I cristalli sono solidi con una certa composizione chimica che hanno una disposizione regolare, simmetrica e regolare dei loro atomi, molecole e ioni costituenti nel reticolo cristallino. Molte strutture cristalline sono sostanze a noi comuni, come lo zucchero e il sale. Tradotto dal greco. krystallos significa "ghiaccio trasparente". In effetti, i fiocchi di neve sono giustamente considerati cristalli insoliti e sorprendenti.

Le strutture cristalline in natura “nascono” da una varietà di sostanze. Il più comune è l'acqua che, esposta a basse temperature, cambia da liquida a solida, trasformandosi in ghiaccio o fiocchi di neve. Ogni inverno, soprattutto durante le forti gelate, complessi oggetti simmetrici a forma di stelle e placche a 6 facce ricoprono la superficie della terra con uno strato di neve soffice e soffice. Sono costituiti da sottili cristalli di ghiaccio raccolti insieme.

Il famoso astronomo tedesco Johannes Kepler scrisse nel XVII secolo un'opera dedicata ai fiocchi di neve esagonali, avendo così un'influenza significativa sullo sviluppo della cristallografia, la scienza dell'aspetto, della struttura e delle proprietà delle strutture cristalline. Due secoli dopo, l'eccezionale fotografo W. Bentley ha dato al mondo l'opportunità di ammirare queste bellissime creazioni della natura. È riuscito a fotografare migliaia di fiocchi di neve, dove nessuno è uguale all'altro. Per fare questo, il fotografo ha catturato i fiocchi di neve sul velluto nero e ha scattato foto straordinarie.

Fiori del mondo delle pietre

Come risultato dei processi di formazione delle rocce che si verificano nell'interno inesplorato della terra, i minerali con struttura cristallina si formano da rocce fuse che vengono spinte in superficie e iniziano a raffreddarsi. Non riesco proprio a credere che l'incredibile bellezza e regolarità del taglio esterno di questi minerali cristallini sia stata creata dalla natura stessa. A prima vista sembra che qualcuno abbia segato appositamente i bordi piatti e poi li abbia lucidati alla perfezione.

Le strutture cristalline delle soluzioni minerali possono essere infinitamente variate. La maggior parte sono poliedri regolari complessi: un cubo, un parallelepipedo, una piramide, che in ogni momento stupiscono le persone con la perfezione delle loro forme geometriche e la superficie perfettamente liscia. Si trovano anche sotto forma di colonne, piatti, stelle, aghi appuntiti, creati da sfere radianti: sferuliti.

Le dimensioni variano da colonne piccolissime a enormi, e lo spessore può essere inferiore a un foglio di carta o, al contrario, raggiungere diverse centinaia di centimetri. I cristalli possono essere incolori o brillare, brillare, giocando con colori diversi. Molte di esse sono perfettamente trasparenti, come l'acqua cristallina, anche se esistono esemplari marroni e quasi neri.

Strass

È una varietà chiara di quarzo cristallino (silice naturale) che si trova nei vuoti delle vene idrotermali. Nelle nevi eterne delle Alpi, molti secoli fa, furono trovati ciottoli incolori, visivamente molto simili al ghiaccio normale, il cui splendore era avvincente e affascinante. Persino gli antichi scienziati conclusero che con un'esposizione prolungata alle basse temperature, l'acqua si congela in uno stato tale da perdere la capacità di sciogliersi, pietrificandosi per sempre.

Quando il minerale apparve in Europa, ricevette immediatamente il nome di “diamante bohémien”. Era usato per scolpire gioielli, piatti, lenti incendiarie e bicchieri per occhiali, e decorava anche lussuosi palazzi reali e castelli dell'alta borghesia. Il minerale ha sfaccettature prismatiche, spesso con ombreggiature orizzontali. Cristalli trasparenti di cristallo di rocca possono crescere insieme in druse o rappresentare "pennelli" e anche riempire geodi. Sul territorio della Russia sono stati scoperti grandi giacimenti, le cosiddette “cantine di cristallo”, negli Urali, in Yakutia, in Transbaikalia e in Primorye. Il cristallo di rocca grande, perfetto e senza difetti, è piuttosto raro e quindi ha un valore elevato.

Il Museo di San Pietroburgo, fondato nel 1773 presso l'Istituto minerario, ha raccolto più di 230mila campioni, tra cui una collezione unica di tesori estratti dalle viscere della terra. Qui è immagazzinato il cristallo di rocca, la cui altezza è di quasi 1 me il peso di oltre 1 mila kg.

Re dei cristalli

Il diamante, uno dei minerali naturali più rari ma più diffusi, prende il nome dalla sua eccezionale durezza. Il minerale è una modificazione cristallina del carbonio puro. In un reticolo cristallino a forma di cubo a facce centrate, gli atomi sono posizionati molto strettamente e sono collegati dai legami covalenti più forti. Non esistono dati scientifici esatti sull'origine esatta del diamante e l'età della maggior parte dei diamanti supera i 3 miliardi di anni.

