Страница 155 из 179
В случае с квасцами лучше использовать нить, которой обматываю затравку, а остальную часть нити закрепляют на каркасе из двух пересечённых палочек. Кристалл при этом должен "висеть" в растворе в центре. Но здесь требуется следить за тем, чтобы не обрастала нить. Если такое произошло, то нить с кристаллом вынимают, счищают лишнее и заново готовят раствор* (греют, подготавливают к температуре кристалл и т. п.)
* Некоторые кристаллы (гидрофталат калия) можно выращивать, погрузив только один раз в раствор, в слегка тёплых растворах. При высокой (или наоборот — низкой) температуре кристалл покрывается трещинами и мутнеет. Идеальный кристалл гидрофталата калия — шестиугольная призма-таблетка, прозрачная как стекло. Если вы посмотрите на химическую формулу (рис. 4), которая отражает его состав, вы поймёте, почему у кристаллов такая форма:
Рис. 4. Гидрофталат калия (С8H5O4K)
Помните: чтобы не было наростов на нити, нить должна быть тонкой без волосков, и должна быть опущена с затравкой в раствор на 5° теплее, чем для простой затравки. Такая нить успевает пропитаться раствором и "сливается" с системой в единое целое.
О.Ольгин советует смазать нить вазелином, но мне это не помогало, при этом часто загрязнялся раствор маслянистой плёнкой. Но я не спорю с идеей, в своей книге "Опыты без взрывов" он не преследует целей вырастить крупный однородный кристалл, а жаль…
Теперь следует следить за ростом кристалла каждый день, ни в коем случае не сотрясая раствор, иначе эта встряска породит в системе мгновенную кристаллизацию. Так многие авторы советую доливать раствор в систему по мере его испарения. Это очень сложная операция, поскольку возникшая сильная диффузия также может вызвать сбои в росте кристалла. Вначале вы увидите, как система будет "обживать" затравку, как они будут подстраиваться друг под друга. В итоге вы должны получить следующее:
Рис. 3. Полученные кристаллы медного купороса и алюмокалиевых квасцов**.
** Очень часто, вместо идеального октаэдра у квасцов получается усечённый октаэдр — кубоктаэдр. Поэтому обращайте внимание на выбор затравки (кристалл создаётся по подобию затравки), тупая грань повториться везде! Так устроена система: она влияет на рост кристалла и сам кристалл влияет на свой рост.
Как видите, у кристаллов есть своя особенность, они должны быть гладкими и прозрачными, как стекло. Однако, при частом прикасании к кристаллу, хранении на открытом воздухе, на свету, мы наблюдаем его помутнение: кристалл выветривается, т. е. теряет, всегда входящую в его состав воду. Есть несколько веществ, которые в моей практике превосходно сохранились и не потеряли вошедшую в их состав воду: гидрофталат калия, красная кровяная соль, хлорид натрия. Вода в кристалл входит в разных количествах и в красной кровяной соли, алюмокалиевых квасцах, к примеру, она удерживается лучше, чем в жёлтой, чем в хромокалиевых квасцах. Избежать этот процесс для кристаллов, выращенных из растворов, сложно. Поэтому хранить кристаллы следует в герметичных пакетах или баночках в холодильнике. Хромокалиевые квасцы лучше хранить в концентрированном сотрясённом растворе в банке с плотно прилегающей пробкой в месте, где температура может измениться максимум на 5°.
Выращивание кристаллов хромокалиевых квасцов сопряжено с трудностями: во-первых, раствор не прозрачен, во-вторых, полученные кристаллы можно хранить только под слоем раствора при постоянной температуре или под толстым слоем лака (бесцветный лак для ногтей) в холодильнике. Однако смеси полученные при смешении растворов алюмокалиевых и хромокалиевых квасцов дают растворы различного оттенка от нежно-розового до цвета граната, выращенные из них кристаллы, также имеют форму октаэдра, и хранятся намного дольше хромокалиевых без какой-либо защиты.
При выращивании кристаллов бихромата калия, в раствор добавляют немного хромового ангидрида СгОЗ (количество его приходится угадывать на практике), полученные кристаллы не совсем отвечают формуле К2Сr207, скорее формуле К2Сr3O10 (трихромат калия), и имеют вид ярко-красных параллелепипедов.
Очень дорогая сегнетова соль может дать кристаллы-цилиндры до 30 см длины, но раствор для этих целей должен быть очень чистым (прозрачным и бесцветным, не жёлтым!). Если раствор имеет желтизну, обусловленную органическими примесями, его подвергают очистке: перекристаллизации. Каждый раз выпадающие чистые без включений кристаллы отделяют от раствора, пока не останется осадок ("грязь"), обуславливающий желтизну, который удаляют. Очистка активированным углём не помогает.
Ромбические призмы, подобные медному купоросу дают тиосульфат натрия (фиксаж) и сульфит натрия, полученные кристаллы похожи на лёд, однако не стабильны и на воздухе рассыпаются в белый порошок спустя несколько часов. Хранение подобно хромокалиевым квасцам, но под лаком кристалл также мутнее.
У хлорида натрия можно вырастить небольшие кубики, для получения крупных кристаллов используют большие сосуды с затравками, поскольку растворимость его меняется слабо. Более другой, эффективный способ — выращивание из концентрированного раствора хлорида меди (II) СuСl2, который, испаряясь, высаливает в первую очередь хлорид натрия. Однако полученные кристаллы имеют зелёный оттенок. И второй вариант — добавление к раствору соли мочевины (на 200 мл насыщенного раствора 3 ч/ложки карбамида) — эту методику предлагали в своей книге Кантор Б. 3.; "Минерал рассказывает о себе", М.: Недра, 1985 г., но для поучения октаэдрических кристаллов NaCl, мне получить их не удалось (есть какой-то авторский секрет, очевидно, заключённый в добавке чего-то ещё). При выращивании NaCl из растворов КСl, RbCl получаются смешанные соли.
Вы также можете вырастить свои "сталагмиты" и "сталактиты" (Л. Г. Катаева, г. Сосенский, Калужская обл.). Для этих целей готовят очень пересыщенные растворы тиосульфата натрия Na2S2O3*5H20 или ацетата натрия CH3COONa. Их наливают в заранее приготовленные стаканы (рис. 5) со стеклянными трубками разной длины (трубки д.б. тонкими, чтобы раствор через них капал!), заливают парафином (слой 0,5 см). Трубки заклеивают кусочками пластыря, и растворы ставят остывать при комнатной температуре. Стакан укрепляют в штативе (высота около 30 см), перевернув трубками вниз. Под стакан ставят кристаллизационную чашку, в которую насыпают ту же соль, из которой приготовлен раствор (тонкий слой). Открывают отверстия трубок, удалив пластырь, следует потереть их концы влажной чистой марлей. Раствор капает на соль, образуя искусственный сталагмит. Чем медленнее капает раствор, тем лучше получается кристалл. За пять учебных занятий можно получить "сталагмит" высотой 62 см.
Рис. 5. Стакан для выращивания "сталагмитов".
Игольчатые, пушистые кристаллы камфары или салициловой кислоты длиной 0,3–0,8 см можно получить, оставив испаряться их спиртовые медицинские растворы (1–2 %), разумеется, вдали от огня (поэтому работа с органическими растворителями крайне не удобна: они горючи и имеют запах).
Если приготовить раствор хлорида аммония NH4Cl небольшой концентрации (40–50 %) и кистью нанести на чистую стеклянную пластину, то при высыхании получится "морозный узор", такие узоры могут дать и любые другие вещества, если работать с их разбавленными растворами.