Krystaly doma – podrobný návod, jak vytvořit hladký krystal

Krystaly nás obklopují všude. Jíme je, chodíme po nich, používáme je k výrobě různých nástrojů a zařízení. Můžete provést zajímavý experiment a vypěstovat si je doma. Podívejte se na fotografie domácích krystalů, můžete získat velké i malé, průhledné i barevné exempláře. Vše záleží na vaší touze a trpělivosti.

Krystaly soli

Můžete zapojit děti do jednoduchého experimentu. Stačí vám sůl a voda. Není třeba používat žádná další činidla, takže se jedná o bezpečný proces. Je to fascinující aktivita a můžete každý den sledovat, jak se krystal postupně zvětšuje.

Příprava na experiment

Než začnete pracovat, rozhodněte se o místě, kde bude umístěna nádoba s krystalem. Během růstu nemůžete nádobu posouvat ani naklánět. Je lepší vzít mořskou sůl, protože neobsahuje cizí nečistoty.

Vezměte destilovanou vodu nebo ji převařte a přefiltrujte. Pro experiment můžete také použít běžnou kuchyňskou sůl.

Nelijte roztok do kovové nádoby. Začínající badatele zajímá, jaké krystaly si dokážou sami vyrobit.

Velikost krystalu závisí na délce trvání experimentu a objemu nádoby. Jako podklad se volí nit, drát, větvičky nebo kousek soli.

Pěstování

Vezměte půl sklenice vody, nalijte ji do hrnce. Poté dejte nádobí na oheň a přiveďte k varu. Pojďme se podívat, z čeho si můžete doma vypěstovat krystaly.

Vytvoření řemesla z kuchyňské soli bude trvat několik dní. Mořská sůl vytvoří krystal za 2 dny. Pokud zvolíte jodizovanou sůl, budete si na výsledek muset dlouho počkat.

Je nutné připravit nasycený roztok. Sůl se přidává do teplé vody, dokud se nepřestane rozpouštět. Připravte si nit jako základnu, na kterou přivažte malý krystal soli.

Lano by se nemělo dotýkat dna ani stěn nádoby. Druhý konec nitě je přivázán k tužce, která je umístěna na horní straně nádoby. Nyní je třeba sledovat růst.

Krystaly cukru

Sladké a barevné výrobky potěší děti. Pro jejich získání stačí použít návod na pěstování krystalů doma. Pro experiment potřebujete 2 hrnky vody, 5 hrnků cukru, dřevěné špejle, rendlík, průhledné nádoby, papír.

Nejprve si připravte cukrový sirup. Budete na něj potřebovat čtvrt sklenice vody a dvě lžíce cukru. Tuto směs dejte do hrnce na oheň.

Poté špízy jeden po druhém namočte do sirupu a poté posypte cukrem. Přípravky musí být dobře vysušené, je lepší je nechat až do rána.

Proces pěstování

Do hrnce nalijte 2 hrnky vody a postupně přidávejte 5 hrnků cukru. Roztok neustále míchejte. Pokud se cukr zcela rozpustil, sejměte sirup z plotny. Nechte ho 15 minut vychladnout. Z papíru vystřihněte kolečka. Měly by být větší než průměr nádob.

Abyste pochopili, jak správně pěstovat krystaly vlastníma rukama, musíte pečlivě prostudovat sled akcí. To vám pomůže dosáhnout požadovaného výsledku.

Vychladlý sirup nalijte do skleněných nádob, můžete do nich přidat potravinářské barvivo. Poté do sklenic vložte polotovary s papírovými kolečky. Špejle by se neměly dotýkat dna ani stěn. Rostoucí sladké krystalky budou trvat týden.

Krystal síranu měďnatého

Tento experiment vyžaduje přísné dodržování bezpečnostních opatření. Budeme potřebovat vodu, skleněnou nádobu a síran měďnatý. V obchodě si musíte koupit homogenní prášek jasně modré barvy. 100 g nasypete do sklenice a za stálého míchání zalijte horkou vodou. Získáme nasycený roztok, přefiltrujeme ho a dáme do lednice.

