บทความนี้จะให้รายละเอียดวิธีการปลูกคริสตัลจากคอปเปอร์ซัลเฟตที่บ้าน เนื้อหานี้มีประโยชน์ทั้งสำหรับนักเรียนในการเตรียมงานในหัวข้อ "เคมี" และสำหรับทุกคนที่สนใจในวิทยาศาสตร์นี้
ทำไมต้องกรดกำมะถันสีน้ำเงิน
สารนี้อยู่ในกลุ่มของเกลือ ซึ่งหมายความว่าสารละลายสามารถเปลี่ยนเป็นของแข็งได้อย่างง่ายดายผ่านกระบวนการตกผลึก ตามกฎแล้วการเติบโตของหินนั้นเกิดขึ้นเร็วกว่าการใช้วัสดุเช่นเกลือแกงหรือน้ำตาล นอกจากนี้คริสตัลคอปเปอร์ซัลเฟตก็กลายเป็นสีน้ำเงินที่สวยงาม ด้วยการเพาะปลูกที่เหมาะสม พวกมันจะได้รูปทรงที่หลากหลาย ดังนั้นการสังเกตผลลัพธ์จากประสบการณ์ของคุณเองจึงน่าสนใจและน่าพอใจ
ข้อโต้แย้งอื่นที่สนับสนุนการเลือกวัสดุนี้โดยเฉพาะอาจเป็นความพร้อมใช้งาน คุณสามารถซื้อขวดกรดกำมะถันสีน้ำเงินที่ร้านใดก็ได้ที่เชี่ยวชาญด้านการขายอุปกรณ์เสริมสำหรับชาวสวนและผู้อยู่อาศัยในฤดูร้อน
สิ่งที่คุณต้องรู้ก่อนเริ่มสัมผัสประสบการณ์?
บทนี้จะให้ความรู้เชิงทฤษฎีที่จะช่วยให้คุณเติบโตคริสตัลจากคอปเปอร์ซัลเฟตที่บ้านได้ในอนาคต ก่อนอื่น คุณต้องเข้าใจก่อนว่าต้องเกิดกระบวนการใดจึงจะประสบผลสำเร็จ
จากบทเรียนวิชาเคมี เด็กนักเรียนรู้ว่าสารที่เป็นของเหลวและก๊าซหลายชนิดสามารถให้ความคงตัวที่เป็นของแข็งได้ ซึ่งมักเกิดขึ้นระหว่างกระบวนการตกผลึก แต่ถ้างานคือการได้รับสารที่เป็นของแข็งจากน้ำตาล เกลือ หรือกรดกำมะถันสีน้ำเงินที่มีอยู่แล้วเช่นไร? วิทยาศาสตร์บอกว่ามันเป็นไปได้ทั้งหมด เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ จำเป็นต้องเริ่มกระบวนการตกผลึกใหม่ กล่าวคือ ผลการทดลองถือได้ว่าประสบความสำเร็จ หากก้อนหินก้อนเล็กๆ ที่ละลายในของเหลว ถูกแปลงเป็นก้อนแข็งแบบเดิมทันที
การตกผลึกใหม่
เงื่อนไขหลักที่กระบวนการดังกล่าวสามารถทำได้คือการมีสารละลายอิ่มตัวยิ่งยวด
และนี่หมายความว่าการเพาะปลูกคริสตัลที่บ้านจากคอปเปอร์ซัลเฟตจำเป็นต้องมีการผลิตส่วนผสมดังกล่าว ของเหลวสามารถเรียกได้ว่าอิ่มตัวยิ่งยวดด้วยสารบางชนิดหากมีวัสดุละลายอยู่ในนั้นมากจนไม่สามารถผสมกับของเหลวได้อย่างสมบูรณ์และตกตะกอนที่ด้านล่างของภาชนะ ดังนั้น เพื่อให้เข้าใจวิธีการเติบโตคริสตัลจากคอปเปอร์ซัลเฟต ก่อนอื่นคุณต้องเรียนรู้วิธีทำสารละลายอิ่มตัวยิ่งยวด
ข้อกำหนดด้านสุขอนามัย
อย่างแรกเลย การดูแลความปลอดเชื้อที่จำเป็นซึ่งควรทำการทดลองจึงคุ้มค่า ตามหลักการแล้วผมของนักเคมีมือสมัครเล่นควรสวมหมวกและควรสวมถุงมือยางในมือ คอปเปอร์ซัลเฟตหากใช้อย่างระมัดระวังและชาญฉลาดไม่เป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์
ข้อควรระวังข้างต้นทั้งหมดจำเป็นในการป้องกันสารละลายจากฝุ่นและอนุภาคขนาดเล็กของวัสดุแปลกปลอม สิ่งนี้ไม่พึงปรารถนาอย่างยิ่ง เนื่องจากผลึกอื่นๆ อาจเริ่มเติบโตบนเม็ดทรายที่ตกลงไปในของเหลวโดยไม่ได้ตั้งใจ ซึ่งจะทำให้การพัฒนาของหินหลักช้าลง
สูตรสารละลายอิ่มตัวยิ่งยวด
ในการจัดเตรียม คุณจะต้องมีหม้อ น้ำ ขวดกรดกำมะถันสีน้ำเงิน ภาชนะที่จะทำการทดลองส่วนหลัก (ภาชนะที่มีผนังโปร่งใสเหมาะสำหรับจุดประสงค์นี้เนื่องจาก คุณจะต้องติดตามการเติบโตของคริสตัลทุกวัน) นอกจากนี้ ในการใช้งาน กระดาษ แผ่นไม้ขีด และด้ายจะมีประโยชน์ (จะดีที่สุดถ้าไม่เป็นขนแกะ แต่เช่น ผ้าไหมหรือวัสดุที่คล้ายกัน)
เริ่มขั้นตอนแรกของการทำคริสตัลจากคอปเปอร์ซัลเฟตที่บ้านกัน หม้อน้ำต้องตั้งไฟอ่อนๆ เมื่อของเหลวอุ่นเพียงพอแล้ว แต่ยังไม่มีเวลาต้ม คุณต้องเทคอปเปอร์ซัลเฟตสองสามช้อนโต๊ะลงไป ควรกวนน้ำจนสีน้ำเงินละลายหมดสาร.
