Come far crescere un cristallo? Questa domanda viene posta oggi non solo dagli scolari che hanno ricevuto il compito appropriato in materia di chimica, ma anche da alcuni adulti che vogliono cucinare una delizia originale e gustosa, lo zucchero candito. Tutto questo sarà discusso nel materiale di questo articolo.
Sfondo teorico
Come saprai dalle lezioni di chimica, la cristallizzazione è un processo di cambiamento della consistenza di una sostanza. Di conseguenza, il liquido si trasforma gradualmente in un solido. La stessa trasformazione può avvenire con i gas, e anche con i cristalli che sono in grado di rigenerarsi (questo fenomeno è chiamato ricristallizzazione). Perché ciò avvenga, devono essere soddisfatte determinate condizioni.
In primo luogo, il liquido da cui è necessario ottenere i cristalli non deve essere solo una sostanza omogenea, ma una soluzione, e per giunta supersatura. Cosa significa?
Per far crescere un cristallo, come richiesto dal compito di chimica, devi produrre una soluzione che contenga così tanta sostanza cristallina da essere giànon può essere completamente sciolto.
Ricetta soluzione supersatura
Questo liquido può essere facilmente preparato nel modo seguente. Aggiungere gradualmente una certa quantità di zucchero, sale o altra sostanza solubile all'acqua bollente o molto calda.
Quando l'ingrediente che viene miscelato al liquido inizia a depositarsi sul fondo, possiamo dire che l'obiettivo è stato raggiunto. In genere, ciò richiede il 100% di solvente solubile al 150-200%.
Di solito, il processo è molto più veloce se l'acqua viene riscaldata a uno stato molto caldo. Ma va ricordato che il più delle volte a 80-90 gradi, la dissoluzione rallenta, quindi è necessario tenere conto di questo fattore e non portare il liquido a ebollizione.
Questo è interessante
È interessante notare che se si sceglie il regime di temperatura appropriato per la sostanza da sciogliere, è possibile ottenere un effetto tale che anche in una soluzione insatura la sostanza non scompaia completamente. Puoi farlo guardando una tabella speciale, che, di regola, è presentata nei libri di testo di chimica.
Come succede? Il fatto è che le sostanze cristalline come lo zucchero non solo si dissolvono nei liquidi, ma tornano anche allo stato solido. Ciò richiede le cosiddette "esche", cioè le loro piccole particelle. Ad esempio, lo zucchero mescolato con l'acqua può trasformarsi immediatamente in uno stato solido, depositandosi sui pezzi rimanenti.
È il processo di ricristallizzazione alla base degli esperimenti sulla crescitapiccoli sassolini da soluzioni di zucchero, sale, vetriolo blu e così via.
Requisiti igienici
È meglio se un chimico dilettante indossa un copricapo e i suoi occhi sono protetti da occhiali. Naturalmente, lo zucchero, il sale da cucina o il vetriolo blu difficilmente possono causare danni significativi alla salute umana. Tutte le precauzioni di cui sopra sono prese piuttosto per proteggere le sostanze necessarie per far crescere un cristallo dal vetriolo blu a casa o da qualche altra sostanza.
Questa circostanza è spiegata dal fatto che particelle di minerali disciolti si depositano su ogni granello di polvere o capello finito accidentalmente nel liquido.
Cristalli radianti
Come coltivare queste pietre a casa? Per coloro che sono interessati a un'esperienza del genere, ma dubitano delle loro capacità, ci sono kit speciali. Tali benefici sono chiamati "Cristalli Radianti". Come coltivarli è descritto in dettaglio nelle istruzioni di questo gioco.
In breve, la scatola degli articoli del chimico junior contiene:
- 2 pezzi di cartone,
- supporto in plastica per loro,
- bottiglia di agente chimico.
Come far crescere un cristallo con questo kit? È necessario installare pezzi di cartone in uno speciale supporto di plastica e versare la soluzione dalla bottiglia. I produttori promettono che in poche ore la carta si trasformerà in un grappolo di cristalli dalle forme bizzarre.
I commenti che si trovano su vari siti dicono che usando i datiaccessori, puoi davvero coltivare ciottoli molto belli, ma non coprono l'intera superficie dei fogli di carta, ma occupano solo una parte della loro area. Tuttavia, coltivare un cristallo con un kit come questo è abbastanza facile. Pertanto, un tale manuale può essere tranquillamente raccomandato agli scolari come materiale visivo per le lezioni di chimica.
Con condimenti alimentari
Un'opzione più economica per condurre un esperimento scientifico può essere eseguita utilizzando il normale sale da cucina.
