Jak vypěstovat krystal? Tuto otázku si dnes kladou nejen školáci, kteří dostali příslušný úkol z předmětu chemie, ale i někteří dospělí, kteří chtějí uvařit originální a chutnou dobrotu, cukroví. To vše bude probráno v materiálu tohoto článku.
Teoretické pozadí
Jak víte z lekcí chemie, krystalizace je proces změny konzistence látky. V důsledku toho se kapalina postupně mění v pevnou látku. Ke stejné přeměně může dojít u plynu a dokonce i u krystalů, které jsou schopny regenerace (tento jev se nazývá rekrystalizace). Aby se tak stalo, musí být splněny určité podmínky.
Za prvé, kapalina, ze které je nutné získat krystaly, nesmí být pouze homogenní látkou, ale také roztokem, a to ještě přesyceným. Co to znamená?
Abyste mohli vypěstovat krystal, jak to vyžaduje zadání z chemie, musíte vyrobit roztok, který obsahuje tolik krystalické látky, že už jenelze úplně rozpustit.
Recept na přesycený roztok
Tuto tekutinu lze snadno vyrobit následujícím způsobem. Do vroucí nebo velmi teplé vody by se mělo postupně přidávat určité množství cukru, soli nebo jiné rozpustné látky.
Když se přísada, která je vmíchána do tekutiny, začne usazovat na dně, můžeme říci, že cíle bylo dosaženo. Obvykle to vyžaduje 100% rozpouštědlo a 150-200% rozpustnost.
Obvykle je tento proces mnohem rychlejší, pokud je voda ohřátá do velmi horkého stavu. Ale je třeba si uvědomit, že nejčastěji při 80-90 stupních se rozpouštění zpomaluje, takže je třeba vzít tento faktor v úvahu a nepřivádět kapalinu k varu.
To je zajímavé
Zajímavé je, že pokud zvolíte vhodný teplotní režim pro rozpouštěnou látku, můžete dosáhnout takového efektu, že ani v nenasyceném roztoku látka zcela nezmizí. Můžete to udělat tak, že se podíváte na speciální tabulku, která je zpravidla uvedena v učebnicích chemie.
Jak se to stane? Faktem je, že krystalické látky, jako je cukr, se nejen rozpouštějí v kapalinách, ale také přecházejí zpět do pevného stavu. K tomu jsou zapotřebí tzv. „návnady“, tedy jejich malé částečky. Například cukr smíchaný s vodou se může okamžitě změnit na pevné skupenství a usadit se na zbývajících kouscích.
Je to proces rekrystalizace, který je základem experimentů s pěstovánímmalé oblázky z roztoků cukru, soli, modré vitriolu a tak dále.
Hygienické požadavky
Nejlepší je, když má amatérský chemik pokrývku hlavy a oči má chráněné brýlemi. Samozřejmě, že cukr, kuchyňská sůl nebo modrá vitriol mohou jen stěží způsobit významné poškození lidského zdraví. Všechna výše uvedená opatření slouží spíše k ochraně látek, které jsou potřebné k vypěstování krystalu z modrého vitriolu doma nebo z nějaké jiné látky.
Tuto okolnost vysvětluje skutečnost, že částice rozpuštěných minerálů se usazují na každém zrnu prachu nebo vlasu, které náhodně skončily v kapalině.
Zářivé krystaly
Jak si takové kameny vypěstovat doma? Pro ty, kteří mají o takový zážitek zájem, ale pochybují o svých schopnostech, jsou tu speciální stavebnice. Takové výhody se nazývají "Zářivé krystaly". Jak je pěstovat, je podrobně popsáno v návodu k této hře.
Stručně řečeno, krabice s položkami pro juniory Chemist obsahuje:
- 2 kusy kartonu,
- plastový stojan na ně,
- lahev chemické látky.
Jak vypěstovat krystal s touto sadou? Je třeba nainstalovat kusy lepenky do speciálního plastového stojanu a nalít roztok z láhve. Výrobci slibují, že za pár hodin se papír promění ve shluk krystalů bizarních tvarů.
Komentáře, které se nacházejí na různých stránkách, říkají, že pomocí datpříslušenství, můžete opravdu pěstovat velmi krásné oblázky, které však nepokrývají celý povrch papírových přířezů, ale zabírají pouze část jejich plochy. Vypěstovat krystal s takovou sadou je však poměrně snadné. Proto lze takovou příručku s jistotou doporučit školákům jako názorný materiál pro hodiny chemie.