Nonostante il fatto che nella sua forma grezza il diamante sia piuttosto imperfetto e poco appariscente, fin dall'antichità è stato utilizzato come gioiello squisito, soprattutto i tipi trasparenti. Quasi 500 anni fa, i maestri gioiellieri impararono a tagliare il cristallo e, come risultato di un processo ad alta intensità di manodopera, a trasformarlo in una pietra preziosa: un diamante, che è diventato sinonimo di ricchezza e lusso. I diamanti rossi sono considerati i più rari, ma la probabilità di trovarli in condizioni naturali è minima.

Oggi, poiché la maggior parte dei diamanti naturali non sono adatti al taglio, sono ampiamente utilizzati in molti settori. I giacimenti più grandi si trovano in Africa e Russia, e i nostri primi diamanti furono scoperti nel 19° secolo negli Urali e in Siberia.

Il diamante più grande del mondo, il diamante Cullinan, fu trovato 100 anni fa in Sud Africa e pesava più di 3.000 carati. I maestri gioiellieri ne hanno ricavato 105 diamanti, per un peso totale di oltre 1.000 carati.

Cristalli preziosi

Continuando il tema degli incredibili cristalli preziosi, non si può fare a meno di notare le varietà belle e piuttosto rare del minerale corindone (ossido di Al): rubino e zaffiro. Il corindone si è sempre distinto per la sua elevata durezza, seconda solo al diamante. Le pietre venivano importate nei paesi europei dall'Asia. Depositi di corindone si trovano spesso nelle rocce ignee. Si trovano anche nei nidi, nelle vene, nelle inclusioni e le varietà preziose si trovano nei placer. Le proprietà del minerale dei gioielli sono trasparenti, caratterizzate da lucentezza, colori ricchi e un'ampia gamma di sfumature.

Il museo di San Pietroburgo ospita una collezione di corindone in più di 40 diverse tonalità di colore.

I più preziosi sono il rosso-rubino e il blu-zaffiro. Belle sfumature sono fornite dalle impurità: nel rubino c'è il cromo, e nello zaffiro ci sono inclusioni di ferro e titanio. Dopo aver trattato i minerali con un trattamento degno di gioielleria, sembrano chic come i diamanti.

Si presume che i rubini siano stati estratti in Birmania nell'età del bronzo. Nel XIX secolo. il re della Birmania a quel tempo vendette due pietre preziose per soldi favolosi e si assicurò il governo reale a tutti gli effetti. I rubini sono sempre stati considerati un gioiello d'élite e un accessorio per i ricchi membri dell'aristocrazia. Oggi i rubini di alta qualità provengono da Myanmar, Tailandia e Sri Lanka. In Russia, i depositi sono noti negli Urali e in Carelia.

Nel 1800 in Europa fu scoperta la relazione tra rubino e zaffiro, che fin dall'antichità adornava i simboli del potere reale delle dinastie regnanti dell'Asia e dell'Europa. Il bellissimo minerale veniva estratto dagli antichi abitanti del sud-est asiatico. Lo zaffiro più grande, del peso di oltre 3mila carati, è stato trovato negli Stati Uniti a metà del secolo scorso. Il giacimento minerale si trova in quasi tutti i continenti.

Il magico mondo delle pietre è sorpreso da molti fatti sorprendenti sui cristalli.

• I cristalli naturali sotto forma di maestose colonne venivano usati nelle antiche civiltà per sostenere pesanti porte dei templi o come piedistalli.

• Il minerale spodumene, lungo quasi 13 metri e pesante 90 tonnellate, è noto per i suoi insoliti cristalli giganti. Allo stesso tempo, i minerali ben formati sono considerati preziosi materiali da collezione.
• Alcuni dei cristalli di selenite più grandi sono stati trovati nel 2000 in una grotta unica, vecchia di circa un milione di anni, nel complesso minerario di Nike (Messico). Il più grande ha dimensioni: lunghezza – 4 m, larghezza – 4 me peso – 55 tonnellate.
• I cristalli “crescono” non solo nell'ambiente naturale, ma vengono anche coltivati ​​in laboratori speciali e alcuni anche a casa. L'umanità ha imparato a produrre artificialmente molte pietre preziose che non sono inferiori in bellezza a quelle naturali, ma sono valutate molte volte inferiori. Inoltre oggi si conoscono molte specie che non esistono in natura.
• I cristalli sono “messaggeri” del mondo stellare. Molto spesso, strutture cristalline di origine extraterrestre si trovano nei meteoriti caduti sulla Terra.
• In Austria, in occasione del centenario dell'azienda Swarovski, è stato inaugurato il Museo dei Mondi di Cristallo. Qui puoi vedere il cristallo Swarovski più grande (40 cm di diametro) e il più piccolo (0,8 mm), elencati nel Guinness dei primati.
• Il Museo Mineralogico di Mosca ospita più di 4.800 campioni di cristalli provenienti da 7 sistemi cristallini.

