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如何制作水晶:种植自己的水晶

水晶生长科学- 5个项目

什么是晶体他们如何形成?随着这些晶体生长的科学实验,您将自己种植自己的晶体,了解更多关于这些迷人和美丽的奇观!

晶体是一种固体材料,其原子和分子以一致的重复模式排列,形成七种几何形状之一。水晶可以是昂贵的和美丽的,像紫水晶或钻石。但它们也可以在你的厨房里以糖和盐的形式找到!你可以很容易地通过添加crystal-forming化学水和等待水冷却或蒸发。

在这里,您将找到有五种不同的方法来生长晶体。为每个提供指令的科学实验。化学物质如何影响种植的晶体?哪种水晶生长科学项目是您最喜欢的?


如何在家里种植水晶

水晶,岩石和矿物套件
涂上这个泰晤士河&kosmos套件。

目录:


水晶生长科学

快速的水晶杯

一些水晶种植科学项目可能需要几天的时间。但是这个超级简单的食谱在几个小时内就能给你一杯针状晶体!

你需要什么:

你该怎么做:

  • 在烧杯中,将半杯硫酸镁和半杯非常热的自来水搅拌至少一分钟。这将创建一个饱和溶液,意味着没有更多的盐可以溶于水中。(一些未溶解的晶体将位于玻璃的底部。)
  • 如果你想让你的水晶染色,可以加几滴食用色素。
  • 把烧杯放在冰箱里。
  • 在几个小时内检查它,看到一个充满水晶的烧杯!倒掉剩余的解决方案以检查它们。

事情发生的经过:

在冰箱里生长的泻盐晶体

泻盐是化学硫酸镁的另一个名称。水的温度决定了它能容纳多少硫酸镁;温度越高,它就会溶解得越多。快速冷却溶液会促进晶体快速生长,因为在较冷、密度较大的溶液中,溶解的盐的空间更小。当溶液冷却时,硫酸镁原子相互碰撞并结合在一起形成晶体结构。以这种方式生长的晶体将会很小,很薄,而且数量很多。要生长大的单晶,你需要在下一个项目中遵循蒸发过程。

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水晶生长科学

生长宝石

用铁氰化物生长的大晶体

你可以使用种子水晶种植单个的、大的水晶,看起来像宝石。以下是如何做到:

你需要什么:

你该怎么做:

1.在一个250毫升的烧杯中,慢慢地向四分之一杯非常热的自来水中加入明矾,搅拌至溶解。继续加入明矾,直到不再溶解:这是饱和溶液。倒一点这种溶液到浅盘子或碟子里,让它静置一整夜。确保你只倒清液,不要倒任何未溶解的物质。(如果需要的话,你可以用咖啡过滤器倒。)

第二天,你应该看到在盘中生长的小晶。当他们看起来是一个很好的尺寸时,请小心地倒掉解决方案。

3.用大约半杯热水做另一种饱和明矾溶液。将溶液倒入干净的烧杯或罐子中;避免浇筑任何未溶解的材料。

4.从碟中取出最大和最好看的小水晶作为你的种子水晶。

5.找人帮你把钓鱼线系在水晶种子上。这可能很棘手;一把镊子就行了!如果需要,你可以在水晶上划一个凹槽来固定线。

6.把钓线的另一端系在铅笔上,然后把铅笔放在罐子的顶部,这样水晶种子就会悬浮在明矾溶液中,而不会碰到罐子的边缘或底部。(你可能需要调整钓鱼线的长度:只要把它绕在铅笔上,直到它是正确的长度。)注意:如果你的晶种开始溶解,说明你的溶液不够饱和。迅速去除种子,在溶液中加入更多明矾,过滤掉任何未溶解的颗粒。

7.用纸巾盖住罐子,防止灰尘进入,让水晶生长,直到你满意它的大小。当你把它从溶液中取出时,把它放在保鲜膜上晾干。

注意:如果你看到其他晶体在罐子里生长,把溶液和种子晶体转移到另一个干净的罐子里。

事情发生的经过:

水晶生长科学-宝石

在碟形中形成的小晶体生长是因为成核。一些明矾分子在溶液中找到了彼此,并结合在一起形成了晶体图案。其他的明矾分子继续加入它们,直到足够多的分子聚集成可见的晶体固体。(化学家称之为晶体“从溶液中脱落”。)如果你把这些晶体留在溶液中它们会继续生长,但它们不会变得很大因为它们会竞争溶液中剩余的明矾分子。相反,你用一个晶体作为溶液中唯一的成核位置。这是明矾分子结合的主要位置,所以晶体可以长得相当大!

