Проект ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛА СОЛИ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ

МКОУ «СОШ С.ЛЕБЕДЁВКА» ИСКИТИМСКОГО РАЙОНА НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ  «Выращивание кристалла соли в домашних условиях» ДОКЛАД НА ТЕМУ Работу выполнил : Ученик 3 «Б» класса Ганке Тимур                                                                                  МКОУ «СОШ  с.Лебедёвка»                                                       Проверил учитель начальных  классов:                                                                               Фадеева Н.Н. 1 с. Лебедевка Аннотация Тема: «Выращивание кристалла соли в домашних условиях»                         Предмет исследования: Кристаллы соли. Гипотеза: Я предполагаю, что в домашних условиях, действительно,  можно вырастить кристаллы соли.  Цель исследования: Провести исследование по выращиванию поваренной соли   в   домашних   условиях,   научиться   выращивать   кристаллы   соли самостоятельно. Задачи исследования:  1.Узнать, что такое кристалл? 2. Узнать, как образуются кристаллы? 3. Подобрать необходимое сырьё для производства кристаллов.  4. Вырастить кристаллы соли . 5. Проанализировать полученные результаты. Методы исследования: 1. Работа с источниками информации. 2. Наблюдение. 3. Эксперимент. 4. Фиксирование результатов. Актуальность исследования:  Процесс   по   выращиванию   кристаллов   невероятно   интересное   и занимательное занятие. Оно позволяет каждому из нас почувствовать себя немного волшебником, творящим некое магическое чудо!  Выращивание кристалла в домашних условиях – это совсем не затратное удовольствие   и   абсолютно   безопасное,   последнее   обстоятельство   очень радует родителей!   Попытка поработать над этой темой поспособствует умению планировать свои действия и формированию ответственности и серьезного отношения к делу.  Кристаллы   ­   неотъемлемая   часть   нашей   жизни.   Учёные   на   всем   свете создают   новые   вещества   с   уникальными   свойствами,   без   которых невозможен   технический   прогресс.   Неотъемлемой   частью   нашей   жизни стали приборы на основе жидких кристаллов.  2 Мне   было   очень   интересно   прикоснуться   и   хотя   бы   ненадолго   стать частью этого загадочного и сложного мира – мира кристаллов!  Содержание      1. Введение…………………………………………… ……......................4 2. Основная часть 2.1. Что такое кристалл?....……………………... …...........................5 2.2. Способы образования кристаллов…...........................................6 3. Практическая часть       3.1. Описание опыта………………………………… ………………..8      4. Заключение …………………………………………………………...11      5. Список литературы………………………………………………......13 3 Введение                Меня всегда интересовали кристаллы. Есть что­то очень манящее и завораживающее   в   них!   А   их   красота   и   причудливость   форм,   размеров   и цветов просто поражает!                    Когда я был маленьким, я думал, что кристаллы – это обязательно какое­либо сокровище, например драгоценные камни, такие как, алмазы или самоцветы.   Но   однажды   на   уроке   окружающего   мира   я   узнал,   что, оказывается и обычная снежинка или иней – это тоже кристаллы, которые образуются   из   паров   воды!   И   мне   стало   интересно,   а   что   такое   вообще кристалл?   Можно   ли   еще   каким­либо   образом   получить   кристалл?   Ведь   в природе кристаллы растут миллионы лет! А смогу ли я сам поспособствовать их появлению? И чем их нужно «кормить», чтоб они быстрее росли?                      Наука не стоит на месте, и на сегодняшний день человек освоил технику по выращиванию искусственных кристаллов алмазов и рубинов. Эти, искусственно   выращенные   кристаллы,   успешно   используются   при изготовлении ювелирных украшений и часовых механизмов.         А недавно, при просмотре телевизионной передачи, я узнал, что даже некоторые   части   организма   кристалличны,   например,   роговица   глаза.   И существуют  даже  кристаллы,  которые  можно  съесть!  Это, всем  известные, соль и сахар.                       Кристаллография.    Изучением   многообразия   кристаллов   занимается   наука 4 2. Основная часть 2.1. Что такое кристалл?            Кристаллы – в переводе с греческого языка (krystallos) «лед». Кристалл ­ это твердые вещества, имеющие естественную внешнюю форму правильных многогранников.   Кристаллики   растут,   присоединяя   частицы   вещества   из жидкости или пара.               Кристаллы бывают естественного происхождения и искусственного, выращенные в специально­созданных условиях (один из способов пополнить нехватку     ресурсов).     