VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Выращивание кристаллов в домашних условиях
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Однажды мы оставили дома на подоконнике стакан с растворённой поваренной солью и забыли про него. А через несколько дней мы с удивлением заметили, что вода испарилась и на стенках стакана появился белый налёт. Нам стало интересно, как так получилось. Мама сказала, что начался процесс кристаллизации. И тогда у нас возникло много вопросов:
-Что такое кристаллизация? Что такое кристалл? Где встречаются и как выглядят кристаллы? Можно ли вырастить кристаллы самим?
Я решил попробовать сам найти ответы на эти вопросы. Вот так и появилась тема моего исследования.
Когда мы слышим слово «кристалл», то первыми на ум приходят, скорее всего, яркие самоцветы: изумруд, кто-то вспомнит лиловый аметист, кто-то вишнёво-красный гранат, а кто-то горный хрусталь. В кристаллах есть что-то удивительное и завораживающее. Природные кристаллы очень красивы.
Изумруд Аметист Гранат Горный хрусталь
Меня заинтересовал вопрос: а что можем сделать мы, чтобы приобщиться к загадочному миру кристаллов? Интересно, возможно ли вырастить кристалл в домашних условиях без применения специальных приспособлений?
Цель работы: провести исследование по выращиванию кристаллов в домашних условиях.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
Собрать информацию о кристаллах.
2. Отобрать вещества, применяемые в быту, из которых возможно вырастить кристаллы.
3. Познакомиться с методами выращивания кристаллов.
4. Провести эксперимент по выращиванию кристаллов.
5. Обобщить информацию и оформить результаты.
Гипотезой моего исследования является предположение, что в домашних условиях действительно можно вырастить кристаллы.
Актуальность исследования состоит в том, что выращивание кристаллов – занятие увлекательное, простое и недорогое для тех, кто захочет этим заняться.
Практическая значимость исследования состоит в составлении презентации с фотографиями выращенных кристаллов, а также создание буклетов для ребят, которые хотели бы повторить наши опыты.
Объект исследования - это кристаллы.
Предмет исследования – выращивание кристаллов в домашних условиях.
Методы исследования: работа с источниками информации, наблюдение, эксперимент, фиксирование результатов.
Теоретическая часть.
Что такое кристалл?
Что же такое кристаллы? Кристаллы, в переводе с греческого языка, (krystallos) лёд. По данным энциклопедии, кристалл - это твердое тело. Кристаллы бывают естественного происхождения и искусственного, выращенные в специально-созданных условиях. И каждый человек, при желании может легко вырастить кристаллы у себя дома.
Кристаллы в нашей жизни. Применение кристаллов.
Оказалось, многие из самых обычных веществ вокруг нас, представляют из себя кристаллы. Мы встречаемся с ними повсюду и даже не подозреваем об этом.
Зимой во время лыжной прогулки мы часто любовались покрытыми инеем деревьями, внимательно рассматривали снежинки во время снегопадов. И на одном из уроков окружающего мира мы узнали, что и иней, и снежинки – это кристаллы, которые образовываются из паров воды.
И даже лёд на нашем катке, морозные узоры на окнах – это тоже кристаллы.
На кухне - едим кристаллы, например, соль или сахар.
Мы лечимся кристаллами – лучи от кварцевой лампы используются в медицине для дезинфекции.
Люди научились выращивать искусственные кристаллы рубины. Используют их для изготовления ювелирных украшений и в часовых механизмах.
Выращивают и самые твердые на свете кристаллы алмазы. Сегодня алмаз не камень-украшение, а в первую очередь камень-работник. Благодаря своей исключительной твердости алмаз играет огромную роль в технике. Алмазными пилами распиливают камни.
Выводы:
«Кристалл» в переводе с греческого языка означает «лёд».
Кристалл – это твердое состояние вещества.
Мир кристаллов разнообразен.
Кристаллы нашли большое применение в науке и технике.
Практическая часть.
Итак, стало ясно, что кристаллы – это поразительные создания природы. Они могут иметь яркие цвета, гладкие грани и выглядят так, как будто их кто-то специально вырезал, отшлифовал и раскрасил…
Нам стало интересно, а из чего ещё могут образовываться такие кристаллы? Можно ли такую красоту вырастить дома? Чтобы найти ответ на этот вопрос: в интернете мы нашли несколько вариантов выращивания кристаллов в домашних условиях из соли, сахара, медного купороса, а таких как рубины и алмазы, к сожалению, нет.