Da tempo immemorabile sono stati notati gli effetti benefici dei cristalli sul destino e sulla salute umana e ad essi sono state attribuite anche proprietà magiche e curative. Inoltre, ogni segno zodiacale ha la propria pietra talismano, che dovrebbe migliorare l'energia in casa, oltre ad aiutare il proprietario in situazioni di vita difficili, portare benefici, proteggere e curare le malattie. Qual è l'enorme potere dei minerali da un punto di vista scientifico è ancora difficile da spiegare, ma il fatto che la litoterapia, come uno dei tipi di medicina alternativa, stia diventando molto popolare oggi rimane un dato di fatto.

È assolutamente chiaro a tutti gli specialisti nel campo della cristallografia o della fisica dello stato solido che nel caso di un cristallo si tratta di una disposizione ordinata nello spazio di atomi o ioni. In alcuni casi, ad esempio nei cristalli di ghiaccio o nei gas solidificati, si può parlare di molecole. Per brevità parleremo inoltre solo di atomi, compresi quelli ionizzati (ioni), a meno che non venga specificato altro.

Quindi, un cristallo è un sistema di atomi ordinati nello spazio. Si trovano nel modo giusto e molto spesso in modo da riempire il volume dello spazio il più strettamente possibile. Provando a posizionare le sfere d'acciaio di un cuscinetto una accanto all'altra, otteniamo un modello abbastanza decente della struttura cristallina e vediamo subito che il numero di modi in cui le sfere possono essere posizionate è limitato. A seconda di come sono posizionate le file atomiche e i piani atomici l'uno rispetto all'altro, si possono ottenere diversi tipi di cristalli. A sua volta, il tipo di disposizione degli atomi è determinato dalla loro interazione tra loro, dalla natura della connessione tra le particelle.

Un'attenta rottura dei cristalli porta alla comparsa di strutture insolite con proprietà interessanti. Innanzitutto compaiono grandi regioni di carica superficiale positiva o negativa, che creano un potente campo elettrico, e poi si trasformano in labirinti larghi solo pochi atomi.

Molte delle proprietà dei cristalli ionici sono dovute alla loro struttura su scala atomica: gli atomi carichi positivamente e negativamente si attraggono e formano un forte reticolo periodico. Tuttavia sulla superficie del cristallo le cariche devono essere compensate. "Se dividi un cristallo con un reticolo cubico lungo determinate direzioni, puoi ottenere solo un tipo di carica", spiega uno degli autori del lavoro, Ulrich Diebold dell'Università di Vienna. "Questa configurazione è estremamente instabile." Potenzialmente, un tale strato potrebbe creare un campo con una tensione di milioni di volt su un piccolo campione. Gli scienziati chiamano questa situazione una “catastrofe della polarizzazione”.

In un nuovo studio, i fisici hanno cercato di capire esattamente come gli atomi si riorganizzano per prevenire una catastrofe di polarizzazione. "La superficie può cambiare in diversi modi in risposta alla fagliatura", afferma il primo autore Martin Setvin. “Gli elettroni potrebbero iniziare ad accumularsi in determinati punti, il reticolo cristallino potrebbe deformarsi o le molecole dell’aria potrebbero aderire alla superficie, modificandone le proprietà”.

Gli scienziati hanno diviso i cristalli di tantalato di potassio KTaO3 a basse temperature e hanno ottenuto scissioni in cui metà degli atomi dello strato con le stesse cariche rimanevano su un frammento e l'altro sull'altro. Le regioni con ioni della stessa carica formavano “isole”, sebbene in media la superficie fosse neutra. "Tuttavia, le isole sono abbastanza grandi da non poter evitare completamente una catastrofe di polarizzazione: il campo che creano è così grande da modificare le proprietà degli strati sottostanti", ha detto Setvin.

Con un leggero aumento della temperatura, le isole si disintegrarono in un labirinto di linee spezzate e le sue “pareti” erano alte solo un atomo e larghe 4-5 atomi.

"Le strutture labirintiche non sono solo belle, ma anche potenzialmente utili", ha concluso Diebold. “Questo è esattamente ciò di cui abbiamo bisogno: forti campi elettrici su scala atomica”. Gli autori chiamano una delle possibili applicazioni quella di effettuare reazioni chimiche che non avvengono in altre condizioni, ad esempio la scissione dell'acqua per produrre idrogeno.

