Выращивание кристаллов в домашних условиях

III ГОРОДСКОЙ ФОРУМ НАУЧНОЙ МОЛОДЕЖИ

 «ШАГ В БУДУЩЕЕ»

ГОРОДА НИЖНЕВАРТОВСКА

СИМПОЗИУМ 2 Естественные науки и современный мир

Секция 2А2: Технологии созданий новых материалов

Нижневартовск 2019

г. Нижневартовск

2019 г.

Содержание

Введение………………………………………………………………………………………3

1.Теоретическая часть………………………………………………………………………..4

2. Практическая часть

2.1 Выращивание кристалла из поваренной  соли …….………………..…………………5

2.2 Выращивание кристаллов из сахара…………………………….………………………6

2.3 Выращивание кристалла из детского набора для развития……………………………7

3.Заключение……………………………………………..…………..……………………….8  

4.Список литературы ...............................................................................................................9

Приложение………………………………………………………………………………….10

Введение

Говоря о кристаллах мы чаще всего представляем себе излучающие свет и цвет кристаллы драгоценных камней – топазы, рубины бриллианты и т.д. Но на самом деле с кристаллическими веществами мы встречаемся на каждом шагу – дома, в школе, на улице. Мы ходим по кристаллам, мы едим кристаллы, живем под крышей из кристаллов, лечимся кристаллами. Соль, сахар, снег, лед, глина, песок и сотни других веществ -   все это не что иное, как кристаллы.

Цель работы: Провести исследования по выращиванию кристаллов из сахара, поваренной соли и детского научного набора для развития в домашних условиях.

Задачи исследования:

1.Изучить и проанализировать теоретические материалы  по данной теме.

2.Изучить условия образования кристаллов, их формы и цвета.

3.Выполнить опытно экспериментальную работу по изучению и наблюдению процесса кристаллизации.

4. Проанализировать полученный результат.

Объект исследования: процесс выращивания кристаллов.

Предмет исследования: возможность выращивания кристаллов в домашних условиях.

Гипотеза: возможно ли выращивать кристаллы в домашних условиях

Актуальность: выращивание кристаллов – это увлекательное занятие, простое, доступное и недорогое для юных исследователей, а самое главное – безопасное.

Методы исследования:

1.Накопление и обработка теоретического материала найденного из различных источников.

2.Проведение опытно – экспериментальной деятельности с целью получения кристаллов из сахара, поваренной соли и детского научного набора.

3.Анализ полученных результатов в период исследования.  

Теоретическая часть.

Кристалл в переводе с греческого языка kristallos – лёд. По данным энциклопедии, кристалл – это твердое тело. Кристаллы бывают естественного происхождения и искусственного. Одним из наиболее знакомого человеку кристаллов является каменная соль. Снежинки, морозные узоры и иней, украшающий зимой голые ветки деревьев, представляют собой кристаллы льда, выросшие из паров воды. И каждый человек при желании может легко вырастить кристалл у себя дома.

Кристаллы имеют очень широкое применение. 

Самый твердый и самый редкий из природных минералов - алмаз. Сегодня алмаз в первую очередь камень-работник, а не камень-украшение. Благодаря своей исключительной твердости алмаз играет громадную роль в технике: алмазные пилы для распиливания камней, сверла для бурения горных пород, алмазный порошок для шлифовки твердые камней. Сам алмаз можно резать, шлифовать и гравировать тоже только алмазом.

Рубин и сапфир – самые красивые и дорогие из драгоценных камней. Из них изготавливают наждак, которым чистят металл, из которого делают наждачную шкурку. Вся часовая промышленность работает на искусственных рубинах.

Практическая часть

Выращивание кристаллов из поваренной соли.

Для изготовления  кристаллов из поваренной соли нам потребуется:

- поваренная соль 2 стакана;

- стеклянная посуда;

- вода горячая 1 стакан;

- нитка;

- карандаш;

- металлический шуруп.

В посуду наливаем стакан горячей воды, и начинаем засыпать поваренную соль по столовой ложке. Засыпали одну ложку хорошо размешали, до полного растворения. Засыпали вторую ложку соли и так же размешали до полного растворения. И так добавляя соль каждый раз, наш раствор становится более насыщенным. Добавляем соль до тех пор, пока она не перестанет растворятся.

Переливаем полученный раствор в стеклянную прозрачную посуду и даем остыть.

Тем временем берем шуруп (обязательно надо чтоб основа была тяжелая, иначе она всплывет на поверхность, и мы не получим желаемый результат), привязываем к нему нитку одним концом, а другой конец нитки привязываем на карандаш (он будет служить держателем шурупа в солевом растворе).

