Wetenschap kan een vergoeding verdienen via gelieerde links in dit artikel.
Laten we eerlijk zijn: wetenschappelijke experimenten staan niet bepaald bekend als mooi. Het is begrijpelijk dat wetenschappers meer geven om wat ze tijdens een experiment hebben gedaan en wat ze hebben geleerd - wat betekent dat je thuiswetenschappelijk laboratorium waarschijnlijk niet bepaald TikTok-waardig is.
Maar als je zin hebt in een wetenschappelijk project dat zowel educatief als esthetisch aantrekkelijk is, is het maken van kristallen jouw ding. Kristalbouwsets voor thuis maken het proces supergemakkelijk en kunnen zelfs worden gebruikt om leuke doe-het-zelfdecoraties te maken.
Klaar om het eens te proberen? Lees verder om alles te leren over kristallen, hoe je ze thuis kunt kweken met behulp van een kristalkweekset en andere wetenschappelijke experimenten die je misschien wilt proberen.
Ten eerste, wat is een kristal?
Simpel gezegd, kristallen zijn vaste stoffen die een standaard en vaste geometrische vorm hebben. In duidelijker taal is het een substantie waarvan de atomen zich organiseren in een uniforme geometrische vorm.
Kijk naar de chemische structuur van een kristal en je ziet zoiets als een raster, waar atomen zijn georganiseerd in een herhalend patroon. Naarmate dat patroon groter wordt, vormt het uiteindelijk een kristalvorm.
Er zijn vier hoofdtypen:
- Ionische kristallen:Zoals de naam al doet vermoeden, zijn deze van positief en negatief geladen ionen. De kristalstructuur wordt op zijn plaats gehouden door ionische bindingen. Enkele voorbeelden zijn tafelzout
- Covalente netwerkkristallen:Deze zijn gemaakt van atomen die bij elkaar worden gehouden door covalente bindingen. Een voorbeeld zijn diamanten, gemaakt van covalent gebonden koolstofatomen die in een specifieke structuur worden aangetrokken.
- Metalen kristallen:Metaalkristallen zijn gemaakt van metaalatomen, zoals zuiver natrium, gerangschikt in een kristalstructuur.
- Moleculaire kristallen:Deze hebben een kristalstructuur gevormd uit moleculen. Een klassiek voorbeeld is ijs: H20 bevroren in een kristallijne structuur.
Hoe worden kristallen gevormd?
Kristallen worden overal in de natuur gevonden - en zelfs in onze cellen en weefsels. Maar aangezien wetenschappelijke kits voor het kweken van kristallen zich bezighouden met ionische kristallen, zullen we ons concentreren op hoe die worden gevormd.
Kristallen ontstaan wanneer een oplossing die ionen bevat begint af te koelen. Denk terug aan toen je leerde over verzadigde oplossingen. Je weet dat oplossingen maar een bepaalde hoeveelheid opgeloste stof kunnen bevatten, en hoe warmer de oplossing, hoe meer opgeloste stof je erin kunt oplossen.
Dus als een oplossing afkoelt, kan het niet zoveel ionen bevatten. Naarmate het kouder wordt, wordt het oververzadigd - en uiteindelijk beginnen ionen neer te slaan. Deze ionen kunnen zich vastklampen aan elk ruw oppervlak - zelfs een stuk stof - en een kristal beginnen te vormen. En terwijl de oplossing blijft afkoelen en er steeds meer ionen neerslaan, worden de kristallen groter en groter, totdat je ze uiteindelijk met het blote oog kunt zien.
Wat geeft kristallen hun vorm?
De vorm van een kristal hangt af van het type ionen dat het bevat en hoe die ionen met elkaar omgaan.
Het is het gemakkelijkst uit te leggen aan de hand van een voorbeeld, dus laten we even kijken naar tafelzout. Tafelzout is gemaakt van twee soorten ionen - natrium en chloride - die zichzelf in een kubusvorm sorteren. Zo ziet het eruit op microscopisch niveau:

•••ttsz/iStock/GettyImages
Zoals je kunt zien, sorteren de natrium- en chloride-atomen zichzelf in afwisselende patronen: elk natriumion is omgeven door chloride-ionen en vice versa. Dus als je onder een microscoop naar puur tafelzout zou kijken, zou je een hoop kubusvormige kristallen zien.
Maar kristal vormt nooit kubussen. Afhankelijk van de atomen waaruit het kristal bestaat, kan het verschillende vormen vormen.

