У даній статті буде детально розказано про те, як виростити кристал мідного купоросу в домашніх умовах. Цей матеріал може бути корисний як школярам при підготовці завдання з предмету «хімія», так і всім, хто цікавиться цією наукою.
Чому саме мідний купорос?
Ця речовина належить до класу солей, а значить його розчин легко може бути перетворений у тверда речовина допомогою процесу кристалізації. Вирощування каменю з нього, як правило, відбувається значно швидше, ніж при використанні таких матеріалів, як поварена сіль або цукор. До того ж кристали з мідного купоросу виходять красивого синього кольору. При грамотному вирощуванні вони набувають правильну багатогранну форму, тому спостерігати результат власного досвіду буває дуже цікаво і приємно.
Ще одним аргументом на користь вибору саме цього матеріалу може бути його доступність. Купити баночку з мідним купоросом можна в будь-якому магазині, що спеціалізується на торгівлі приладдям для садівників і дачників.
Що потрібно знати перед початком досвіду?
В даній главі буде дано трохи теоретичних знань, які допоможуть вам надалі виростити кристал мідного купоросу в домашніх умовах. Насамперед потрібно розібратися в тому, які процеси повинні відбутися, щоб досвід увінчався успіхом.
З уроків хімії школярам відомо, що багато рідкі і газоподібні речовини здатні набувати тверду консистенцію. Це, як правило, відбувається в процесі кристалізації. Але як же бути, якщо поставлено завдання отримати тверде речовина з цукру, солі або мідного купоросу, які вже є такими? Наука говорить, що це здійснити цілком можливо. Для досягнення даної мети необхідно запустити процес перекристалізації. Тобто результат досвіду можна буде вважати вдалим, якщо дрібні камені, розчинившись в рідині, тут же перетворюються в такі ж тверді згустки.
Перекристалізація
Головною умовою, при якому може бути здійснений такий процес, є наявність перенасиченого розчину.
А значить, і вирощування кристалів в домашніх умовах з мідного купоросу вимагає виготовлення такої суміші. Рідину можна назвати перенасиченої яким-небудь речовиною, якщо розчиненого в ній матеріалу настільки багато, що частина його не може повністю змішатися з нею і осідає на дні ємності. Тому, щоб розібратися в тому, як виростити кристал мідного купоросу, потрібно спочатку навчитися робити перенасичений розчин.
Гігієнічні вимоги
Насамперед, варто подбати про необхідної стерильності, в якій повинен проходити досвід. В ідеалі волосся хіміка-любителя повинні бути покриті головним убором, а на руки краще всього надіти гумові рукавички. Мідний купорос, якщо поводитися з ним обережно і розумно, не представляє ніякої небезпеки для організму людини.
Всі вищевикладені заходи потрібні в першу чергу для того, щоб захистити розчин від попадання в нього пилу і дрібних частинок сторонніх матеріалів. Це є вкрай небажаним, так як на таких, що випадково потрапили в рідину песчинках можуть почати рости інші кристали, що сповільнить розвиток основного каменю.
Рецепт перенасиченого розчину
Для його приготування знадобиться каструля, вода, баночка з мідним купоросом, ємність, у якій буде здійснюватися основна частина досвіду (найкраще для цієї мети підійде посудину з прозорими стінками, так як знадобиться щодня спостерігати за зростанням кристала). Також для здійснення поставленої задачі знадобиться аркуш паперу, сірник і нитка (краще всього, якщо вона буде не ворсистої, а, наприклад, шовкової або зробленим з подібного матеріалу).
Отже, приступаємо до першого етапу виготовлення кристала з мідного купоросу в домашніх умовах. Каструлю з водою необхідно поставити на повільний вогонь. Коли рідина вже достатньо нагріється, але, ще не встигне закипіти, в неї потрібно насипати кілька столових ложок мідного купоросу. Воду слід помішувати до повного розчинення синього речовини.
