Многие одноклассники заинтересовались методом выращивания кристаллов в домашних условиях, а мы, вдохновившись нашим успехом, обязательно попробуем вырастить другие кристаллы.
Список использованных источников
Занимательная химия. Выращивание кристаллов. Как вырастить кристалл [Электронный ресурс] Режим доступа http://www.kristallikov.net/page6.html (дата последнего обращения 04.04.2019)
Задачи по химии. Как вырастить кристалл из соли. [Электронный ресурс] Режим доступа http://zadachi-po-khimii.ru/zanimatelnaya-khimiya/kak-vyrastit-kristall-iz-soli.html (дата последнего обращения 04.04.2019)
http://domznaniy.ru/39-1-kak-vyrastit-kristall-v-domashnih-usloviyah.html
Химия. 11 класс: учеб. для общеобразоват. организаций: базовый уровень/Г.Е.Рудзитис, Ф.Г.Фельдман. М.: Просвещение, 2014, с.44.