S potravinářským kořením
Rozpočtovější možnost pro provedení vědeckého experimentu lze provést s obyčejnou kuchyňskou solí.
Existují dvě možnosti, jak toho dosáhnout. Chcete-li doma vypěstovat krystal ze soli, musíte si připravit následující věci:
- Obyčejné stolní sklo.
- Půllitrová plechovka.
- Pánev, nejlépe sm altovaná.
- Vlákno, preferováno vlnité.
- Facetová tužka.
- List papíru.
- Kus gázové látky.
- Sůl – 0,5 kg.
Jak již bylo zmíněno dříve, při zahájení tohoto experimentu je třeba dodržovat hygienické požadavky: veškeré nádobí musí být důkladně umyto, amatérští chemici musí mít na rukou gumové rukavice a nějakou pokrývku hlavy. Do hrnce nalijte dvě sklenice vody, je lepší, když je destilovaná, nebo alespoň převařená či filtrovaná.
Pokud jsou v něm nečistoty nebo skvrny, je nejlepší kapalinu scedit.
Poté, co je hrnec naplněn, je třeba jej pomalu položitoheň a přiveďte obsah na velmi horkou teplotu, ale ne k varu. Během zahřívání je třeba do vody postupně přidávat sůl: nejprve 250 gramů, a když se rozpustí, pak stejné množství.
Nebuďte překvapeni, když se v této fázi pokusu o vypěstování krystalu ze soli doma koření úplně nerozpustí ve vodě. To je přesně to, čeho by mělo být dosaženo. Naopak, pokud se sůl neusadila na dně v malém množství po nalití kila této látky do pánve, musíte přidat několik dalších lžic a tak dále, dokud nedosáhnete požadovaného výsledku. Na dně by měl být sediment. Když k tomu dojde, lze přípravu přesyceného roztoku považovat za dokončenou.
Je nutné sundat hrnec z ohně.
Filtrace vody
Tady se hodí půllitrová zavařovací sklenice, kterou bylo potřeba připravit předem. Jeho krk by měl být pokryt gázou složenou v několika vrstvách. Kapalina musí být filtrována přes tento filtr. Na povrchu gázy by měly zůstat krystalky nerozpuštěné soli. Když je toto hotovo, výsledný roztok lze nalít do standardního stolního skla. Poté přivažte nit k tužce. Uzel by měl být uprostřed papírnictví.
Musíte vyrobit nit takové délky, aby zabrala asi polovinu sklenice a v žádném případě to nevypadalo jako její dno. Dále byste ji měli spustit do vody a položit tužku na sklenici. Proto bylo nutné připravit fasetovanou tužku, a ne kulatou. Nádoba by měla být nahoře pokryta listem papíru, aby se dovnitř nedostal prach. Poté je nejlepší dát ho s celým obsahem na nějaké místo s dostatečně vysokou teplotou vzduchu. Pokud se experimenty provádějí v zimě, optimálním umístěním bude území poblíž baterie.
Je třeba pamatovat na to, že nit by se neměla dotýkat stěn skla, ale vždy být v klidném stavu. Aby nedocházelo k jeho kolísání, nemělo by se plavidlo přemisťovat na jiné místo, zvedat a tak dále. Pečlivě proto zvažte, kam sklo nejlépe umístit. Tato zkušenost může trvat až 2 měsíce, takže místo zážitku by se nemělo shodovat se vchodem do bytu.
Jak dlouho bude proces krystalizace trvat?
Zpravidla to trvá 2-3 týdny až 1-2 měsíce. Načasování závisí na koncentraci soli ve vodě (čím více, tím lépe) a na přesnosti dodržení všech pokynů.
Jaké chyby lze udělat? Pro pěstování krystalů pro děti je nutné, aby se do vody nedostal prach, nečistoty a jiné malé či velké částice. To může zpomalit růst krystalů na niti, protože jakýkoli vlas může být "návnadou" pro rozpuštěnou sůl. Pokud jsou tedy takové předměty ve vodě, krystaly porostou nejen na niti, ale také na nich. A vzhledem k tomu, že množství rozpuštěné soli ve sklenici je omezené, je nejlepší vyloučit možnost takových „konkurentů“.
