Растить солевые кристаллы на разных объектах в качестве интересной формы искусства, или же просто в качестве научного эксперимента — это просто и весело! В этой инструкции я расскажу вам, как сделать кристалл из соли на напечатанных на 3Д-принтере решетках и структурах, но вы можете растить их дома практически на чем угодно, что только можете себе представить… даже на них самих.

Процесс прост и его активная подготовка и проведение занимают около часа, а затем кристалл растет в течение нескольких дней.

Если вы выращиваете его в качестве вводного научного эксперимента, то сможете продемонстрировать в домашних условиях, как создаются растворы и как образовываются кристаллические формы соли. Смотреть на это — весело и интересно!

Я приступил к этому эксперименту, чтобы выяснить, могу ли я влиять на форму, чтобы они росли определенным образом или определённого размера, который основывается на решетчатой структуре, на которой они выращиваются.

Шаг 1: Нужные компоненты

Для выращивания своих солевых кристаллов нужно:

• Соль. Можно растить практически из любой соли, тем не менее, наилучшие результаты достигаются при использовании сульфата меди или сульфата магния. Вы также можете проводить эксперименты с кухонной солью, морской солью, розовой солью и т.д. Если вы используете сульфат меди, то оденьте нитриловые перчатки! В своих экспериментах я использую сульфат магния.
• Дистиллированная вода
• Чистый контейнер, как минимум на 5 см шире, чем кристалл, который вы хотите вырастить. Прозрачные контейнеры имеют здесь преимущество перед окрашенными, так как сквозь них видно, что растет внутри, а если вы используете еще и кухонную утварь, то будете уверены, что ваш контейнер не боится нагрева и не лопнет.
• Объект, на котором будет расти кристалл, или струна, экспериментируйте с решетчатыми структурами, как это делал я!
• Что-то, на чем можно подвесить ваш объект в растворе: палка, китайская палочка для еды, провод, струна и т.д.
• Кастрюля, достаточно большая для кипячения нужного количества воды и соли для проекта.
• Ложка для перемешивания.

Шаг 2: Создаём солевой раствор

Измерьте объем воды:

• Поместите объект в контейнер
• Залейте в контейнер с объектом воду, чтобы узнать, сколько воды вам понадобится
• Перелейте воду в измерительный контейнер, чтобы определить получившийся объем

• Измерьте количество соли: 3 части воды к 1 части соли (в растворе будет чуть меньше 30% соли)
• Вскипятите воду.
• После закипания уменьшите жар плиты до низкого.
• Высыпьте соль в воду и мешайте, пока она полностью не растворится. Выключите плиту.
• Аккуратно вылейте раствор в контейнер с помещенным в него объектом
• Поместите контейнер с раствором в место, где вы оставите его на время роста.

Шаг 3: Поместите объект или струну в солевой раствор

Чтобы просто вырастить солевой кристалл:

• Поместите палочку или ложку сверху посередине контейнера
• Обмотайте струну по центру палочки\ложки, чтобы она свисала вниз и была погружена в раствор примерно на 4 или более см от дна контейнера.
• Оставьте контейнер там, где его не будут трогать, и смотрите, как растёт кристалл

Чтобы растить солевой кристалл на объекте:

Проделайте практически то же самое, что и в предыдущем списке. Подвесьте объект на струне, чтобы он висел на расстоянии минимум 5 см от дна контейнера. Вы можете подвесить объект при помощи палочек или проводов.

Так как я использовал решетчатые структуры, то подвешивал их как с помощью провода, так и при помощи палочек для еды.

Шаг 4: Ждите, пока кристаллы не вырастут

Не тревожьте контейнер, но следите за тем, как растут ваши кристаллы.

Я советую вам оставить контейнер как минимум на 1 день, но для лучших результатов дайте 3 дня на рост. В какой-то момент большинство соли будет находиться в кристалле, и он просто перестанет расти.

Шаг 5: Аккуратно вытащите ваши кристаллы их раствора

Когда вы определите, что он вырос до нужного размера и формы, аккуратно вытяните его за струну, или вытащите из раствора. Если они соединились с вашим объектом сквозь весь контейнер, то при помощи ножа аккуратно отсоедините их от стенок контейнера, стараясь не повредить структуру вашего творения.