Le principali proprietà dei cristalli - anisotropia, omogeneità, capacità di bruciarsi e presenza di un punto di fusione costante - sono determinate dalla loro struttura interna.

Anisotropia

Questa proprietà è detta anche disuguaglianza. Si esprime nel fatto che le proprietà fisiche dei cristalli (durezza, resistenza, conduttività termica, conduttività elettrica, velocità di propagazione della luce) non sono le stesse in direzioni diverse. Le particelle che formano una struttura cristallina in direzioni non parallele sono distanziate a distanze diverse l'una dall'altra, per cui le proprietà della sostanza cristallina in tali direzioni dovrebbero essere diverse. Un tipico esempio di sostanza con pronunciata anisotropia è la mica. Le placche cristalline di questo minerale si dividono facilmente solo lungo piani paralleli alla sua lamellarità. Nelle direzioni trasversali è molto più difficile dividere le lastre di mica.

L'anisotropia si manifesta anche nel fatto che quando un cristallo è esposto a qualsiasi solvente, la velocità delle reazioni chimiche è diversa nelle diverse direzioni. Di conseguenza, ogni cristallo, una volta disciolto, acquisisce le sue forme caratteristiche, chiamate figure incise.

Le sostanze amorfe sono caratterizzate da isotropia (equivalenza): le proprietà fisiche si manifestano allo stesso modo in tutte le direzioni.

Uniformità

Si esprime nel fatto che tutti i volumi elementari di una sostanza cristallina, identicamente orientati nello spazio, sono assolutamente identici in tutte le loro proprietà: hanno lo stesso colore, massa, durezza, ecc. Pertanto ogni cristallo è un corpo omogeneo, ma allo stesso tempo anisotropo.

L'omogeneità non è inerente solo ai corpi cristallini. Le formazioni amorfe solide possono anche essere omogenee. Ma i corpi amorfi non possono assumere essi stessi una forma sfaccettata.

Capacità di autocontrollo

La capacità di autotagliarsi si esprime nel fatto che qualsiasi frammento o pallina tornita da un cristallo in un ambiente adatto alla sua crescita nel tempo si ricopre dei bordi caratteristici di un dato cristallo. Questa caratteristica è legata alla struttura cristallina. Una palla di vetro, ad esempio, non ha questa caratteristica.

Cristalli della stessa sostanza possono differire tra loro per dimensione, numero di facce, bordi e forma delle facce. Ciò dipende dalle condizioni di formazione dei cristalli. Con una crescita irregolare, i cristalli risultano appiattiti, allungati, ecc. Gli angoli tra le facce corrispondenti del cristallo in crescita rimangono invariati. Questa proprietà dei cristalli è nota come legge di costanza degli angoli delle faccette. In questo caso, la dimensione e la forma delle facce di diversi cristalli della stessa sostanza, la distanza tra loro e anche il loro numero possono cambiare, ma gli angoli tra le facce corrispondenti in tutti i cristalli della stessa sostanza rimangono costanti nelle stesse condizioni di pressione e temperatura.

La legge di costanza degli angoli delle faccette fu stabilita alla fine del XVII secolo dallo scienziato danese Steno (1699) sui cristalli di ferro lucido e cristallo di rocca; questa legge fu successivamente confermata da M.V. Lomonosov (1749) e lo scienziato francese Rome de Lille (1783). La legge di costanza degli angoli delle faccette è detta prima legge della cristallografia.

La legge di costanza degli angoli sfaccettati è spiegata dal fatto che tutti i cristalli di una sostanza sono identici nella struttura interna, ad es. hanno la stessa struttura.

Secondo questa legge, i cristalli di una determinata sostanza sono caratterizzati dai loro angoli specifici. Pertanto misurando gli angoli è possibile dimostrare che il cristallo in esame appartiene ad una particolare sostanza. Uno dei metodi per diagnosticare i cristalli si basa su questo.

Per misurare gli angoli diedri dei cristalli, furono inventati dispositivi speciali: i goniometri.

Punto di fusione costante

Si esprime nel fatto che quando un corpo cristallino viene riscaldato, la temperatura sale fino a un certo limite; con un ulteriore riscaldamento, la sostanza comincia a sciogliersi, e la temperatura rimane costante per qualche tempo, poiché tutto il calore va a distruggere il reticolo cristallino. La temperatura alla quale inizia la fusione è chiamata punto di fusione.

Le sostanze amorfe, a differenza di quelle cristalline, non hanno un punto di fusione ben definito. Sulle curve di raffreddamento (o riscaldamento) delle sostanze cristalline e amorfe si vede che nel primo caso si hanno due flessioni acute, corrispondenti all'inizio e alla fine della cristallizzazione; nel caso del raffreddamento di una sostanza amorfa si ha una curva regolare. Con questa caratteristica è facile distinguere le sostanze cristalline da quelle amorfe.