Druhý den vybereme největší krystal, připevníme ho na nit a vložíme do sklenice s přefiltrovaným roztokem.

Nádoba musí být zakryta papírem, aby se dovnitř nedostal prach. Proces růstu trvá několik týdnů. Poté krystal vyjmeme a nalakujeme ho bezbarvým lakem na nehty.

Závěr

Pěstování krystalů je fascinující proces. Pro dosažení vynikajícího výsledku je důležité dodržovat technologii. Pro procvičování si můžete koupit speciální sadu pro pěstování krystalů doma. Sladké výrobky si můžete vyzkoušet na domácím čajovém dýchánku.

V určitém bodě krystaly přestanou růst. Experiment můžete buď ukončit, nebo připravit další nasycený roztok a krystal do něj ponořit. Poroste ještě větší. Pěstování krystalů je zajímavý a vzdělávací proces.

Fotografie krystalů doma

Doporučujeme také zhlédnout:

• DIY leštění světlometů
• DIY lešení
• Ostřící nůž
• Anténní zesilovač
• Obnova baterie
• Mini páječka
• Jak vyrobit elektrickou kytaru
• Oplet volantu
• DIY svítilna
• Jak nabrousit nůž mlýnku na maso
• DIY elektrický generátor
• DIY solární baterie
• Mixér teče
• Jak odstranit zlomený šroub
• DIY nabíječka
• Schéma detektoru kovů
• Vrtací stroj
• Řezání plastových lahví
• Akvárium ve zdi
• Řezání do trubky
• Zasuňte do garáže vlastní ruce
• Triakový regulátor výkonu
• Dolní propust
• Věčná lucerna
• Pilníkový nůž
• DIY zesilovač zvuku
• Pletený kabel
• DIY pískovací stroj
• Generátor kouře
• Generátor větru vlastním rukama
• Akustický spínač
• DIY tavič vosku
• turistická sekera
• Vložky vyhřívané
• Pájecí pasta
• Police na nářadí
• Stiskněte z jacku
• Zlato z rádiových součástek
• DIY činka
• Jak nainstalovat zásuvku
• DIY noční světlo
• Audio vysílač
• Senzor půdní vlhkosti
• Geigerův počítač
• Dřevěné uhlí
• Wi-Fi anténa
• DIY elektrokolo
• Oprava faucetu
• Indukční ohřev
• Stůl z epoxidové pryskyřice
• Prasklina na čelním skle
• Epoxidová pryskyřice
• Jak vyměnit kohoutek pod tlakem

Přečtěte si také

• Jak plést pantofle na dvou pletacích jehlicích: jednoduché vzory a popis
• Leštění světlometů vlastníma rukama – efektivní metody pro leštění plastu a skla doma
• Lešení pro kutily: výkresy a schémata dřevěných a hliníkových rámových lešení
• Formy pro kutily – jak se vyrábí silikonová řemesla a dekorace (95 fotografií)
• Brousek na nože: jednoduchá zařízení a vytváření domácích strojů
• Registrace v Betboomu: jak si vytvořit účet a získat bonus
• Kozácká šavle: Umění tradice a řemeslného zpracování

Pěstování krystalů doma z různých chemických prvků je velmi vzrušující aktivita. Tento koníček nevyžaduje nijak zvlášť drahé látky, i když budete muset zásobit čas a trpělivost, ale o to zajímavější bude tento proces. Jak pěstovat krystal? Začněme od začátku.

Pravidla pro pěstování krystalů

Co jsou krystaly? Pevné útvary nacházející se hluboko v zemském nitru, jejichž molekuly a atomy jsou specificky uspořádány tak, aby tvořily trojrozměrnou krystalovou mřížku. Tvar krystalů je rozmanitý – ne nadarmo se jim říká „květiny kamenného světa“. Největší z nalezených útvarů byly objeveny v Mexiku. Jednotlivé vzorky krystalů sádry dosahují délky 15 m a šířky 1 m a v Jižní Dakotě byl nalezen krystal spodumenu (lithium-hlinitokřemičitanu) o délce 13 m a hmotnosti asi 90 tun. Některé krystaly jsou tak malé, že je lze vidět pouze mikroskopem. Japonským vědcům se dokonce podařilo natočit růst krystalu soli pomocí elektronového mikroskopu. Čistota těchto výtvorů přírody závisí na nečistotách dalších obsažených prvků; zajímavé jsou zejména průhledné krystaly, které ohromují svou „hrou“, lámáním světla. Ne nadarmo se říká „křišťálově čisté“ nebo „průhledné jako krystal“. Je třeba rozlišovat mezi dvěma pojmy – polykrystaly a monokrystaly. Rozdíl spočívá v tom, že polykrystaly se skládají z malých, různě orientovaných monokrystalů.