Шаг 6: Хотите кристаллы бОльших размеров?

Перед тем, как убрать струну или объект от устройств, которым вы их подвешивали, подумайте, хотите ли вы вырастить кристалл еще большего размера. Если да, то повторите процесс и ваши кристаллы станут больше. Каждый раз вам нужно лишь делать новый солевой раствор.

Если вы будете повторять процесс для выращивания больших кристаллов, то очень важно после кипячения воды и создания солевого раствора дать воде остыть до комнатной температуры, а уже затем опускать конструкцию в раствор.

Если вы не остудите воду, то она растворит уже готовые и вы как бы начнёте сначала.

Шаг 7: Образцы моих работ

Это фотографии одних и тех же кристаллов, которые прошли через три солевых раствора, посмотрите на разницу в размерах.

Я добился относительно ровного перехода от объекта к кристаллу, каждый раз опуская объект глубже в раствор.

Шаг 8: Радуйтесь результатам!

Как только вы вырастили их до желаемого размера, аккуратно отделите струну\объект от приспособлений, с помощью которых вы их подвешивали и дайте готовому изделию высохнуть, положив его на салфетку.

В будущих экспериментах вы можете попытаться использовать водопроводную и бутилированную воду, цветную воду, а также можете использовать разные типы соли, например йодированную, соль без йода, морскую соль и т.д.

Выращивая их на разных структурах, заметили ли вы разницу в их форме?

Я был удивлен, обнаружив, что кристаллы, выращенные на разных уровнях объекта, напечатанного из белого пластика, выросли разного размера.

Шаг 9: Другие эксперименты с выращиванием

Шаг 10: Дополнительная информация по выращиванию

Изучение кристаллов и их структуры называется кристаллографией. Кристалл представляет собой твердое тело, состоящее из различных атомов или молекул, расположенных в однородном повторяющемся порядке, основанном на его уникальной форме. Это приводит к тому, что материал имеет определенную форму и цвет и обладает другими характерными свойствами.

Они могут быть большими или маленькими, но все они имеют одинаковую «форму». Соль и сахар являются примерами. Столовая соль NaCl имеет кубическую структуру. Кристаллы снега образуют шестигранную структуру. Алмаз (используемый в ювелирных изделиях и режущих инструментах) также является примером; он состоит из чистого углерода. Графит (используется в карандашах и смазочных материалах) также является кристаллом из углерода.

Как растут кристаллы?

В растворе, растворитель (вода) может держать только определенное количество растворенного вещества. Это называется растворимостью раствора. Если температура раствора увеличится, то горячая вода сможет растворить больше твердого вещества, чем холодная вода. Это связано с тем, что молекулы нагретой воды движутся дальше друг от друга, оставляя место для растворения более твердого вещества. Когда твердое вещество перестаёт растворяться, то раствор считается насыщенным.

По мере охлаждения этого раствора молекулы воды снова сближаются, и в растворе остаётся меньше места для удержания такого же количества растворенного твердого вещества. Так как вода отпускает избыток растворенного вещества, то в этот момент кристаллы начинают формироваться и строиться друг на друге. Этот процесс называется рекристаллизацией и, в зависимости от условий, можно получить массу многочисленных мелких или один большой кристалл.

Как формируются кристаллы и как мы контролируем темпы его роста?

В этом эксперименте вы будете выращивать кристаллы из насыщенного раствора. Во время рекристаллизации, начало процесса роста кристаллов называется «зарождением». Кристаллизацию могут инициировать частицы пыли на поверхности раствора, однако эта ситуация неконтролируема. Чтобы получить контролируемый рост, «затравочный кристалл» привязывают к куску нити и погружают в раствор. По мере того, как температура раствора продолжает падать, на нитке накапливается больше кристаллов. Скорость, с которой происходит кристаллизация, будет влиять на качество. Лучшие — это те, которые растут МЕДЛЕННО.

