Zinātnieki var nopelnīt kompensāciju, izmantojot saistītās saites šajā rakstā.
Būsim godīgi: zinātnes eksperimenti nav precīzi zināmi kā skaisti. Saprotams, ka zinātniekiem vairāk rūp tas, ko viņi izdarīja eksperimenta laikā un ko viņi iemācījās - tas nozīmē, ka jūsu mājas zinātnes laboratorija, iespējams, nav gluži TikTok cienīga.
Bet, ja jūs alkat zinātnes projekta, kas ir izglītojoši un estētiski pievilcīgs, kristālu veidošana ir jūsu ievārījums. Mājas kristālu izgatavošanas komplekti padara procesu ļoti vienkāršu, un tos pat var izmantot, lai izgatavotu jautrus, DIY rotājumus.
Vai esat gatavs to izmēģināt? Lasiet tālāk, lai uzzinātu visu par kristāliem, kā tos audzēt mājās, izmantojot kristālu audzēšanas komplektu, un citiem zinātnes eksperimentiem, kurus jūs varētu vēlēties izmēģināt.
Pirmkārt, kas ir kristāls?
Vienkāršāk sakot, kristāli ir cietas vielas, kurām ir standarta un noteikta ģeometriskā forma. Vienkāršā valodā tā ir viela, kuras atomi sakārtojas vienotā ģeometriskā formā.
Apskatiet kristāla ķīmisko struktūru un redzēsiet kaut ko līdzīgu režģim, kur atomi ir sakārtoti pēc atkārtota parauga. Paplašinoties šim paraugam, tas galu galā veido kristāla formu.
Ir četri galvenie veidi:
- Jonu kristāli:Kā norāda nosaukums, tie ir no pozitīvi un negatīvi uzlādētiem joniem. Kristāla struktūru savā vietā notur jonu saites. Daži piemēri ietver galda sāli
- Kovalenti tīkla kristāli:Tie ir izgatavoti no atomiem, kurus kopā satur kovalentās saites. Viens piemērs ir dimanti, kas izgatavoti no kovalenti saistītiem oglekļa atomiem, kas piesaistīti noteiktā struktūrā.
- Metāla kristāli:Metāla kristāli ir izgatavoti no metāla atomiem, piemēram, tīra nātrija, kas sakārtoti kristāla struktūrā.
- Molekulārie kristāli:Tiem ir kristālu struktūra, kas veidota no molekulām. Klasisks piemērs ir ledus: H20 sasalusi kristāliskā struktūrā.
Kā veidojas kristāli?
Kristāli ir sastopami visā dabā - un pat mūsu šūnās un audos. Bet, tā kā kristālu audzēšanas zinātnes komplekti nodarbojas ar jonu kristāliem, mēs pievērsīsimies tam, kā tie veidojas.
Kristāli rodas, kad šķīdums, kas satur jonus, sāk atdzist. Padomājiet par to, kad uzzinājāt piesātināti šķīdumi. Jūs zināt, ka šķīdumos var būt tikai noteikts daudzums izšķīdušās vielas, un jo siltāks ir šķīdums, jo vairāk izšķīdušās vielas tajā varat izšķīdināt.
Tātad, kad šķīdums atdziest, tas nespēj noturēt tik daudz jonu. Kad kļūst vēsāks, tas kļūst pārsātināts - un galu galā joni sāk izkrist. Šie joni var aizķerties uz jebkuras raupjas virsmas - pat putekļu gabala - un sākt veidot kristālu. Tā kā šķīdums turpina atdzist, un arvien vairāk jonu izgulsnējas, kristāli kļūst arvien lielāki, līdz galu galā jūs tos varat redzēt ar neapbruņotu aci.
Kas piešķir kristāliem to formu?
Kristāla forma ir atkarīga no tā saturošo jonu veida un no tā, kā šie joni mijiedarbojas savā starpā.
Visvieglāk to izskaidrot, izmantojot piemēru, tāpēc sekundi apskatīsim galda sāli. Galda sāls ir izgatavots no divu veidu joniem - nātrija un hlorīda -, kas sašķirojas kuba formā. Lūk, kā tas izskatās mikroskopiskā līmenī:
•••ttsz / iStock / GettyImages
Kā redzat, nātrija un hlorīda atomi sakārtojas pārmaiņus: katru nātrija jonu ieskauj hlorīda jons un otrādi. Tātad, ja jūs aplūkotu tīru galda sāli mikroskopā, jūs redzētu kubu formas kristālu ķekaru.