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更多晶体生长科学:水晶生长科学 - 凸孔晶体


水晶生长科学

岩石糖果棍子

准备好观看一些很酷的晶体生长吧!吃完之后,你可以吃掉它们,或者把它们作为圣诞礼物送给别人!点击这里下载一个冰糖晶体打印。

你需要什么:

  • 1杯半白糖
  • 一杯水
  • 小板
  • 一把勺子
  • 一杯
  • 蜡纸
  • 平底锅
  • 炉子
  • 几个250毫升烧杯或小清洁罐子
  • 蛋糕棒棒棍或木串
  • 食品着色包(可选)
  • 一个成年人帮助你

注:你可以冰糖没有棍棒。使用一块清洁的棉绳或螺纹。按照下面的步骤2-7按照步骤2-7然后将字符串浸入解决方案中,以便涂上一半的字符串。拿出弦,让它干燥。一旦绳子干燥,绕着铅笔缠绕干净的末端,将蘸浸回杯糖水溶液,平衡铅笔横跨玻璃边缘。确保绳子不触摸玻璃的底部或侧面,或者你的晶体不会形成右转!当你的“摇滚糖果”和大约一周)一样大的时候,把它从玻璃杯中取出,让它干燥,享受!

1.在杯子里倒满水,在小盘子里倒一些糖,铺上一张蜡纸。把每根筷子的一端浸入水中(如果你用筷子的话,可以把尖的一端切掉),然后在糖里滚动,轻轻敲去多余的糖。在蜡纸上把每根木棒晾干。

2.将一杯水倒入平底锅,加入半杯糖。把它搅拌均匀,直到不再有糖溶解。加入更多的糖(每次半杯),直到搅拌几分钟后仍不能溶解。你应该在平底锅中溶解大约1.5杯糖。如果锅底有未溶解的糖也可以。(现在你得到的是饱和糖溶液。)

去除金属夹

3.请一个成年人帮你在炉子上加热糖混合物,直到它沸腾,整个过程都要搅拌。把火调到中低,继续搅拌直到所有的糖都溶解。(现在你已经做出了一个过饱和的解决方案!)

4.保持液体并搅拌它直至变得清晰,但不超过5分钟,或者它会变得太热并变成硬糖果!一旦开始看起来很清楚,就会关闭炉子。

去除金属夹

5.把锅移开,让它冷却,直到锅不再热(糖溶液仍然是微温的)。

6.让一个成年人慢慢地把浓糖溶液倒进罐子里。把每根糖棒填满2/3,或者足够让糖溶液覆盖几英寸的糖衣棒。

去除金属夹

7.将5-6滴食物着色,并搅拌。(可选:只有您想要制作不同颜色的摇滚糖果,只能执行此步骤!)

去除金属夹

8.当溶液冷却,糖衣棒完全干燥后,在每个罐子里放几根糖衣棒。

去除金属夹

9.小心地将罐子移动到一个不会受到干扰的地方。每隔一天检查一下并轻轻搅拌糖溶液中的粘附物,以分解在表面上形成的任何大晶体。

去除金属夹

10.在几天之内,您应该开始看到棍棒上生长的水晶。大约一周后,你可能会有很多水晶。当你的“摇滚糖果”水晶像你想要的那么大时,把它们从罐子里带走并在干净的玻璃杯中设置糖果的每种颜色干燥。

11.一旦它们干了,你可以用玻璃纸包装食物,并系上丝带,一个甜蜜的圣诞礼物!

事情发生的经过:

在第二步中,你制作了饱和的解决方案 - 水中有这么多糖,它不能溶解更多的糖,有些含有锅的底部。一旦饱和溶液开始升温,水就能够溶解糖更糖,并且在步骤三中形成超饱和溶液。然后,随着溶液冷却,它中的糖分子开始加入糖上的糖分子。棒上的糖被称为“种子”分子和溶液中的糖分子连接到种子分子。

同时,溶液中的水开始蒸发或干燥到空气中,只留下糖分子。更多的糖分子逐渐与已经在棒上的糖,形成较大的晶体。因为所有的溶质分子都是一样的(它们都是糖),它们都形成了相同的晶体形状,它们都粘在一起,制作一大块糖晶体,漂亮地看待和美味鲜美!

请注意,这是一个专门的科学项目,安全吃,因为你只使用食品,而不是化学品。此外,您咖啡厅使用厨房干净的菜肴。永远不要吃任何实验,除非它完全脱离食物,你只用干净的盘子来准备它!


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水晶生长科学

闪闪发光的水晶装饰品

在这个项目中,您使用称为Borax的化学物质生长为诸如雪花,星星或糖果手杖的水晶。然后你可以用它们作为漂亮的装饰!

你需要什么:

  • 阔口罐
  • 管清洁工
  • 细绳
  • 剪刀
  • 铅笔
  • 分1杯量杯
  • 汤匙
  • 硼砂
  • 食品着色(可选)
  • 夜光涂料(可选)
  • 功能区(可选)

你该怎么做:

去除金属夹

1.将管道清洁剂拧入您想要的任何形状(我们选择简单的明星)。注意:确保您的管道清洁造型将在罐子口周围轻松进入您的罐子,因为晶体形成的形状略宽,使其更加难以去除!