КЛЮЧЕВЫЕ ТЕРМИНЫ

Кристалл — это твердое тело с определенной геометрической формой. Форма состоит из гладких плоских поверхностей, которые встречаются в острых краях или углах.

Кристаллография — отрасль химии, изучающая кристаллы и их структуру.

Нуклеация — когда растворенные молекулы в насыщенном растворе сталкиваются с частицей пыли или твердой поверхностью (например, струной или затравочным кристаллом), они будут склонны адсорбироваться и накапливаться на поверхности. Твердая поверхность обеспечивает участок зарождения для формирования кристаллов.

Рекристаллизация представляет собой процесс, который использовался для очистки твердого вещества путем растворения его в соответствующей жидкости, а затем получение материала, выходящего из раствора в кристаллической форме.

Насыщенный раствор — раствор, в котором в растворителе растворено максимальное количество растворенных веществ.

Затравочный кристалл — начальная поверхность для растущего.

Форма кристалла — атомы, которые занимают позиции с определенными геометрическими отношениями друг с другом. Это структурное расположение его атомов однозначно определяется химией вещества и определяет форму. В кристаллографии формы могут быть сгруппированы в семь систем: кубический, тетрагональный, гексагональный, тригональный, орторомбический, моноклинный, триклинный.

Растворимость — максимальное количество растворенного вещества, которое может растворяться в определенном объеме растворителя при данной температуре, известно как растворимость растворенного вещества. Растворимость растворенного вещества обычно увеличивается с повышением температуры.

Раствор — однородная смесь двух или более веществ. Например, сахар, растворенный в воде, является раствором.

Растворитель — жидкость, в которой растворяется растворенное вещество. В этом проекте растворителем является вода.

Кристаллы издавна привлекали внимание людей. Несмотря на свое природное происхождение, такие камни выглядят очень необычно, почти «ненатурально» красиво. А огромное разнообразие форм и цветов сделало кристаллы очень популярным материалом, часто используемым в рукоделии, декорировании и даже ювелирном искусстве.

Известно, что подобные камни образуются в результате отвердевания богатых минералами жидкостей. Соответственно, вырастить кристалл можно прямо у себя дома. Главное, разобраться, как приготовить подходящий для образования такого камня раствор. Наше руководство поможет вам вникнуть во все тонкости непростого, но безумно интересного процесса выращивания кристаллов.

Что понадобится для выращивания кристаллов в домашних условиях

Рост искусственного кристалла зависит от множества условий. Если вы захотите создать такое чудо природы самостоятельно, вам потребуется учесть множество моментов. Важное значение будут иметь и состав раствора для кристаллизации (не говоря уже о его концентрации и насыщенности), и условия окружающей среды (влажность и температура воздуха), и даже свойства поверхности, на которой будет расти камень.

Именно поэтому, прежде чем приступать к изготовлению специальной жидкости, стоит убедиться, что у вас есть все, что необходимо для будущего эксперимента:

• емкость из любого не окисляющегося материала (ее размер может быть произвольным; делайте свой выбор исходя из того, насколько большой кристалл вы планируете вырастить);
• обычная поваренная соль;
• палочка для перемешивания раствора (лучше, если она будет деревянной или стеклянной);
• салфетки или специальная фильтровальная бумага (обязательно белого цвета).

Как быстро вырастить кристалл из поваренной соли и воды

Чтобы вырастить у себя дома кристалл из обычной соли, вам придется как следует запастись терпением: на этот проект у вас может уйти от 3 недель и до полугода (срок будет напрямую зависеть от того, насколько большой камень вы хотите получить в итоге). За месяц такой камень едва ли достигнет размеров фасолины. За три – увеличится, максимум, до 4 см (имеется ввиду – в диаметре).

Прежде всего, приготовьте специальный раствор для выращивания кристаллов:

1. Возьмите немного чистой дистиллированной воды и выдержите ее до комнатной температуры.

2. Растворите в полученной жидкости обычную поваренную соль. Приправы лучше взять побольше. Продолжайте добавлять соль, пока раствор уже не станет сложно перемешивать.