Определив методы исследования, провели работу по выращиванию кристаллов в домашних условиях.
Для всех трех экспериментов нам понадобились: горячая дистиллированная вода, 3 пол-литровые банки, столовые ложки, карандаши, шерстяные нитки.
2.1. Выращивание кристаллов поваренной соли.
Для эксперимента мы взяли кипяченую воду, остудили ее немного, и налили в банку. Затем с помощью столовой ложки начали добавлять в воду поваренную соль. Делали это до тех пор, пока она перестала растворяться (примерно 25 столовых ложек).
Процедили раствор, чтобы не осталось соринок.
На карандаш привязали нитку, на ее конец приклеили крупный кристаллик соли. Это называется «затравкой» - на нее лучше будут нарастать кристаллы. Опустили нитку с затравкой в воду так, чтобы она не доставала дна.
Поставили раствор охлаждаться. Чем медленнее он будет остывать, тем крупнее получаются кристаллы. Банку поставили на полку шкафа подальше от сквозняков и накрыли листом бумаги.
Через 7 дней у нас получилось вот что: мы наблюдали, что веревочка начинает обрастать кристаллами. Они имеют форму кубиков, склеенных между собой.
Через 14 дней кристаллы выросли не только в воде на ниточке, но и образовались на внутренней поверхности банки, там, где испарилась вода.
И, наконец, через месяц у нас вырос настоящий кристалл из поваренной соли.
Вывод: кристалл соли растет за счет нарастания на него из водного раствора соли других кристаллов.
2.2. Выращивание кристаллов из сахара.
Кипячёную воду немного остудили, налили в банку и стали насыпать сахар до тех пор, пока он не перестал растворяться. Раствор процедили через фильтр. Остудили раствор.
К карандашу привязали веревочку, смочили её и обваляли в сахаре. Погрузили в раствор и поставили его в место, где нет сквозняков.
Через месяц веревочка стала немного обрастать кристаллами.
Кристаллы сахара растут очень медленно, поэтому лишь через 2 месяца кристаллы из сахара выглядели так:
Выводы: Кристаллы сахара растут намного медленнее, чем кристаллы соли. Они очень хрупкие.
2.3. Выращивание кристалла медного купороса.
Для выращивания кристалла медного купороса необходим порошок медного купороса, стеклянная банка, горячая вода, одноразовая пластиковая ложка. Основой для кристаллизации стала медная проволока, которую мы зачистили наждачной бумагой.
Так как медный купорос применяют в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями и болезнями растений, то он очень токсичен. Поэтому я работал в перчатках и маске под контролем мамы.
В горячую воду по ложке добавляем порошок медного купороса. Чтобы порошок полностью растворился, жидкость постоянно помешиваем. Медную проволоку прикрепили на карандаш и поместили в жидкость.
После этого банку накрыли листом бумаги и убрали на полку и не трогали.
При росте кристалла нельзя его перемещать и взбалтывать воду!
Спустя месяц вся жидкость из банки испарилась, получились вот такие кристаллы. Я их вынул и покрыл бесцветным лаком для блеска.
Вывод: кристалл медного купороса растет быстрее соли, сам кристалл очень красивый с чёткими гранями.
Заключение
Мы узнали, что кристаллы очень полезны для человека. В некоторых случаях без них не обойтись. Например, если нужно разрезать камень, не обойтись без алмаза, а если нужно сделать часы, то не обойтись без рубина.
Кристаллы растут в насыщенном растворе при постепенном испарении жидкости. Чем насыщеннее раствор, тем быстрее растут кристаллы. Кристаллы медного купороса растут быстрее, чем кристаллы соли. Кристаллы сахара растут медленнее всех. Весь процесс у нас занял от одного до двух месяцев.
Кристаллы можно выращивать разного размера.
