Авторские статьи/Мартынов Максим

Материал из Выращивание кристаллов

<amp/> Выращивание кристаллов - очень и очень интересное занятие. Причем заниматься им могут не только химики и физики, но и обычный школьник (разумеется - под присмотром взрослых и только с безопасными веществами). В этой статье я опишу наиболее доступные или частоиспользуемые вещества, из которых можно вырастить свои первые кристаллы.

Подготовка

Если вы решили начать выращивать кристаллы, то вам понадобятся несколько вещей:

  1. Вещество, из которого вы будете их выращивать. Это может быть любая соль, некоторые виды кислот и другие соединения. Приобрести их можно в:
  2. Немного свободного места в помещении. Желательно подальше от средств отопления, там, где нет перепадов температур и влажности. Температура должна быть комнатная! Также потребуется обустроить это место, накрыв ее клеенкой или полиэтиленом, чтобы не повредить поверхность растворами веществ.
  3. Желание и терпение . Кристаллы не вырастут за один день и уж точно они не обойдутся без вашего участия. Если у вас есть желание выращивать кристаллы и терпение, тогда смело вперед!

Техника безопасности

Выращивание кристаллов - не пиротехника, но про технику безопасности все равно не следует забывать. Работа с токсичными веществами требует осторожности - как во время приготовления растворов, так и во время самого выращивания кристаллов. Здоровье дается нам только один раз и его следует беречь.

Методика выращивания

Ищем емкость, в которой мы будем выращивать кристаллы. Подойдет любая стеклянная или (лучше) пластмассовая. К пластмассе кристаллы не так сильно прирастают, в отличие от стекла. Если посуда стеклянная, она должна быть только тонкостенной. Толстостенные экземпляры могут лопнуть от горячего раствора. Если у вас нет химической посуды - не беда, можно использовать хоть одноразовые стаканчики. Внимание - есть потом из этой посуды строго запрещено!!!

Затем мы берем емкость и насыпаем туда выбранное вещество. Сильно много не сыпьте, для первого раза грамм 70-100 с лихвой хватит. Заливаем его горячей водой (в идеале дистиллированной, но это совсем не обязательно).

Для выращивания кристаллов нам нужна затравка - маленький кристаллик, который и будет расти. Сколько затравок - столько получится и кристаллов. Для этого воды много не льем, постоянно перемешиваем раствор. Раствор должен быть таким насыщенным, чтобы последняя порция вещества на дне емкости не растворялась.

Пока не остыл раствор, берем воронку и фильтровальную бумагу (если нет - можно заменить обычными бумажными салфетками). Сложить вдвое и отогнуть одну из частей (должен получиться бумажный конус, одна из половин которого однослойная, а другая - трехслойная). Медленно льём раствор на более толстую часть, тонкой струёй, пока не закончится весь раствор. Ставим емкость в прохладное место, крышкой не накрываем. На следующий день на дне емкости выпадает куча маленьких кристалликов.

Отбираем несколько самых больших и ровных, либо тех, которые вам понравились. После этого раствор необходимо профильтровать ещё раз.

Затравка и раствор у нас есть. Руками трогать затравку не желательно, после этого на ней останутся жировые следы, мешающие росту. Перед опусканием в раствор также быстро сполоснуть, иначе высохшие капли раствора оставят на затравке кучу мелких зародышей, вырастет поликристалл. Без особых причин вынимать затравку из раствора не стоит.

После этого аккуратно помещаем затравку в емкость с остывшим и профильтрованным раствором. Можно положить её на дно, но тогда кристалл будет расти только в длину и в ширину. Лучше подвесить её на леску (если использовать нитку, то на нитке может нарасти куча мелких кристалликов, а на леске - нет), второй конец лески привязать к карандашу или другому подобному предмету и поместить кристалл в раствор.

Сначала привязывать затравку будет очень тяжело, она будет постоянно выскальзывать, но после небольшой тренировки это можно будет проделать значительно легче. Конечно, можно и приклеить затравку на леску с помощью быстросохнущего клея, но после этого поведение затравки будет мало предсказуемо. Может и расти, как ни в чем не бывало, может перестать расти в месте прикрепления, а может обрасти мелкими кристаллами в этом месте. На месте прикрепления лески кристалл расти будет. Можно растить на дне и периодически переворачивать, но не всегда это бывает удобно.

Отрегулировать длину лески так, чтобы затравка висела в середине раствора. Теперь кристаллик будет равномерно расти со всех сторон.

Емкость поместить в место, не поверженное влиянию перепадов температур, и накрыть листком бумаги (если использовать картон, то маленький кристалл будет расти несколько месяцев, с бумагой же - всего пару недель). Раз в одну-две недели фильтровать раствор от выпадающих кристалликов.

Когда наши кристаллы вырастут до подходящего размера, их можно вытащить, сполоснуть с проточной воде, протереть салфеткой и покрыть одним-двумя слоями прозрачного лака (хоть для ногтей). Теперь наш кристалл можно свободно брать в руки, мочить в воде, и ему ничего не будет - пару слоев лака вполне достаточно. Важный момент - кристаллы по-прежнему хрупкие. Так что аккуратнее с ними!

Эта методика подходит для выращивания практически всех кристаллов растворимых веществ, поэтому она, за редкими исключениями, может использоваться для выращивания кристаллов всех описанных ниже веществ.

Кристаллические вещества

Сульфат меди(II), медный купорос (CuSO4 · 5H2O)

Несмотря на то, что написано много статей, посвященных выращиванию кристаллов именно медного купороса, без знания азов мы никак не обойдемся. Рассмотрим выращивание кристаллов на примере медного купороса.

Сульфат меди(II), он же медный купорос. Купить его можно в химмаге (если есть, то это наилучший вариант). Если в вашем городе нет химмага, то идем в магазин для садоводства и покупаем там. Он будет не такой чистый, но это не так критично.

Перед покупкой проверьте упаковку и посмотрите на вещество (обычно на упаковке есть маленькая прозрачная полоска) - там должен быть ярко-синий порошок. Если есть крупные комки, да ещё и зеленые - лучше зайдите в другой магазин, такой медный купорос хранился в большой влажности и имеет огромное количество примесей. С таким вы просто замучаетесь выращивать кристаллы.

В помощью уже известного метода выращивания кристаллов получим красивые голубовато-синие кристаллы, с гранями, по форме напоминающими параллелограмм.

Фото полученных кристаллов:

За месяц вырастает примерно 3-4 кристалла размером от 2x1 см до 4x3 см. Однако, при выращивании из более чистых веществ (например, категории ХЧ), с использованием дистилированной воды для их растворения, а также при отсутствиии перепадов температуры в помещении могут вырастать и более крупные экземпляры.

