Uyda kristall etishtirish mumkinmi? Keling, bu savolga javob topishga, tajribani o‘tkazish usullarini taklif qilishga birgalikda harakat qilaylik.
Tabiatda turli shakl va oʻlchamdagi kristallarni uchratish mumkinligini juda yaxshi bilamiz. Qishda qor parchalari derazalarni, daraxt shoxlarini bezatadi. Ba'zi kristallar ma'lum organizmlarning chiqindi mahsulotidir.
Kirish
Masalan, kristalllarning o'sishi qobiqqa tushgan mollyuskalarga xosdir. 5-10 yildan so'ng unda o'zining tashqi ko'rinishi va o'ziga xos yorqinligi bilan betakror go'zal marvarid hosil bo'ladi.
Safir, yoqut, olmos va boshqa qimmatbaho toshlarni kristall deb hisoblash mumkin. Tabiiy kristallarning sanoat, fan, elektronika, optikadagi ahamiyati katta.
Uyda kristall etishtirish - tadqiqotchi kimyogarlar uchun qiziqarli mashg'ulot. Bu xavfsiz, shuning uchun u hatto boshlang'ich sinf o'quvchilari uchun ham mos keladi.
Pik tayyorgarlik, puxta bajarish orqalieksperiment o'tkazish, tajriba o'rnatish ko'nikmalarini shakllantirish va rivojlantirish amalga oshiriladi.
Materiyaning agregat holatlari, kristall oʻsishi jarayonini boshqarish usullari haqidagi fikrlardan soʻng kristallarni oʻstirishni boshlash muhim.
Agar kristallanish past tezlikda davom etsa, siz katta kristall olishingizga ishonishingiz mumkin. Jarayon tezligini oshirish orqali polikristalli kichik kristallarni olish mumkin.
Muhim ma'lumot
Kristal yetishtirish loyihasini nazariy atamalar va tushunchalar bilan boshlash mumkin. Kristallar materiyaning qattiq holatidir. U ma'lum bir shakl, atomlarning joylashishining o'ziga xos xususiyatlari bilan bog'liq bo'lgan yuzlar soni bilan tavsiflanadi. Xuddi shu moddaning kristallari har doim bir xil shaklga ega, ammo o'lchamdagi farqlarga ruxsat beriladi.
Kristallarning oʻsishi eritmaning termodinamik parametrlarining oʻzgarishi, eritmaning agregatsiyaning qattiq holatiga oʻtishi bilan bogʻliq.
Tabiatda kristallar hosil qiluvchi juda koʻp turli moddalar mavjud.
Masalan, suv kristallarini oʻstirish haroratni pasaytirishni oʻz ichiga oladi. Suv muzlaganda qor parchalari yoki muz kristallarini hosil qiladi. Shunga o'xshash sxema bo'yicha mineral kristallarning hosil bo'lishi ma'lum tog' jinslarini hosil qilish jarayonlarida amalga oshiriladi.
Yerning ichki qismidagi erigan va issiq jinslarning sezilarli miqdori mineral eritmalardir.
Ularni sirtga surgandaer yuzida sekin sovib, qattiq shaklga o'tishga olib keladi.
Masalan, togʻ graniti tarkibida minerallarning kristallari mavjud: dala shpati, kvarts, slyuda. Millionlab yillar oldin granit minerallarning erigan massasi sifatida mavjud edi. Bizning davrimizda er qobig'ida turli xil erigan jinslar mavjud bo'lib, ularning asta-sekin sovishi bilan har xil turdagi kristallar hosil bo'ladi.
Kristallarni oʻstirish usullari turlicha boʻlib, moddaning kimyoviy tuzilishiga, haroratga, qoʻshimcha komponentlardan foydalanishga bogʻliq.
Jarayon xususiyatlari
Jarayonni bir nechta alohida nuqtalarga bo'lish mumkin:
- tabiiy, tabiatdagi ta'lim bilan bog'liq;
- sun'iy.
Ikkinchi variant quyidagi hollarda talab qilinadi:
- ilmiy va texnik maqsadlar uchun;
- sinfdan tashqari, amaliy, eksperimental ishlarni olib borishda;
- tasodifiy kristal hosil boʻlishi.