Bet nekad kristāls neveido kubus. Atkarībā no atomiem, kas veido kristālu, tas var veidot vairākas formas.
•••Daniels Grizeljs / Akmens / GettyImages
Pārbaudiet šo zilo kristālu. Tas acīmredzami nav kubs. Tas ir tāpēc, ka tā ķīmiskie atomi veido sešstūra kristālu - sešstūra formu ar smailu galu. Šim paraugam ir vairākas kristāla struktūras, kas izveidojušās ap otru, tieši tā jūs iegūstat šo "smailo" izskatu.
Protams, dažāda veida kristāli var veidot vēl sarežģītākas struktūras. Padomājiet par DNS - kompleksu molekulārās kristāliskās struktūras piemēru. Tas veido dubultu spirāles formu - tālu no kuba, ko veido galda sāls.
Mājas kristālu audzēšanas zinātnes eksperimentos parasti tiek izmantots galda sāls, tāpēc jūs varat sagaidīt, ka redzēsiet kubveida struktūras.
•••Deepwoodsgoodsshop
Kā veikt savu kristālu audzēšanas eksperimentu
Mājas apstākļos pats izgatavot kristālus ir viegli, ja izmantojat komplektu. Mēs mīlam šo kristālu audzēšanas komplektu, jo tas ir droši un viegli izdarāms, un ļauj novērot divu dažādu veidu kristālu veidojumus.
Tas ir tāpēc, ka komplekts ļauj audzēt sāls kristālus uz divām dažādām virsmām. Viens ļauj audzēt kristālus uz oglekļa gabaliņiem. Veidojoties kristāliem, tie augs pāri oglekļa virsmai, izveidojot ar kristāliem pārklātu akmeni.
Otrs ļauj audzēt kristālus uz mazas kokvilnas. Virves raupjās virsmas ir ideāla vieta kristālu veidošanai. Pieaugot kristāla struktūrai, tas sāk zaroties. Tātad jūs iegūsiet kokam līdzīgu formu ar virves "stumbru" un kristāla "zariem".
Abos gadījumos kristālu veidošanās prasa laiku. Bet jūs sākat redzēt progresu pēc dažām stundām, un jūsu skaistie kristāli tiks pabeigti augt pēc divām līdz trim dienām. Kad tie ir izveidojušies, kristāli ir trausli. Bet to ievietošana ar skaidru nagu laku vai matu laku var palīdzēt viņiem saglabāt formu.
Vai jums patīk kristālu audzēšana? Izmēģiniet šīs citas zinātnes aktivitātes!
Ja jūs nodarbojaties ar kristāliem un ģeoloģiju (kas ir klinšu izpēte, BTW), jums patiks šie citi kristāla un dārgakmeņu zinātnes eksperimenti.
•••Amazon
Veiciet savu kristāla rakšanu
Arheologi ir vēsturisko vietu rakšanas eksperti - un jūs pats veicat savu rakšanas versiju mājās. Šis dārgakmens kristālu rakšanas komplekts satur 20 dažādu veidu minerālus, piemēram, kvarcu un tīģera aci, kā arī instrumentus to atrašanai no rakšanas vietas.
•••Amazon
Pārtrauciet dažus ģeodēzus
Ģeodi izskatās kā parasti ieži - līdz jūs tos atverat un redzat iekšā augošos kristālus. Šis geode komplekts no National Geographic ir 10 ģeodi, googles, kas palīdzēs jums droši tos atvērt, un mini palielināmais stikls, lai to tuvāk apskatītu.
•••Amazon
Izgatavojiet svelme kristālus
Kas ir labāks par parastajiem kristāliem? Kristāli, kas spīd, acīmredzami. Šis kvēlojošo kristālu audzēšanas komplekts piemēro tos pašus principus, kas paskaidroti iepriekš, un ļauj septiņu līdz 10 dienu laikā izgatavot tumsā spīdošus kristālus.