Факт того, будут расти монокристаллы или поликристаллы, зависит не только от положения затравки в растворе (на дне или на нитке), материала подвеса (леска, нить или волос), но и температуры раствора и чистоты вещества. Например, при выращивании из горячего раствора (>35-40°С) будут расти в основном поликристаллы.

Также из сульфата меди, купленного в магазине удобрений, растут чаще поликристаллы, чем моно. Я уже говорил о большом количестве примесей в нем, так что это ещё один повод покупать сульфат меди в химмаге.
Но если у вас нет химмага, не расстраивайтесь. Если один-два раза перекристаллизовать медный купорос, то его степень чистоты заметно повысится.

Также, при добавлении примесей некоторых веществ скорость роста или форма кристаллов могут изменяться. Например, если выращивать сульфат меди из смеси воды и этилового спирта, то рост происходит быстрее.
Если же добавить в него немного серной кислоты, то кристаллы будут расти более прозрачными и правильными, но растворимость вещества при этом понизится.

Конечно, в любом случае для выращивания больших кристаллов требуется время, сразу может и не получиться вырастить что-то крупное. Об этом необходимо помнить.

Хлорид натрия, поваренная соль (NaCl)

Перед тем, как переходить к выращиванию других веществ, потренируемся на кристаллах хлорида натрия. Он есть в каждом доме и если что - кристалл не очень жалко.

Для выращивания этого кристалла нам нужна поваренная соль. Лучше берите каменную - примеси хлорида калия делают хлорид натрия не таким "упрямым". Вот только фильтровать обязательно - вы будете сильно удивлены, когда увидите, что раствор будет очень мутным. Все из-за примесей, но как я уже сказал, примеси не всегда вредны.

Соль чистоты "Экстра" и иодированную брать не стоит - примеси иодида натрия и антислеживателя резко ухудшают рост кристаллов, монокристаллы из такой соли не растут практически никогда.

Растворять его надо водой комнатной температуры - хлорид натрия почти так же растворим с холодной воде, как и в горячей, так что заморачиваться с горячей водой смысла нет. При длительном выращивании получаются вот такие кристаллы:

Одна из особенностей хлорида натрия - его тяга к образованию поликристаллов. Т.е. очень редко вырастает один крупный кристалл, намного чаще выпадает куча мелких кристалликов, нарастающая друг на друга. Такие кристаллы ещё более хрупкие, но по-своему красивы:

Однако, согласитесь, это же очень скучно - куча маленьких сросшихся белых кубиков микроскопического размера. Но можно разнообразить этот унылый вид, просто добавив в раствор любой пищевой краситель:

Купить краситель можно в любом супермаркете или продуктовом магазине, особенно большое разнообразие приходится на Пасху. Но если не нашли красителей, можно подкрасить раствор фломастерами, пропустив раствор сквозь внутренний стержень с краской, краской для струйных принтеров на водной основе или акварелью (гуашь ни в коем случае, иначе рост кристаллов резко прекращается).

Почему мы не подкрашивали кристалл медного купороса? Не думаю, что он нуждается в дополнительной окраске. Да и ко всему прочему CuSO4 мог прореагировать с красителем, и тогда бы кристалл вообще не вырос. А вот поваренная соль не реагирует с органикой, поэтому этот раствор вполне можно подкрасить.

Варианты окрашивания, комбинирования красителей зависят от вашей фантазии.

Хлорид калия, калий хлористый (KCl)

Теперь химический "родственник" хлорида натрия - хлорид калия.

Купить его можно как и в химмаге, так и в садоводческом магазине - одно из калиевых удобрений, наряду с сульфатом и нитратом того же калия.

Свойства хлорида натрия и хлорида калия похожи, но есть небольшие отличия. Во-первых, хлорид калия лучше растворим в горячей воде, чем в холодной, поэтому для получения крупных затравок его раствор надо готовить горячим. А во-вторых, он практически всегда образует монокристаллы! Затравку можно вытаскивать из раствора, трогать руками - и кристалл все равно будет расти более-менее правильным. Для него опасны только скачки температуры, так что с этим раствором поаккуратнее, если на улице осень или начало весны, а также, если у вас проблемы с отоплением.

Кристаллы хлорида калия тоже имеют кубическую форму, но форма зачастую искажается, и кристалл вытягивается. Так что может вырасти как кубик, так и параллелепипед.

Кристаллы имеют большой размер. Так что для начинающих он подходит лучше всего.

Ну, а вот и фото:

Сульфат железа(II), железный купорос (FeSO4 · 7H2O)

Сульфат железа - очень интересная соль. Интересна она не своими свойствами - это всего лишь типичный сульфат элемента побочной подгруппы. Для нас он интересен своими кристаллами.

Данную соль можно купить в химмаге (под названием "железо(II) сернокислое"), либо в садоводческом магазине (как "железный купорос") - но встречается он достаточно редко, и не всегда его так просто найти. Что же делать? "Получать!"- ответят химики. Для получения сульфата железа(II) не надо практически никаких знаний в химии, кроме знания техники безопасности при работе с химикатами.

Берем ненужное железо. Советую брать трансформаторное - чище в домашних условиях не найдете. Нет и этого? Не беда, подойдет любой источник - гвозди, проволка, сталь. Чем меньше в ней примесей, тем лучше, поэтому ни в коем случае не берем нержавейку! Примесей будет выше крыши.

Перед проведением реакций нужно прокалить сталь, так как многие её виды покрыты защитными слоями лака или масла. Существует два способа получения данного вещества:

1. Реакция между стальной деталью (к примеру) и медным купоросом. Уравнение реакции:

CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu↓

Растворяем медный купорос в воде (для ускорения реакции - в горячей), быстро фильтруем, пока не остыл раствор, и помещаем в него деталь. Сразу же на поверхности детали начнется выделение красного налета меди. Ждем до завершения реакции, аккуратно вытаскиваем деталь из раствора, раствор фильтруем и получаем готовый раствор сульфата железа(II) зеленого цвета. Плюс реакции - медь в качестве побочогой продукта. Её можно высушить и она будет первым звеном в вашей коллекции химических элементов, если это вам действительно надо :). Либо ее можно залить серной кислотой и оставить в теплом месте при доступе воздуха - через некоторое время из нее снова получится медный купорос. Минус - может остаться небольшая примесь сульфата меди, что в конечном итоге плохо повлияет на рост кристалла. Также в раствор могут перейти примеси из детали (если железо трансформаторное - это, например, никель). 2. Реакция между стальной деталью и серной кислотой. Уравнение реакции:
H2SO4 + Fe = FeSO4 + H2↑

