Дослідницька робота - дивовижні кристали
Умови для вирощування кристалів
1. Воду потрібно взяти дистильовану, т. Е. Що не містить інших розчинених в ній солей.
2. Кристал можна при зростанні без особливої причини виймати з розчину.
3. Не допускати потрапляння сміття в насичений розчин.
4. Відсутність протягів.
6. Відсутність вібрації.
7. Періодично (раз на тиждень) міняти або оновлювати насичений розчин.
Вирощування кристала мідного купоросу
Мідний купорос застосовують в сільському господарстві для боротьби з шкідниками і хворобами рослин, в промисловості - при виробництві штучних волокон, органічних барвників і ін. Його можна купити в господарському магазині.
Працював я разом з мамою, тому що ця речовина отруйна. Потрібно працювати в рукавичках і ретельно мити руки після роботи з порошком, розчинами або кристалами мідного купоросу.
1. Зробили концентрований розчин. Для цього взяли гарячу воду (температура води приблизно 60 градусів), розчинили в ній стільки мідного купоросу, скільки можливо. (Додаток 5)
2. Перелили через фільтр в іншу чисту ємність.
3. Отриманий насичений розчин мідного купоросу розлили в дві склянки, в кожен опустили нитку з запалом. Один стакан остигав при кімнатній температурі, а інший поставили в тепле місце так, щоб розчин остигав повільно.
Через три години ми побачили перші результати. (Додаток 6, рис.1). Коли охолодження повільне, кристаликів утворюється небагато, і з часом, вони перетворюються в красиві кристали правильної форми. При швидкому охолодженні кристалів утворюється багато, одні заважають рости іншим і правильних кристалів не виходить.
Я продовжив вирощувати отримані кристали методом випаровування насиченого розчину. Склянки з розчином залишив у відкритому вигляді при кімнатній температурі. Періодично зливав розчин і видаляв дрібні кристалики зі дна і стінок склянки. Через місяць у мене виросли досить великі, гарні кристали. (Додаток 6, рис.2) Ми вийняли їх з розчину, обсушили паперовою серветкою і покрили кристали безбарвним лаком, щоб оберегти від руйнування на повітрі.
Я залишився задоволений отриманими результатами і мені захотілося виростити кристали якихось інших речовин.
Вирощування кристалів харчової солі і цукру
У склянки з насиченим розчином цукру і насиченим розчином солі були опущені ниточки. Кожен з них був залишений у відкритому вигляді при кімнатній температурі.
Через деякий час в склянці з сіллю на ниточці з'явилися помітні оку кристалики солі (Пріложеніе7), а в склянці з цукром нічого не з'явилося.
Досвід по вирощуванню кристалів кухонної солі вдався. На третій день розміри сольових кристалів збільшилися.
А в склянці з розчином цукру утворилася прозора маса схожа на скло, кристали цукру так і не утворилися.
Чому мені не вдалося отримати кристали цукру, я б так і не дізнався, якби не знайомство з літературою. Я дізнався, що кристали цукру не утворилися тому, що насичений розчин цукру вийшов дуже густий, а при охолодженні він загус ще більше. В таких умовах кристали утворюються з працею, або зовсім не утворюються.
Вирощування кристалів залізного купоросу
Залізний купорос застосовують в боротьбі з хворобами рослин, для знищення мохів та лишайників, для дізінфекціі вигрібних ям. Його можна придбати в квітковому магазині.
1. Зробив концентрований розчин. Розчинив в теплій воді стільки залізного купоросу, скільки можливо.
2. Перелив через фільтр в іншу чисту ємність.
3. Приготував приманку-кристалик. Прив'язав її до нитки і опустив в розчин. Щоб кристалик рівномірно розростався з усіх боків, приманку краще в підвішеному стані тримати в розчині. Для цього зробив перемичку з картонки.
4. Далі розчин накрив папером щоб уникнути попадання сміття в розчин і поставив в темне тепле місце.
5. На п'яту добу після початку експерименту на нитці з'явився кристал залізного купоросу світло-зеленого відтінку, а також на дні банку лежала розсип цих кристаликів.
6. Через місяць, коли кристал виріс досить великим, вийняв його з розчину. (Додаток 8, рис.1). Кристал став руйнуватися при контакті з повітрям. (Додаток 8, рис.2). З інтернет-джерел дізнався, що цей кристал треба зберігати в герметично закритих ємностях, інакше, поступово втрачаючи міститься в ньому воду, він перетворитися в порошок.
