วิทยาศาสตร์อาจได้รับค่าตอบแทนผ่านลิงค์พันธมิตรในบทความนี้
พูดตามตรง: การทดลองทางวิทยาศาสตร์ไม่เป็นที่รู้จักอย่างแน่นอนว่าสวย นักวิทยาศาสตร์สนใจมากขึ้นเกี่ยวกับสิ่งที่พวกเขาทำระหว่างการทดลองและสิ่งที่พวกเขาเรียนรู้ ซึ่งหมายความว่าห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ที่บ้านของคุณอาจไม่เหมาะกับ TikTok อย่างแน่นอน
แต่ถ้าคุณอยากได้โครงงานวิทยาศาสตร์ที่มีทั้งการศึกษาและความสวยงาม การทำคริสตัลก็เป็นเรื่องของคุณ ชุดทำคริสตัลที่บ้านทำให้กระบวนการนี้ง่ายสุด ๆ และสามารถใช้เพื่อทำให้ตกแต่ง DIY ได้อย่างสนุกสนาน
พร้อมที่จะให้มันลอง? อ่านเพื่อเรียนรู้ทั้งหมดเกี่ยวกับคริสตัล วิธีปลูกคริสตัลที่บ้านโดยใช้ชุดอุปกรณ์ปลูกคริสตัล และการทดลองทางวิทยาศาสตร์อื่นๆ ที่คุณอาจต้องการลองทำ
ประการแรกคริสตัลคืออะไร?
พูดง่ายๆ ก็คือ คริสตัลคือสารที่เป็นของแข็งซึ่งมีรูปแบบทางเรขาคณิตมาตรฐานและกำหนดไว้ ในภาษาที่ชัดเจนกว่านั้น เป็นสารที่อะตอมมีโครงสร้างเป็นรูปทรงเรขาคณิตสม่ำเสมอ
ดูโครงสร้างทางเคมีของคริสตัลแล้วคุณจะเห็นบางอย่างที่คล้ายกับกริด ซึ่งอะตอมถูกจัดเรียงในรูปแบบที่ซ้ำกัน เมื่อลวดลายนั้นขยายออก ในที่สุดก็กลายเป็นรูปคริสตัล
มีสี่ประเภทหลัก:
- ผลึกไอออนิก:ตามชื่อที่แนะนำ สิ่งเหล่านี้มาจากไอออนที่มีประจุบวกและประจุลบ โครงสร้างผลึกถูกยึดด้วยพันธะไอออนิก ตัวอย่างบางส่วน ได้แก่ เกลือแกง
- ผลึกเครือข่ายโควาเลนต์:สิ่งเหล่านี้ทำจากอะตอมที่ยึดเข้าด้วยกันโดยพันธะโควาเลนต์ ตัวอย่างหนึ่งคือเพชรซึ่งทำจากอะตอมคาร์บอนพันธะโควาเลนต์ที่ดึงดูดในโครงสร้างเฉพาะ
- คริสตัลเมทัลลิก:ผลึกโลหะทำจากอะตอมของโลหะ เช่น โซเดียมบริสุทธิ์ จัดเรียงเป็นโครงสร้างผลึก
- ผลึกโมเลกุล:สิ่งเหล่านี้มีโครงสร้างผลึกที่เกิดขึ้นจากโมเลกุล ตัวอย่างคลาสสิกคือน้ำแข็ง: H20 แช่แข็งเป็นโครงสร้างผลึก
คริสตัลเกิดขึ้นได้อย่างไร?