Серную кислоту легко достать - в любом автомагазине она продается под названием "аккулумуторный электролит" - относительно чистая 36-38% серная кислота. Плюсы данного метода - можно собрать водород и тоже начать собирать коллекцию химических элементов. Ладно, шучу :). Гораздо важнее то, что примеси вроде никеля останутся в виде осадка или не прореагируют совсем. Минусы - пузырьки водорода, выделяемые в ходе реакции, лопаются, и получающиеся брызги раствора могут оказаться на мебели и других вещах. Проводить реакцию лучше на улице или хотя бы защитить место её проведения с помощью полиэтилена. Я предпочитаю второй способ, так как во-первых закрыть место с емкостью можно за пару минут, а во-вторых серная кислота намного дешевле медного купороса. (1л H2SO4 ≈ 45 руб, а 150 гр (пол-литра насыщенного раствора) CuSO4 - 120 руб.). Вдобавок, небольшая добавка серной кислоты положительно влияет на рост кристаллов, вызывая подавление гидролиза, а значит увеличивая прозрачность кристаллов. Поэтому я рекомендую второй способ, но отнеситесь аккуратно к работе с серной кислотой - это не игрушки. В итоге мы получаем прозрачный зеленоватый раствор железного купороса. Из него вырастают кристаллы очень интересной формы и красивого светло-зеленого цвета. Стоит отметить ключевой момент - у сульфата железа есть несколько кристаллогидратов. При разных условиях из одного и того же раствора могут вырасти совершенно разные кристаллы с разным количеством заключенной в них воды (так называемые кристаллогидраты). Если в растворе большое количество кислоты (от 50% и выше), получаемое вещество имеет в составе меньшее число молекул воды, чем обычно.
Для сульфата железа(II) при таких условиях образуется 4-водный кристаллогидрат (тетрагидрат), в то время как обычно образуется 7-водный кристаллогидрат (гептагидрат). Они отличаются как цветом, так и формой. Сравним кристаллы с различным количеством кристаллизационной воды:

Разница на лицо. В первом случае выросли поликристаллы салатового цвета, а во втором - светло-зеленые монокристаллы.

И если последние сохраняются на воздухе без особых проблем даже при отсутствии лакового покрытия, то гептагидрат на воздухе несталибен - со временем он выветривается, рассыпаясь в порошок:

Если же растить совсем без кислоты, то сульфат железа(II) быстро гидролизуется - выпадает осадок нерастворимых основных сульфатов железа(III). Также, соли двухвалентного железа окисляются воздухом даже в кислом растворе. Чтобы этого избежать, можно добавить на дно емкости немного железных стружек и серной кислоты, для восстановления железа(III) в железо(II).

Сульфат никеля, никелевый купорос (NiSO4 · 7H2O)

Из-за схожести свойств железа и никеля, свойства их сульфатов тоже очень похожи, но различия есть, причем довольно существенные.

Во-первых, сульфат никеля очень проблематично получить растворением никеля в серной кислоте - либо замучаетесь ждать появления даже первых пузырьвок водорода, либо реакция вообще не пройдет. Дело в том, что никель довольно пассивен по отношению к кислотам. Кусочек проволочки длиной 1 см и толщиной 0.08 мм растворяется двое суток в кипящей разбавленной серной кислоте, с концентрированной кислотой или под анодным током он вообще не будет реагировать из-за пассивации - образования пленки оксида на поверхности, препятствующей реакции.

Поэтому проще и лучше купить его в химмаге (как "никель сернокислый"). Но если у вас нет химмага, то придется получать его самостоятельно. Собственно, как я его и получал.

Никель плохо реагирует со многими кислотами, но в то же время он с легкостью реагирует с соляной кислотой HCl. Из-за политики нашего государства эту кислоту нигде толком не купить, кроме химмага или интернет-магазина. Однако, есть два выхода из этой ситуации.

1 способ. Можно получить HCl. Для этого нам понадобится серная кислота (если это электролит для аккумуляторов - его надо немного выпарить, так как нам нужна концентрированная кислота). Выпаривать электролит и получать соляную кислоту нужно очень осторожно - отнеситесь к этому серьезно, при попадании конц. кислот на кожу появятся сильные ожоги, одежду прожигает насквозь!!! Так что советую делать это вне помещения, строго следуя правилам безопасности.

Уравнение реакции:

H2SO4 + 2NaCl = Na2SO4 + 2HCl↑

Емкость должна плотно закрываться, желательно чтобы она была из тонкостенного стекла. Так же нам понадобится газоотвод - крышка со стеклянной или пластмассовой трубочкой. В емкость засыпаем хлорид натрия, ставим на водяную баню (в емкость с горячей водой, которая постоянно нагревается, например, на газовой горелке). Хотя можно обойтись и без водяной бани и нагревать саму колбу, но это довольно опасно, да и реакция пройдет не равномерно. Когда водяная баня нагреется, добавляем в емкость с NaCl концентрированную серную кислоту, затем быстро закрываем емкость крышкой, а конец газоотводной трубки помещаем в герметичную колбу с холодной водой. Трубка не должна касаться воды, а емкость должна быть наполнена только на половину, желательно меньше. В колбе с реагентами начнется довольно бурное выделение газа, который полностью будет поглощаться холодной водой. В конце реакции надо снять колбу с водяной бани, а из второй колбы вытащить трубку и герметично закрыть. Теперь у нас есть HCl, причем, если серная кислота была достаточной концентрации, и воды было не слишком много, то она будет концентрированной. 2 способ. Он не такой опасный, как первый, и служит для быстрой замены HCl, если нет времени или возможности её получить. Просто смешайте серную кислоту (не концентрированную) и поваренную соль - для реакции с никелем такой "кислоты" будет достаточно. Причем выделение газа довольно слабое, но с растворе HCl будет присутствовать. Ну ладно, соляная кислота у нас есть. А где же взять никель? В качестве источника никеля подойдет спираль из нихрома, аноды из радиоламп (довольно дефицитный материал), никелированные детали. Из всего этого предпочтительнее нихром, и, хотя в его составе присутствует хром, его примесь не особо мешает растворению. Реакция идет по следующей схеме: Уравнение реакции:
Ni + 2HCl = NiCl2 + H2↑