3. Поместите емкость с подготовленной жидкостью на водяную баню. Подогревайте состав, пока находящаяся в нем соль не растворится полностью.

4. Полученную однородную массу охладите, а затем – процедите при помощи марли или салфетки. Этот шаг необходим, чтобы выделить из раствора все твердые примеси.

Как только жидкость будет готова, вы сможете приступить, непосредственно, к выращиванию соляного кристалла:

1. Для начала вам понадобится основа. Идеально, если у вас уже есть готовый кристаллик соли небольшого размера. За неимением оного в качестве основы можно использовать любой твердый предмет (желательно – из пластмассы, так как этот материал не будет окисляться в подготовленном растворе).

2. Возьмите обыкновенную нить (обязательно – белого цвета). Привяжите один ее конец к выбранной основе, а другой – к карандашу, линейке или любому другому предмету, который сможет исполнять роль «перекладины», лежа поперек горлышка емкости с раствором. Учтите, что длина самой нити должна быть такова, чтобы подвешенный с ее помощью кристалл был полностью погружен в жидкость, однако, не доставал до дна посудины.

3. Готовую конструкцию накройте тканью и уберите в место, где невозможны сильные перепады температур (иначе говоря – подальше от окон и источников сквозняков).

4. Теперь вам остается только ждать, пока кристалл вырастет. Вы сможете время от времени проверять его состояние, аккуратно приподнимая конструкцию за нить, на которой она подвешена. Однако избегайте в это время трогать кристалл руками или задевать им стенки емкости! Хрупкий камень не потерпит такого обращения.

5. Как только кристалл достигнет нужных вам размеров, извлеките его из раствора, аккуратно протрите сухой салфеткой и покройте бесцветным лаком. Так камень станет чуть прочнее, и его можно будет брать в руки без страха сломать.

Кристаллы выглядят привлекательно, притягивают взгляд и завораживают. Драгоценные камни, используемые в ювелирном деле, - это кристаллы минералов.

Кристаллы природных минералов

Благодаря современным технологиям люди научились самостоятельно выращивать подобную красоту, и синтетические драгоценные камни сложно отличить от кристаллов природного происхождения. Поваренная соль тоже способна расти в виде кристаллов. Чтобы убедиться в этом, рассмотрим способы выращивания соли в домашних условиях.

Материалы для выращивания соли

Чтобы вырастить кристалл соли, подготовьте соответствующий раствор и специальную посуду. Сам процесс отнимет несколько месяцев, поэтому придется запастись терпением. На рост кристалла соли влияет влажность воздуха, температура в помещении, насыщенность раствора, вид используемой соли. Чтобы удачно завершить эксперимент, потребуются такие компоненты:

Емкость из материала, не способного к окислению в соленой воде (подойдет стеклянная банка);

Поваренная или морская соль;

Воронка;

Медная проволока или нитка;

Салфетки или фильтровальная бумага;

Деревянная или стеклянная палочка для помешивания раствора.

Кристаллы поваренной соли

Процесс выращивания соли

1. В емкость налить дистиллированную воду и насыпать соль. Соль необходимо сыпать до тех пор, пока перемешивание не станет вызывать затруднения.
2. Полученную смесь поставить на водяную баню и дождаться полного растворения соли в воде.
3. Процедить раствор через фильтровальную бумагу или салфетку в подготовленную банку.
4. Привязать к нитке небольшой кристалл соли и опустить в охлажденную жидкость. Второй край нитки привязать к палочке, длина которой больше диаметра горлышка банки. Палка поможет зафиксировать нитку с кристаллом, который постоянно находится в подвешенном состоянии.
5. Полученную конструкцию накрыть куском ткани или салфеткой, затем поставить в место с наименьшими перепадами температуры.
6. В ходе эксперимента нельзя прикасаться к банке, двигать и вытягивать нитку с кристаллом. Конструкция должна стоять неподвижно.
7. Через 4 недели кристалл увеличится до размеров фасоли, через 8 недель диаметр камня достигнет 4 см. Если необходим кристалл соли большего размера, придется подождать еще несколько месяцев.
8. Готовый кристалл нужного диаметра аккуратно извлечь из банки и вытереть салфеткой. Чтобы уберечь кристалл от внешних повреждений, рекомендуется покрыть камень прозрачным лаком для ногтей.
9. После высыхания лака можно любоваться кристаллом соли.

