Kristalle wachsen und sind doch nicht lebendig, und sie schaffen Ordnung scheinbar aus dem Nichts. Aus diesen Gründen faszinieren sie Wissenschaftler seit Jahrhunderten. Kristalle sind jedoch weit verbreitet und leicht herzustellen, auch wenn sie ein wenig Studium erfordern, um sie zu verstehen. Kristalle zu züchten und etwas über sie zu lernen, ist so faszinierend, dass Ihr Science-Fair-Projekt vielleicht gar nicht wie eine Hausaufgabe erscheint.
Bausätze
Kristallzuchtsets sind bei Online-Händlern, Bildungsanbietern, einigen Spielwarengeschäften und einigen Bastel- und Hobbygeschäften erhältlich. Kits kosten zwischen 10 und 30 US-Dollar, aber mit einem Kit ist eine erfolgreiche Kristallproduktion praktisch garantiert. Abhängig von Ihrem Projekt und der Menge an Kristallherstellungsmaterial in Ihrem Kit müssen Sie möglicherweise mehrere Kits kaufen, um verschiedene Versuchsgruppen zu vergleichen.
Selbst gezüchtete Kristalle
Die gebräuchlichsten hausgemachten Kristalle sind Kandiszucker, die mit Zucker, einem Spieß, einer Wäscheklammer, einem Glas, Wasser, Hitze und Geduld hergestellt werden können. Zuerst
eine übersättigte Lösung herstellen Zuckerwasser, Zucker nach und nach in kochendes Wasser geben, bis sich der Zucker nicht mehr auflöst. Schalten Sie die Hitze aus und lassen Sie das Wasser zehn Minuten lang abkühlen. Gießen Sie das Zuckerwasser in das Glas. Befestigen Sie die Wäscheklammer so am Stiel, dass der Stiel beim Aufsetzen auf die Glasöffnung im Zuckerwasser hängt, aber nicht die Seiten oder den Boden des Glases berührt. Warten Sie 3-7 Tage, bis sich um den Stab Zuckerkristalle bilden. Die Kristalle bilden sich, weil die übersättigte Lösung beim Abkühlen weniger gelösten Zucker aufnehmen kann. Die Struktur der Zuckermoleküle zwingt sie, sich in sich regelmäßig wiederholenden Mustern aneinander zu binden.Experimente
Für einige Science-Fair-Projekte kann es ausreichen, das Kristallwachstum einfach zu demonstrieren, aber für andere müssen Sie möglicherweise eine Art Experiment durchführen. Sie können die Auswirkungen der Verlangsamung der Wasserverdunstung testen, indem Sie das Glas während der Kristallisation abdecken. Sie können sehen, welchen Einfluss unterschiedliche Temperaturen auf den Kristallisationsprozess haben. Sie können verschiedene Arten von Zucker testen, um zu sehen, ob sie verschiedene Arten von Kristallen bilden.
Kristallwissenschaft
Kristalle sind organisierte Gruppierungen von Atomen oder Molekülen. Die Atome einiger Stoffe verbinden sich in einem regelmäßigen Muster, das sich immer wieder wiederholt. Diese Substanzen bilden unter den richtigen Bedingungen auf natürliche Weise Kristalle.
Wie Kristalle verwendet werden
Kristalle wurden oft in der Technik genutzt. Uhren können zum Beispiel eine Qualität von Kristallen verwenden, die sie in regelmäßigen Frequenzen vibrieren lässt, wenn Strom durch sie fließt. Kristalle werden in Lasern verwendet, um Lichtteilchen zu energetisieren. Solarzellen nutzen eine Art Siliziumkristall, um der Sonne Energie zu entziehen.