Oxirgi holatda kristall o'sishi qanday sodir bo'lishi mumkin? Kimyo kristallanishning ushbu variantini tajribaning kutilmagan natijasi deb hisoblaydi, bu holda tadqiqotchi tomonidan hech qanday nazorat bo'lmagan. Spontan kristallanish qo'shimcha fizik yoki kimyoviy jarayonlar ishtirokida kuzatiladi: erituvchining bug'lanishi, eritma komponentlarining oksidlanishi.
Fizik va kimyoviy xususiyatlar
Oʻsayotgan kristallartuzdan kristall strukturaning buzilishi bilan birga moddaning erituvchilarda eruvchanligi bilan izohlanadi. Bunday jarayon uchun zarur bo'lgan issiqlik atrof-muhitdan olinadi. Masalan, ammoniy tiosiyanat NH4SCN va kaliy yodidni eritganda, harorat o'zgarishini probirka bilan bevosita aloqa qilish orqali sezish mumkin.
Shuningdek, uyda tuzdan kristallarning o'sishi diffuziya bilan bog'liq. Masalan, kaliy permanganatning bir nechta kristallarini (kaliy permanganat) olib, ularni suvda eritib, silindr hajmida pushti burmalar qanday paydo bo'lishini kuzatish mumkin. Kuchli aralashtirish bilan butun eritma bir xil pushti rangga ega bo'ladi. Agar u muzlatilgan bo'lsa, siz chiroyli kaliy permanganat kristallarini olishingizga ishonishingiz mumkin.
Bolalar uchun kristall oʻstirish natriy xlorid, mis sulfat (2)da eng yaxshi hisoblanadi.
Muhim jihatlar
Eksperimental ish uchun material tanlashda ba'zi faktlarni hisobga olish kerak:
- Boshlang'ich material zaharli bo'lmasligi kerak. Masalan, bolalar uchun "Uyda kristall etishtirish" loyihasi kaliy siyanid, natriy sulfatdan foydalanishga ruxsat bermaydi, chunki bunday tuzlarning gidrolizi zaharlanishni keltirib chiqaradigan zaharli birikmalarni chiqaradi.
- Tanlangan moddalar barqaror natija berishi kerak. Masalan, natriy sulfat kristallari, temir-ammiak va xrom-kaliy alumi, marganets tuzlari namlikni yo'qotib, noaniq kukunlarga aylanadi va shuning uchun ularkristall o'stirish to'plamiga kiritilmagan.
- Qabul qilinadigan narx va tanlangan reagentlarning mavjudligi. Kristallarni qanday etishtirish mumkin? Bolalar uchun to'plamlar foydalanish mumkin bo'lgan komponentlar hamda amaliy ishlarni bajarish bo'yicha batafsil ko'rsatmalarni o'z ichiga oladi.
- Barqaror moddalardan foydalanish. Qaytariladigan gidrolizga uchragan moddalarni tanlash tavsiya etilmaydi. Shunday qilib, yuqori darajada gigroskopik bo'lgan ammoniy tuzlari suv bilan reaksiyaga kirishadi, buning natijasida kerakli natijani kutish qiyin bo'ladi.
Yosh alkimyogar yana nimani bilishi kerak? Kristallarni etishtirish muayyan harakatlar ketma-ketligini (algoritmni) o'z ichiga oladi. Ishning barcha talablari va bosqichlari bajarilgan taqdirdagina, kerakli natijaga erishishingizga ishonishingiz mumkin.
Kristallarning nobud bo'lishiga olib kelmaslik uchun ularni muzlatgichda saqlang. Ba'zi moddalar borki, ular ancha uzoq vaqt davomida barqaror kristall shaklda mavjud bo'lishi mumkin.
Masalan, maktab o'quvchilari uchun eng yaxshi variant - mis sulfat, tuzdan kristallar etishtirishdir. Bu komponentlar kimyoviy-fizikaviy va biologik xususiyatlariga mos keladigan narx oralig‘ida mavjud.
Olingan kristallarning qo'shimcha rangsiz lak bilan qoplanishi bilan siz ularning "umr muddatini" sezilarli darajada uzaytira olasiz.