Реакция будет идти довольно медленно, но её можно значительно ускорить! Необходимо лишь найти источник тока (зарядное устройство или вроде того). Подключаем положительный полюс (+) к нихрому, а отрицательный (-) к любому электроду, хотя желательно угольному или (если его нет) стальному. Подключаем наш источник тока в сеть и наблюдаем выделение газообразного хлора на нихроме и водорода на угольном электроде. Минус этого способа - анод - т.е. нихром - быстрее всего растворяется на границе раздела раствора и воздуха. В конченом итоге он может просто развалиться на две половинки. Но здесь ничего не поделаешь, если только не замазать эту границу чем-нибудь инертным к соляной кислоте, например полимерным клеем или силиконом Затем фильтруем раствор. Если вам не сильно важна чистота получившейся смеси, можете добавить в раствор серной кислоты и пропустить следующий шаг - кристаллы будут расти и так. И это будут именно кристаллы сульфата никеля, а не хлорида, так как при длительном контакте NiCl2 и H2SO4 будет опять образовываться и улетучиваться соляная кислота. Но если чистота кристаллов вам важна, то переводим хлорид никеля в сульфат другим методом. Добавляем к раствору пищевую соду (NaHCO3, гидрокарбонат натрия) или карбонат натрия (Na2CO3). Реагенты добавлять маленькими порциями, ожидая окончания предыдущей реакции. Раствор сильно пенится из-за выделения углекислого газа. В первом случае реакция пойдет так: 2NiCl2 + 4NaHCO3= NiCO3 · Ni(OH)2↓ + 4NaCl + 3CO2↑ + H2O Во втором: 2NiCl2 + H2O + 2Na2CO3= NiCO3 · Ni(OH)2↓ + 4NaCl + CO2↑ В итоге получаем осадок основного карбоната никеля xNiCO3 · yNi(OH)2 (состав переменный, но это не важно). Чтобы перевести его в сульфат надо лишь добавить серной кислоты NiCO3 · Ni(OH)2 + 2H2SO4= 2NiSO4 + CO2↑ + 3H2O Мы получили раствор сульфата никеля. Он темно-зеленого цвета, и образующиеся из него кристаллы имеют такой же цвет:

Однако, как и в случае с сульфатом железа, при обычных условиях из раствора вырастает 7-водный кристаллогидрат (гептагидрат), который со временем выветривается. Чтобы этого не происходило, можно также добавить в раствор серной кислоты либо растить из горячего раствора (~40°С) - тогда из него будет кристаллизоваться 6-водный кристаллогидрат (гексагидрат), имеющий более интересную форму:

Ацетат меди(II), уксуснокислая медь (Cu(CH3COO)2 · H2O)

Ацетат меди(II) - одно из соединений меди, которое можно использовать для выращивания кристаллов. Это не самое доступное вещество, но его получить не так уж и сложно.

Для начала берем медный купорос, растворяем в достаточно горячей воде и фильтруем раствор. Много сульфата меди не надо! Ацетат меди не очень растворим в воде.

Затем нам понадобится либо гидроксид натрия NaOH либо обычная пищевая сода NaHCO3<.chem>. 1. Где взять пищевую соду вы наверняка знаете ;-). А вот где достать гидроксид натрия? Думаю получать его нет смысла, вещество простое, а мороки будет много. Лучше купите его в химмаге или в хозяйственном магазине - в состаке средства "Крот". Берите лучше в виде порошка, так как там содержится меньше примесей. Если вы нашли только в виде раствора (а тем более желтого цвета) - не берите, лучше используйте соду. ''В средстве "Крот" в виде раствора намного больше примесей, чем с виде порошка. Ладно бы это были неорганические соединения, но ведь туда добавляют ПАВ, а после реакции с ними раствор очень сильно воняет. Хотя и порошок тоже хорош, но его можно прокалить и тогда весь наполнитель просто выгорит.'' С гидроксидом натрия реакция пойдет по схеме: CuSO4 + 2NaOH(разбав)= Cu(OH)2↓ + Na2SO4

Выпадает голубой осадок гидроксида меди(II). Раствор сливаем, промываем осадок несколько раз горячей водой, сливаем воду. Добавляем уксусной кислоты:

2CH3COOH + Cu(OH)2= Cu(CH3COO)2 + 2H2O

2. Можно не заморачиваться с поиском гидроксида натрия, и осуществить реакцию с помощью обычной пищевой соды NaHCO3. Соду добавлять маленькими порциями, ожидая окончания каждой реакции. Раствор сильно пенится из-за выделения углекислого газа:

4NaHCO3 + 2CuSO4= Cu2CO3(OH)2↓ + 2Na2SO4 + 3CO2↑ + H2O

Здесь тоже выпадет осадок, но уже сине-зеленого (малахитового) цвета. Его тоже хорошенько промываем горячей водой, а затем добавляем уксусную кислоту и немного воды - ацетата меди образуется настолько много, что он не до конца растворяется:

Cu2CO3(OH)2 + 4CH3COOH = 2 Cu(CH3COO)2 + CO2↑ + 3H2O

Получившийся раствор фильтруем. Мы получили темно-зеленый, почти черный раствор ацетата меди(II). Если вы купили эту соль, то растворять надо в холодной воде, так как растворимость низкая.

Затем ставим емкость с раствором с прохладное место, накрываем бумагой и ждем.

После нескольких месяцев выращивания выяснилось, что чистый ацетат меди черно-синего цвета, а не черно-зеленого. Последний получается из-за примесей, содержащихся в медном купоросе из магазина удобрений. Скорее всего, это железо. Если несколько раз перекристаллизовать купорос, а только потом получать ацетат меди, то цвет будет другим и раствор гораздо меньше пахнет уксусом (т.к. ацетат железа(II) распадается до гидроксида железа и уксусной кислоты). Также, чистый ацетат меди образует кристаллы более правильной формы, и практически не образует поликристаллов, в отличие от загрязненного вещества.

К сожалению, эти кристаллы также выветриваются. Довольно слабо, но если оставить кристаллы на неделю-две без лака, то это станет гораздо заметнее (более светлые участки на кристаллах и мутная поверхность). Так что лучше их все-таки покрыть лаком.

Кристаллы ацетата меди лучше выращивать осенью или в середине зимы, чтобы не было резких перепадов температур, иначе сильно пострадает их форма. Если за день резко похолодает, то находящиеся в растворе кристаллы станут шершавыми или сильно потрескаются. Так что будьте внимательней! И ещё - эти кристаллы невероятно хрупкие. Но, бесспорно, очень красивые.

Сульфат алюминия-аммония, алюмоаммонийные квасцы (AlNH4(SO4)2 · 12H2O)

Квасцы - одни из моих любимых кристаллов. Это целая группа соединений, сходных по строению и свойствам. К ним и принадлежат алюмоаммонийные квасцы.

Сульфат алюминия-аммония, больше известный под названием алюмоаммонийных квасцов, можно купить в химмаге, а также на рынке как средство от порезов. Но можно и приготовить самому.

Понадобится уже привычная для нас серная кислота, алюминий (размер частиц лучше поменьше, но не порошок) и нашатырный спирт (NH4OH, гидроксид аммония - его можно взять в аптеке).