Forza del cristallo

Il problema della resistenza dei cristalli è stato e rimane uno dei più importanti nella tecnologia moderna. Il fatto è che i materiali strutturali ampiamente utilizzati sono principalmente leghe di ferro (acciaio), alluminio (silumin, duralluminio), rame (ottone, bronzo) e alcuni altri metalli, e hanno tutti una struttura cristallina. Nel caso dei metalli, raramente abbiamo a che fare con cristalli così regolari e belli come quelli discussi in precedenza. Le leghe metalliche hanno una cosiddetta struttura policristallina, cioè sono costituite da singoli grani - cristalli, in qualche modo orientati l'uno rispetto all'altro.

Passo dopo passo, l'uomo è passato da un materiale meno durevole a uno più durevole, ciò ha portato al miglioramento di tutta la tecnologia utilizzata e all'espansione delle sue capacità. Al giorno d'oggi, nella lotta per la forza, l'unica cosa che conta è l'interesse; Quasi tutto il possibile è stato estratto dai materiali tecnici e ogni passaggio successivo viene eseguito con crescente difficoltà.

Circa vent'anni fa sembrava che se avessimo imparato a coltivare cristalli di grandi dimensioni senza difetti, il problema della resistenza sarebbe stato completamente risolto e il consumo di metallo sarebbe stato ridotto centinaia di volte. Sfortunatamente, queste speranze non si sono avverate. Far crescere un cristallo grande ideale è molto costoso o impossibile. Solo in settori come l'elettronica radiofonica ciò è possibile. Ad esempio, i cristalli semiconduttori di Ge e Si crescono praticamente senza difetti. I cristalli di rubino per i laser sono gli stessi. Per quanto riguarda i materiali strutturali, qui dobbiamo ancora raggiungere valori di resistenza elevati seguendo il percorso tradizionale.

E un'altra conclusione importante. Si scopre che molte proprietà fisiche dei cristalli, principalmente la loro forza, sono determinate non da un reticolo cristallino ideale, ma da deviazioni dall'idealità - una struttura difettosa. L'uso abile di tali difetti cristallini consente di controllarne le proprietà e adattarle alle varie esigenze della tecnologia moderna. Per un fisico o un ingegnere, i difetti sono una componente molto importante di un cristallo, senza la quale praticamente non può esistere. Ma il tema dei difetti nei cristalli merita una trattazione più approfondita ed esauriente di quanto sia possibile in questo articolo.

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Bizzarre creazioni della natura, spesso affascinanti e accattivanti, che adornano le corone dei re. C'è la convinzione che alcuni di loro abbiano poteri magici e miracolosi.

Vi presentiamo fatti interessanti sui cristalli

Tradotta dal greco, la parola "cristallo" significava "ghiaccio". Tuttavia, in seguito il cristallo acquisì un altro nome: cristallo di rocca. Gli scienziati presumevano che il cristallo di rocca si sciogliesse con l'aumento della temperatura. Tuttavia, ciò non è mai accaduto. Il cristallo di rocca è dotato di un'altra caratteristica: è molto liscio e ha bordi piatti. Non troverai nulla di simile da nessun'altra parte.

Nei cristalli tutti gli atomi sono disposti in modo tale da formare una disposizione periodica tridimensionale. Pertanto, sulla superficie vediamo un reticolo cristallino.

I cristalli più grandi esistono in Messico, in due grotte. A una profondità di oltre 300 metri si trovano cristalli lunghi 10-15 m. Sono costituiti da selenite - gesso trasparente.

Sapevi che i cristalli si riproducono e crescono in questo modo? Possono essere giustamente chiamati creature "viventi" della natura.

I cristalli possono formarsi in molte forme diverse.

E, nonostante ciò, la struttura interna del cristallo segue uno schema ciclico nel lavoro degli altri. Ciò è stato dimostrato dagli scienziati.

Sapevi che alcuni minerali presenti in natura possono formare cristalli? C’è solo un problema: puoi vederli solo attraverso una lente d’ingrandimento.

L'acqua è l'ingrediente più basilare per la formazione dei cristalli? Il cristallo è molto simile a un normale fiocco di neve di ghiaccio.

Esistono, oltre alla formazione naturale di cristalli, anche quelle artificiali. Oggi le persone che coltivano cristalli artificiali guadagnano molti soldi. Dopotutto, quelli "falsi" vengono utilizzati per realizzare pietre preziose come lo zaffiro e il rubino. E si tratta di milioni, se non miliardi.