Za zmínku stojí, že pěstování krystalů je také celý vědecký směr. Existují různé metody a speciální drahá technická zařízení, pomocí kterých se tento proces realizuje. O tom bylo napsáno mnoho literatury, kterou lze nalézt na internetu. V našem článku si povíme o pěstování jednoduchých konfigurací doma pro vzdělávací účely.

Metody pěstování monokrystalů lze rozdělit do tří velkých skupin:

• z řešení;
• z tavenin;
• z plynné (parní) fáze.

Běžnou metodou pro vědecké účely pro získávání technicky důležitých krystalů je pěstování z tavenin. 70 % získaných vzorků je získáno touto metodou. Nás bude zajímat metoda získávání z roztoků.

Doma existují hlavně 2 způsoby pěstování:

1. odpařením rozpouštědla, ve kterém se požadovaná látka nachází;
2. změnou teploty roztoku, a to ochlazením.

Stručně řečeno, vezme se rozpouštědlo, například obyčejná voda, připraví se přesycený roztok, do kterého se vloží malý krystal (zárodek). Poté se použije jedna z výše uvedených metod. Nejrychlejší metodou je pomalé ochlazování roztoku. Tento popis je samozřejmě zobecněný – pro pochopení procesu. Před zahájením práce je nutné pochopit, že proces tvorby krystalů by měl probíhat v čisté nádobě. Je nutné dosáhnout použití co nejčistšího (filtrovaného) rozpouštědla. Důležité je také vyloučit různé vibrace a rušení třetích stran.

Kromě toho je nutné při provádění takových experimentů dodržovat bezpečnostní opatření:

• pracujte s rukavicemi a ochrannými brýlemi;
• po dokončení experimentů si umyjte ruce;
• při likvidaci odpadu dodržujte bezpečnostní opatření;
• vyloučit přítomnost dětí a domácích zvířat během experimentů;
• Uchovávejte experimentální materiály mimo dosah neoprávněných osob.

Zajímavost! Pro pěstování křemíkových krystalů pro výrobu polovodičových mikroobvodů se používají ultračisté místnosti. Čistoty se dosahuje speciální filtrací přiváděného vzduchu, laminárním rozložením jeho proudění v místnosti od stropu k podlaze (za cca 6 sekund), konstantní regulací teploty a vlhkosti. Zaměstnanci obsluhující technologické procesy jsou oblečeni ve speciálních oblecích (skafandrech), někdy s vlastním dýchacím systémem, který zabraňuje vniknutí vlasů a částic kůže na křemíkové destičky. Pro srovnání, čistá místnost třídy 1 používaná v takové výrobě je tisíckrát čistší než chirurgický operační sál. Faktor znečištění v takové místnosti při dýchání po kouření je 2-5, při vyndání kapesníku z kapsy 3-10 a při kýchání 5-20. Pro eliminaci vibrací mají takové místnosti vlastní základy proti vibracím a nejčastěji se nacházejí v oblastech s minimální seismickou aktivitou.

Co potřebujete k pěstování krystalů doma

Pěstování krystalů doma není složitý proces. V první řadě je třeba být trpělivý. Budete také potřebovat malou čistou skleněnou nádobu a výchozí chemický materiál, ze kterého se bude roztok vyrábět. Je nutné dodržovat teplotní režim a změna by měla být postupná bez náhlých skoků. Pro sledování zkušeností je vhodné vést si deník, kam se budou denně zapisovat záznamy. Tímto způsobem můžete analyzovat změny v čase a získat cenné zkušenosti. Vhodné materiály si můžete zakoupit v železářstvích prodávajících rostlinná hnojiva.

