Activitatea științifică pe această temă - creștere cristalină, rețeaua socială de educatori

„Aproape toată lumea este cristalin.

Lumea este într-un cristal si sa

, legi simple solide "

Academicianul AE Fersman

În această vară cu familia mea, m-am dus la celebra peșteră New Athos. Am fost lovit de frumusețea uimitoare a formării sinterizat: stalactite, stalagmite și stalagmaty. Și mama mea și am adunat o colecție de „pietre de energie“ Publicarea DeAgostini. Îmi place să ia în considerare aceste roci. cristalele formate de forțe naturale - Mama a spus totul. Dar omul însuși poate să crească cristale. Am devenit foarte interesat de modul în care acest lucru poate fi făcut, și am decis să încerc să crească cristal în sine.

Obiectul cercetării mele este studiul cristalelor și metodele lor de cultivare.

Scopul cercetării mele: cresc cristale la domiciliu.

• se familiarizeze cu literatura de specialitate și popular pe acest subiect
• să învețe tehnicile de creștere a cristalului
• întâlni cristale de soiuri
• știu cât de importante sunt cristalele în viața unei persoane

Testele Ipoteze utilizate: formarea cristalelor depinde de condițiile ambiante, în special temperatura.

1. Partea principală

1.1. Ce este de cristal

Crystal - o stare solidă a materiei. Are o anumită formă și un anumit număr de margini datorită dispunerii atomilor lor. Toate cristalele de o singură substanță au aceeași formă, deși ele pot fi de dimensiuni diferite.

În natură, există sute de substanțe care formează cristale. Apa - una dintre cele mai comune. Congelarea apa este transformat în cristale de gheață sau fulgi de zăpadă.

Cristalele minerale sunt formate, de asemenea, în procesele specifice formatoare de rocă. cantități uriașe de rocă adâncă subteran fierbinte și topit reprezintă de fapt soluții minerale. Când greutatea acestor rocă lichidă sau topită sunt împinse la suprafață, acestea încep să se răcească.

Ele sunt răcite foarte lent. Mineralele sunt transformate in cristale atunci cand lichidul fierbinte se deplasează dintr-o stare rece într-o formă solidă. De exemplu, roca de granit conține cristale de minerale, cum ar fi cuarț, feldspat și mică. Milioane de ani în urmă a fost o masă topită de minerale de granit în stare lichidă. În prezent, masa disponibilă de rocă topită în scoarța terestră, care se răcește lent pentru a forma cristale de diferite tipuri.

Cristalografie - știința nu este nouă. La originile sale este în valoare de MV Lomonosov. Acest lucru se ocupa de știință cu studiul cristalelor, structura lor, forma, proprietățile fizice și chimice, sa născut în adâncurile mineralogie, și a fost mult timp o parte integrantă a acesteia. Toate legile de bază ale cristalografie au fost descoperite pe minerale. După aceea, cristalele devin obiectul unor fizicieni intens de studiu, chimiști, biologi si chiar matematicieni. Ea ocupă un loc independent în domeniul științei, adiacente multe domenii ale cunoașterii și îmbogăți propriile metode teoretice și experimentale, precum și tehnicile lor de împrumut pentru continuarea studiilor în profunzime a cristalelor. In cristalul de minerale ne apare în forma cea mai perfectă, care evocă un sentiment de frumusețe.

Cuvântul „cristal“ provine de la „kristallos“ greacă - gheață. Starea cristalină a materiei - una dintre proprietățile fundamentale ale materiei. Crusta este de 95% din cristale. Numărul copleșitor dintre ele au trecut testul timpului, ne-am adapta la condițiile, acesta a fost folosit de către om. Cristale ne înconjoară peste tot.

Pentru a înțelege ce un cristal este mic pentru a admira frumoasele cristale de cuarț și topaz în Muzeul de Mineralogie, un pic Marvel de zapada asteriscuri iarna pe un fundal întunecat al mânecile, puțin văzut în nisip de zahăr spumante ca un diamant, cristale mici de zahăr, - este necesar să se crească cristale, examineze viața lor.

