Sciencing võib teenida hüvitist selles artiklis olevate sidus linkide kaudu.
Olgem ausad: teaduskatsed pole just tuntud ilusad. Mõistetavalt hoolivad teadlased rohkem sellest, mida nad eksperimendi käigus tegid ja mida nad õppisid - see tähendab, et teie koduteaduste labor pole tõenäoliselt TikToki väärt.
Kui aga ihkad nii hariduslikult kui ka esteetiliselt meeldivat teadusprojekti, on kristallivalmistamine sinu moos. Kodused kristallide valmistamise komplektid muudavad protsessi ülilihtsaks ja neid saab kasutada isegi lõbusate isetehtud kaunistuste valmistamiseks.
Kas olete valmis proovima? Loe edasi, et õppida kõike kristallide kohta, kuidas neid kodus kasvatada, kasutades kristallide kasvatamise komplekti, ja muid teaduskatseid, mida võiksite proovida.
Esiteks, mis on kristall?
Lihtsustatult öeldes on kristallid tahked ained, millel on standardne ja kindlaksmääratud geomeetriline kuju. Tavalises keeles on see aine, mille aatomid paiknevad ühtse geomeetrilise kujuga.
Vaadake kristalli keemilist struktuuri ja näete midagi sellist nagu võrk, kus aatomid on korraldatud korduva mustrina. Selle mustri laienedes moodustab see lõpuks kristalli kuju.
Neid on neli peamist tüüpi:
- Ioonkristallid:Nagu nimigi ütleb, pärinevad need positiivse ja negatiivse laenguga ioonidest. Kristallstruktuuri hoiavad paigal ioonsed sidemed. Mõned näited hõlmavad lauasoola
- Kovalentsed võrgu kristallid:Need on valmistatud aatomitest, mida hoiavad koos kovalentsed sidemed. Üheks näiteks on teemandid, mis on valmistatud kovalentselt seotud süsinikuaatomitest, mis on meelitatud kindlasse struktuuri.
- Metallkristallid:Metallkristallid on valmistatud metalli aatomitest, nagu puhas naatrium, paigutatud kristallstruktuuriks.
- Molekulaarsed kristallid:Neil on molekulidest moodustunud kristallstruktuur. Klassikaline näide on jää: H20 külmutatud kristallstruktuuriks.
Kuidas moodustuvad kristallid?
Kristalle leidub kogu looduses - ja isegi meie rakkudes ja kudedes. Kuid kuna kristallide kasvatamise teaduskomplektid tegelevad ioonkristallidega, keskendume nende moodustumisele.
Kristallid tekivad siis, kui ioone sisaldav lahus hakkab jahtuma. Mõelge tagasi, kui olete sellest teada saanud küllastunud lahused. Teate, et lahused mahutavad ainult teatud koguse lahustunud ainet ja mida soojem on lahus, seda rohkem lahustunud ainet saate selles lahustuda.
Nii et kui lahus jahtub, ei suuda see nii palju ioone kinni hoida. Mida külmemaks läheb, see muutub üleküllastunud - ja lõpuks hakkavad ioonid sadestuma. Need ioonid võivad kinnituda mis tahes karedale pinnale - isegi tükile tolmule - ja hakata moodustama kristalli. Ja kui lahus pidevalt jahtub ning järjest rohkem ioone sadeneb, muutuvad kristallid järjest suuremaks, kuni lõpuks näete neid palja silmaga.
Mis annab kristallidele nende kuju?
Kristalli kuju sõltub selles sisalduvate ioonide tüübist ja sellest, kuidas need ioonid omavahel suhtlevad.
Seda on kõige lihtsam seletada näite abil, nii et vaatame sekundit lauasoola. Lauasool on valmistatud kahte tüüpi ioonidest - naatrium ja kloriid -, mis sorteerivad end kuubikujuliseks. See näeb välja mikroskoopilisel tasandil:
•••ttsz / iStock / GettyImages
Nagu näete, sorteerivad naatriumi ja kloriidi aatomid end vaheldumisi: iga naatriumioon on ümbritsetud kloriidiooniga ja vastupidi. Nii et kui vaataksite mikroskoobi all puhast lauasoola, näeksite hunniku kuubikujulisi kristalle.