Ci sono rappresentanti dei cristalli più grandi e più piccoli. Sono conservati in Austria nel museo Mondi di Cristallo. Il più grande pesa più di 62 kg, il suo valore è stimato in 310mila carati. La versione minuscola del cristallo non raggiunge nemmeno il centimetro di diametro. Appartengono tutti alla nicchia Swarovski più famosa e sono elencati nel Guinness dei primati.

Oggi quasi tutti i cristalli esistenti vengono coltivati ​​artificialmente. In questo modo ottengono esattamente ciò di cui il consumatore finale ha bisogno. La produzione di cristalli è una delle attività più costose. E bellissimo.

I bambini sono affascinati da tutto ciò che è insolito e cosa potrebbe esserci di più sorprendente della coltivazione dei cristalli! Soprattutto quando puoi vederli crescere. Fortunatamente, oggi i genitori hanno abbastanza opportunità per condurre esperimenti simili a casa. Coltivare cristalli per i bambini è un vero e proprio viaggio nella chimica elementare e nella conoscenza dei fenomeni naturali. Oggi ti mostrerò quali bellezze sono cresciute dal nostro set, ti dirò quale colore si è comportato meglio e esaminerò alcuni fatti interessanti sull'oggetto di studio.

Ciao cari lettori del blog, sono sicuro che nessuno di voi rimarrà indifferente ai bordi corretti dei cristalli. È come se fossero stati appositamente scolpiti in poliedri levigati da qualcuno. Mio figlio, che ora ha 6 anni e 3 mesi, è sempre stato affascinato dalle pietre trasparenti dei miei gioielli; come Kai di “La regina delle nevi”, potrebbe passare ore a guardarne il taglio. Sulla base di questo interesse siamo già cresciuti, anche per San Valentino. E anche se ci rimaneva ancora un po' di borace, volevamo continuare gli esperimenti con questi magnifici solidi. Per fare questo ho acquistato il set Amazing Crystals (il nostro è nella versione americana di Crystal Growing). Ne è disponibile uno simile della stessa marca Ozono.

Set per bambini

Include:

1. 3 bustine di fosfato di ammonio.
2. 3 piccole confezioni:
   polvere bianca (solfato di potassio e alluminio);
   blu (solfato di potassio e alluminio, cloruro di sodio e colorante blu scintillante);
   rosso (solfato di potassio e alluminio e amaranto).
3. Contenitore per acqua bollente.
4. Contenitori trasparenti in 3 misure per coltivare e successivamente proteggere dalla polvere.
5. Coperture per il montaggio di solidi già pronti.
6. Anelli di cartone.
7. Misurino.
8. Istruzioni.

Cristalli in crescita per bambini - istruzioni

Quindi, seguiamo le istruzioni:

È necessario l'aiuto di un adulto!

1. Prendiamo 200 ml di acqua pulita, la trasparenza del prodotto finale dipende dalla sua purezza, portatela a 100 gradi o semplicemente a ebollizione. Versa l'acqua bollente in un contenitore appositamente progettato per questo (puoi usare un bicchiere normale).
2. Versare il contenuto di una bustina grande in un contenitore di acqua bollente e mescolare finché tutto non sarà sciolto. Lasciare raffreddare per 15 minuti, meglio usare un termometro ad acqua. La temperatura ideale è di 40 gradi Celsius.
3. Versiamo il liquido raffreddato in un contenitore esagonale e lo coltiveremo al suo interno. Aspettate altri 30 minuti affinché il composto si stabilizzi.
4. Adesso scegliamo il colore che vorremmo avere: nella brochure c'è un paragrafo a parte che descrive come si possono mescolare i colori per ottenere il viola, il rosa, l'azzurro tenue. Oppure scegli quelli principali. In questa fase, è necessario tenere conto del fatto che il contenitore dovrebbe trovarsi in un luogo in cui è conveniente osservare la crescita e non sarà necessario spostarlo per 4-7 giorni. Per una corretta formazione è necessaria una temperatura di circa 20 gradi Celsius. Pertanto, dovresti scegliere una stanza calda o posizionare il contenitore sul frigorifero, dove sarà anche caldo.
5. Con attenzione, utilizzando un misurino, versare il contenuto di una bustina, distribuendolo uniformemente su tutta la superficie dell'acqua. NON MESCOLARE!
6. Monitoriamo il processo ogni 2-3 ore. Se le condizioni sono soddisfatte, i cristalli cresceranno di circa 50 mm il primo giorno. E diventeranno più alti di circa 40 mm in 4-7 giorni. La dimensione dipende dall'ambiente in cui vengono conservati; al freddo il processo richiederà più tempo, in casi isolati può richiedere anche diverse settimane.
7. Se dopo 2-3 giorni compaiono piccole formazioni cristalline sulle pareti del contenitore, è necessario posizionare sopra l'anello di cartone, compreso nel kit. Aiuterà a fermare la “fuga” del materiale.
8. Non appena i cristalli saranno cresciuti, è necessario versare il liquido dal contenitore, tenendo il contenuto con la mano. Il liquido non può essere utilizzato una seconda volta, quindi assicurati che il processo sia completato. Per vedere quanto è cresciuto nell'acqua colorata, illuminalo con una torcia.
9. Sciacquare delicatamente i campioni finiti con acqua pulita. Non versarne troppo, potrebbe danneggiarli! Lavare i contenitori in cui si trovavano e asciugarli. Prendi i coperchi che non sono mai stati utilizzati prima. Posiziona le tue bellezze su un supporto e copri la parte superiore con un contenitore a forma esagonale.
10. Ora puoi ammirarlo!