•••Daniel Grizelj/Stone/GettyImages
Kijk eens naar dit blauwe kristal. Het is duidelijk geen kubus. Dat komt omdat de chemische atomen ervan een zeshoekig kristal vormen - een zeshoekige vorm met een spitse punt. Dit exemplaar heeft verschillende kristalstructuren die om elkaar heen zijn gevormd, waardoor je die "puntige" look krijgt.
Natuurlijk kunnen verschillende soorten kristallen nog complexere structuren vormen. Denk aan DNA, een complex voorbeeld van een moleculaire kristallijne structuur. Het vormt een dubbele helixvorm - een verre schreeuw van de kubus gevormd door tafelzout.
Thuiskristal groeiende wetenschappelijke experimenten gebruiken meestal tafelzout, dus je kunt kubusachtige structuren verwachten.

•••Deepwoodsgoederenwinkel
Hoe u uw eigen kristalgroei-experiment kunt doen?
Thuis je eigen kristallen maken is gemakkelijk als je een kit gebruikt. Wij houden van deze kristallen kweekset, omdat het veilig en gemakkelijk is om te doen en je twee verschillende soorten kristalformaties kunt observeren.
Dat komt omdat je met de kit zoutkristallen op twee verschillende oppervlakken kunt laten groeien. Met één kun je kristallen laten groeien op koolstofbrokken. Terwijl de kristallen zich vormen, groeien ze over het oppervlak van de koolstof, waardoor een met kristallen bedekte rots ontstaat.
Met de andere kun je kristallen laten groeien op een klein watje. De ruwe oppervlakken van het touw vormen een ideale plek voor de vorming van kristallen. Naarmate de kristalstructuur groeit, begint deze te vertakken. Je krijgt dus een boomachtige vorm met een "stam" van touw en kristallen "takken".
In beide gevallen kost kristalvorming tijd. Maar je zult binnen een paar uur vooruitgang beginnen te zien en je prachtige kristallen zullen binnen twee tot drie dagen klaar zijn met groeien. Als ze eenmaal gevormd zijn, zijn de kristallen breekbaar. Maar door ze op hun plaats te zetten met heldere nagellak of haarlak, kunnen ze hun vorm behouden.
Ben je dol op groeiende kristallen? Probeer deze andere wetenschappelijke activiteiten!
Als je van kristallen en geologie houdt (wat trouwens de studie van rotsen is), zul je dol zijn op deze andere kristal- en edelsteenwetenschappelijke experimenten.

•••Amazone
Voer je eigen kristallen opgraving uit
Archeologen zijn experts in het opgraven van historische locaties - en je doet thuis je eigen versie van een opgraving. Dit edelsteen kristal opgraving kit bevat 20 verschillende soorten mineralen, zoals kwarts en tijgeroog, plus gereedschappen om ze uit de opgravingslocatie te halen.

•••Amazone
Breek enkele geodes open
Geodes zien eruit als gewone rotsen - totdat je ze opent en de kristallen erin ziet groeien. Deze geode kit van National Geographic wordt geleverd met 10 geodes, googles om je te helpen ze veilig open te breken en een mini-vergrootglas voor nadere inspectie.

•••Amazone
Gloeikristallen maken
Wat is er beter dan gewone kristallen? Kristallen die gloeien, natuurlijk. Dit glow crystal kweekset past dezelfde principes toe als hierboven uitgelegd en maakt het mogelijk om binnen zeven tot tien dagen glow-in-the-dark kristallen te maken.