Toată lumea știe că oamenii au învățat mult timp să crească cristale artificiale - rubine. Și utilizarea lor pentru fabricarea de bijuterii și ca suporturi pentru piese rotative în mecanismul de ceas. Și să crească cel mai greu din cristale lume - diamante.

Este posibil să se distingă cristal artificial de la natural? Aceasta este întrebarea. Ei bine, de exemplu, diamante sintetice este încă inferioară naturală de calitate, inclusiv în strălucire. Bijuterii cu diamante artificiale nu produce bucurie, ci pentru a fi utilizate în tehnica acestea sunt destul de potrivite, să acționeze în acest sens, pe picior de egalitate cu naturale. Din nou, specialiștii de creștere obraz (așa numitele chimiști, cristalele cresc artificial) au cultivat cel mai subtire cristal ac având o rezistență extrem de ridicată.

Cultivarea cristale noi atribuite meșteșugurile din materiale naturale. De ce? Și cine ar argumenta că sarea nu este un material natural?

1.2. Formele de cristal și metodele de producție a acestora

Cristalele pot avea dimensiuni diferite. Unele minerale formează cristale care se poate vedea doar cu un microscop. Alții formează cristale, care cantaresc cateva sute de lire.

Cristalele pot fi sub formă de diferite baze de prismă, care poate fi un triunghi echilateral, un pătrat, un paralelogram și un hexagon.

Există trei moduri de formare a cristalelor: cristalizarea din topitură din soluție și din faza gazoasă. Un exemplu de cristalizare a topiturii este formarea gheții de apă (pentru apă - se topește gheața), precum și formarea de rocă vulcanică. Exemplul cristalizare dintr-o soluție în natură - pierderea a sute de milioane de tone de sare din apa de mare. La gazul de răcire (sau de vapori) electric forțe de atracție combină atomi sau molecule în materialul solid cristalin - astfel format fulgi de zăpadă.

Cele mai comune metode sunt cristale care cresc artificiale din soluție și cristalizarea dintr-o topitură. In primul caz, cristalele cresc din soluția bogată prin evaporarea lenta a solventului sau prin scăderea temperaturii lent.

Dacă substanța solidă este încălzit, se duce într-o stare lichidă - se topesc. Dificultatea cristalelor cresc din topituri sunt asociate cu un punct de topire ridicat. De exemplu, pentru a se obține un cristal de pulbere rubin pentru a topi alumina, iar pentru acest lucru trebuie să fie încălzit la o temperatură de 2030 ° C

1.3. Utilizarea de cristale

Cristalele au o frumusete uimitoare, așa că din moment ce cele mai vechi timpuri folosite pentru a face bijuterii. Dar nu numai. Utilizarea cristalelor în știință și tehnologie sunt numeroase și variate, acestea au jucat un rol important în numeroase inovații tehnologice ale secolului 20. Iată câteva exemple.

Cel mai greu și mai rar de minerale naturale - diamant. Datorită durității sale excepționale de diamant joacă un rol imens în domeniu. Ferstrau de diamant tăiat pietre. Diamond are o importanță extraordinară în foraj de roci în minerit. Instrumentele de gravură, mașini de divizare, mașini pentru încercări de duritate, burghie pentru piatra si inserat de metal vârful de diamant. Diamond praf este la sol și pietre dure lustruite, din oțel călit, tare și aliaje extradure. Diamond în sine poate fi tăiat, poloneză și sapi, de asemenea, numai de diamant. Cele mai importante piese de motor în procesul de fabricație de automobile și avioane sunt tratate cu freze de diamant și burghie.

Rubin și safir sunt printre cele mai frumoase si mai scumpe bijuterii. Sânge rosu rubin și safir azuriu albastru - aceasta este același mineral - corindon, alumină Al 2 O 3 în diferența de culoare a avut loc impurități datorate foarte mici.

Modest, corindon greu de definit maro, opac, fin - Emery, care curăță metalul folosit pentru a face pânză Emery. Corindon cu toate soiurile sale - este una dintre cele mai grele pietre din lume, cel mai greu după diamant. Corindon poate fi găurit, șlefuit, polizat, ascutit piatra si metal. Corindon și Emery face roți și bare de rectificat, pulberi de rectificat.

Întreaga industrie ceas lucrează la rubine artificiale, sunt, de asemenea, utilizate în industria textilă și chimică.