Таким же способом выращивается кристалл синего цвета - для этого в раствор добавляется синий пищевой краситель.

Синие кристаллы соли

Как вырастить кристалл белого цвета из морской соли

Для создания белого кристалла из морской соли потребуются материалы, описанные выше. Сам процесс выращивания соли происходит следующим образом.

1. В стеклянной емкости приготовить насыщенный солевой раствор. В 100 г горячей воды добавить 40 г морской соли и помешивать раствор, пока соль не растворится.
2. Полученную жидкость остудить, затем отфильтровать.
3. Дать раствору постоять несколько часов, затем отфильтровать еще раз.
4. К медной проволоке присоединить крупицу морской соли большого размера и опустить в емкость с раствором таким образом, чтобы кристалл не касался дна.
5. Накрыть банку листом бумаги, чтобы внутрь не попали посторонние предметы и пыль.
6. Через два дня осторожно вытащить проволоку с кристаллом, переместить ее в другой сосуд и перелить туда раствор.
7. Один раз в неделю жидкость фильтруется.
8. Через несколько дней рост соленого кристалла станет заметным. Выращивать камень можно до тех пор, пока не образуется кристалл требуемого диаметра.

Выращенный камень из соли отличается повышенной ломкостью и хрупкостью, поэтому не стоит держать его в руках без причины. После покрытия лаком кристалл рекомендуется хранить в закрытой емкости, чтобы не повредить. Описанными способами можно вырастить в домашних условиях множество солевых кристаллов разного цвета, используя при приготовлении раствора пищевые красители ярких оттенков. Чтобы узнать, какие еще кристаллы можно вырастить дома, нажмите

Хотите удивить своего ребенка и вовлечь его в мир науки? Проведите дома эксперимент по выращиванию кристаллов. Это твердые тела с симметричным строением. Их используют для декора, игры, а сладкие – даже едят. Предлагаем вам узнать, как и из чего можно вырастить кристалл.

Узнаем, как вырастить кристалл в домашних условиях.

Как вырастить кристалл из сахара

Сахарные кристаллы выращиваются одну неделю. Их добавляют в чай, подают как сладкую закуску и украшают десерты. Приготовим кристаллы на деревянной палочке.

Вам понадобится:

• сахар – 5 стаканов;
• вода – 2 стакана;
• деревянные палочки;
• бумага;
• стаканы или банки.

Если хотите, чтобы кристаллы были цветными – используйте пищевые красители.

Из 50 мл воды и 2 ст. л. сахара сварите сироп. На ровную поверхность рассыпьте сахар. Деревянные палочки обмокните в сиропе, а затем обваляйте в сахаре. Оставьте на ночь для высыхания.

Вскипятите оставшуюся воду и постепенно добавляйте сахар. Размешивайте до полного растворения. Прокипятите сироп и оставьте на плите на 10–15 мин. В бумаге сделайте отверстия. Горячий сироп перелейте в прозрачные стаканы или банки. Палочки воткните в бумагу и погрузите в раствор так, чтобы она покрывала стакан и держала заготовки. Через 7 дней кристаллы вырастут.

Как вырастить кристалл в домашних условиях из пищевой соли

Для выращивания используйте пищевую соль. Время химического процесса – 1–1,5 недели.

Вам понадобится:

• вода – 500 мл;
• соль – 4–5 ст. л.;
• стаканы – 2 шт;
• веревка;
• фильтр;
• держатель.

Как держатель используйте карандаш, прищепки или картон.

В горячую воду засыпьте соль и перемешайте. Нерастворившиеся кристаллы отфильтруйте через марлю. Отберите крупный кристаллик соли (затравку). Привяжите его краем веревки или лески и поместите в соляной раствор. Второй край нити прикрепите к держателю. Следите, чтобы затравка не касалась дна и стенок стакана. Оставьте раствор в теплом месте.

