Projekt Pěstování krystalů doma pomocí zařízení Growth Point

Krystaly jsou úžasné výtvory přírody. Ze vší rozmanitosti pevných těles kolem nás lidé již dlouho rozlišují krásné a vzácné krystaly. Zdá se, že fascinují svými pravidelnými tvary, krásným leskem a širokou paletou barev. Úžasná stvoření přírody mají mnoho vlastností. Krystaly jsou schopny vznikat, růst, stárnout a hroutit se jako živé bytosti.

Vždy jsem se rád učil spoustu nových věcí, experimentoval, prováděl pokusy, a tak jsem se začal zajímat o krystaly. Rozhodl jsem se zkusit pěstovat krystaly doma.

Relevance díla: Práce je to zajímavá a poučná. Krystaly hrály a stále hrají důležitou roli v životě člověka. Používají se v dekoraci, jako šperky, věda, technika, průmysl, optika a dokonce i v lékařství. Krystaly hrály velkou roli v mnoha technologických inovacích.

Hypotéza: Některé krystaly lze snadno pěstovat doma.

Předmět studia: krystaly.

Předmět studia: růst krystalů.

Cíl projektu: vypěstujte si doma krystaly ze síranu měďnatého a kyseliny citrónové.

Cíle projektu:

• Studujte původ krystalů a jejich odrůdy.
• Zjistěte, kde a jak se používají krystaly.
• Určete, jak pěstovat krystaly doma.
• Vyberte dostupné vybavení a suroviny pro domácí pěstování krystalů.
• Při provádění experimentů se seznamte s bezpečnostními opatřeními.
• Vypěstujte si doma krystaly ze síranu měďnatého a kyseliny citronové.
• Analyzujte výsledky.

HLAVNÍ ČÁST

Krystal je pevná látka, jejíž všechny nejmenší částice (molekuly, atomy nebo ionty) jsou v přesně definovaném, opakujícím se pořadí. Právě tato struktura umožňuje tvorbu krystalů jedinečných tvarů.

Nejprve je třeba krystaly rozdělit do dvou velkých skupin:

Dokonalé krystaly je matematická abstrakce, kterou vědci používají k popisu vlastností skutečných krystalů. Charakteristickými znaky ideálního krystalu jsou hladké plochy, přísný řád na dlouhé vzdálenosti, určitá symetrie krystalové mřížky a další parametry charakteristické pro krystal. (cm. Dodatek 1 obr.1)

Skutečné krystaly – to jsou krystaly, se kterými se setkáváme v reálném životě. Mají různé nečistoty, které mohou snižovat symetrii krystalové mřížky, drsné hrany, mohou mít nepravidelné tvary, vady optických vlastností (pokud je krystal průhledný). Existuje však jedna vlastnost, která je vlastní ideálním i skutečným krystalům – jde o řád na dlouhé vzdálenosti, pravidlo, podle kterého se atomy nacházejí v krystalové mřížce. (cm. Dodatek 1 obr.2)

Dalším kritériem pro rozdělení krystalů do typů je jejich původ. Podle tohoto kritéria se krystaly dělí na:

Přírodní krystaly rostou v hlubinách naší planety za přirozených podmínek růstu V přírodě se krystaly tvoří třemi způsoby: z taveniny, z roztoku a z páry. Příkladem krystalizace z taveniny je tvorba ledu z vody. Příkladem tvorby krystalů z roztoků jsou stovky milionů tun soli, která spadla z mořské vody. Příkladem tvorby krystalů z páry a plynu jsou sněhové vločky a mráz. Vzduch obsahující vlhkost se ochlazuje a přímo z něj rostou sněhové vločky té či oné formy. Mnohé krystaly jsou překvapivě produkty životně důležité činnosti organismů. Jedná se například o perly, perleť. (cm. Dodatek 1 obr. 3-5)

Útesy i celé ostrovy v oceánech jsou tvořeny krystaly uhličitanu vápenatého, které tvoří základ kostry bezobratlých živočichů – korálových polypů.