Uskunalar kerak
Kristallarni qanday etishtirish kerak? Bolalar uchun to'plamlarga kimyoviy shisha idishlar kiradi: issiqqa chidamli ko'zoynaklar,filtr qog'ozi, voronka, shisha tayoqcha, reagentlar.
Agar tajriba uyda oʻtkazilsa, filtr qogʻozi oʻrniga hojatxona qogʻozi (salfetkalar) ishlatilishi mumkin, elektr pechka ustiga qoʻyilgan eski qozon esa suv hammomi rolini oʻynashi mumkin.
Haqiqiy kimyoviy voronkaga muqobil eski plastik shishaning boʻyni.
Kristal o'sishi tajribasini o'tkazishda yana nimalarga e'tibor berish kerak? To'g'ridan-to'g'ri etishtirishdan tashqari, eksperimental faoliyat natijasini saqlab qolish uchun ko'nikmalarga ega bo'lish muhimdir.
Ta'lim imkoniyatlari
Kristal hosil boʻlishining uchta varianti mavjud:
- eritmadan;
- yechimdan;
- gaz fazasidan.
Erigan holatdan kristallanishga misol sifatida suvdan muzning paydo boʻlishini, shuningdek, vulqon jinslarining shakllanishini qayd etishimiz mumkin.
Vitrioldan kristallarning oʻsishi suyuq fazadan agregatsiyaning qattiq holatiga oʻtishning odatiy misolidir.
Bug` yoki gazning sovishida elektr tortishish kuchlari ta'sirida atomlar yoki molekulalarning kristall holatga birlashishi kuzatiladi. Boshlang'ich maktab o'quvchilari tomonidan amalga oshirilishi mumkin bo'lgan monokristallarni sun'iy ishlab chiqarishning eng keng tarqalgan variantlari orasida biz mis sulfatdan kristallarni etishtirishni alohida ta'kidlaymiz. Jarayonning murakkabligi uning oqimining ahamiyatsiz tezligidadir.
Talabalar loyihasi ishiga misol
Mavzuning dolzarbligi shundaki, u berilgankristallarni etishtirish bo'yicha batafsil ko'rsatmalar, shuningdek, aniq natijalar.
Loyiha gipotezasi: chiroyli va noyob kristallarni uyda etishtirish mumkin.
Loyihadan maqsad: tuz kristallarini mustaqil oʻstirish.
Loyiha maqsadlari:
- tadqiqot savoli boʻyicha nazariy maʼlumotlarni tahlil qilish;
- tuzning inson hayoti uchun qadrini ochib beradi;
- o'z qo'lingiz bilan tuz kristallarini o'stiring;
- kristallarning hosil boʻlish shartlarini aniqlang;
- amaliy faoliyat jarayonida olingan natijalarni baholang.
Tarixiy ma'lumot
Natriy xlorid keng tarqalgan oziq-ovqat mahsulotidir. Tabiatda bu birikma "tosh tuzi" deb ham ataladigan galit minerali sifatida uchraydi. Natriy xlorid dengiz suvida katta miqdorda topilgan. Bu birikma yer tubida, daryolar boʻyida, togʻlarda topilgan.
Ma'lum miqdorda osh tuzi bo'lmasa, ko'plab tirik organizmlar tuz ochligini boshlaydi. Yirtqichlar natriy xlorid etishmasligini yirtqichlarning go'shti va qoni bilan qoplaydi, o'txo'rlar sho'r tuproqlarni yalaydi.
Kishiga kuniga 10-15 gramm tuz yetarli (1 osh qoshiqdan ko'p bo'lmagan), bu kimyoviy moddaning ortiqcha bo'lishi buyrak kasalliklariga olib keladi. Qadimda tangalar yasash uchun tuz ishlatilgan, 5 ta tuzga qul sotib olish mumkin edi.
Qadimgi Rimda yollanma askarlarga ish haqi pul emas, tuz bilan toʻlangan. Inglizlar natriy xlorid eritmasi, deb ishonishgan.narsaga sachrasa, baxtsizlikning oldini oladi. Bu do'stlik va mehmondo'stlik ramzi hisoblangan tuz edi. Ommabop belgi bor, unga ko'ra, u tarqalib ketganda, siz muvaffaqiyatsizlikka, janjalga tayyorgarlik ko'rishingiz kerak.
