Πρέπει να δοκιμάσετε αυτόν τον διασκεδαστικό, εύκολο τρόπο για να μεγαλώσετε κρύσταλλα στο σπίτι

​Το Sciencing μπορεί να κερδίσει αποζημίωση μέσω συνδέσμων συνεργατών σε αυτό το άρθρο.​

Ας είμαστε ειλικρινείς: τα επιστημονικά πειράματα δεν είναι ακριβώς γνωστά ότι είναι όμορφα. Είναι κατανοητό ότι οι επιστήμονες ενδιαφέρονται περισσότερο για το τι έκαναν κατά τη διάρκεια ενός πειράματος και τι έμαθαν - πράγμα που σημαίνει ότι το εργαστήριο επιστήμης στο σπίτι σας πιθανότατα δεν είναι ακριβώς το TikTok.

Αλλά αν επιθυμείτε ένα επιστημονικό έργο που είναι τόσο εκπαιδευτικά όσο και αισθητικά ευχάριστο, η κρυστάλλινη κατασκευή είναι η μαρμελάδα σας. Τα κιτ παραγωγής κρυστάλλων στο σπίτι κάνουν τη διαδικασία εξαιρετικά εύκολη και θα μπορούσαν ακόμη και να χρησιμοποιηθούν για να διασκεδάσουν, διακοσμήσεις DIY.

Είστε έτοιμοι να το δοκιμάσετε; Διαβάστε παρακάτω για να μάθετε τα πάντα για τους κρυστάλλους, πώς να τα μεγαλώσετε στο σπίτι χρησιμοποιώντας ένα κιτ ανάπτυξης κρυστάλλων και άλλα επιστημονικά πειράματα που ίσως θέλετε να δοκιμάσετε.

Με απλά λόγια, οι κρύσταλλοι είναι στερεές ουσίες που έχουν μια τυπική και καθορισμένη γεωμετρική μορφή. Σε πιο απλή γλώσσα, είναι μια ουσία της οποίας τα άτομα οργανώνονται σε ομοιόμορφο γεωμετρικό σχήμα.

Κοιτάξτε τη χημική δομή ενός κρυστάλλου και θα δείτε κάτι σαν πλέγμα, όπου τα άτομα οργανώνονται με επαναλαμβανόμενο μοτίβο. Καθώς το μοτίβο επεκτείνεται, σχηματίζει τελικά ένα κρυσταλλικό σχήμα.

Υπάρχουν τέσσερις βασικοί τύποι:

• ​Ιωνικοί κρύσταλλοι:Όπως υποδηλώνει το όνομα, αυτά προέρχονται από θετικά και αρνητικά φορτισμένα ιόντα. Η κρυσταλλική δομή συγκρατείται στη θέση της από ιοντικούς δεσμούς. Μερικά παραδείγματα περιλαμβάνουν επιτραπέζιο αλάτι
• ​Ομοιοπολικοί κρύσταλλοι δικτύου:Αυτά αποτελούνται από άτομα που συγκρατούνται από ομοιοπολικούς δεσμούς. Ένα παράδειγμα είναι τα διαμάντια, κατασκευασμένα από ομοιοπολικά συνδεδεμένα άτομα άνθρακα που προσελκύονται σε μια συγκεκριμένη δομή.
• ​Μεταλλικοί κρύσταλλοι:Οι μεταλλικοί κρύσταλλοι αποτελούνται από μεταλλικά άτομα, όπως καθαρό νάτριο, τοποθετημένα σε κρυσταλλική δομή.
• ​Μοριακοί κρύσταλλοι:Αυτά έχουν μια κρυσταλλική δομή που σχηματίζεται από μόρια. Ένα κλασικό παράδειγμα είναι ο πάγος: H₂0 κατεψυγμένα σε κρυσταλλική δομή.

Κρύσταλλοι βρίσκονται σε όλη τη φύση - και ακόμη και στα κύτταρα και τους ιστούς μας. Όμως, δεδομένου ότι τα επιστημονικά κιτ ανάπτυξης κρυστάλλων ασχολούνται με τους ιοντικούς κρυστάλλους, θα επικεντρωθούμε στον τρόπο με τον οποίο σχηματίζονται.