La nostra esperienza

Oltre a quanto compreso nel kit, io e mio figlio abbiamo utilizzato un orologio da cucina con timer e termometro. Questo ci ha aiutato a tenere traccia dei tempi di attesa precisi senza essere distratti da altre attività. Il mio ragazzo ha già dovuto determinare la temperatura dell'acqua, ma la ripetizione non danneggia il processo di apprendimento.

Abbiamo scelto il bianco (primario) per il contenitore grande, il blu (primario) per quello medio e ne abbiamo mescolati un altro (rosso e blu), nella speranza di ottenere il viola. Questa foto mostra che nell'acqua limpida dopo 45-50 minuti sono già comparse delle formazioni. Il contenuto colorato è appena stato versato da un contenitore di medie dimensioni e sta gradualmente affondando sul fondo.

E dopo 2 ore è diventato chiaro che in “viola” ho messo le virgolette, poiché non lo è diventato, era impossibile vedere nulla. A questo proposito ti consiglio di non mescolare le vernici se vuoi osservare il processo di formazione. Ma in bianco la crescita era chiaramente visibile!

I nostri barattoli stavano vicino alla porta a vetri che dava sulla terrazza. Nella Repubblica Dominicana, dove viviamo, fa quasi sempre caldo. Ma questo gennaio si è rivelato meraviglioso! La temperatura si è mantenuta attorno ai +20+28 gradi per quasi tutto il mese. Eppure i raggi del sole periodicamente “ci regalavano uno spettacolo”. Questo è l'aspetto del cristallo blu in crescita dopo 2 giorni.

Poi siamo andati al mare per tre giorni e al ritorno abbiamo subito iniziato a “fare il bagno” alle nostre bellezze. Una piccola sfilata di stelle:

Questo è quello che è successo mescolando il rosso e il blu:

Ora stanno sotto i berretti con cui sono cresciuti, e il figlio può guardarli e ammirarli a suo piacimento.

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E Questo, il suo contenuto può essere visualizzato nel video:

Come funziona?

Quando versiamo il complesso cristallino in acqua molto calda, si rompe in minuscole particelle. Queste particelle sono molto più piccole di quanto i nostri occhi possano vedere. Ora abbiamo una soluzione cristallina, è così densa che se vi versassimo altra polvere non riuscirebbe più a sciogliersi.

Lentamente l'acqua si raffredda, una parte evapora. Ora non riesce più a mantenere disciolto il contenuto e le particelle cominciano a riunirsi in gruppi. Con il passare del tempo anche altri si uniscono a loro e i gruppi si uniscono. L'unione avviene in modo organizzato, facendo sì che i cristalli che vediamo abbiano bordi diritti e piatti.

Cari genitori, spero che il mio articolo sia stato interessante per voi e vi abbia fatto venire voglia di ripetere l'esperienza. Coltivare cristalli per i bambini è un'attività davvero interessante e, soprattutto, passare del tempo insieme a un genitore. Per favore condividi con me nei commenti se hai già provato a coltivare cristalli a casa? Di cosa erano fatti? Quale forma? E con questo vi saluto, ai prossimi interessanti articoli. E non dimenticare di iscriverti per non perderteli!

Proviamolo alla tazza “Giovane Esploratore” (puoi farlo anche a casa) far crescere i cristalli un'ampia varietà di forme, dimensioni e persino colori. Se utilizziamo sale o zucchero come materiale per la cristallizzazione, e per ottenere un cristallo colorato, utilizziamo solfato di rame, grazie al quale il cristallo risulterà di un bel colore blu….

Cristallo di solfato di rame

Avremo bisogno:

• Solfato di rame (acquistato in un negozio di ferramenta);
• Acqua. È meglio usare acqua distillata (puoi acquistarla in un negozio di forniture per automobili) o usare normale acqua bollita.
• ​ Tazza o barattolo di vetro;
• ​ Filo. Bottone o graffetta.
• ​ Stick o matita normale;
• ​ Smalto per unghie incolore.
• ​ Guanti di gomma.

Attenzione! Indossiamo i guanti quando lavoriamo con il solfato di rame!