Ci sono due opzioni su come farlo. Per far crescere un cristallo dal sale a casa, devi preparare le seguenti cose:
- Vetro da tavola ordinario.
- Lattina da mezzo litro.
- Padella, meglio sm altata.
- Filo, preferito morbido.
- Matita sfaccettata.
- Foglio di carta.
- Un pezzo di garza.
- Sale da tavola - 0,5 kg.
Come accennato in precedenza, quando si inizia questo esperimento, è necessario osservare i requisiti igienici: tutti i piatti devono essere lavati accuratamente, i chimici dilettanti devono avere guanti di gomma alle mani e una specie di copricapo. Versate nella pentola due bicchieri d'acqua, meglio se distillata, o almeno bollita o filtrata.
Se sono presenti impurità o granelli, è meglio filtrare il liquido.
Dopo aver riempito il piatto, deve essere messo su un lentofuoco e portare il contenuto a una temperatura molto calda, ma non bollente. Durante il riscaldamento, il sale deve essere aggiunto gradualmente all'acqua: prima 250 grammi, e quando si scioglie, poi la stessa quantità.
Non sorprenderti se in questa fase del tentativo di far crescere un cristallo dal sale a casa, il condimento non si dissolve completamente nell'acqua. Questo è esattamente ciò che dovrebbe essere raggiunto. Al contrario, se il sale non si è depositato sul fondo in piccola quantità dopo aver versato nella padella un chilo di questa sostanza, allora è necessario aggiungere qualche cucchiaio in più, e così via fino ad ottenere il risultato desiderato. Dovrebbero esserci dei sedimenti sul fondo. Quando ciò accade, la preparazione della soluzione supersatura può considerarsi completata.
È necessario togliere la pentola dal fuoco.
Filtrazione dell'acqua
È qui che torna utile un barattolo da mezzo litro, che doveva essere preparato in anticipo. Il suo collo dovrebbe essere coperto con una garza piegata in più strati. Il liquido deve essere filtrato attraverso questo filtro. I cristalli di sale non disciolto dovrebbero rimanere sulla superficie della garza. Al termine, la soluzione risultante può essere versata in un bicchiere da tavolo standard. Successivamente, lega il filo alla matita. Il nodo dovrebbe essere nel mezzo della cancelleria.
Devi fare un filo di una lunghezza tale da occupare circa la metà del bicchiere e in nessun caso sembra essere il suo fondo. Successivamente, dovresti immergerlo nell'acqua e mettere la matita sopra il bicchiere. Ecco perché è stato necessario preparare una matita sfaccettata e non rotonda. La nave dovrebbe essere coperta con un foglio di carta sopra per evitare che la polvere penetri all'interno. Dopodiché, è meglio metterlo con tutto il suo contenuto in un luogo con una temperatura dell'aria sufficientemente alta. Se gli esperimenti vengono effettuati in inverno, il territorio vicino alla batteria sarà la sua posizione ottimale.
Va ricordato che il filo non deve toccare le pareti del vetro, ma essere sempre in uno stato calmo. Per evitare eventuali fluttuazioni, la nave non deve essere spostata in un altro luogo, sollevata e così via. Pertanto, considera attentamente dove è meglio posizionare il bicchiere. Questa esperienza può richiedere fino a 2 mesi, quindi il luogo dell'esperienza non dovrebbe coincidere con l'ingresso dell'appartamento.
Quanto tempo ci vorrà per il processo di cristallizzazione?
Di norma, ci vogliono da 2-3 settimane a 1-2 mesi. I tempi dipendono dalla concentrazione di sale nell'acqua (più è meglio è) e dall'accuratezza nel seguire tutte le istruzioni.
Quali errori si possono fare? Per coltivare cristalli per bambini, è necessario che polvere, sporco e altre particelle piccole o grandi non penetrino nell'acqua. Questo può rallentare la crescita dei cristalli sul filo, poiché qualsiasi capello può essere un'"esca" per il sale disciolto. Di conseguenza, se tali oggetti sono nell'acqua, i cristalli cresceranno non solo sul filo, ma anche su di essi. E poiché la quantità di sale disciolto in un bicchiere è limitata, è meglio eliminare la possibilità di tali "concorrenti".
Un altro errore
Inoltre, la crescita dei cristalli potrebbe essere più lenta del necessario se l'acqua riscaldata viene raffreddata rapidamente. Pertanto, è stato detto cheil vetro va posizionato nell'angolo più caldo dell'appartamento. Se l'esperimento si svolge in un periodo dell'anno in cui il sistema di riscaldamento non funziona, il contenitore dell'acqua può essere avvolto in una specie di panno denso.