2.将一根绳子绑在形状的一个点。将另一端绑在铅笔中间。

去除金属夹

3.把这个形状挂在罐子里,铅笔放在罐子的嘴上。确保它挂起来时不碰到罐子的任何部分。把它从罐子里拿出来放在一边。

4.使用1杯测量杯来计算填充罐子的多少杯水约3/4。然后将罐子微微微波3-5分钟或直到它开始沸腾。有一个成年人仔细用热垫将罐子拿出(罐子将非常热!)并将其设置在热安全的表面上。

5.你在罐子里放的每一杯水,量三汤匙硼砂。用勺子搅拌硼砂溶液,直到它尽可能多地溶解。如果你没有看到任何硼砂碎片漂浮在罐子里,再加一汤匙,搅拌。这会形成饱和溶液。

6.将管道清洁剂的形状悬挂在罐子中,使其完全覆盖在解决方案中。让它坐过夜。在早上轻轻删除你现在的水晶覆盖的形状,通过将其放入干燥的玻璃杯中。

7.可选:要制作彩色晶体,使用彩色管道清洁剂,并在第五步的溶液中加入5-10滴食用色素。为了让雪花在黑暗中发光,在第一步中用夜光颜料画出烟斗清洁剂的形状,并让它完全干燥后再继续。一旦水晶干了,剪下绳子,在你的水晶形状的一点上系上丝带,就可以做一个圣诞树装饰品了!这些装饰物相当坚固,是送给朋友、老师或家人的可爱的圣诞礼物。

事情发生的经过:

水晶生长科学 - 闪闪发光的装饰

就像在冰糖项目中一样,你做了硼砂的饱和溶液,硼砂是一种在条件合适时形成晶体的化学物质。把它和热水混合,让它冷却,让硼砂(溶质)分子附着在(管道清洁剂的形状)上,你就给了溶液生长晶体的合适条件!一旦晶体开始在你的形状上生长,就会有越来越多的晶体在它们周围形成。真正的雪花是由冰晶组成的,它们不太像硼砂晶体,但它们看起来有点像,当光线照射在它们上时,它们都很漂亮,闪闪发光。

真正的冰晶只是水。差异是当云中的水蒸气冻结并落到地面时形成它们的差异是如此!霜是另一种形式的冰晶,你可能会在寒冷的早晨在窗户和草地上看到。要了解有关雪和冰晶的更多信息,请查看我们的雪和冰雹篇文章。


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水晶生长科学

#5:盐与糖

你如何讲述糖和盐晶之间的差异?它们都是晶体,它们看起来非常相似 - 它们都是小的白色颗粒。当然,如果你品尝他们每个人,你会立刻知道哪一个是盐,糖是糖,因为它们的味道很不同。在这个项目中,您会发现如何通过查看它们来分开糖和盐!

你需要什么:

你该怎么做:

1.在一张黑色的纸上放一茶匙盐,在另一张纸上放一茶匙糖。

2.用手指分开散布谷粒,所以你可以更好地看到它们。现在看着每张纸上的谷物,并比较它们的样子。您是否注意到两者之间存在任何差异?

3.现在用你的放大镜仔细看几粒盐。它们是什么形状的?它们的形状都差不多吗?在工作表上的正确位置画出它们的形状。

现在抬头看几粒糖。它们是什么形状的?它们是否与盐晶不同的形状?您是否注意到其他内容使它们看起来与盐不同?在工作表上绘制它们的形状。

事情发生的经过:

盐和糖的晶体有不同的形状

糖和盐粒实际上是微小的晶体。你能告诉左边的图片是否是盐或糖?这是糖!

如果你是制作饱和盐和一个糖的饱和解决方案,你就可以看到它们成长为更大的水晶,但它们总是具有与这些微晶所做的形状相同!盐晶体是立方体形状(如骰子)并具有六个侧面。糖晶体非常粗糙,并且形状更像朝向端的矩形。

大多数晶体的形状和大小都是相同的,看起来也非常相似,但你可能在纸上看到过一些晶体,看起来有点不同。这些晶体可能有碎片从它们身上脱落,或者甚至可能有不止一个晶体粘在一起,使它们看起来与其他的不同。此外,晶体的颜色也有点不同。糖的晶体看起来非常清晰和闪闪发光,而盐是暗淡的,看起来更白或霜。

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水晶生长科学

把它进一步

有许多影响晶体增长的因素,因此水晶项目非常适合科学实验和科学博览会。例如,由于蒸发而形成许多晶体。温度和湿度是影响蒸发速率的两件事,因此您可以设计实验,以了解不同的温度和湿度水平如何影响晶体生长和晶体尺寸的速度。测试的另一个方面是您的解决方案被冷却的速率:如果您用沸水的解决方案,如果允许缓慢地进入室温或者如果它在冰箱中冷却,则晶体会更好地生长更好?

有许多物质可以用来生长晶体。你可以设计一个实验来测试哪一个在相同的条件下能生长出更大的晶体。试试明矾、泻盐、食盐、糖、小苏打或非家用化学品硫酸铜(蓝色晶体)铁氰化钾(红色晶体);最后两者需要成人监督。

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