Для начала готовим раствор сульфата алюминия. Наливаем серную кислоту в емкость, нагреваем и добавляем туда алюминий. Как я уже сказал, брать лучше в измельченном виде, но не порошок, так как он обычно сильно окислен на поверхности, и с ним реакция почти не пойдет. А вот стружка растворяться будет:

Уравнение реакции:

2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2↑

Советую запастись терпением - я, например, ждал несколько дней, пока алюминий прореагирует полностью. После реакции раствор фильтруем. Затем берем серную кислоту и нашатырный спирт. Для литра раствора алюмоаммонийных квасцов понадобится две баночки по 100 мл. Реакцию проводить на улице! Нашатырный спирт и аммиак сильно раздражают органы дыхания и глаза! Наливаем нашатырный спирт в емкость и медленно добавляем серную кислоту. Осторожно, раствор сильно нагревается и может закипеть! Уравнение реакции:
H2SO4 + 2NH3·H2O = (NH4)2SO4 + 2H2O

Заканчиваем приливать кислоту, когда раствор перестает нагреваться. Затем берем оба раствора - сульфата алюминия и сульфата аммония - нагреваем их и сливаем растворы в одну емкость. После остывания фильтруем его и убираем емкость в прохладное место. В итоге вырастают крупные прозрачные и бесцветные кристаллы в форме октаэдра (если растить на дне, то форма немного искажается). Кристаллы растут довольно быстро, на выращивание самого большого из этих кристаллов понадобилось всего три недели.

Сульфат алюминия-калия, алюмокалиевые квасцы (KAl(SO4)2 · 12H2O)

Алюмокалиевые квасцы - прозрачные и бесцветные кристаллы. В сети есть немало фотографий фиолетовых кристаллов алюмокалиевых квасцов, такой цвет обусловлен добавкой хромокалиевых квасцов - именно они придают кристаллу более красивый вид.

Как и другие квасцы, их можно купить (в химмаге, или же в аптеке как "жженые квасцы", но у последних достаточно плохая растворимость), а можно и получить. Для их получения нам понадобятся сульфат алюминия и сульфат калия.

Сульфат калия можно купить в садоводческом магазине, это одно из распространенных калиевых удобрений ("калий сернокислый"). Его чистота оставляет ожидать лучшего, но нам в самый раз.

Конечно, можно и получить сульфат калия, если у вас есть серная кислота и гидроксид (KOH) либо карбонат (K2CO3) калия. Но у меня нет ни одной из этих солей калия, так что этот пункт я не рассматриваю.

Для получения алюмокалиевых квасцов нужно нагреть до кипения сульфат алюминия и сульфат калия и слить их в одну емкость, остудить и профильтровать раствор. После чего из раствора обычной по методике из налача статьи выращивают кристаллы.

При добавлении буры форма кристаллов меняется на кубооктаэдр, а может и до куба - все зависит от концентрации буры в раствора. Причем сама бура в кристаллы не входит, а только меняет их форму, а так как со временем ее концентрация повышается, то и форма все сильнее меняется:

Интересно также то, что примеси различных органических красителей могут приводять к изменению формы кристаллов:

Кристаллы хранятся неплохо, но желательно все же покрывать лаком, так как со временем они могут помутнеть.

Сульфат хрома(III)-калия, хромокалиевые квасцы (KCr(SO4)2 · 12H2O)

Хромокалиевые квасцы - пожалуй, самые красивые из квасцов. Темно-фиолетовые, почти черные октаэдры - так и хочется их вырастить самому!

Хромокалиевые квасцы можно купить в химмаге. И, наверное, больше нигде - у них почти нет применения в быту. Поэтому если химмага нет, придется получать их самим.

Для этого нам понадобятся сульфат калия и сульфат хрома(III). К сожалению, сульфат хрома(III) можно купить опять же только в химмаге, тут уж ничего не поделаешь. Для получения хромокалиевых квасцов нагреем растворы этих сульфатов до кипения и сольем в один сосуд, затем остудим и профильтруем. У нас готов раствор хромокалиевых квасцов.

Также их можно получить реакцией дихромата калия, серной кислоты и любого подходящего восстановителя (спирта, глюкозы, сернистого газа, сульфита или сульфида калия и другие), однако дихромат также довольно проблематично достать.

Если все же удалось получить их или купить готовое вещество, то можно наслаждаться темно-фиолетовыми кристаллами:

К сожалению, сохраняются они плохо и выветриваются даже под слоем лака. Поэтому хранить их надо в масле или растворителе. Можно использовать вазелиновое масло из аптеки, оно прозрачное и бесцветное, что позволяет видеть кристаллы на дне емкости без искажений.

Есть ещё вариант - так как квасцы изоморфны, т.е. имеют одинаковую кристаллическую решетку, можно опустить кристалл хромокалиевых квасцов в раствор алюмокалиевых (или любых других). Кристалл при этом не растворится, а будет продолжать расти, но слой будет уже прозрачный. Фактически, мы покрываем их слоем алюмокалиевых квасцов, которые сохраняются намного лучше. Так можно делать с любыми квасцами, получая кристалл в кристалле.

Также, квасцы можно смешивать между собой, получая кристаллы различных оттенков - от бледно-розового до насыщенно-красного:

Сульфат железа(III)-аммония, железоаммонийные квасцы (NH4Fe(SO4)2 · 12H2O)

Как и все квасцы, имеет форму октаэдра. Цвет - от бесцветного до светло-розового и сиреневого.

Метод получения железоаммонийных квасцов аналогичен методу получения других квасцов - смешать горячие растворы сульфата аммония и сульфата железа(III) (1 способ). Сульфат аммония мы уже умеем получать. Сульфат железа(III) получается при окислении раствора сульфата железа(II) перекисью водорода.

Есть и немного другой путь получения - можно смешать сульфат аммония и сульфат железа(II), затем добавить в раствору немного серной кислоты и только потом добавлять перекись (2 способ). Фактически в данном случае происходит окисление соли Мора перекисью. Иногда при получении может начать выпадать осадок нерастворимых гидроксосульфатов железа, например, Fe(OH)(SO4)2. Его образование может предотвратить небольшая добавка серной кислоты, но зачастую не помогает и она.

Есть и 3 способ получения. Для него берем аммиачную селитру (нитрат аммония, можно найти в магазине удобрений) и растворяем ее в серной кислоте - можно просто сыпать селитру прямо в электролит. Растворять нужно при небольшом подогреве, т.к. нитрат аммония при растворении сильно охлаждает раствор. Затем берем что-то железное (например, гвозди) и опускаем в раствор. Желательно делать это на улице, т.к. выделяется диоксид азота, газ оранжевого цвета с сильным неприятным запахом. Но так как его выделение будет довольно медленным, то обычно достаточно просто накрыть крышкой емкость с реагентами. Когда реакция прекратится, фильтруем раствор.

Третий способ положительно отличается от остальных в плане чистоты получаемых кристаллов. Если из квасцов, полученных первыми двумя способами, очень тяжело вырастить сколько-нибудь нормальный кристалл, то данным способом можно получить кристалл гораздо больших размеров и значительно быстрее.