Umělé krystaly pěstované v laboratořích nebo doma Mnoho krystalů může být vypěstováno jak přírodou, tak lidmi, ale existuje mnoho příkladů krystalů, které v přírodě „nerostou“. Jediný způsob, jak je získat, je pěstovat je v laboratoři. (cm.Dodatek 1 obr.6)

1. monokrystaly
2. polykrystaly

Monokrystal – samostatný homogenní krystal, který má spojitou krystalovou mřížku a vyznačuje se anizotropií vlastností. Vnější tvar monokrystalu je určen jeho atomovou krystalovou strukturou a podmínkami krystalizace. (cm. Dodatek 2 obr.7)

Polykrystal – agregát malých krystalů jakékoli látky, někdy nazývaný krystality nebo krystalová zrna pro svůj nepravidelný tvar. Mnoho materiálů přírodního a umělého původu: minerály, kovy, slitiny, keramika jsou polykrystaly. (cm. Dodatek 2 obr.8)

Struktura krystalů, uspořádané uspořádání atomů spojených chemickými vazbami, se mnohokrát opakuje. Díky tomuto uspořádání se fyzikální vlastnosti krystalů, jako je vodivost a síla, přirozeně mění v závislosti na tom, podél které osy jsou měřeny. Uspořádání atomů v krystalu se nazývá krystalová mřížka. Jedná se o síť, ve které jsou atomy chemických prvků, které tvoří danou látku, umístěny ve stejné vzdálenosti od sebe. (cm. Dodatek 2 obr.9)

Pěstování krystalů sami doma je jedním z nejdostupnějších a nejnázornějších přírodovědných zážitků. Krystaly můžete pěstovat doma z kuchyňské soli a vody, kyseliny citronové, sody, síranu měďnatého a cukru Pro svůj projekt jsem si vybral síran měďnatý a kyselinu citronovou.

Síran měďnatý – tato látka patří do třídy solí, což znamená, že její roztok lze snadno přeměnit na pevnou látku procesem krystalizace. Pěstování kamene z něj zpravidla probíhá mnohem rychleji než při použití materiálů, jako je stolní sůl nebo cukr. Navíc krystaly ze síranu měďnatého mají krásnou modrou barvu. Dalším argumentem ve prospěch výběru tohoto materiálu je jeho dostupnost. Sklenici síranu měďnatého si můžete koupit v každém obchodě, který se specializuje na prodej potřeb pro zahradníky a letní obyvatele. Rostoucí krystaly z kyseliny citronové poměrně komplikovaný proces, protože citronová tráva se velmi dobře rozpouští ve vodě, což ztěžuje pěstování velkých krystalů. Ale rozhodl jsem se zkusit tuto práci udělat, protože mě velmi zajímalo, jaké krystaly mohu získat. Pěstování krystalů z kyseliny citronové je poměrně zdlouhavý proces, ale mám dost času, tak jsem se rozhodl je zkusit pěstovat.

Bezpečnostní opatření při práci se síranem měďnatým: Při pěstování krystalu ze síranu měďnatého musíte vždy pamatovat na to, že se jedná o chemické činidlo, takže s ním děti mohou pracovat pouze pod dohledem rodičů! Je třeba dodržovat bezpečnostní opatření:

1. Neochutnejte sůl síranu měďnatého;
2. Zabraňte kontaktu látky s nosem a očima;
3. K přípravě roztoku je přísně zakázáno používat nádoby na potraviny;
4. Pokud se síran měďnatý dostane na kůži, měla by být omyta vodou nebo mýdlovou vodou. Na konci experimentu si vždy umyjte ruce a při práci používejte jako ochranu gumové rukavice.

Bezpečnostní opatření při práci s kyselinou citronovou: Při práci s kyselinou citronovou je nutné používat osobní ochranné prostředky a dodržovat pravidla osobní hygieny. Pokud se kyselina citronová dostane na kůži, je třeba ji omýt silným proudem vody, pokud se dostane na sliznici očí, opláchněte velkým množstvím vody.

Jméno

Číslo