Kiev Rusida bu modda Azov va Qora dengizlarning sho'r ko'llaridan kelgan. Bu juda qimmat tovar ediki, uni faqat oliyjanob mehmonlarga berishardi.
Natriy xlorid qazib olingan joylarda paydo boʻlgan shaharlar bor:
- Solikamsk.
- Solvychegodsk.
- Bursol.
- Solikamsk.
- Soligalich.
- Sol-Iletsk.
Kristallar haqida qiziqarli
Bu soʻz yunoncha “muz” degan maʼnoni anglatadi. Ular turli xil shakllar, tuzilmalar, o'lchamlarga ega. Misol uchun, ulkan namunalar bir necha tonna massaga etadi. Qadimgi odamlar kristallni muzdan, olmosni esa kristalldan olish mumkinligiga ishonishgan. Ularga sehrli xususiyatlar berilgan, ular kristallar halokatli kasalliklardan davolaydi, inson taqdiri va hayotiga ta'sir qiladi, deb ishonishgan.
Kristallarning maxsus shakllari mavjud: novdalar, patlar, ignalar, daraxtlar, gullar. Masalan, qishda derazalardagi naqshlar. Odamlar yoqutni sun'iy ravishda etishtirishni o'rgandilar. Toshlar zargarlik sanoati uchun, shuningdek, soatlarning aniq harakatlarini ishlab chiqarish uchun kerak.
Mashq
Tuz kristallarini etishtirish maxsus kimyoviy moddalarni talab qilmaydi. Har bir uyda ovqat uchun tuz bor. Ushbu kimyoviy birikmaning kristallarishaffof rangsiz kublar. Tuz kristallarini etishtirish jarayoni bir necha bosqichlarga bo'lingan:
- Iliq suvda tuzni eritish. Jarayon shunday bir lahza kelguncha, moddaning erishi to'xtaguncha (to'yingan eritma) davom etdi.
- Tayyorlangan aralash boshqa idishga quyiladi, unda oxirgi kristallar yetishtirilishi mumkin. Parchalar kristallanish jarayoniga xalaqit bermasligi uchun avval eritma salfetka yoki hojatxona qog'ozi orqali filtrlanadi.
- Kichik shag'al ipga bog'langan, u tayyorlangan eritma ichiga tushiriladi.
- Ichkariga axlat va chang tushmasligi uchun idish metalllangan folga bilan qoplangan.
Muhim fikrlar
Yirik va chiroyli kristallarni olish uchun maxsus ehtiyojlarsiz toshni tortib olish tavsiya etilmaydi.
Toʻyingan eritmaga qoldiqlar tushmasligi kerak, chunki bu kristallanish tezligining pasayishiga olib keladi va hosil boʻlgan zarrachalar hajmiga salbiy taʼsir qiladi.
Kristallarni o'stirishda bo'yoqlardan foydalanmang, chunki bu nafaqat eritmaning o'zini buzadi, balki yakuniy natijaga ham salbiy ta'sir qiladi.
Sharhlarga ko'ra, ipdagi birinchi kristallar tajriba boshlanganidan 2-3 kun o'tgach hosil bo'ladi. Asta-sekin, ular kattalashib, bir-birining ustiga o'sadi. Oxir-oqibat, natriy xloridning juda katta shaffof kristali hosil bo'ladi.
Mis sulfat kristallarini yetishtirish
Chiroyli sulfat zarralarini olish uchunmisni apparat do'konida mis sulfat kukuni sotib olish mumkin. Bu modda qishloq xoʻjaligida sabzavot va meva ekinlarini yoʻq qiladigan zararli mikroorganizmlarga qarshi kurashda qoʻllaniladi.
Mis sulfat faol kimyoviy birikma ekanligini unutmaslik kerak. Bu zaharli! Kukunni eritish jarayonidan keyin, shuningdek mis sulfat kristallari bilan ishlaganda qo'llarni yuvish kerak.