Багаторазове повторення даного етапу
Коли це станеться, додайте ще пару ложок мідного купоросу. Рідина знову необхідно ретельно помішувати.
Не варто лякатися, якщо на цей раз не всі кристали речовини змогли розчинитися, а частина з них утворила осад на дні каструлі. Поява такого надлишку якраз і говорить про те, що ви досягли необхідного результату – а саме отримали перенасичений розчин. Якщо ж цього не відбулося, то необхідно додати у воду ще кілька ложок купоросу і знову перешкодити. Дані дії доведеться повторювати до появи осаду на дні каструлі.
Виготовлення «наживки»
Таким рибальським терміном інколи називають кристали мідного купоросу невеликої величини, які служать основою для подальшого вирощування каменів з цієї речовини.
Для їх виготовлення потрібно взяти три дрібні частинки. При виборі кристаликів потрібно враховувати критерій правильності їх форми. Чим досконалішими будуть вибрані шматочки, тим правильніше і якісніше виявиться згусток, отриманий в результаті вашого досвіду.
Три частинки розміщуються на дно прозорого судини і заливаються перенасиченим розчином купоросу.
Після цього ємність накривається аркушем паперу і поміщається в місце з найбільш стабільним температурним режимом. Як правило, експерти рекомендують помістити його на підвіконні.
Це місце в квартирі вважається найбільш затишних, а тому ніщо не зможе перешкодити здійсненню досвіду. Після того як всі необхідні дії проведені, всі подальші кроки з вирощування кристала з мідного купоросу в домашніх умовах можна відкласти на 2 дні. За цей час частинки, поміщені в рідину, повинні вирости в кілька разів і досягти розмірів сірникової голівки.
Вибір найкращого претендента
З цих злитків необхідно відібрати той, який має найбільш правильну форму. Це і є, так звана, «наживка». Далі потрібно виготовити знову перенасичений розчин мідного купоросу. Про те, як його зробити, сказано в попередніх розділах. Його слід процідити через марлю і перелити знову в прозору ємність. Кристал, обраний в якості «наживки», потрібно прив’язати до нитки, інший кінець якої повинен бути закріплений на сірнику.
Візьміть аркуш паперу і зробіть у середині отвір такої величини, щоб через нього міг вільно пройти виготовлений камінчик мідного купоросу. Просуньте через цю дірочку нитку таким чином, щоб кристалик виявився з однієї сторони аркуша, а сірник – з іншого. Після цього накрийте даної папером банку. Сірник при цьому, природно, повинна лежати зверху, а кришталик – плавати в рідині.
Терпіння і ще раз терпіння
Завдання, як зробити кристал мідного купоросу, вже майже вирішена. Тепер необхідно лише поставити посудину знову в затишне місце і чекати.
Необхідно стежити за тим, щоб кристалик по можливості знаходився в центрі банки і не стикався зі стінками. Цього можна досягти, переміщуючи аркуш паперу і регулюючи довжину нитки за допомогою сірника по мірі зростання кристала.
Різні способи
Пропонуємо вашій увазі ще кілька майстер-класів. Кристали з мідного купоросу можна виростити і дещо іншим чином.
Другий спосіб полягає в тому, щоб помістити посудину з «приманкою» в термоізоляційний контейнер або закутати банку в ковдру або іншу теплу річ. Так можна домогтися більш повільного остигання перенасиченого розчину. Цей варіант більш складний, чим описаний раніше, але в результаті його застосування виходять камінчики дуже правильної форми. Наступний спосіб, як виростити кристал мідного купоросу, найлегший.
Не потрібно виготовляти «приманку». У ємність з перенасиченим розчином поміщається нитка. В цьому випадку краще всього вибрати ту, яка зроблена з найбільш ворсистого матеріалу. Кінець її прив’язується до граненому олівця, який кладеться зверху банки на її стінки. Кристал буде утворюватися на самій нитці.
Залежно від температурних умов, досвід по вирощуванню може тривати від одного тижня до декількох місяців.