Jak rychle vypěstovat krystal z kuchyňské soli a vody

Získání krystalu ze soli, jak již bylo zmíněno, bude nějakou dobu trvat. Potřebujete vzít:

• čisté sklo malého objemu pro přípravu roztoku. Volba materiálu skla je důležitá, aby se zabránilo reakci solanky a aby bylo možné proces snadno sledovat;
• samotná kuchyňská sůl;
• tyčinka pro míchání výsledného roztoku;
• krystal soli jako zárodek;
• nit pro zavěšení semena pro rovnoměrné vytvoření polykrystalu;
• papírový filtr nebo ubrousek.

Dále nalijte do skleněné nádoby čistou, nejlépe destilovanou vodu pokojové teploty a za stálého míchání po malých dávkách přidávejte kuchyňskou sůl. Když je roztok nasycený, což lze určit podle zbytků soli na dně, je třeba zahřát náš solankový roztok. K tomu umístěte nádobu s roztokem do vodní lázně a míchejte, dokud se zbytek na dně zcela nerozpustí. Když se zbývající sůl rozpustí, je třeba zahřátý roztok po filtraci nalít do požadované nádoby, ve které bude krystal pěstován.

Po provedení jednoduchých manipulací přistoupíme k přípravě návnady. Za tímto účelem vybereme malý krystal soli a přivážeme ho na konec nitě. Druhý konec přivážeme k tyči, která nám umožní udržet náš krystal v zavěšeném stavu uprostřed nádoby s připraveným nálevem. Jako návnadu si můžete vzít malý plastový knoflík, který předem namočíme do nálevu a necháme uschnout.

Celá výsledná struktura, předem zakrytá papírem, aby se zabránilo vniknutí prachu a jiných nečistot, se z bezpečnostních důvodů a pro eliminaci vibrací umístí na nepřístupné místo a nechá se vychladnout. Poté do procesu vstupují „síly přírody“ a my stačí jen pozorovat a dělat si poznámky do deníku. Když se roztok odpaří a pro získání většího polykrystalu je přípustné připravit roztok stejné nasycenosti a přidat ho do nádoby. Krystal požadované barvy se získá ve fázi přípravy nálevu přidáním potravinářského barviva.

Jak vyrobit velký bílý krystal z mořské soli

Tvorba krystalu z mořské soli je podobná výše popsané metodě získávání soli. Pěstování velkého krystalu bude trvat déle. V tomto případě je nutné sledovat hladinu kapaliny, zabránit odkrytí vzorku a přidávat nový solankový roztok, jakmile se odpaří.

Pěstování krystalu ze síranu měďnatého

Pro srovnání se navrhuje pěstovat krystal ze síranu měďnatého dvěma způsoby.

K provedení tohoto experimentu budeme potřebovat síran měďnatý zakoupený v obchodě s hnojivy. Vezměte 2 samostatné nádoby o objemu maximálně 200 ml. Pro každou nádobu je nutné připravit roztok v poměru 43 g síranu na 100 ml vody. Naším úkolem: pozorovat tvorbu krystalů po dobu 15 dnů, zaznamenat rozměry vypěstovaného vzorku. V první nádobě bude krystal růst bez semínka, ve druhé se semínkem na niti.

Druhý den vyhodnotíme teplotní režim. Teplota našeho roztoku je 23 stupňů, což odpovídá pokojové teplotě okolního vzduchu. Nádoby jsou umístěny mimo dosah topných zařízení, tedy ve stejných podmínkách.

3. až 4. den se neobjevují žádné viditelné změny.

Pátý den se na povrchu roztoku objevil tenký povlak.

Při měření hladiny roztoku 6. den byl zjištěn pokles o 2 mm.

7. den pozorujeme pokles hladiny o 6 mm a výskyt suspendovaných látek.

Na začátku druhého týdne pozorujeme první známky tvorby krystalů. V 1. nádobě se na povrchu objevil tenký krystalický film. Ve 2. nádobě jsou krystaly viditelné na niti.