И   каждый   человек,   при   желании,   может   вырастить кристаллы у себя дома.           Итак, кристаллы. Какими же они бывают? Их красота и причудливость форм, размеров, цветов просто поражает!            Кристаллы, которые залегают глубоко в земле, являются бесконечно разнообразными. Размеры таких природных многогранников достигают иногда человеческого роста. Встречаются также очень тонкие кристаллы, толщина которых меньше чем у листка бумаги. Но бывают и огромные пласты, толщина которых достигает нескольких метров.              Бывают кристаллы маленькие, узкие и острые как иголки, но также могут быть громадной формы, похожие на величественные колонны.    Кристаллы   бывают   самой   разнообразной   формы.   Иногда образуются дендриты ­   это   кристаллы,   похожие   на   веточки   дерева;   очень хрупкие, но очень красивые.               Многие кристаллы идеально чисты и прозрачны, как вода. Нередко можно услышать выражение «кристально чистый».                      В   Москве   даже   есть   специальный   Минералогический   музей, посвящённый дендритам и драгоценным камням.                               2.2.Способы образования кристаллов 5 Существует   три   способа   образования   кристаллов   в   природе: кристаллизация из расплавов, из растворов и газовой сферы.               Примером кристаллизации из расплава может служить образование льда   из   воды   (ведь   вода   ­   это   расплавленный   лёд),   а   также   образования вулканических пород. Огромные количества горячих и расплавленных горных пород   глубоко   под   землей,   в   действительности,   представляют   из   себя растворы минералов. Когда массы этих жидких или расплавленных горных пород   выталкиваются   к   поверхности   земли,   они   начинают   остывать.   Они охлаждаются очень медленно. Минералы превращаются в кристаллы, когда переходят   из   состояния   горячей   жидкости   в   холодную   твердую   форму. Например, горный гранит содержит кристаллы таких минералов, как кварц, полевой шпат и слюда.                       Пример кристаллизации из раствора в природе ­ выпадение сотен миллионов тонн соли из морской воды. Рост кристаллов на стенках трещин и полостей при гидротермальных процессах, на больших глубинах в условиях высоких   давлений   и   температур;   образование   отдельных   кристаллов вторичных минералов в зонах окисления рудных месторождений.                      При охлаждении газа (или пара) электрические силы притяжения объединяют атомы или молекулы в кристаллическое твёрдое вещество ­ так образуются снежинки. Выращивание кристаллов в промышленности.                       Начиная   с XIX века,   появились   технологии   выращивания искусственных кристаллов. Некоторые из этих ювелирных камней настолько совершенны, что их крайне сложно отличить от натуральных. Синтетические кристаллы востребованы в промышленности и на рынке ювелирных изделий.                      В 1902 году Огюст Вернейль смог синтезировать рубины методом плавления  в пламени, положив  начало промышленному синтезу ювелирных камней.   Данный   метод,   с   некоторыми   изменениями,   до   сих   пор   остаётся одним   из   самых   распространённых   способов   выращивания   кристаллов ювелирного качества.            Особое место среди кристаллов занимают драгоценные камни, которые с   древнейших   времен   привлекают   внимание   человека.   Люди   научились получать   искусственно   очень   многие   драгоценные   камни.   Например, подшипники   для   часов   и   других   точных   приборов   уже   давно   делают   из искусственных   рубинов.   Получают   искусственно   и   прекрасные   кристаллы, которые в природе вообще не существуют. Например, фианиты ­ их название 6 происходит от сокращения ФИАН ­ Физический институт Академии наук, где они впервые были получены. Фианиты ­ искусственные кристаллы, которые внешне очень похожи на бриллианты.             Удивительно, но выращивать кристаллы можно не только в химических и   промышленных   лабораториях,   но   и   в   домашних   условиях.   Самые популярные   вещества,   из   которых   выращивают   кристаллы   дома   –   это поваренная соль, железный купорос и медный купорос.             Существует всего два способа выращивания кристаллов в домашних условиях: 1.Метод охлаждения насыщенного раствора; 2.Метод испарения – постепенного удаления жидкости из раствора.                     Таким   образом,   берется   нужное   вещество,   готовится   из   него перенасыщенный   (концентрированный)   раствор,   кладется   в   раствор   так называемая «затравка» ­ мелкий кристаллик, и путем прилипания молекул вещества   на   затравку   кристаллик   растет.   