New Life rubin - un laser sau un generator cuantic optic (cu laser). În 1960. primul laser Ruby a fost creat. Sa dovedit faptul că cristalul rubin amplifică lumina. Laserul strălucește mai luminos decât o mie de sori. Operatia de ochi este tot mai folosit în toate lasere rubin.

Sapphire este transparent, astfel că se face o placă pentru instrumente optice. Cea mai mare parte a cristalului safir este în industria de semiconductori.

Flint, ametist, jasp, opal, calcedonie - toate soiurile de cuarț. Boabele fine de formă nisip de cuarț. Și cel mai frumos, cel mai minunat varietate de cuart - aceasta este piatra de cristal, și anume, cristale de cuarț transparent. Prin urmare, un cuarț transparent face lentile, prisme și alte detalii ale dispozitivelor optice.

proprietăți electrice în special uimitoare de cuarț. Dacă comprima sau întinde cristal de cuarț, apar sarcini electrice pe fețele sale. Acest efect este utilizat pe scară largă pentru redare, înregistrare și transmite sunet.

Tehnica a constatat de asemenea, aplicarea polaroid materialul policristalin.

Polaroid - un film transparent subțire, umplut în întregime cu cristale mici aciculare de material transparent. Polaroid stinge strălucirea luminii reflectate, lăsând restul lumii. filme Polaroid utilizate în ochelarii polarizatoare. Ele sunt indispensabile pentru exploratori polari, care trebuie să se uite în mod constant la lumina soarelui orbitoare reflectată de zăpadă câmpul de gheață.

ochelari Polaroid pentru a ajuta la prevenirea coliziunilor din sens opus, mașinile care apar adesea din cauza faptului că luminile de mașini din sens opus orbească șoferului, și el nu vede această mașină.

Lista de aplicații de cristale suficient de lungi cresc continuu.

2. studiu al

2.1. Pregătirea pentru a rula experimentul

Creșterea cristalului este cu adevărat o experiență interesantă, și, probabil, cel mai simplu, accesibil și la prețuri accesibile pentru majoritatea farmaciilor începători, siguranță maximă în ceea ce privește siguranța, ceea ce este important pentru cei care efectuează experimente la domiciliu. Atentă pregătire și execuție abilități de a perfecționa capacitatea de a gestiona cu precizie materialele în mod corespunzător și de a organiza planul său de lucru.

Ce trebuie să știți și să ia în considerare:

• cristale de substanțe solubile în apă sunt foarte sensibile la schimbările de temperatură puternice;
• cristal în creștere de utilizare numai soluții proaspăt preparate
• cristalele cresc cât mai mult posibil în mod corect, cristalizarea trebuie să meargă încet la substanțe incolore, a căror cristal trebuie să fie transparente ca sticla, rata de creștere apare mai vizibil - cu creșterea rapidă a cristalelor devin tulbure
• orice impuritate în soluție ar putea fi includerea în defectul de cristal sau să fie o sursă de
• că nu există nici o acumulare de pe firul, firul trebuie să fie subțire, fără fire, și trebuie omisă în soluția însămânțată la 5-7 ° C mai cald decât temperatura camerei. Acest fir are timp să se înmoaie în soluție și „fuzioneaza“ cu sistemul într-o singură unitate.

Echipamentele și siguranța necesare.

• veselă - cupe cu fund plat, de mari dimensiuni, cutii de conserve;
• baie de apă (la domiciliu ar putea fi un vas vechi și electrice);
• , filet grosier durabil (aceste excrescențe cristaline mici) subțiri;
• hârtie de filtru (poate fi orice non-sized cu hârtie subțire, hârtie sugativă, șervețele, hârtie igienică) sau lână sterilă curat de bumbac;
• detalii suplimentare care sunt necesare în performanță vor fi enumerate în continuare (bete pâlnii, sticlă, lemn sau plastic, etc.);

sulfat de cupru este o substanță periculoasă, astfel încât atunci când lucrați cu el, trebuie să utilizați echipament de protecție: mănuși de cauciuc, ochelari de protecție. După muncă, mâinile și fața trebuie spălate cu apă și săpun

Pentru a creste cristalele, se prepară mai întâi o soluție saturată de sulfat de cupru: într-o apă foarte fierbinte, dar nu fierbe, se toarnă sare atâta timp cât nu se mai dizolvă. Soluția rezultată a fost filtrată.