Scorciatoia
Se allo studente è stato affidato il compito di condurre questo esperimento alcune settimane o mesi fa, ma si è dimenticato di fare tutto il necessario in tempo, allora in questo caso ci sono consigli su come far crescere un cristallo dal sale in 1 giorno. In una situazione del genere, avrai bisogno dello stesso elenco di cose necessarie dell'opzione sopra descritta. L'unica differenza è che la quantità di soluzione dovrebbe essere raddoppiata. Dopo alcune ore, l'acqua salata nel bicchiere deve essere rinnovata.
Questa volta il cristallo non si formerà per tutta la lunghezza del filo, sull'"esca". Questa parola significa un grosso pezzo di sale, che deve essere fissato all'estremità del filo. Scegli un cristallo che può essere legato. Non aspettarti un miracolo. In un giorno crescerà solo una piccola pietra. Tuttavia, questo potrebbe evitare che lo studente ottenga un voto negativo.
C'è un altro modo per far crescere rapidamente un cristallo. Per fare questo, devi prima preparare una soluzione salina non molto forte. La procedura è la seguente: due bicchieri di spezie devono essere versati con quattro bicchieri d'acqua. Questa miscela viene portata a ebollizione. In esso viene immerso un filo, precedentemente legato a una matita nel modo sopra descritto. Dopo essere rimasto nel liquido per diversi minuti, il filo viene immerso nel sale in modo che i cristalli si attacchino ad esso in uno strato denso. Successivamente, il pezzo viene posizionatobatteria in modo che si asciughi il più rapidamente possibile. Quando è trascorsa 1 ora, dovrebbe essere raccolto dalla matita. Se i cristalli di sale si sbriciolano, è meglio ripetere tutto dall'inizio.
Se il tentativo ha avuto successo, la matita viene posizionata sopra il vetro e il pezzo viene immerso nella soluzione preparata secondo la ricetta descritta nella descrizione del metodo precedente. In un giorno appariranno nuovi cristalli sul filo, coprendo quelli che erano già su di esso. Anche qui non ci si dovrebbe aspettare dimensioni soprannaturali delle pietre.
Tuttavia, usando questo metodo, puoi completare con successo i tuoi compiti. Dopo aver considerato le raccomandazioni su come far crescere rapidamente un cristallo dal sale, ma su scala più modesta rispetto alla versione normale dell'esperimento, possiamo procedere alla descrizione dell'ottenimento di pietre da altre sostanze. Questo è ciò di cui parlerà il materiale dei prossimi capitoli di questo articolo.
Dolci originali
Come far crescere un cristallo? Questa domanda può riguardare non solo gli scolari che si preparano per le lezioni di chimica, ma anche le persone appassionate di cucina. Naturalmente, è improbabile che i grandi cristalli cresciuti dal sale siano utili nella preparazione di piatti originali, le pietre di zucchero sono un' altra questione.
Tali prodotti possono servire non solo come ausilio visivo per le lezioni scolastiche, ma anche da mangiare come originali dolci fatti in casa. Pertanto, quanto segue parlerà di come far crescere un cristallo dallo zucchero.
Preparazione dei dolcetti
A questo scopo, non avrai bisogno di un thread come questorichiesta esperienza con il sale, e qualche bastoncino di legno di piccole dimensioni. Perfetto per spiedini di panini. Puoi anche usare dei bastoncini di gelato. Anche i piccoli rami degli alberi, accuratamente lavati, sono abbastanza adatti. Se li usi, i lecca-lecca che si otterranno dalla cristallizzazione avranno una forma che ripete i contorni di questo materiale naturale.
Nella ricetta su come far crescere un cristallo dallo zucchero in casa, verrà fornito un elenco di ingredienti per questo scopo in quantità tale da realizzare 5-6 caramelle fatte in casa.
Quindi, per fare le pietre, avrai bisogno di mezzo chilogrammo di zucchero, 2 tazze d'acqua, una padella sm altata, dei bastoncini (una base in legno per i lecca-lecca), 5-6 bicchieri o bicchieri (i vasetti piccoli sono perfetti per questo scopo, ma senza etichette, perché è necessario monitorare il processo attraverso le pareti trasparenti dei vasi).
Alcuni fogli di carta torneranno utili anche per coprire i vasi con i cristalli cresciuti.