А   чтобы   молекулы   прилипали, нужно либо остужать воду, либо выпаривать (можно и то, и другое). Быстрый способ выращивания кристаллов – это медленное охлаждение раствора. 7 3. Практическая часть 3.1. Описание опыта        Для выращивания кристалла мне потребовались:        чистый стеклянный стакан ложка леска соль поваренная крупного помола вода чайник салфетка  миксер  банка  картон  воронка  бесцветный лак (для покрытия готового кристалла) Этап 1:        Начальный этап эксперимента предполагает кипячение жидкости. Я налил   в   чайник   воды   и   вскипятил   ее.   Затем  наливаем   кипячёную   воду   в банку, в которой в дальнейшем будем готовить насыщенный раствор соли.           Далее готовим насыщенный раствор соли. Сначала я всыпал пол стакана соли.  Вода   растворила   соль   полностью,  была   прозрачная,  без   крупинок   и тогда я добавил еще четверть стакана.  Таким образом, я   растворял в воде поваренную  соль   до  тех  пор, пока  она не  перестала  растворяться, и  стала оседать на дно банки. Этап 2:                      Насыщенный раствор переливаем из банки в чистый стакан, где в дальнейшем   будет   производиться   рост   кристаллов.   Раствор   необходимо процедить   через  фильтр.  Процеживать   раствор   нужно  обязательно,  потому что   любые   соринки,   образовавшиеся   в   процессе   смешивания   воды   и   соли, могут помешать росту красивых кристаллов.  8 Затем стакан с процеженным раствором накрываем и ставим в темное место, где нет сквозняков. Раствор я оставил охлаждаться на сутки. (Чем медленнее он будет остывать, тем крупнее получатся кристаллы).  Этап 3:             На следующий день на дне стакана я обнаружил множество красивых кристаллов. Один из них мне и понадобится в качестве «затравки» для моего будущего кристалла. «Затравка» ­ это самый большой кристалл, который я буду   опускать   в   раствор,   и   на   который   будут   нарастать   новые   слои кристаллов.            Итак, берем стакан с насыщенным раствором и на время сливаем его из стакана в какую­нибудь другую емкость. А из массы кристаллов, которые образовались   на   дне   стакана   за   сутки,   выбираем   самый   красивый   и подходящий по форме кристалл, тот, который проще всего будет подвязать на леску.   Для   подвешивания   кристалла­«затравки»   лучше   брать   не   нитку,   а тоненькую леску, потому что леска не растворится в растворе и не обрастет толстым слоем мелких кристалликов в процессе роста основного.                После того, как я привязал кристаллик­«затравку» на леску, я взял чистый   стакан   и   перелил   в   него   насыщенный   раствор   соли.   Леску   можно подвязать на обычный карандаш и опустить кристаллик в раствор, но я решил немного помудрить и придумал такую схему: вырезал из плотного картона круг,  диаметром   таким   же,  как   и  стакан,  в   который   перелил   насыщенный раствор. В центре этого картонного круга я проделал дырочку, продел в нее леску с кристалликом и закрепил на обратной стороне зубочисткой, оставив такой размер лески, который позволил мне опустить кристаллик на нужную глубину стакана с раствором так, чтобы он не касался стенок и дна стакана. Затем я накрыл стакан этим картонным кругом с приделанной к нему леской и кристалликом. Сделал я все это для того, чтобы в стакан не попадали грязь и пыль. Этап 4:            Теперь нам остается только наблюдать за ростом кристалла. Стакан с кристаллом   нужно   поставить   в   такое   место,   чтобы   не   было   сквозняка, вибрации и прямого солнечного света.                      Прошла неделя, и мой кристалл немного подрос! Рост происходит потому, что вода из раствора постепенно испаряется, тем самым увеличивая концентрацию раствора. И излишек вещества, который не может раствориться оседает на «затравке». Если бы я не поместил в стакан леску с «затравкой», то кристаллы начали бы выпадать на стенках или на дне стакана. 9 Прошло еще 2 недели. Мой кристалл становится все больше. Во время роста кристалла я заметил, что воды в стакане становится меньше и меньше, она испарялась и за счет этого мой кристалл рос.            Через месяц я обнаружил, что воды в стакане почти не осталось. А ведь без   воды   дальнейший   рост   кристалла   невозможен.   