Вирощування кристалів з хімічної суміші (дигидрофосфата амонію) з набору «Кристал бажань»
Ф осфат амонію - це добриво, цінується внаслідок великої концентрації поживних речовин і дуже великий розчинності.
Діяв за інструкцією з набору:
1. Переконався, що робочий простір безпечно.
2. Помістив паличку для перемішування в скляну баночку стрілкою вниз.
3. Наповнив баночку киплячою водою (100 градусів).
4. Додав кристалічний порошок в баночку і ретельно перемішав.
5. Помістив кристалічну таблетку в отриманий розчин, переконався, що таблетка опуклою частиною спрямована вгору.
6. Щільно закрив баночку кришкою. Спостерігав за зростанням кристала.
Важливим було через 24 години відкрити баночку, так як зростаючий кристал повинен постійно контактувати з повітрям.
Знадобилося 15 днів на вирощування кристала дигидрофосфата амонію. Потім злив залишився розчин, видалив кристалічну кірку зі стінок колби і закрив кристал кришкою. (Додаток 9).
В ході дослідницької роботи я дізнався, що кристал - це твердий стан речовини, має певну форму, колір і певну кількість граней.
Познайомився з різноманітністю і застосуванням кристалів.
Навчилася вирощувати кристали, використовуючи гарячий насичений розчин і спеціальні набори. (Додаток 10). Для вирощування кристалів були використані різні речовини: кухонна сіль, залізний, мідний купорос, дигідрофосфат амонію. Все вирощені мною кристали, мають різну форму і розміри - на це впливає температура. Росли вони з різною швидкістю. Довше за всіх - кристали цукру, швидше - кристали мідного купоросу.
Зрозумів, що для появи кристала необхідно дотримуватися точні інструкції і правила техніки безпеки (не розчиняються речовини в посуді, в якій готують їжу; при приготуванні насиченого розчину треба користуватися прихваткой, щоб не обпекти руки, іноді працювати в рукавичках, після закінчення роботи необхідно ретельно вимити руки), бути терплячим і працьовитим. Адже багато факторів впливає на процес утворення кристала. Це і ступінь насиченості розчину (кристали цукру у мене рости не захотіли через перенасиченість розчину), це і швидкість, з якою остигає розчин речовини, з якого вирощується кристал. Навіть пил, що потрапила в розчин, може звести нанівець всі старання. Кристал може досить довго зберігатися при правильній обробці (кристал залізного купоросу «розсипався» у мене на очах, так як його треба зберігати в закритій ємності). Щоб кристал вийшов красивим, його треба періодично підгодовувати, тобто міняти насичений розчин.
Я поділився результатами свого дослідження з однокласниками: створив мультимедійну презентацію і випустив буклет (Додаток 11) для тих, хто хотів би повторити мої досліди. Тепер хлопці все знають, що кристали - це не тільки красиві мінерали і дорогоцінні камені. Їх безліч. Ми кожен день зустрічаємося з ними: будинки, в школі, на вулиці. Кристали грають не останню роль в нашому житті.
Таким чином поставленої мети (виростити кристали різних речовин в домашніх умовах і поспостерігати за їх зростанням) я досяг. Гіпотеза дослідження повністю підтвердилася: кристали-це не тільки красиві мінерали і дорогоцінні камені, їх більше, ніж ми думаємо. Вони можуть зустрічатися всюди, відігравати важливу роль в житті людини. До рісталли багатьох речовин можна виростити в домашніх умовах.
Своє дослідження мені хотілося б продовжити. Тому я планую продовжувати свої експерименти з новими речовинами, і ставлю перед собою завдання виростити монокристали великих розмірів і створити власну колекцію кристалів. Упевнений, що набуті знання, вміння та навички обов'язково знадобляться в подальшій навчанні.
Список використаних джерел інформації
Шаськольськая М.П. Кристали. - М. Наука, 1978 г. - 208 с.
У вступі чітко прописані об'єкт дослідження, предмет дослідження, методи дослідження, мета і завдання, практична значимість дослідження.
У першій, теоретичної частини, представлена інформація, яку учень знайшов в енциклопедіях і довідкових посібниках, в інтернет-джерелах. Тут розповідається про те, що таке кристали, чому вони можуть мати різні форми і розміри, про науку кристалографії. Даються відомості з історії появи кристалів і про їхню різноманітність на землі, про значення кристалів в життєдіяльності людини і їх широке застосування в науці і техніці.
У другій частині дослідження описується практична частина роботи, в якій представлений звіт про проведення дослідів. У проведенні дослідів учневі була надана допомога педагогом, батьками.