Další chyba
Růst krystalů může být také pomalejší, než je požadováno, pokud se ohřátá voda rychle ochladí. Proto bylo řečeno, žesklo by mělo být umístěno v nejteplejším rohu bytu. Pokud se experiment koná v období roku, kdy nefunguje topný systém, pak lze nádobu na vodu zabalit do nějakého druhu husté látky.
Zkratka
Pokud student před pár týdny nebo měsíci dostal za úkol provést tento experiment, ale zapomněl udělat vše potřebné včas, pak v tomto případě existuje rada, jak vypěstovat krystal ze soli za 1 den. V takové situaci budete potřebovat stejný seznam potřebných věcí jako ve výše popsané možnosti. Jediný rozdíl je v tom, že množství roztoku by se mělo zdvojnásobit. Po několika hodinách je potřeba slanou vodu ve sklenici obnovit.
Tentokrát se krystal nevytvoří po celé délce vlákna, na "návnadě". Toto slovo znamená velký kus soli, který musí být upevněn na konci závitu. Vyberte si krystal, který lze uvázat. Nečekejte zázrak. Za jeden den vyroste jen malý kamínek. To však může studentovi ušetřit negativní hodnocení.
Existuje další způsob, jak rychle vypěstovat krystal. K tomu musíte nejprve připravit nepříliš silný solný roztok. Postup je následující: dvě sklenice koření je potřeba zalít čtyřmi sklenicemi vody. Tato směs se přivede k varu. Do ní se ponoří nit, která byla předtím přivázána k tužce výše popsaným způsobem. Po několika minutách pobytu v kapalině se nit ponoří do soli, aby na ní krystaly ulpěly v husté vrstvě. Poté se obrobek položíbaterii tak, aby co nejrychleji vyschla. Když uplyne 1 hodina, měla by být sebrána tužkou. Pokud se krystaly soli drolí, je nejlepší opakovat vše od začátku.
Pokud byl pokus úspěšný, položí se tužka na sklenici a obrobek se ponoří do roztoku připraveného podle receptury popsané v popisu předchozí metody. Za den se na niti objeví nové krystaly, které zakryjí ty, které na ní již byly. Ani zde nelze očekávat nadpřirozené velikosti kamenů.
Pomocí této metody však můžete svůj domácí úkol úspěšně dokončit. Po zvážení doporučení, jak rychle vypěstovat krystal ze soli, ale ve skromnějším měřítku, než je získáno s obvyklou verzí experimentu, můžeme přistoupit k popisu získávání kamenů z jiných látek. O tom bude materiál v dalších kapitolách tohoto článku.
Originální cukrovinky
Jak vypěstovat krystal? Tato otázka se může týkat nejen školáků připravujících se na hodiny chemie, ale i lidí zapálených do vaření. Samozřejmě velké krystaly vypěstované ze soli pravděpodobně nebudou užitečné při přípravě jakýchkoli originálních pokrmů, cukrové kameny jsou jiná věc.
Takové výrobky mohou sloužit nejen jako názorná pomůcka do školní výuky, ale také vhodné k jídlu jako originální domácí cukroví. Následující text proto bude hovořit o tom, jak vypěstovat krystal z cukru.
Příprava pamlsků
Pro tento účel nebudete potřebovat vlákno jako je totovyžadovala zkušenost se solí a nějakou dřevěnou hůl malé velikosti. Ideální na sendvičové špízy. Můžete použít i zmrzlinové tyčinky. Malé větve stromů, důkladně umyté, jsou také docela vhodné. Pokud je použijete, pak lízátka získaná krystalizací budou mít tvar, který opakuje obrysy tohoto přírodního materiálu.
V receptu, jak si doma vypěstovat krystal z cukru, bude uveden seznam ingrediencí pro tento účel v takovém množství, aby bylo možné vyrobit 5-6 domácích bonbónů.
Na výrobu kamenů tedy budete potřebovat půl kilogramu cukru, 2 hrnky vody, sm altovanou pánev, tyčinky (dřevěný základ na lízátka), 5–6 skleniček nebo skleniček (malé zavařovací sklenice jsou ideální na pro tento účel, ale bez štítků, protože je nutné proces sledovat přes průhledné stěny nádob).
Pár listů papíru se také bude hodit k pokrytí nádob s vyrostlými krystaly.