Поэтому   я   снова приготовил насыщенный раствор соли способом, описанным мною ранее, и долил его в стакан с растущим кристаллом. Обязательно стоит сказать о том, что свежеприготовленный насыщенный раствор соли ни в коем случае нельзя добавлять в стакан с кристаллом горячим или сильно теплым. Его необходимо остудить до той температуры, при которой кристалл рос ранее. Иначе можно загубить все дело, ведь подросший кристалл растворится в горячей воде. Этап 5:                        Итак, прошло ровно 105 дней. Мне удалось вырастить соленой кристалл! Как же я был рад! Он мне казался самым красивым на свете, ведь изо дня в день я наблюдал за его ростом, волновался, все ли я правильно делаю, переживал за итоговый результат моих трудов…            Конечно, мой кристалл далек от идеальной формы. У меня получилось вырастить   поликристалл,     т.е.   много   маленьких,   сросшихся   между   собой кристаллов.             Когда я решил, что мой кристалл достаточно подрос и пора завершать процесс   выращивания,   я   вытащил   из   насыщенного   раствора   кристалл   и высушил его поверхность салфеткой.                      Далее кристалл  необходимо покрыть одним или двумя слоями бесцветного лака для ногтей. Это нужно сделать обязательно для того, чтобы кристалл   со   временем   не   высыхал   и   не   разрушался.   После   того,   как   лак хорошенько подсох, кристалл можно брать в руки.                   Мой первый, самостоятельно выращенный кристалл готов! 10 4. Заключение                    Мир   кристаллов   завораживает   и   необычайно   манит!   Кристаллы невероятно красивы и важны для жизни человека.            В ходе проектной работы я узнал, что кристалл – это твердое состояние вещества, что он имеет определенную форму, цвет и определенное количество граней. Кроме этого, я узнал, как образуются кристаллы.               В результате проведенного мною опыта, я исследовал такое важное свойство   кристаллов,   как   способность   расти   в   искусственной   среде.   Тем самым, полностью подтверждается выдвинутая мною гипотеза: мне удалось вырастить кристалл поваренной соли и в домашних условиях! Быстрее и легче кристалл растёт тогда, когда в насыщенный раствор помещается кристалл ­ «затравка».                     Выращивание кристаллов ­ процесс занимательный, но требующий бережного и осторожного отношения к своей работе.  Кристаллы могут расти за счет добавления новых слоев, если есть нужное вещество (то есть, чтобы кристалл   «рос»   красивым   за   ним   нужно   ухаживать:   убирать   соринки, добавлять новый раствор).            Кристаллы растут из растворов, когда испаряется вода.           Чем медленнее остывает раствор, тем крупнее получаются кристаллы.                     Кристаллы очень капризны, требуют бережного к ним отношения, четкого соблюдения температуры раствора и последовательных действий при его выращивании.                     И, если всё выполнено верно, терпеливо и бережно, выращенный кристалл порадует своей красотой, необычной формой, цветом, размером.                  Кристаллы,   полученные   в   процессе   выращивания   из   соли   имеют практическую   значимость.   Ведь   их   можно   применять   для   украшения интерьера   помещений,   для   создания   разнообразных   декоративных композиций. Выращенные кристаллы в виде разнообразных цветов, фигурок, 11 веточек   можно   использовать   для   изготовления   сувениров   и   подарков   для друзей   и   знакомых. Кроме   этого,  результаты   исследования   могут   быть использованы   на   уроках   окружающего   мира,   химии   и   технологии,   на внеклассных мероприятиях, на занятиях по внеурочной деятельности           Мы живем в мире кристаллов. Наши дома и города построены из камня и металла, т.е. в основном из кристаллов. Мы ходим по кристаллам, добываем кристаллы из земли, создаем изделия из кристаллических материалов, едим кристаллы,   лечимся   кристаллами   и   даже   сами   частично   состоим   из кристаллов.   Из   кристаллов   делают   очень   много   нужных   вещей.   Например, полупроводниковые кристаллы применяются в радиотехнике, камни в часах ­ тоже кристаллы. У кристаллов много применений.                    И сейчас, когда на улице царствует волшебница­зима, стоит лишь оглянуться и, в мгновение ока, мы окажемся в  волшебном мире загадочных, неповторимых и потрясающе­красивых кристаллов!!!                                                       12 5. Список литературы 1. Петров К.Н. « Кристаллизация» ­Москва, Просвещение ,2010.  2. Шалаева Г.П. «Справочник школьника»­ Форум 2009.  3. «Большая энциклопедия школьника» Москва 2001. 4. М.П. Шасколинская. Кристаллы.: Москва. ­ Наука. Физико­математическая литература, 1995г. 5. Универсальная школьная энциклопедия для детей «Аванта +». 2004 год. www. venda. Ru 6. «Хочу всё знать. Занимательная химия». И.А.Леенсон.1 996 год. 7. Энциклопедический словарь химика. М.: Педагогика. 1990. 8. Интернет ресурсы:  http://course­crystal.narod.ru/p31aa1.html: Мир кристаллов 13 14