Οι κρύσταλλοι δημιουργούνται όταν μια λύση που περιέχει ιόντα αρχίζει να κρυώνει. Σκεφτείτε ξανά όταν μάθατε κορεσμένα διαλύματα. Γνωρίζετε ότι οι λύσεις μπορούν να συγκρατήσουν μόνο μια ορισμένη ποσότητα διαλυμένης ουσίας, και όσο πιο ζεστή είναι η λύση, τόσο πιο διαλυμένη μπορεί να διαλυθεί σε αυτήν.

Έτσι, όταν μια λύση κρυώσει, δεν μπορεί να συγκρατήσει τόσα ιόντα. Καθώς γίνεται πιο κρύο, γίνεται υπερκορεσμένο - και τελικά, τα ιόντα αρχίζουν να κατακρημνίζονται. Αυτά τα ιόντα μπορούν να κολλήσουν σε οποιαδήποτε τραχιά επιφάνεια - ακόμη και σε ένα κομμάτι σκόνης - και να αρχίσουν να σχηματίζουν κρύσταλλο. Και καθώς η λύση συνεχίζει να ψύχεται και όλο και περισσότερα ιόντα κατακρημνίζονται, οι κρύσταλλοι μεγαλώνουν και μεγαλώνουν, έως ότου τελικά μπορείτε να τα δείτε με γυμνό μάτι.

Το σχήμα ενός κρυστάλλου εξαρτάται από τον τύπο των ιόντων που περιέχει και από το πώς αυτά τα ιόντα αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.

Είναι πιο εύκολο να το εξηγήσετε μέσα από ένα παράδειγμα, οπότε ας δούμε το επιτραπέζιο αλάτι για ένα δευτερόλεπτο. Το επιτραπέζιο αλάτι αποτελείται από δύο τύπους ιόντων - νάτριο και χλωρίδιο - που ταξινομούνται σε σχήμα κύβου. Δείτε πώς φαίνεται σε μικροσκοπικό επίπεδο:

•••ttsz / iStock / GettyImages

Όπως μπορείτε να δείτε, τα άτομα νατρίου και χλωρίου ταξινομούνται σε εναλλασσόμενα σχήματα: κάθε ιόν νατρίου περιβάλλεται από ιόν χλωριδίου και αντιστρόφως. Έτσι, αν κοιτάξατε καθαρό επιτραπέζιο αλάτι κάτω από ένα μικροσκόπιο, θα δείτε μια δέσμη κρυστάλλων σε σχήμα κύβου.

Αλλά ποτέ δεν σχηματίζουν κύβους κύβους. Ανάλογα με τα άτομα που απαρτίζουν τον κρύσταλλο, μπορεί να σχηματίσει διάφορα σχήματα.

•••Daniel Grizelj / Stone / GettyImages

Δείτε αυτό το μπλε κρύσταλλο. Προφανώς δεν είναι κύβος. Αυτό συμβαίνει επειδή τα χημικά του άτομα σχηματίζουν έναν εξαγωνικό κρύσταλλο - ένα εξάγωνο σχήμα με μυτερή άκρη. Αυτό το δείγμα έχει πολλές κρυσταλλικές δομές που σχηματίζονται το ένα γύρω από το άλλο, με αυτόν τον τρόπο παίρνετε αυτό το "μυτερό" βλέμμα.

Φυσικά, διαφορετικοί τύποι κρυστάλλων μπορούν να σχηματίσουν ακόμη πιο περίπλοκες δομές. Σκεφτείτε το DNA, ένα πολύπλοκο παράδειγμα μοριακής κρυσταλλικής δομής. Σχηματίζει ένα σχήμα διπλής έλικας - πολύ μακριά από τον κύβο που σχηματίζεται από επιτραπέζιο αλάτι.