9. den hladina kapaliny klesla o 15 mm. Ve 2. nádobě došlo k patrnému nárůstu krystalů s výskytem nových útvarů na nich.

Desátý den se na dně 10 nádoby objevily dva malé výrůstky. V obou nádobách byl pozorován pokles hladiny o další 1 mm.

11. den probíhal proces sedimentace na stěnách nádoby. Na nitě se vytvořilo mnoho krystalů.

12. den byl povrch stěn 1 nádoby zcela pokryt plakem.

Po 13-14 dnech je v 1. nádobě pozorováno zvětšení velikosti krystalu (přibližně 8 mm). V 2. nádobě na závitu 5 mm. Experiment se blíží ke konci, očekáváme přirozené odpařování roztoku.

Nastal 15. den našich pozorování, abychom shrnuli výsledky.

V obou nádobách zůstalo přibližně 25-30 ml roztoku. V první se vytvořily 2 srůsty. První se skládala ze 4 plochých krystalů s jasně definovanými okraji, druhá z 5. Velikosti srůstů byly 2 * 1,2 * 0,3-0,8 cm a 1,8 * 1,7 * 0,4-0,8 cm. Na dně a stěnách byl viditelný sediment destiček o tloušťce asi 1 mm. Ve druhé nádobě se na nitě vytvořil polykrystal sestávající z monokrystalů různé orientace. Šířka byla asi 6 mm. Po celou dobu experimentu byly vedeny poznámky do pozorovacího deníku.

Jak získat krásné a barevné krystaly

Je velmi snadné dát krystalu určitou barvu. Ve fázi přípravy roztoku je nutné přidat potravinářské barvivo libovolné barvy. Sytost barvy bude záviset na množství přidaného barviva.

Je také možné natřít hotový krystal, ale malování hrozí ztrátou jeho průhlednosti.

Jak vypěstovat krystal z cukru

Pěstování polykrystalu z cukru je zábavná a chutná aktivita, protože po dokončení experimentu si s ním můžete pochutnat na přátelích na příštím čajovém dýchánku. Navíc je to bezpečné a poučné pro děti, přítomnost dospělých je nutná pouze při přípravě roztoku na sporáku.

Získávání krystalů cukru je podobné metodě formování vzorků ze soli, takže se podívejme na poměry a některé nuance přípravy. K tomu budete potřebovat 5 šálků cukru a 2 šálky vody. Jako předkrm si připravíme špízy, které je třeba nejprve ponořit do předem připraveného sirupu (1/4 šálku vody a 2 čajové lžičky cukru) a rovnoměrně posypat cukrem.

Pak začneme s přípravou roztoku. Do hrnce s vodou za stálého míchání na mírném ohni nalijeme 2,5 hrnku cukru. Po vmíchání první porce cukru přilijeme zbývajících 2,5 hrnku. Dosáhneme úplného rozpuštění cukru, vaříme sirup (5 minut). Sejměte ze sporáku a nechte 15-20 minut vychladnout. Po všech „kulinářských“ manipulacích nalijeme sirup do sklenic a do nich vložíme připravené špejle, které připevníme k papíru, kterým sklenici zakryjeme. Za týden získáme krásný cukrový krystal, kterým můžete pohostit své přátele. Chcete-li získat barevné krystaly, přidejte potravinářské barvivo ve fázi přípravy sirupu.

Ledkové krystaly

S metodou získávání krystalů ze zahřátých roztoků jsme se již seznámili, takže se omezíme na poměry. Vezměte 100 g ledku na 50 ml vody a v malé nádobě ho postavte na oheň. Po rozpuštění sedimentu roztok přefiltrujte a nechte ho vychladnout. Po ochlazení se začnou tvořit jasně bílé krystaly. Pro získání většího krystalu je třeba zvýšit množství roztoku. Čím pomaleji roztok chladne, tím lépe se krystaly tvoří.

Video „Krystaly z kyseliny citronové“

Závěrem bych vám chtěl popřát hodně úspěchů ve vašich experimentech a nezapomeňte dodržovat bezpečnostní opatření.