Nejprve musíte uvařit cukrový sirup. Za tímto účelem nalijte půl kilogramu cukru do vody v množství 2 sklenic, nalijte do sm altované pánve. Tento roztok je nutné vařit za míchání po dobu 20-25 minut. Nenechávejte sirup v ohni příliš dlouho. V opačném případě může zhnědnout. Když je sirup hotový, měli byste ho nalít do malých skleniček, skleniček nebo malých sklenic. Listy papíru, nastříhané tak, aby se daly nádoby uzavřít, se uprostřed propíchnou dřevěnými tyčemi. Mělo by být zajištěno, že tyto polotovary zdřevo pevně drží.
Vzhledem k otázce, jak z cukru vypěstovat krystal, stojí za to zdůraznit následující detail: sirup není třeba před naléváním do nádob filtrovat, protože se k tomu nehodí. Tato látka je dostatečně hustá, aby snadno prosákla gázou. Když se do nádob nalije sladká voda, zbývá je zakrýt papírem s dřevěnými tyčemi upevněnými nahoře. Bude trvat poměrně dlouho, než se na dřevěných přířezech objeví vrstva krystalů cukru.
Tento proces trvá několik týdnů. Výsledek však zpravidla plně ospravedlňuje naděje. Výsledná lízátka se dají použít jako samostatný cukrářský výrobek a lze pro ně také snadno vymyslet další využití. Například při podávání čaje jsou někdy umístěny vedle šálku. Nahrazují obvyklou lžíci cukru.
Jak vypěstovat krystaly doma za den z cukru? Lízátka nelze získat za tak krátkou dobu, ale můžete zkusit vypěstovat kámen na provázku, jak je popsáno v doporučeních pro výrobu podobných produktů ze soli.
Za tímto účelem uvařte sirup podle receptu, jak je uvedeno v této kapitole, na tužku uprostřed přivažte nit o takové velikosti, aby se nedotýkala dna sklenice. Poté by se psací potřeby měly umístit na stěny nádoby a nit by měla být ponořena do cukrového sirupu. Po několika dnech tato zkušenost přinese první výsledky. Na povrchu vlákna se vytvoří tenká vrstva krystalů.
Barevná lízátka
Pokud chcete, aby cukrovinky vyrobené tímto způsobem byly v různých barvách duhy, pak má smysl pořídit si sadu umělých barviv. V cukrovém sirupu, nalitém do několika nádob, musíte nalít obsah sáčků: každá sklenice má svou vlastní barvu.
Toto je jeden způsob, jak doma pěstovat krystaly s různými barevnými odstíny.
Přírodní pochoutky
Pokud se čtenář rozhodne připravovat takové sladkosti z přírodních produktů, pak lze sirup vařit na bázi šťávy. V tomto případě má výsledná cukrovinka nejen jasnou barvu, ale také bohatou ovocnou nebo bobulovou chuť.
Další rychlý způsob
Tento typ experimentu můžete udělat i vy, jak vypěstovat krystal z vitriolu. Tyto kameny mají tendenci růst mnohem rychleji než jejich slané protějšky a jsou krásnější díky své jasně modré nebo fialové barvě.
Abyste mohli vyrobit takový zázrak, můžete použít výše uvedená doporučení, jak si doma vypěstovat krystal ze soli. Jediný rozdíl je v tom, že místo vaření koření budete muset použít síran měďnatý. Tuto látku lze zakoupit v každém obchodě pro zahradníky a letní obyvatele, protože tento materiál slouží jako vynikající hnojivo.
Při implementaci této metody, jak si doma vypěstovat krystal, musíte pečlivě sledovat, že děti,přítomní na takových experimentech přijali preventivní opatření, protože v tomto případě by měli co do činění s chemickou látkou, která není zcela vhodná pro lidskou spotřebu.
Krystaly získané ze síranu měďnatého mají zpravidla bizarní tvary, protože v tomto případě většinou nejde jen o jejich tvorbu, ale o spojování několika kamenů mezi sebou. Obvykle proto připomínají stalaktity a stalagmity z horských jeskyní.
Závěr
Tento článek pojednává o tom, jak si doma vypěstovat krystal ze soli, modré vitriolu, cukru a pomocí speciální sady. Výsledný produkt lze někdy použít jako báječnou cukrovinku, která příjemně překvapí vaše rodinné příslušníky a hosty. Také takové získávání krystalů je tradiční školní úkol v chemii. Důležitou součástí článku je kapitola o tom, jak vypěstovat krystaly za den doma. Pokud dodržíte všechna doporučení, budou vaše experimenty jistě korunovány úspěchem. Hlavní věc je být trpělivý.