Hung pe un fir de băț insamantate (cristale mici), astfel încât acesta sa scufundat în soluție, dar nu atinge partea de jos. Fir, deasupra încărcăturii, uns cu vaselina.

Puneți soluția a fost răcită în trei locuri diferite, cu condiții diferite: bateria (temperatura de aproximativ 35 de grade) pe masa la temperatura camerei (aproximativ 23 de grade) și un dulap cămară sub prag (temperatura de aproximativ 10 grade). Mai lent se va răci, se obțin cristale mai mari. Pe partea de sus a sticlei cu o soluție de a închide hârtia, astfel încât să nu cadă particule de praf. A doua zi, un fir a dobândit cristale. În continuare, trebuie doar să monitorizeze nivelul băncii a soluției: cristal trebuie să fie întotdeauna în soluție.

Cristalele cresc într-o săptămână, dar ele se pot dezvolta și durează mai mult. Puteți regla creșterea lor prin eliminarea creșteri inestetice. Acest lucru se face cu un cuțit, ușor răzuire inutile. Sau pune într-o soluție nouă. fețele de educație poate fi oprită, dacă lubrifiate cu vaselina. Când cristalele iau forma pe care dorim să le îndepărtat din soluție, se lasă să se usuce și acoperite cu lac. Dacă acest lucru nu se face în termen de câteva zile, acestea vor fi distruse.

Ia o lingura de sare. De asemenea, se prepară o soluție saturată, filtra și puse în diferite condiții.

Acțiuni similare sunt efectuate cu sare de mare.

2.3. Rezultatele studiului

Ca rezultat al experimentelor, am găsit:

1. La temperaturi diferite, formarea cristalelor are loc în mod diferit. La temperaturi mai ridicate, răcirea soluției se produce lent și cristalul format formă regulată mai mare și mai mult. Acest lucru se datorează faptului că soluția este vaporizat mai rapidă și particule de material depus pe cristal. La temperaturi scăzute, se formează cristale neregulate, în formă de ace, cu o multitudine de colțuri ascuțite. Acest lucru a fost confirmat în trei serii de experiment.

2. substanțe diferite formează cristale cu o viteză diferită. cristalele de sulfat de cupru s-au format in ziua urmatoare, iar cristalele de sare a trebuit să aștepte o săptămână.

3. De asemenea, diferite substanțe forma cristale de diferite forme. cristalele de sulfat de cupru rombică forma. Și sarea sub forma unui dreptunghi, în care cristalele sunt mai mari la sarea de mare.

4 poate schimba forma în soluția înlocuind fațetele cristal construirea adăugări. Și dacă noua soluție are o concentrație mai mică, cristalul se poate dizolva cu totul.

Studiul cristalelor mi-a permis să învețe nu numai cum să lucreze cu literatura de specialitate, dar, de asemenea, să învețe cum să crească cristale de ei înșiși la domiciliu.

În opinia mea, scopul lucrării realizate. Studiile îmi permit să ia în considerare ipoteza corectă. Temperatura mediului ambiant afectează creșterea și forma cristalelor.

Cristalele cresc din cauza particule ale unei substanțe, în soluție, atras de cristal cu rezistențe diferite în direcții diferite: într-o direcție în care sunt atrase mai mult altor mai slab. Prin urmare, într-o singură direcție tinde particule mai mari și cu o față de cristal crește mai repede în cealaltă, opus încet, prin care se transformă o anumită formă cristalină.

Aș dori să fac următoarea generalizare:

Cristale - e frumos, se poate spune pentru unele miracol, ele atrag; Ei spun „omul scartaie la suflet“ al cui suflet pur. Crystal - reprezintă lumina strălucitoare, ca un diamant ... Și vorbind de cristale cu o atitudine filosofică, putem spune că acest lucru este un material care este un intermediar între cei vii și materia nonliving. Cristalele pot să apară, să crească vechi, pentru a rupe în jos.

Lista literaturii second-hand