Раствор остыл, помещаем шуруп на нитке в солевой раствор. Только размещаем его на нитке в посуде с раствором так чтобы, он не касался ни боковых стенок, ни дна посуды (это будет препятствовать правильному процессу наращивания кристалла на основу). Карандаш кладем сверху на ребра посуды с раствором.

Теперь определим подходящее место для правильного и беспрепятственного образования кристалла из поваренной соли. Это должно быть сухое, спокойное место без попадания ярких лучей солнца или перепада температур, и каких либо других воздействий на процесс роста кристалла.

Остается только проявить терпение и ждать образования первых крупинок кристалла. А с помощью стеклянной прозрачной посуды, вы с легкостью можете ежедневно наблюдать, за тем как ваш кристалл набирает формы и растет.

Выращивание кристаллов из сахара.

Для приготовления кристаллов из сахара нам потребуется:

- сахар около 2 стаканов;

- металлическая посуда;

- вода 1 стакан;

- стеклянная посуда;

- деревянная шпажка;

- карандаш;

- нитка.

В металлическую посуду заливаем воду, ставим на плиту. На медленном огне нагреваем воду и начинаем всыпать сахар. Принцип приготовления раствора из сахара тот же, что и у поваренной соли. Добавляем сахар до тех пор, пока он не перестанет растворятся.

Окунаем шпажку в сахарный раствор, чтоб она пропиталась раствором и стала липкой. Затем фуражку покупаем в сахарный список, чтоб на шпажку налипли кристаллики сахара. Это послужит основой для кристалла.

Раствор убираем с плиты и переливаем в стеклянную прозрачную посуду. Не давая остыть раствору помещаем туда шпажку. Шпажка так же не должна касаться стенок и дна посуды. Так же карандаши служит держателем, который привязан ниткой перпендикулярно шпажке и располагается на ребра посуды с раствором.

Ставим раствор в спокойное сухое место, не освещаемое солнечными лучами. Опять набираемся терпения и ждем.

Выращивание кристаллов из детского набора для развития.

В состав детского набора входит:

- пластины для формирования кристаллов;

- пластиковая основа;

- раствор;

Для начала требуется установить и зафиксировать пластины на дне пластиковой основы, чтобы они были не подвижны.

Залить все основание раствором, пластины начнут впитывать в себя раствор и примут цвет раствора. Остается убрать основу со всем содержимым в сухое спокойное место и уже через два дня любоваться полученным результатом.

На упаковке набора и в инструкции сказано, что кристаллы образуются на поверхности установленных пластин в течении 2 дней. Проверено действительно процесс кристаллизации 2 дня.

Заключение

В нашей проектной работе мы рассмотрели три варианта выращивания кристаллов в домашних условиях:

-Выращивание кристаллов из соли;

-Выращивание кристаллов из сахара;

-Выращивание кристаллов из детского набора для развития.

Процесс кристаллизации мы наблюдали во всех трех случаях, но в каждом разные сроки.

 Процесс выращивания кристалла из поваренной соли занял у нас 5 дней. Процесс кристаллизации сахарного раствора занял 8 дней. А процесс кристаллизации из детского набора для развития занял 2 дня и первые проявления мы наблюдали по истечении 2 часов.

По поводу прочности образовавшихся кристаллов я могу сказать, что кристалл из набора для детского развития хоть и был самым быстрым по времени, но оказался самым хрупким. И при малейшем прикосновении сразу же начинал разрушаться. Самым крепким оказался кристалл, образованный из сахарного раствора.

Из этого могу сделать вывод, что время, при котором происходит процесс кристаллизации, играет не немаловажную роль в его прочности. Чем дольше происходит процесс, тем прочнее оказывается результат.

Мне очень понравилась эта тема проектной работы. Все было очень интересно и познавательно. Мною было прочитано и изучено много полезной литературы, статей и наблюдений различных учебных этой области. То, что я узнала в процессе работы и рассказала вам это всего лишь малая часть.

Список литературы

1. Петров К. Н. «Кристаллизация» - Москва, Просвещение, 2010.
2. Справочник школьника: Учебное издание: 5-11 классы. – М.: АСТ – ПРЕСС КНИГА. Издание подготовлено авторским коллективом.
3. Краткий справочник школьника: Учебно–справочное пособ.: 5-11-й кл./Авт.-сост.: И. В. Текучева, Д. Г. Чижов, Л. И. Сломинский и др. – М.: OOO « Издательство Астрель».
4. ЮК. Егоров-Тисменко, Г.П.Литвинская «Теория симметрии кристаллов» (Под редакцией В.С. Урусова).

Приложение

Кристалл, выращенный из поваренной соли

Кристалл, выращенный из сахара

Кристалл, выращенный из детского набора для развития