Sjemeni kristal je mali monokristal koji stavite u zasićenu ili preasićenu otopinu da izraste veliki kristal. Evo kako uzgajati sjemenski kristal za bilo koju kemikaliju koja se otapa u vodi.
Materijali potrebni za uzgoj sjemenskog kristala
- Kemikalija koju želite kristalizirati (evo nekoliko preporučeni recepti)
- Destilirana voda (voda iz slavine je obično u redu)
- Plitko jelo (poput a petrijeva zdjelica ili tanjur)
- Izvor topline (štednjak, mikrovalna ili grijača ploča)
- Najlonska linija (kao što je riba)
Napravite rješenje za uzgoj kristala
Idealno bi bilo da znate topljivost svoje kemikalije na različitim temperaturama kako biste mogli procijeniti koliko kemikalije je potrebno za dobivanje zasićene otopine. Također, ove su informacije korisne u pronalaženju što očekivati kada ohladite svoje rješenje. Na primjer, ako je tvar mnogo topljivija na višoj temperaturi nego na nižoj temperaturi, tada možete očekivati da će se kristali formirati vrlo brzo tijekom hlađenja otopine (kao što je npr. kristali šećera).
Ako se topivost ne mijenja mnogo u vašem temperaturnom rasponu, morat ćete se više oslanjati na isparavanje kako bi uzrokovali rast kristala (na primjer, kristali soli). U jednom slučaju, otopinu ohladite za poticanje rasta kristala. U drugom slučaju, otopinu držite toplom kako biste ubrzali isparavanje. Ako znate svoju topljivost, upotrijebite te podatke za rješenje. Inače, evo što učiniti:
- U staklenoj posudi zagrijte oko 1/4 šalice (50 mililitara) vode. Metalni spremnik može reagirati s vašom kemikalijom; plastični spremnik se može rastopiti. Prijedlog: kuhajte vodu u mikrovalnoj u staklenoj posudi sigurnoj za pećnicu, poput mjerne čaše Pyrex. (Pazite da vam voda ne pregrijava. Čini se da to nije problem s mikrovalnim pećnicama koje rotiraju spremnik, ali budite oprezni.) Za kristale koje lako ispadnu iz otopine, možda će vam trebati samo voda zagrijana do temperature posude za kavu ili čak i slavina s toplom vodom voda. Kad ste u nedoumici, prokuhajte vodu.
- Umiješajte kemikaliju. Nastavite dodavati dok se prestane otapati i malo se ne nakuplja u posudi. Dajte nekoliko minuta. Ponovno promiješajte otopinu i po potrebi dodajte više rastvora (stvari koje otapate).
- Ulijte malo otopine u petrijevu tanjur ili tanjur. U posudu izlijte samo bistru otopinu, a ne bilo koji neraztopljeni materijal. Možda biste željeli filtrirati otopinu kroz filter za kavu.
- Kristali će se oblikovati kako otopina isparava. Možete ukloniti kristal prije nego što otopina u potpunosti ispari po želji. Da biste to učinili, izlijte otopinu i pažljivo ostružite kristal. U suprotnom, možete pričekati dok otopina ne ispari. Odaberite najbolji kristal i pažljivo ga izvadite iz posude.
Pomoću sjemenskog kristala za uzgoj velikih kristala
Sad kad imate sjemenski kristal, vrijeme je da ga iskoristite za uzgoj veliki kristal:
Vezajte kristal na najlonsku ribarsku liniju jednostavnim čvorom. Želite najlon, a ne „normalnu“ nit ili vrpcu, jer je porozan, pa će djelovati kao fitilj vašem rješenju i zato što je hrapav i privući će rast kristala dalje od vašeg sjemenskog kristala. Ako je spremnik koji koristite za uzgoj kristala potpuno čist i gladak, a linija je najlona, vaš sjemeni kristal trebao bi biti najvjerojatnija površina za rast kristala.
Možda ćete trebati strugati male utore u sjemenskom kristalu kako ne bi skliznuli s najlonke. Najlon nije najlakši materijal koji se koristi za vezanje čvora. Obustavite svoje sjemenski kristal u zasićenoj ili prenasičenoj kristalnoj otopini tako da je potpuno prekrivena. Ne želite da kristal dodiruje stranice ili dno spremnika. Ako vaša kristalna otopina nije dovoljno koncentrirana, vaš će se kristal otopiti.
Napravili ste zasićena otopina za svoj sjemenski kristal, tako da možete koristiti taj postupak (osim s više vode i kristalno-kemijskih) za uzgoj "pravog" kristala.
Da biste prenasičili otopinu, napravite zasićenu otopinu na visokoj temperaturi, a zatim je polako ohladite (uz neke iznimke). Na primjer, ako otopite što više šećera u kipućoj vodi, rješenje će biti prezasićeno vremenom do kojeg dolazi sobna temperatura. Prezasićena otopina će brzo stvoriti kristale (često i tijekom nekoliko sati). Zasićena otopina može potrajati danima ili tjednima da nastane kristal.
Pustite da vam kristal raste na nesmetanom mjestu. Rješenje možete pokriti filtrom za kavu ili papirnatim ručnikom da ne bi došlo do prašine ili bilo čega drugoga od onečišćenja otopine. Nakon što ste zadovoljni s kristalima, uklonite ga iz otopine i ostavite da se osuši.