Вот такие кристаллы получаются в конечном итоге:

Как и в случае с хромокалиевыми квасцами, такие кристаллы придется хранить в вазелиновом масле из-за быстрого выветривания. Предотвратить это можно с помощью покрытия кристалла более стабильными квасцами, например, алюмоаммонийными:

Также я провел эксперимент, вырастив слой железоаммонийных квасцов поверх хромокалиевых. Правда покрыть кристалл третьим слоем не удалось из-за высокой растворимости таких квасцов:

Небольшое предупреждение - никогда не нагревайте повторно раствор, а уж тем более до кипения. Если в растворе оказался избыток сульфата железа(III), который делает кристаллы более желтыми и менее прозрачными, то добавление сульфата аммония, который может исправить ситуацию, необходимо проводить без нагрева. На своем опыте нагрел такой раствор - и тут все мгновенно выпало в осадок гидроксосолей.

Сульфат железа(II)-аммония, соль Мора ((NH4)2Fe(SO4)2 · 6H2O)

Соль Мора - двойной сульфат железа и аммония. Порядок получения такой же, как и для железоаммонийных квасцов, только ничего окислять не надо - просто смешать горячие растворы сульфата аммония и сульфата железа(II).

Монокристаллы похожи на сульфат железа, но срастаясь, кристаллы образуют изумительные по красоте поликристаллы. Интересно то, что загрязненная соль Мора (с избытком одного из сульфатов либо другими примесями) растет исключительно поликристаллами, а чистая - исключительно монокристаллами.

Растут по времени примерно как сульфат железа, но окисляются в растворе заметно медленней. Только иногда мутнеет поверхность, если не покрывать кристалл лаком.

Сульфат марганца(II), марганцевый купорос (MnSO4 · 5H2O)

Розовые или светло-розовые кристаллы, по форме могут быть как плоские параллелограммы с острыми углами (почти как кристаллы медного купороса, только плоские), так и ромбоэдры (призма с основанием в виде ромба).

С получением сульфатом марганца вышла целая история.

Первоначально его получение и не планировалось, собирался получить марганцовку. Был довольно нестандартный путь её получения - сплавление оксида марганца(IV) с гидроксидом калия, последующее растворение этого в перекиси и диспропорционирование манганата калия до марганцовки и того же оксида марганца(IV).

Но этот план не удался: KOH было мало, да и сплавление получилось только частично. А при растворении что-то пошло не так и раствор даже не окрасился. Оксид марганца пролежал около недели, пока не появилась мысль получить из него сульфат.

Методика довольно проста. Покупаем в магазине одну-две большие щелочные батарейки, расковыриваем, достаем черную массу оттуда, хорошенько промываем её кипятком несколько раз (она сильно мажется, фильтровальной бумаги уйдет много), лучше дополнительно её прокалить. Это оксид марганца(IV) MnO2. Затем добавляем в него горячую соляную кислоту (можно обойтись смесью серной кислоты и поваренной соли, это не критично).

Происходит реакция:

MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O

Внимание, проводить эту реакцию только на улице! Выделяется настолько много газообразного хлора, что ни одна вытяжка не успевает. А проделывать такое дома даже и не думайте, это крайне опасно!!

Дать отстояться день-два чтобы осел непрореагировавший оксид марганца. Отфильтровываем осадок и переводим хлорид марганца в гидроксикарбонат, как это ранее происходило с никелем или медью, с помощью обычной пищевой соды либо гидроксида натрия:

4NaHCO3 + 2MnCl2= Mn2CO3(OH)2↓ + 4NaCl + 3CO2↑ + H2O 2NaOH + MnCl2= Mn(OH)2↓ + 2NaCl

И затем в сульфат с помощью серной кислоты:

Mn2CO3(OH)2 + 2H2SO4 = 2MnSO4 + CO2↑ + 3H2O Mn(OH)2 + H2SO4 = MnSO4 + 2H2O


Есть и более простой, безопасный и экономичный способ получения - реакция между оксидом марганца(IV), серной кислотой и перекисью водорода. С ним гораздо меньше мороки, нет выделения весьма опасного и сильно пахнущего хлора, а также излишней траты реактивов:

MnO2 + H2SO4 + H2O2 = MnSO4 + H2O + O2↑

В конечном итоге у нас есть раствор сульфата марганца, правда сильно загрязненного. Можно очистить его двойной или тройной перекристаллизацией.

Из раствора получаются красивые розовые кристаллы:

Однако хранятся эти кристаллы плохо, даже под слоем лака быстро выветриваются. Покрывается белым налетом за пару дней, за неделю-две рассыпается в порошок.

Но есть приятный сюрприз! Если добавить в раствор сульфат калия, то получится сульфат марганца(II)-калия, кристаллы которого не выветриваются, имеют более светлый оттенок и необычную форму - наклонная призма с основанием в виде сплющенного шестиугольника:

Сульфат цинка, цинковый купорос (ZnSO4 · 7H2O)

Бесцветные прозрачные кристаллы, форма - призма с основанием в виде сильно сплющенного шестиугольника.

Получение довольно простое - реакция между металлическим цинком и серной кислотой. Уравнение реакции:

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑

Цинк можно извлечь из марганец-цинковых батареек, из которых мы уже извлекли оксид марганца. Раньше из цинка делали стакан-оболочку (солевые марганец-цинковые батарейки, которые сейчас встречаются крайне редко). В современных щелочных элементах стаканчик делают из железа, внутри стаканчика находится цинковый стержень и диоксид марганца, пропитанный гидроксидом калия. Как бы то ни было, цинк нужно извлечь, промыть и растворить в серной кислоте. Есть вероятность, что кристалл расти не будут (примесь сульфата меди или железа). Если кристаллы не растут, а на поверхности просто образуется корка вещества, то добавляем немного серной кислоты и выносим на холод - должны начать выпадать. Если этого не произошло (как это было у меня), то берем блок питания и те два стержня (или остатки стаканчика), подключаем их к блоку питания и включаем в сеть на пару часов. Медь или железо выделятся на электродах, а сульфат цинка начнет расти нормально.

Вырастают обычно поликристаллы, но могут и моно. Выветриваются, хранятся плохо, хотя и лучше, чем сульфат марганца.

Сульфат натрия, глауберова соль (NaSO4 · 10H2O)

Бесцветные прозрачные кристаллы. Интересны тем, что в зависимости от условий роста образуются кристаллы совершенно разных геометрических форм. Причем количество форм его кристаллов довольно большое: снежинки (>70-80°С), иглы (>40-50°С), шестиугольник и октаэдр (комнатная температура), призмы (<10°С).