คริสตัลมีอยู่ทั่วไปในธรรมชาติ แม้กระทั่งในเซลล์และเนื้อเยื่อของเรา แต่เนื่องจากชุดวิทยาศาสตร์สำหรับการปลูกคริสตัลจัดการกับผลึกไอออนิก เราจะเน้นที่วิธีการก่อตัว
คริสตัลถูกสร้างขึ้นเมื่อสารละลายที่มีไอออนเริ่มเย็นลง ลองนึกย้อนกลับไปเมื่อคุณได้เรียนรู้เกี่ยวกับ สารละลายอิ่มตัว. คุณทราบดีว่าสารละลายสามารถเก็บตัวถูกละลายได้ในปริมาณหนึ่งเท่านั้น และยิ่งสารละลายอุ่นขึ้นเท่าใด ตัวละลายก็จะยิ่งละลายได้มาก
ดังนั้น เมื่อสารละลายเย็นตัวลง จะไม่สามารถเก็บไอออนได้มาก ยิ่งหนาวยิ่งกลายเป็น supersaturated – และในที่สุด ไอออนก็เริ่มตกตะกอน ไอออนเหล่านี้สามารถเกาะบนพื้นผิวที่ขรุขระได้ แม้แต่เศษฝุ่น และเริ่มก่อตัวเป็นคริสตัล และในขณะที่สารละลายยังคงเย็นตัวอยู่ และไอออนจะตกตะกอนมากขึ้นเรื่อยๆ ผลึกก็จะใหญ่ขึ้นและใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ จนกระทั่งในที่สุดคุณสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า
อะไรทำให้คริสตัลมีรูปร่างของมัน?
รูปร่างของคริสตัลขึ้นอยู่กับชนิดของไอออนที่มีอยู่ในนั้น และวิธีที่ไอออนเหล่านั้นมีปฏิกิริยาต่อกัน
อธิบายผ่านตัวอย่างได้ง่ายที่สุด ลองดูที่เกลือแกงสักครู่ เกลือแกงประกอบด้วยไอออนสองประเภท ได้แก่ โซเดียมและคลอไรด์ ซึ่งเรียงตัวกันเป็นรูปลูกบาศก์ นี่คือสิ่งที่ดูเหมือนในระดับจุลภาค:
•••ttsz/iStock/GettyImages
อย่างที่คุณเห็น อะตอมของโซเดียมและคลอไรด์จัดเรียงตัวเองเป็นรูปแบบสลับกัน: โซเดียมไอออนแต่ละตัวล้อมรอบด้วยคลอไรด์ไอออน และในทางกลับกัน ดังนั้น ถ้าคุณดูเกลือแกงบริสุทธิ์ด้วยกล้องจุลทรรศน์ คุณจะเห็นคริสตัลรูปลูกบาศก์จำนวนหนึ่ง
แต่ไม่เคยมีคริสตัลก่อตัวเป็นลูกบาศก์ ขึ้นอยู่กับอะตอมที่ประกอบเป็นคริสตัล มันสามารถก่อตัวได้หลายรูปแบบ
•••Daniel Grizelj / Stone / GettyImages
ตรวจสอบคริสตัลสีฟ้านี้ เห็นได้ชัดว่าไม่ใช่ลูกบาศก์ นั่นเป็นเพราะว่าอะตอมของสารเคมีก่อตัวเป็นผลึกหกเหลี่ยม ซึ่งเป็นรูปทรงหกเหลี่ยมที่มีปลายแหลม ตัวอย่างนี้มีโครงสร้างผลึกหลายแบบที่เกิดขึ้นรอบ ๆ กัน ซึ่งจะทำให้คุณดู "แหลม" ได้เช่นนั้น
แน่นอนว่าคริสตัลประเภทต่างๆ สามารถสร้างโครงสร้างที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นได้ ลองนึกถึง DNA ซึ่งเป็นตัวอย่างที่ซับซ้อนของโครงสร้างผลึกโมเลกุล มันสร้างรูปทรงเกลียวคู่ - หนทางไกลจากก้อนที่เกิดจากเกลือแกง
การทดลองทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการปลูกคริสตัลในบ้านมักใช้เกลือแกง คุณจึงคาดหวังได้ว่าจะเห็นโครงสร้างคล้ายลูกบาศก์
•••Deepwoodsgoodsshop
วิธีการทำการทดลองปลูกคริสตัลของคุณเอง
การทำคริสตัลของคุณเองที่บ้านเป็นเรื่องง่ายถ้าคุณใช้ชุดอุปกรณ์ พวกเรารัก ชุดปลูกคริสตัลนี้เนื่องจากทำได้ง่ายและปลอดภัย และให้คุณสังเกตการก่อตัวของผลึกสองประเภทที่แตกต่างกัน
นั่นเป็นเพราะว่าชุดอุปกรณ์นี้ช่วยให้คุณสร้างผลึกเกลือได้บนพื้นผิวที่แตกต่างกันสองแบบ หนึ่งช่วยให้คุณเติบโตคริสตัลบนชิ้นคาร์บอน เมื่อผลึกก่อตัวขึ้น พวกมันจะเติบโตบนพื้นผิวของคาร์บอน ทำให้เกิดหินที่ปกคลุมไปด้วยคริสตัล
อีกวิธีหนึ่งช่วยให้คุณสามารถปลูกคริสตัลบนผ้าฝ้ายขนาดเล็กได้ พื้นผิวที่ขรุขระของเชือกทำให้เป็นสถานที่ที่เหมาะสำหรับการก่อตัวของคริสตัล เมื่อโครงสร้างผลึกโตขึ้น มันก็เริ่มแตกแขนงออก ดังนั้นคุณจะจบลงด้วยรูปร่างเหมือนต้นไม้ที่มี "ลำต้น" เชือกและ "กิ่ง" คริสตัล
ในทั้งสองกรณี การก่อตัวเป็นผลึกต้องใช้เวลา แต่คุณจะเริ่มเห็นความคืบหน้าในอีกไม่กี่ชั่วโมง และคริสตัลที่สวยงามของคุณจะเติบโตจนเสร็จภายในสองถึงสามวัน เมื่อก่อตัวขึ้นแล้ว คริสตัลจะเปราะบาง แต่การจัดวางให้เข้าที่ด้วยยาทาเล็บหรือสเปรย์ฉีดผมแบบใสอาจช่วยให้พวกเขารักษารูปร่าง
รักคริสตัลที่กำลังเติบโต? ลองกิจกรรมวิทยาศาสตร์อื่นๆ เหล่านี้สิ!
หากคุณเป็นสายคริสตัลและธรณีวิทยา (ซึ่งเป็นการศึกษาเกี่ยวกับหิน) คุณจะต้องชอบการทดลองทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับคริสตัลและอัญมณีอื่นๆ เหล่านี้
•••อเมซอน
ดำเนินการ Crystal Dig ของคุณเอง
นักโบราณคดีเป็นผู้เชี่ยวชาญในการขุดโบราณสถาน และคุณขุดเองที่บ้าน นี้ ชุดขุดคริสตัลพลอย ประกอบด้วยแร่ธาตุ 20 ชนิด เช่น ควอตซ์และไทเกอร์อาย พร้อมเครื่องมือสำหรับขุดแร่จากแหล่งขุด
•••อเมซอน
แบ่งเปิดบาง Geodes
Geodes ดูเหมือนหินธรรมดา – จนกว่าคุณจะเปิดออกและเห็นผลึกที่เติบโตอยู่ภายใน ชุดจีโอดนี้ จาก National Geographic มาพร้อมกับ 10 geodes, googles เพื่อช่วยให้คุณเปิดได้อย่างปลอดภัยและแว่นขยายขนาดเล็กสำหรับการตรวจสอบอย่างใกล้ชิด
•••อเมซอน
ทำคริสตัลเรืองแสง
อะไรจะดีไปกว่าคริสตัลทั่วไป? คริสตัลที่เรืองแสงได้ชัดเจน นี้ ชุดปลูกคริสตัลเรืองแสง ใช้หลักการเดียวกันกับที่อธิบายไว้ข้างต้น และทำให้สามารถสร้างผลึกที่เรืองแสงในที่มืดได้ภายในเจ็ดถึง 10 วัน