Prima di tutto, devi cuocere lo sciroppo di zucchero. Per fare questo, versare mezzo chilo di zucchero nell'acqua nella quantità di 2 bicchieri, versati in una padella sm altata. È necessario far bollire questa soluzione, mescolando, per 20-25 minuti. Non tenere lo sciroppo sul fuoco troppo a lungo. In caso contrario, potrebbe diventare marrone. Quando lo sciroppo è pronto, dovresti versarlo in bicchierini, bicchieri o vasetti. Fogli di carta, tagliati in modo da poter chiudere i contenitori, vengono trafitti al centro con bastoncini di legno. Dovrebbe essere assicurato che questi spazi vuoti dalegno ben tenuto.
Considerando la domanda su come far crescere un cristallo dallo zucchero, vale la pena sottolineare il seguente dettaglio: lo sciroppo non ha bisogno di essere filtrato prima di essere versato nei contenitori, poiché non si presta bene a questo. Questa sostanza è abbastanza densa da poter filtrare facilmente attraverso la garza. Quando l'acqua dolce viene versata nei vasi, resta da coprirli con carta con bastoncini di legno fissati sopra. Ci vorrà parecchio tempo prima che uno strato di cristalli di zucchero appaia sui pezzi grezzi di legno.
Questo processo richiede diverse settimane. Tuttavia, il risultato, di regola, giustifica pienamente le speranze. I lecca-lecca risultanti possono essere utilizzati come prodotti dolciari indipendenti ed è anche facile trovarne altri usi. Ad esempio, quando si serve il tè, a volte vengono posizionati accanto alla tazza. Sostituiscono il solito cucchiaio di zucchero.
Come far crescere i cristalli a casa in un giorno dallo zucchero? I lecca-lecca non possono essere ottenuti in così poco tempo, ma puoi provare a far crescere una pietra su un filo, come descritto nelle raccomandazioni per realizzare prodotti simili dal sale.
Per fare questo, fai bollire lo sciroppo secondo la ricetta, come indicato in questo capitolo, lega un filo di tale dimensione alla matita al centro in modo che non tocchi il fondo del bicchiere. Successivamente, la cancelleria dovrebbe essere posizionata sulle pareti della nave e il filo dovrebbe essere immerso nello sciroppo di zucchero. Dopo un paio di giorni, l'esperienza darà i primi risultati. Sulla superficie del filo si formerà un sottile strato di cristalli.
Lecca lecca colorati
Se vuoi che i dolci fatti in questo modo siano di diversi colori dell'arcobaleno, allora ha senso acquistare un set di colori artificiali. Nello sciroppo di zucchero, versato in più recipienti, occorre versare il contenuto dei sacchetti: ogni bicchiere ha il suo colore.
Questo è un modo per coltivare cristalli a casa con diverse sfumature di colore.
Trattamenti naturali
Se il lettore si propone di preparare tali dolci con prodotti naturali, lo sciroppo può essere cucinato sulla base del succo. In questo caso, la confezione risultante non ha solo un colore brillante, ma anche un ricco sapore fruttato o di frutti di bosco.
Un altro modo veloce
Puoi anche fare questo tipo di esperimento, come far crescere un cristallo dal vetriolo. Queste pietre tendono a crescere molto più velocemente delle loro controparti di sale e sono più belle grazie al loro colore blu brillante o viola.
Per fare un tale miracolo, puoi usare i consigli di cui sopra su come far crescere un cristallo dal sale a casa. L'unica differenza è che invece di cucinare il condimento, dovrai usare il solfato di rame. Questa sostanza può essere acquistata in qualsiasi negozio per giardinieri e residenti estivi, poiché questo materiale funge da eccellente fertilizzante.
Quando si implementa questo metodo, come coltivare un cristallo a casa, è necessario monitorare attentamente che i bambini,i presenti a tali esperimenti hanno preso precauzioni, poiché in questo caso avrebbero a che fare con una sostanza chimica non del tutto adatta al consumo umano.
Di norma, i cristalli ottenuti dal solfato di rame hanno forme bizzarre, poiché in questo caso di solito non è solo la loro formazione, ma l'unione di più pietre tra loro. Pertanto, di solito assomigliano a stalattiti e stalagmiti provenienti da grotte di montagna.
Conclusione
Questo articolo ha discusso di come far crescere un cristallo a casa da sale, vetriolo blu, zucchero e utilizzando un kit speciale. Il prodotto risultante a volte può essere utilizzato come una meravigliosa confezione che sorprenderà piacevolmente i tuoi familiari e ospiti. Inoltre, l'ottenimento di cristalli è un compito scolastico tradizionale in chimica. Una parte importante dell'articolo è il capitolo su come coltivare cristalli in un giorno a casa. Se segui tutti i consigli, i tuoi esperimenti saranno sicuramente coronati da successo. La cosa principale è essere pazienti.