Τα πειράματα επιστημονικής καλλιέργειας οικιακής καλλιέργειας χρησιμοποιούν συνήθως επιτραπέζιο αλάτι, οπότε μπορείτε να περιμένετε να δείτε δομές τύπου κύβου.

•••Deepwoodsgoodsshop

Η κατασκευή των δικών σας κρυστάλλων στο σπίτι είναι εύκολη αν χρησιμοποιείτε κιτ. Αγαπάμε αυτό το κιτ ανάπτυξης κρυστάλλων, δεδομένου ότι είναι ασφαλές και εύκολο να γίνει, και σας επιτρέπει να παρατηρήσετε δύο διαφορετικούς τύπους κρυσταλλικών σχηματισμών.

Αυτό συμβαίνει επειδή το κιτ σας επιτρέπει να μεγαλώνετε κρυστάλλους αλατιού σε δύο διαφορετικές επιφάνειες. Κάποιος σας επιτρέπει να καλλιεργείτε κρύσταλλα σε κομμάτια άνθρακα. Καθώς σχηματίζονται οι κρύσταλλοι, θα μεγαλώνουν κατά μήκος της επιφάνειας του άνθρακα, δημιουργώντας ένα κρύσταλλο που θα καλύπτεται.

Το άλλο σας επιτρέπει να μεγαλώσετε κρύσταλλα σε ένα μικρό βαμβάκι. Οι τραχιές επιφάνειες του σχοινιού αποτελούν ιδανικό μέρος για σχηματισμό κρυστάλλων. Καθώς η κρυσταλλική δομή μεγαλώνει, αρχίζει να διακλαδίζεται. Έτσι θα καταλήξετε σε σχήμα δέντρου με σχοινί "κορμό" και κρυστάλλινα "κλαδιά".

Και στις δύο περιπτώσεις, ο σχηματισμός κρυστάλλων απαιτεί χρόνο. Αλλά θα αρχίσετε να βλέπετε πρόοδο σε λίγες ώρες, και οι όμορφοι κρύσταλλοί σας θα τελειώσουν να αυξάνονται σε δύο έως τρεις ημέρες. Μόλις σχηματιστούν, οι κρύσταλλοι είναι εύθραυστοι. Αλλά η τοποθέτησή τους στη θέση τους με καθαρό βερνίκι νυχιών ή λακ μαλλιών μπορεί να τους βοηθήσει να διατηρήσουν το σχήμα τους.

Αν σας αρέσουν οι κρύσταλλοι και η γεωλογία (που είναι η μελέτη των πετρωμάτων, btw), θα λατρέψετε αυτά τα άλλα πειράματα επιστήμης κρυστάλλων και πολύτιμων λίθων.

•••Αμαζόνα

Οι αρχαιολόγοι είναι ειδικοί στην ανασκαφή ιστορικών χώρων - και κάνετε τη δική σας εκδοχή του σκάφους στο σπίτι. Αυτό κιτ κρυστάλλου πολύτιμων λίθων περιέχει 20 διαφορετικούς τύπους ορυκτών, όπως χαλαζία και τίγρη μάτι, καθώς και εργαλεία για να τα ανακαλύψετε από τον ιστότοπο ανασκαφής.

•••Αμαζόνα

Τα Geodes μοιάζουν με συνηθισμένους βράχους - μέχρι να τα ανοίξετε και να δείτε τους κρυστάλλους να μεγαλώνουν μέσα. Αυτό το κιτ geode από το National Geographic συνοδεύεται από 10 geodes, googles για να σας βοηθήσουν να τα ανοίξετε με ασφάλεια και ένα μικρό μεγεθυντικό φακό για πιο προσεκτικό έλεγχο.

•••Αμαζόνα

Τι είναι καλύτερο από τους κανονικούς κρυστάλλους; Προφανώς, κρύσταλλα που λάμπουν. Αυτό κιτ καλλιέργειας λάμψης εφαρμόζει τις ίδιες αρχές που εξηγούνται παραπάνω και επιτρέπει την παραγωγή κρυστάλλων λάμψης μέσα στο σκοτάδι εντός επτά έως 10 ημερών.