Avval bu tuzning to'yingan eritmasini tayyorlash kerak. Buning uchun kukun eritish jarayoni to'xtaguncha issiq suvda eritiladi. Keyinchalik, ipga kichik tosh (urug') biriktiriladi, u pastki qismga tegmasligi uchun mis sulfat eritmasi bilan idishga osiladi. Kema uzoq vaqt ochiq qoldiriladi, xona harorati saqlanadi. Ichkariga axlat va chang kirmasligi uchun idishni oziq-ovqat folga bilan yopish mumkin.
Bug'lanish jarayonida eritma yuzasida qobiq paydo bo'lib, asta-sekin ko'k rangli y altiroq kristallarga aylanadi. 3-4 kundan keyin "urug'" qimmatbaho toshlarga o'xshash ko'k rangli kristallar bilan o'sadi. Uch hafta o'tgach, siz mis sulfatning katta kristalini olishingiz mumkin.
Agar xohlasangiz, turli xil kristalllarni etishtirish uchun moʻljallangan yosh kimyogarning tayyor toʻplami bilan qurollanishingiz mumkin.
Ammoniy dihidrogen fosfat modda sifatida ishlatiladi, unga kukunli oziq-ovqat bo'yoqlari qo'shiladi. Shuningdek, to'plamda "urug'" uchun zarur bo'lgan toshlar, qopqoqli plastik idish va o'stirish uchun o'lchangan bo'linmalar, cımbızlar,lupa, aralashtirgich.
Tajriba uchun 40 ml issiq suv o’lchanadi, so’ngra aralashma quyiladi, spatula bilan aralashtirib suvda eritiladi. Asosiy tosh idishning pastki qismi bo'ylab tarqaladi, eritma idishga quyiladi. U yorqin joyda, masalan, derazada joylashgan. Suv bug'langanda, idishda igna shaklidagi tuz kristallari paydo bo'ladi. 2-3 hafta o'tgach, suv butunlay bug'lanadi, ammoniy tuzining yirik kristallarini ko'rishingiz mumkin.
Yakunda
Ilmiy-tadqiqot ishlarini ilgari taklif qilingan algoritmga muvofiq amalga oshirayotganda, topshiriqning bajarilishiga ishonish mumkin. Uyda yetishtirilgan kristallar juda katta.
Mustaqil tajribalar davomida yosh kimyogar quyidagi xulosalar chiqarishi mumkin:
- turli kimyoviy moddalarning kristall oʻsish jarayonini solishtiring;
- oʻsgan kristallarning rangi, oʻlchami, shaklidagi farqlarni tahlil qilish;
- zarrachalar begona oʻtlarni olib tashlashda, kiruvchi oʻsishdan xalos boʻlganda oʻsishi mumkin;
- kristalning o'sishi jarayoni suv bug'langanda amalga oshiriladi;
- ularning shakli va oʻlchamiga harorat taʼsir qiladi.
Sharhlarga ko'ra, kristallar juda injiqdir, ularga ehtiyotkorlik bilan munosabatda bo'lish, harorat rejimiga to'liq rioya qilish, harakatlar ketma-ketligi, "urug'" dan foydalanish kerak. Agar siz sabr-toqatli bo'lsangiz, ushbu loyihaga ehtiyotkorlik bilan va ehtiyotkorlik bilan munosabatda bo'lsangiz, g'ayrioddiy shakldagi, rangdagi, o'lchamdagi kristallarni uyda mustaqil ravishda etishtirish juda mumkin.
Unutmasligimiz kerakki, kristall moddalar odamga dastgohlar ishlab chiqarish, uylar qurish, maishiy ehtiyojlar uchun zarurdir.
Yerning tubida shunday ideal shakldagi toshlar borki, goʻyo ularni kimdir sayqallagan, sayqallagan, yuqori sifatli kesib olgandek.
Har birimiz daryo bo'yidagi beg'ubor qor parchalariga, mayda qum donalariga hayrat bilan qaradik, qimmatbaho va yarim qimmatbaho toshlarga qoyil qoldik.
Bu kristalli moddalarni inson aralashuvisiz tabiat yaratganiga ishonish qiyin.
Amaliy mashg'ulotlar jarayonida talabalar nazariy materiallar bilan tanishadilar, eksperimental faoliyat ko'nikmalarini oladilar, asosiy xavfsizlik qoidalarini o'rganadilar.