Kuid mitte kunagi ei moodusta kristall kuubikuid. Sõltuvalt kristalli moodustavatest aatomitest võib see moodustada mitu kuju.
•••Daniel Grizelj / Stone / GettyImages
Vaadake seda sinist kristalli. See pole selgelt kuup. Selle põhjuseks on asjaolu, et selle keemilised aatomid moodustavad kuusnurkse kristalli - terava otsaga kuusnurkse kuju. Sellel isendil on mitu üksteise ümber tekkinud kristallstruktuuri, nii saate selle "terava" välimuse.
Muidugi võivad erinevat tüüpi kristallid moodustada veelgi keerukamaid struktuure. Mõelge DNA-le, mis on molekulaarse kristallstruktuuri kompleksnäide. See moodustab topeltheeliksi kuju - kaugel lauasoola moodustatud kuubikust.
Kodukristallide kasvatamise teaduskatsetes kasutatakse tavaliselt lauasoola, nii et võite eeldada kuubitaoliste struktuuride nägemist.
•••Deepwoodsgoodsshop
Kuidas teha oma kristallikasvatuskatse
Kodus oma kristallide valmistamine on lihtne, kui kasutate komplekti. Me armastame see kristallikasvatuskomplekt, kuna see on ohutu ja hõlpsasti teostatav ning võimaldab teil jälgida kahte erinevat tüüpi kristallide moodustumist.
Seda seetõttu, et komplekt võimaldab teil kasvatada soolakristalle kahel erineval pinnal. Üks võimaldab teil kasvatada kristalle süsinikutükkidel. Kui kristallid moodustuvad, kasvavad nad üle süsiniku pinna, luues kristallidega kaetud kivimi.
Teine võimaldab teil kasvatada kristalle väikesel puuvillal. Trossi karedad pinnad on ideaalne koht kristallide tekkeks. Kui kristallstruktuur kasvab, hakkab see hargnema. Nii saate lõpuks puu kujulise kuju, millel on köis "pagasiruumi" ja kristall "oksad".
Mõlemal juhul võtab kristalli moodustumine aega. Kuid mõne tunni pärast hakkate nägema edusamme ja teie kaunid kristallid saavad kahe kuni kolme päeva jooksul kasvada. Kui need on moodustunud, on kristallid habras. Kuid nende selge küünelaki või juukselakiga paika panemine võib aidata neil kuju säilitada.
Armastan kasvavaid kristalle? Proovige neid muid teadustegevusi!
Kui tegelete kristallide ja geoloogiaga (mis on kivimite uurimine, btw), siis teile meeldivad need muud kristallide ja kalliskivide teaduskatsed.
•••Amazon
Viige läbi oma kristallkaevamine
Arheoloogid on ajalooliste vaatamisväärsuste väljakaevamise eksperdid - ja teete kodus oma kaevamise versiooni. See vääriskivist kristallkaevamiskomplekt sisaldab 20 erinevat tüüpi mineraale, nagu kvarts ja tiigrisilm, lisaks tööriistu nende kaevamiseks kaevamiskohast.
•••Amazon
Murdke mõned geoodid lahti
Geoodid näevad välja nagu tavalised kivid - kuni te need avate ja näete, kuidas kristallid sees kasvavad. See geoodikomplekt National Geographic pakub 10 geoodi, googleid, mis aitavad teil neid ohutult lahti murda, ja mini luupi lähemaks vaatamiseks.
•••Amazon
Valmistage kuma kristalle
Mis on parem kui tavalised kristallid? Ilmselt helendavad kristallid. See hõõgkristallide kasvatamise komplekt rakendab samu eespool selgitatud põhimõtteid ja võimaldab seitsme kuni 10 päeva jooksul valmistada pimedas helendavaid kristalle.