Наши наблюдения мы обобщили в таблице:
Особенности кристаллизации
|
Вид кристалла |
Скорость роста |
Размеры |
Форма |
Хрупкость |
|
Сахар |
Медленная |
1 мм за 2 месяца |
Форма склеенных кубиков |
Очень хрупкий |
|
Соль |
Средняя |
3 мм за 1 месяц |
Форма склеенных кубиков |
Хрупкий |
|
Медный купорос |
Высокая |
30 мм за 1 месяц |
Неправильная форма в виде камня |
Прочный |
Кристаллы капризны, требуют бережного к ним отношения, соблюдения рецепта и температуры раствора. В противном случае, кристалл, который долго и терпеливо выращивали, может за несколько секунд исчезнуть у нас на глазах.
Но если всё выполнено правильно и бережно, то выращенные кристаллы порадуют вас своей красотой, формой и размерами!
Выводы:
В результате исследования наша гипотеза подтвердилась: кристаллы можно получить из некоторых веществ в домашних условиях, только нужно знать способы их выращивания.
Мы вырастили кристаллы из поваренной соли, сахара и медного купороса.
Мы планируем провести эксперимент по выращиванию кристаллов соли разных цветов, а также постараемся сделать из сахара кристаллы-леденцы на палочках и угостить наших одноклассников.
Сделаны буклеты с инструкцией по выращиванию кристаллов в домашних условиях (Приложение 1 и Приложение 2).
Список использованной литературы
Википедия http://ru.wikipedia.org/wiki/E519
Геология Земли http://www.geologiazemli.ru/articles/112
Корбел П.,Новак М. Минералы. Иллюстрированная энциклопедия, 2002 г.
Кристаллов.NET http://www.kristallov.net/mineraly.html
Мир кристаллов http: //www.mirkristallov.com/
Сайт http://zircon81.narod.ru/Krystalls.html Выращивание кристаллов – Физико-химический эксперимент
1. Для эксперимента возьмите кипяченую воду, остудите ее немного, и налейте в банку. Затем с помощью столовой ложки добавляйте в воду поваренную соль. Делайте это до тех пор, пока она перестанет растворяться (примерно 25 столовых ложек).
2. Процедите раствор, чтобы не осталось соринок.
3 На карандаш привяжите нитку, на ее конец приклейте крупный кристаллик соли. Это называется «затравкой» - на нее лучше будут нарастать кристаллы. Опустите нитку с затравкой в воду так, чтобы она не доставала дна.
Поставьте раствор охлаждаться. Чем медленнее он будет остывать, тем крупнее получатся кристаллы. Банку поставьте на полку шкафа подальше от сквозняков и накройте листом бумаги.
Примерно через 7 дней ваша веревочка начнет обрастать кристаллами. Они имеют форму кубиков, склеенных между собой.
Приложение 1
Через 14 дней кристаллы вырастут не только в воде на ниточке, но и образуются на внутренней поверхности банки, там, где испарилась вода.
И, наконец, через месяц у вас вырастет настоящий кристалл из поваренной соли.
ЖЕЛАЕМ УДАЧИ!!!
Удивительный мир кристаллов
Выращивание кристаллов поваренной соли в домашних условиях
Для выращивания кристалла медного купороса необходим порошок медного купороса, стеклянная банка, горячая вода, одноразовая пластиковая ложка. Основой для кристаллизации может быть медная проволока, которую нужно зачистить наждачной бумагой.
2. Так как медный купорос применяют в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями и болезнями растений, то он очень токсичен.
Поэтому работать нужно в перчатках, маске и под контролем взрослых!
взрослых!
В горячую воду по ложке добавьте порошок медного купороса. Чтобы порошок полностью растворился, жидкость постоянно помешивайте. Медную проволоку прикрепите на карандаш и поместите в жидкость.
После этого банку накройте листом бумаги и уберите на полку и не трогайте.
При росте кристалла нельзя его перемещать и взбалтывать воду!
Спустя месяц вся жидкость из банки испарится, получатся вот такие кристаллы. Вынимайте кристаллы и покройте их бесцветным лаком для блеска.
Приложение 2.
ЖЕЛАЕМ УДАЧИ!!!
Техника безопасности
при работе с медным купоросом
Защитить органы дыхания маской, руки – перчатками.
По окончании работы вымыть руки с мылом.
ПОМНИТЕ!!!
Это химический реактив, поэтому работать с ним детям лучше под наблюдением взрослых !!!
Удивительный мир кристаллов
Выращивание кристаллов медного купороса в домашних условиях