در اینجا برخی از اصطلاحات مهم است که قبل از درک علم پشت بلورهای کریستالی است را باهم مرور می کنیم.
حلال: ماده ای که دیگری را حل می کند.
حلال شونده: ماده ای که حل می شود.
برای ساختن محلول، باید حل شونده را در حلال حل کنید. هنگامی که حل شونده را درمعرض حلال قرار می دهید، مولکول های حلال و حل شونده با همدیگر برخورد می کنند و فرآیند حل شدن یا انحلال را خواهیم داشت.
پس از حل شدن حل شونده در حلال ، سه نوع محلول می توانیم داشته باشیم:
محلول اشباع نشده: محلولي كه مي تواند حل شونده بيشتري را جذب كند.
محلول اشباع: جایی که دیگر نمی توانید حل شونده رادر حلال، حل کنید.
محلول فوق اشباع: محلولی است که بیشتر از حالت عادی حل شونده را در خود حل میکند.
سرد شدن مایع بخش مهمی از این فرآیند است. شما می توانید این آزمایش را با رشد بلورهای بوراکس در دماهای مختلف انجام دهید.
آزمایش ساخت بلور های کریستالی
در این آزمایش با نحوه تولید بلور کریستالی با استفاده از بوراکس آشنا می شویم که راهی ساده برای آشنایی کودکان با نحوه تشکیل کریستال است. همچنین می توانید مفهوم های فرآیند تبلور مجدد، محلول های اشباع شده و همچنین حلالیت را بهتر درک کنید.
قطعا کریستال ها بسیار جذاب هستند. به دستورالعمل کریستال بوراکس زیر عمل کنید تا کریستال های بوراکس را تولید کنید و یک آزمایش علمی جالب تجربه کنید!
مواد مورد نیاز :
- 8-10 لوله شور رنگی
- یک و نیم فنجان بوراکس
- 5 لیوان پلاستیکی
- رنگ غذا (اختیاری)
- 5 سیخ چوبی
- 4 فنجان آب جوش
- نخ ماهیگیری
مراحل انجام کار :
- لوله شور های باریک را برداشته و به شکل لانه گنجشک در آورید. اگر می خواهید بزرگتر باشد دوتا لوله شور را باهم بپیچانید.
- قطعه کوچکی از نخ ماهیگیری را به لوله شور هایی که ساخته اید وصل کنید و و انتهای دیگر نخ را به وسط سیخ چوبی ببندید.
- یک و نیم فنجان بوراکس را با 3 یا 4 فنجان آب جوش مخلوط کرده و هم بزنید. وقتی کمی از بوراکس کف ظرف ماند و حل نشدف نشان دهنده آن است که محلول فوق اشباع شده است.
- این محلول بدست آمده را در 5 لیوان تقسیم کنید.
- به دلخواه می توانید به آن رنگ نیز اضافه کنید.
- هر کدام از لانه های لوله شور را در یک لیوان به طوری که به دیواره یا کف لیوان برخورد نکند، آویزان کنید.
- 24 تا 48 ساعت بصورت ثابت بگذارید تا بلور های کریستالی تشکیل شوند.
- بعد از تولید کریستال ها، آنها را از آب خارج کرده و روی یک دستمال کاغذی بگذارید تا خشک شوند.
نتیجه آزمایش/چرایی آزمایش :
رشد کریستال یک پروژه شیمی منظم است که یک مجموعه سریع شامل مایعات، جامدات و محلولهای محلول است. در اینجا شما در حال تهیه یک محلول اشباع شده با پودر بیشتر از مقدارحلال هستید. هرچه مایع داغ تر باشد، محلول اشباع تر می شود. این به این دلیل است که مولکول های موجود در آب با افزایش دما فاصله بیشتری از یکدیگر می گیرند و اجازه می دهد مقدار بیشتری از پودر حل شود.
با سرد شدن محلول، ناگهان با حرکت مولکول ها در کنار هم، ذرات بیشتری در آب وجود خواهد داشت. برخی از این ذرات شروع به ریزش از حالت معلق قبلی خود می کنند. ذرات شروع به ته نشینی روی لوله شور ها کرده و کریستال تشکیل می دهند. به این حالت تبلور مجدد می گویند.
کریستالها با ضخامت یکدست و شکل متقارن جامد هستند و الگوی کاملاً مرتب و تکراری دارند همیشه اینطور خواهند بود.مگر اینکه ناخالصی ها وجود داشته باشند و مانع از شکل یکنواخت آنها شوند.
پرسش :
- اگر بلور ها سریع سرد شوند چه اتفاقی می افتد؟
- چرا لانه های شیشه شور باید آویزان باشند و به ظرف برخورد نکنند؟
پاسخ :
- اگر محلول شما خیلی سریع خنک شود، ناخالصی ها فرصتی برای خارج شدن از مخلوط ندارند و ممکن است کریستال ها بی نظم و نامنظم به نظر برسند. به طور کلی شکل کریستال ها کاملاًغیر یکنواخت می شود.
- چون باعث می شود کریستال هایی که به وجود می آیند به ظرف بچسبند و برای جداسازی به سختی جدا شوند یا تکه ای از آنها ازبین برود.