Такое разнообразие не случайно: дело в том, что выше 32 °C 10-водный кристаллогидрат (декагидрат сульфата натрия NaSO4 · 10H2O переходит в безводную соль Na2SO4. Разумеется, кристаллогидрат и безводная соль образуют кристаллы с разной структурой, а следовательно, - и разной геометрической формой.

Получение сульфата натрия просто, как дважды два - реакция между содой и серной кислотой (последней возьмите чуть больше: это повлияет в лучшую сторону на рост кристаллов).

Уравнение реакции:

NaHCO3 + H2SO4 = Na2SO4 + 2CO2↑ + 2H2O

Ниже приведены фотографии призматической модификации, выросшие при охлаждении:

Хранится так же, как и хромокалиевые квасцы - никак. Мгновенное выветривание, не сохраняется под лаком. Сохранить кристаллы удается разве что с небольшим количеством раствора в герметичной емкости, однако способ очень чувствителен к перепаду температур.

Иодид натрия, натрий иодистый (NaI)

Бесцветные прозрачные кристаллы. Как и сульфат натрия, образует кристаллы различной формы: может расти кубами, параллелепипедами (комнатная температура) и призмами (резкое охлаждение раствора до 0-5°С).

Получение довольно необычное - реакция гидроксида натрия, йода и перекиси водорода.

Итак, нам понадобятся аптечный раствор йода, кислота, перекись и гидроксид натрия. который можно заменить средством "Крот" из хозяйственного магазина. А вместо перекиси можно просто кинуть пару таблеток гидроперита, иначе раствор получается сильно разбавленный.

Сначала выделим иод из настойки. Аптечная настойка представляет собой раствор иода в водном растворе иодида калия. Чтобы выделить из раствора иод, окисляют иодид калия перекисью в присутствии кислоты (лучше - разбавленной серной, но можно добавить хотя бы уксусную), затем раствор разбавляют в несколько раз водой. Осадок иода фильтруют и используют для получения иодида натрия. Конечно, можно использовать сразу настойку, но тогда иодид натрия получится с примесью иодида калия, которую от него никак не отделить.

Затем берем иод, средство "Крот" (едкий натр) и перекись. Просто смешиваем все компоненты. Желательно иод добавлять в самую последнюю очередь маленькими порциями, а "Крот" нагреть до 50-60°С.

Уравнение реакции:

2NaOH + I2 + H2O2 = 2NaI + O2↑ + 2H2O

Получили иодид натрия, правда, загрязненный. Очистить его можно перекристаллизацией. Фотографии кристаллов, выращеных резким охлаждением до 0 °С:

Выветривается, хотя и слабее, чем сульфат натрия. На свету иногда может темнеть из-за выделения йода на поверхности (реагирует с воздухом).

Ацетат железа(II), уксуснокислое железо (Fe(CH3COO)2)

Одни из самых капризных и сложных в получении кристаллов. Бесцветные прозрачные кристаллы призматической или треугольной формы.

Получение не слишком сложное и полностью аналогично аналогично получению ацетата меди. К сульфату железа(II) добавляем соду, выпадает осадок гидроксокарбоната железа(II).

Уравнение реакции:

4NaHCO3 + 2FeSO4 = Fe2CO3(OH)2↓ + 2Na2SO4 + 3CO2↑ + H2O

Осадок промывают и добавляют уксусной кислоты до прекращения выделения газа. Уравнение реакции:
Fe2CO3(OH)2+ 4CH3COOH = 2 Fe(CH3COO)2+ CO2↑+ 3H2O

Уксусной кислоты добавить больше необходимого, чтобы гидролиз не начался сразу. Далее добавляем серной кислоты и ставим в морозильную камеру в герметичной емкости. Температура должна быть около -7..-10 °С, иначе кристаллы начную окисляться кислородом воздуха. После выпадения их нужно вытащить из емкости, промыть ледяной водой и сразу же поместить в керосин или вазелиновое масло. Я не шучу, кристаллы прямо на глазах белеют, через пару часов без лака один порошок. Если хоть одно из этих условий не выполнено, то ацетат железа(II) быстро окисляется кислородом воздуха до основного ацетата железа(III). Образуется красная нерастворимая пленка, которая затем оседает на дно и засоряет раствор. Рост кристаллов при этом не происходит. Вот фотографии тех, что смогли продержаться дольше остальных:

Дигидрофосфат аммония, фосфат моноаммония, ADP (NH4(H2PO4))

Бесцветные прозрачные кристаллы в форме обелиска (четырехгранный карандаш или параллелепипед с пирамидами на концах). Монокристаллы не слишком примечательны, но вот поликристаллы просто восхитительны, похожи на друзы горного хрусталя или кристаллы гипса из мексиканской Пещеры кристаллов.

Получение рассматривать не буду, так как покупал в магазине, удобрение называется "Аммофос". Также основное вещество в наборах по выращиванию кристаллов, наряду с дигидрофосфатом калия.

Можно конечно получать обменной реакцией между "Двойным суперфосфатом" (дигидрофосфат кальция) и сульфатом или карбонатом аммония, но вещество будет очень грязным, да и выход оставляет желать лучшего. Также возможно получение с помощью нашатырного спирта и фосфорной кислоты (искать в магазине радиодеталей или в автомагазине как преобразователь ржавчины). Но такой метод очень неточен, слишком легко получить гидрофосфат или даже фосфат, у которых форма и растворимость совершенно другие.

Что ж, любуемся красотой:

Сохраняются достаточно хорошо, лишь со временем немного мутнеет поверхность. Кристаллы можно подкрашивать пищевыми красителями (см. хлорид натрия).

Стоит отметить, что магазинные наборы для выращивания кристаллов содержат именно дигидрофосфат аммония или калия. Если честно, не вижу в них никакого смысла - при довольно большой стоимости предлагать 100-200 грамм дигидрофосфата, палочку от мороженого, 10 граммовый пакетик красителя, пару бумажных салфеток и дешевую пластиковую емкость - как минимум необоснованно, стоимость завышается в несколько раз (если даже не десятков раз). Для сравнения, в таком наборе стоимостью в среднем 500 руб содержится всего 200 грамм дигидрофосфата. В любом магазине удобрений можно купить килограмм дигидрофосфата за 50 руб, причем они ничем друг от друга не отличаются. В общем, бессмысленное выбрасывание денег на ветер.

Сульфат калия, калий сернокислый (K2SO4)

Бесцветные, прозрачные кристаллы с очень интересной формой - гексагональная бипирамида (две пирамиды с общим шестиугольным основанием). Отдаленно напоминает бриллиант круглой огранки.

Вещество продается как удобрение "калий сернокислый", однако заметную часть удобрения составляет не сульфат, а карбонат калия. Но добавка серной кислоты до прекращения выделения газа переведет все в сульфат. Уравнение реакции:

H2SO4 + K2CO3 = K2SO4 + H2O + CO2↑

Растворимость у сульфата калия достаточно низкая, так что воды лучше добавлять побольше. Растет он тоже довольно долго. Но после выращивания понимаешь, что результат того стоит:

Просто красота, не правда ли? Хранится хорошо даже без лака.