Passo 1. Preparare una soluzione supersatura. Versare circa 300 ml di acqua in un barattolo (vetro). Iniziamo ad aggiungere solfato di rame. Aggiungi un cucchiaio e mescola. Il vetriolo si dissolverà molto rapidamente. Aggiungi un altro cucchiaio e mescola ancora. È importante aggiungerlo gradualmente. Facciamo così finché il sale non comincia a depositarsi sul fondo. Se hai ancora cristalli non disciolti, puoi scaldare leggermente il barattolo a bagnomaria. È necessario ottenere la completa dissoluzione del vetriolo in acqua.

Passo 2. Mentre la soluzione si raffredda, prepara il "seme". È necessario raddrizzare la graffetta e infilarla attraverso il pulsante. Se non trovi una graffetta di questo tipo, puoi utilizzare un pezzo di filo. La lunghezza del filo dovrebbe essere tale che il pulsante si trovi al centro della lattina.

Passaggio 3. Posizioniamo il seme sul filo all'interno del barattolo con la soluzione. In questo caso, il seme non deve toccare le pareti della nave o il suo fondo. Pertanto, leghiamo un filo a un bastone o una matita nel mezzo. Posiziona una matita sul collo del barattolo.

Passaggio 4. Lasciamo stare la struttura e aspettiamo che i cristalli inizino a formarsi. I cristalli di solfato di rame crescono un po' più velocemente dei cristalli di sale o di zucchero. Quando il cristallo raggiunge la dimensione desiderata, toglietelo dalla soluzione e tagliate il filo.

Passaggio 5(facoltativo) Per conferire al cristallo un aspetto ancora più accattivante, ricoprilo con smalto incolore.

Cose da ricordare:

Più la soluzione è satura, più velocemente avverrà la cristallizzazione. Dopo un giorno o due, puoi rimuovere con attenzione il cristallo dalla soluzione e sostituire la soluzione stessa con una nuova, più satura.

Tenere il cristallo lontano dalla portata dei bambini piccoli. Dopotutto, i cristalli di solfato di rame sono così belli che i bambini vorranno sicuramente assaggiarli.

Puoi anche coltivare cristalli con le tue mani da zucchero, solfato di rame e sale colorato.

Cristalli di sale. "I cristalli sono fiocchi di neve"

Versare l'acqua bollente in un barattolo da mezzo litro. Puoi usare anche solo acqua calda, ma più è calda, più velocemente si formeranno i cristalli. Ora inizieremo ad aggiungere sale lì, mescolando accuratamente. Dobbiamo procurarci una soluzione salina supersatura, cioè il sale deve essere aggiunto finché non smette di dissolversi in acqua.

Quando prepariamo una soluzione salina supersatura, sciogliendo in un barattolo d'acqua più sale di quanto possa “accettare”, il sale in eccesso inizia immediatamente a formare di nuovo cristalli. La fonte della crescita dei cristalli può essere qualsiasi corpo nell'acqua: un cristallo non disciolto dello stesso sale o un filo. Pertanto, quando immergiamo il nostro fiocco di neve in una soluzione salina, su di esso iniziano immediatamente a crescere cristalli di sale.

Cristalli di zucchero

Vi serviranno degli ingredienti: barattoli o bicchieri a bocca larga, spiedini di legno, mollette, colorante alimentare, aromi, tanto zucchero e tanta pazienza!

La proporzione di cui avrai bisogno è di 10 tazze di zucchero in 4 tazze di acqua. Versare 4 tazze d'acqua in una casseruola e aggiungere 4 tazze di zucchero, mettere sul fuoco (notare che la nostra soluzione aumenterà di volume, prendere una pentola più grande), portare ad ebollizione a fuoco medio e aggiungere il resto dello zucchero, mescolando regolarmente. Quando lo zucchero si sarà sciolto tutto, spegnete il fuoco per 15 minuti.

Mentre la nostra soluzione si raffredda, prepara i bastoncini. Immergerli in acqua, quindi metterli nello zucchero per iniziare la formazione dei cristalli, i bastoncini sono bagnati: lo zucchero si attaccherà. Dopodiché, assicurati di lasciare asciugare completamente i bastoncini con lo zucchero a velo, se i bastoncini sono anche leggermente umidi, non ci riuscirai quando li metti in una soluzione di zucchero calda, tutto lo zucchero cadrà e non ci sarà più nulla per. nuovi cristalli su cui crescere.

Versare lo sciroppo di zucchero in barattoli o bicchieri di vetro, aggiungere colorante alimentare. Immergi lentamente i bastoncini nella soluzione e fissali con le mollette. Tieni presente che i bastoncini non toccano né il fondo del barattolo né tra loro; dovrebbe esserci una distanza tra loro in modo che i cristalli possano crescere su di essi.