Этот рецепт подходит для взращивания кристаллов из медного купороса. Продается вещество в магазинах для дачников. Заливайте купорос водой до 80 градусов, иначе он не растворится. Заготовку вы найдете в пакетике с веществом. Либо приготовьте ее самостоятельно. Оставьте раствор остывать, и через 30–60 минут на дне появятся образования. Также привяжите затравку ниткой и опустите в раствор на 1–2 недели.

Такие вещества, как соль, сахар и квасцы являются естественными кристаллами. Смешивание основания одного из этих кристаллов с водой создает благоприятные условия для выращивания кристаллических пород различных размеров и оттенков. Читайте дальше, чтобы узнать, как сделать базовые кристаллы, кристаллические породы и их декоративные разновидности.

Шаги

Создание базовых кристаллов

Подойдет любой сосуд, главное, чтобы он был чистым, так как инородные вещества могут помешать росту кристаллов. Использование чистого сосуда позволит вам следить за формой кристаллов. Вы также можете использовать стакан, вазу, или любую другую емкость, в которую можно налить воду.

Добавьте основание кристалла. Начните с добавления около двух столовых ложек выбранного основания кристалла, продолжайте насыпать и помешивать пока основание кристалла не перестанет растворяться. Вы поймете, когда следует остановиться, по тонкому слою основания кристалла на дне сосуда.

• Каменная соль – дешевое и доступное основание кристалла. Горькая соль (английская соль) также подойдет; она продается в большинстве аптек.
• Альтернативными основаниями кристаллов являются квасцы, вещество, используемое для изготовления солений и бура, которую можно приобрести в хозяйственных магазинах.

1. Наблюдайте за формой кристаллов. В течение часа или около того, кристаллы начнут формироваться на дне и по бокам сосуда. По мере того как вода в банке испаряется, кристаллы будут расти больше. Чем дольше вы даете смеси находиться в банке, тем крупнее кристаллы получите.

   • Если вы хотите сделать уникальный кристалл, который можно будет использовать как украшение, переместите часть кристалла со дна сосуда и обмотайте нитку вокруг него. Привяжите другой конец нитки к карандашу и повесьте карандаш через горлышко сосуда с кристаллами, висящими в воде. Пусть кристалл вырастет настолько, насколько вы захотите, прежде чем достать и высушить его.
   • Вы можете держать кристаллы в сосуде сколько пожелаете. Чтобы предотвратить попадание грязь, накройте сосуд крышкой после того, как вода перестанет испаряться.

   Изготовление леденцов

   1. Налейте полбанки теплой воды. Поскольку на этот раз вы делаете конфеты, обязательно убедитесь, чтобы ваш сосуд был чистый. Промойте его теплой водой с мылом и высушите его полностью, прежде чем приступить к работе.

      Добавьте немного сахара. Используйте ложку, чтобы растворить сахар в теплой воде. Продолжайте добавлять сахар до тех пор, пока он не перестанет растворяться. Вы поймете, что пора заканчивать, когда на дне сосуда образуется слой сахара.

      Добавьте цвет и аромат. Обычный леденец получается прозрачным и по вкусу напоминает сахар. Сделать вкусные леденцы можно добавив несколько капель пищевого красителя и ароматного экстракта. Рассмотрим следующие цветовые и вкусовые сочетания или придумайте свой собственный:

      • Фиолетовый пищевой краситель с виноградным ароматизатором.
      • Красный пищевой краситель с корицей.
      • Зеленый пищевой краситель с мятой.

   2. Повесьте деревянные палочки в сахарном растворе. Вы можете купить специальные палочки для конфет с шишечками на конце, или использовать палочки для еды или палочки эскимо вместо этого. Поместите их в раствор сахара и прислоните их к стенке сосуда.

      Накройте банку. Накройте сосуд полиэтиленовой пленкой или чем-то другим, чтобы защитить раствор от насекомых. Убедитесь, что ваша крышка не слишком сильно прилегает к сосуду, иначе вода не сможет испариться.