Тетраборат натрия, бура (Na2B4O7 · 10H2O)

Тетраборат натрия можно приобрести в химмаге, аптеке (как "бура").

Также ее можно получить из борной кислоты и пищевой соды. Борную кислоту растворить в горячей воде. Она достаточно малорастворима в воде, поэтому последней нужно много. Далее маленькими порциями добавляем туда пищевую соду, ожидая окончания выделения пузырьков углекислого газа. Уравнение реакции:

4H3BO3 + 2NaHCO3 = Na2B4O7 + 7H2O + 2CO2↑

Образуется малорастворимый тетраборат натрия. Кристаллы похожи формой на алюмоаммонийные квасцы, но они белого цвета и немного полупрозрачные.

Не выветривается, только мутнеет на поверхности. Иногда может мутнеть сразу после вынимания из раствора, а иногда через несколько месяцев.

Тетраборат аммония, аммонийная бура ((NH4)2B4O7 · 4H2O)

Тетраборат аммония - почти что полный аналог тетрабората натрия. Это относится к форме, цвету и растворимости кристаллов, все они практически одинаковы.

Получение - реакция между борной кислоты и аптечным нашатырным спиртом. Но здесь получение немного легче, т.к. легко избежать избытка одного из компонентов. Для этого достаточно брать небольшой ибыток аммиака, т.к. во-первых, у аптечного концентрация всего 10%, а во-вторых, он легко испаряется, и его избыток быстро пропадет сам собой.

Уравнение реакции:

4H3BO3 + 2NH3 · H2O = (NH4)2B4O7 + 2H2O

Фотографии выращенных кристаллов:

Ацетат цинка, цинк уксуснокислый (Zn(CH3COO)2)

Ацетат цинка - очень красивые бесцветные кристаллы шестиугольной или треугольной формы. Получение почти аналогично сульфату цинка, но вместо серной кислоты нужно взять уксусную.

Растворимость средняя, заметно лучше ацетата меди. Не выветривается, монокристаллы достаточно прочны, но поликристаллы очень и очень хрупкие.

Гексацианоферрат(III) калия, красная кровяная соль (K3[Fe(CN)6])

Красная кровяная соль - красные кристаллы с несколькими формами: ромбы, призмы с ромбическим основанием, иногда обелиски.

Купить её можно в химмаге, да и больше нигде, т.к. в быту не используется. Получение рассматривать не буду, так как исходные реактивы достаточно трудно достать, да и сам метод получения не из простых.

Растворимость немного выше, чем у медного купороса.

Один важным момент - реагирует с некоторыми кислотами с образованием одного из сильнейших ядов - синильной кислоты HCN, так что экспериментировать с ней нужно аккуратно.

Но кристаллы, бесспорно, очень красивы:

Лимонная кислота (C6H8O7 · H2O)

Да, кристаллы из кислоты - что-то необычное. Но твердых кислот довольно большое количество, так что ничего удивительного в этом нет. Бесцветные прозрачные кристаллы, форма - сложный ромбоэдр.

Купить её можно в любом продуктовом магазине. Растворимость большая, причем если растворять в горячей воде, то получится что-то вроде сиропа, кристаллы растут плохо и в основном в виде снежинок - как что лучше растворить в холодной воде.

Ну и фотографии, конечно же:

Просто восхитительные кристаллы!

Жаль сохраняются они не очень хорошо, если не покрыть сразу же лаком, то через недели 2-3 образуются белые точки. Даже если покрыть, через полгода они все равно образуются из-за постепенного выветривания.

Сера (S)

Да, да, это не опечатка, мы будем выращивать кристаллы простого вещества.

Сами кристаллы - желтые ромбические, иногда вытянутые октаэдры. Но они крайне малы, максимум 2-3 миллиметра.

Для их выращивания покупаем серу в зоомагазине ("кормовая сера"), будет самая чистая, в отличие от серы в магазине для садоводов. Затем ищем растворители. Самое лучшее растворение серы наблюдается в сероуглероде и толуоле, чуть хуже в ксилоле, но их достаточно проблематично достать. Так что ищем растворители 646 или 650, в первом большую часть составляет толуол, во втором - ксилол. Также можно использовать дихлорэтан, но в нем растворяется хуже, да и кристаллы растут ещё меньше. Известны случаи выращивания из раствора в бензине.

Выделять отдельные вещества из растворителей мы не будем, это довольно сложное занятие, к тому же запах у них не из приятных, да и запросто можно получить отравление. Просто сыпем в емкость (желательно в стеклянную) серу, заливаем растворителем и ставим в довольно горячее место (>50 °С; в идеале вообще все 100, но пары растворителей пожароопасны, так что не делайте этого!). И ждем. Лучше серу взять с избытком. Через сутки-двое можно профильтровать раствор (накройте воронку чем-нибудь, растворители очень быстро испаряются), а затем вылить в емкость в узким горлом (по той же причине). Оставляем емкость в месте с температурой около 35-40 °С.

В результате получаем вот такие кристаллы (клетка 5 миллиметров):

Также можно получить и более крупные кристаллы, выращивая их методом охлаждения растворителя - горячий насыщенный раствор достаточно быстро охлаждается, а избыток вещества кристаллизуется на дне и стенках сосуда. Однако данным методом получается моноклинная сера, которая является нестабильной и в течение нескольких дней переходит в обычную ромбическую модификацию, рассыпаясь в порошок.

Кристаллы не выветриваются и не окисляются по вполне понятным причинам - это не кристаллогидрат, да и при комнатной температуре сера инертна. Можно пробовать выращивать их и из других растворителей, тут надо экспериментировать.

Конечно, есть и другой методы выращивания - из расплава. Сера плавится при 113 °С, нужно осторожно нагреть её до этой температуры (но так, чтобы она сама не загорелась), а затем медленно охладить:

Однако метод достаточно сложно воспроизводим, да и получаемая сера является моноклинной, а значит такие кристаллы не будут храниться долго.

Заключение

На этом, пожалуй, все. Были описаны наиболее распространенные вещества, из которых можно вырастить кристаллы. Однако, этот список является лишь малой частью поистине огромного мира кристаллических веществ, и ограничен он лишь Вашей фантазией и любознательностью.

Удачи с выращиванием Ваших кристаллов!

Источник — https://ru.crystalls.info/w/index.php?title=Авторские_статьи/Мартынов_Максим&oldid=17334
Последнее изменение
Эта страница в последний раз была отредактирована 24 февраля 2018 в 18:42.
Авторские права
Содержание доступно по лицензии Лицензия (если не указано иное).