ทำซ้ำหลายขั้นตอนนี้
เมื่อเป็นเช่นนี้ ให้เติมกรดกำมะถันสีน้ำเงินอีกสองสามช้อนโต๊ะ ของเหลวต้องคนให้เข้ากันอีกครั้ง
อย่ากลัวถ้าคราวนี้ผลึกของสารไม่สามารถละลายได้หมด และบางส่วนก็กลายเป็นตะกอนที่ด้านล่างของกระทะ การปรากฏตัวของส่วนเกินดังกล่าวแสดงให้เห็นว่าคุณได้รับผลลัพธ์ที่ต้องการนั่นคือคุณได้รับสารละลายอิ่มตัวยิ่งยวด หากสิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้น ก็จำเป็นต้องเติมกรดกำมะถันอีกสองสามช้อนโต๊ะลงไปในน้ำแล้วคนอีกครั้ง ขั้นตอนเหล่านี้จะต้องทำซ้ำจนกว่าตะกอนจะปรากฏที่ด้านล่างของกระทะ
ทำ "เหยื่อ"
คำศัพท์การตกปลานี้บางครั้งเรียกว่าผลึกคอปเปอร์ซัลเฟตขนาดเล็ก ซึ่งใช้เป็นพื้นฐานสำหรับหินที่เติบโตต่อไปจากสารนี้
ในการสร้าง คุณต้องใช้อนุภาคขนาดเล็กสามอัน เมื่อเลือกคริสตัลต้องคำนึงถึงเกณฑ์ความถูกต้องของรูปร่างด้วย ยิ่งชิ้นที่เลือกสมบูรณ์แบบมากเท่าไหร่ ก้อนที่ได้รับจากประสบการณ์ของคุณก็จะยิ่งถูกต้องและดีขึ้น
สามอนุภาคถูกวางไว้ที่ด้านล่างของภาชนะใสและเติมสารละลายกรดกำมะถันที่อิ่มตัวยิ่งยวด
หลังจากนั้นปิดภาชนะด้วยกระดาษแผ่นหนึ่งและวางไว้ในที่ที่มีอุณหภูมิคงที่ที่สุด ตามกฎแล้ว ผู้เชี่ยวชาญแนะนำให้วางไว้บนขอบหน้าต่าง
ที่แห่งนี้ในอพาร์ตเมนต์ถือว่าเงียบสงบที่สุด ดังนั้นจึงไม่มีสิ่งใดมาขัดขวางการดำเนินการทดลองได้ หลังจากทุกอย่างมีการดำเนินการที่จำเป็นแล้วขั้นตอนเพิ่มเติมทั้งหมดในการปลูกคริสตัลจากคอปเปอร์ซัลเฟตที่บ้านสามารถเลื่อนออกไปได้ 2 วัน ในช่วงเวลานี้ อนุภาคที่วางอยู่ในของเหลวควรเติบโตหลายเท่าและมีขนาดเท่ากับหัวไม้ขีดไฟ
ตัวเลือกที่ดีที่สุด
จากแท่งเหล่านี้จำเป็นต้องเลือกอันที่มีรูปร่างที่ถูกต้องที่สุด นี่คือสิ่งที่เรียกว่า "เหยื่อ" ต่อไปคุณต้องทำสารละลายคอปเปอร์ซัลเฟตอิ่มตัวอีกครั้ง วิธีการทำนั้นได้อธิบายไว้ในบทที่แล้ว ควรกรองด้วยผ้าขาวบางแล้วเทกลับลงในภาชนะใส คริสตัลที่เลือกเป็น "เหยื่อ" จะต้องผูกติดกับด้าย ปลายอีกด้านจะต้องจับจ้องอยู่ที่ไม้ขีดไฟ
หยิบกระดาษแผ่นหนึ่งและทำรูตรงกลางขนาดที่กรวดกรดกรดกำมะถันสีน้ำเงินที่ผลิตขึ้นแล้วสามารถผ่านได้อย่างอิสระ ร้อยด้ายผ่านรูนี้เพื่อให้คริสตัลอยู่ด้านหนึ่งของแผ่น และไม้ขีดอยู่อีกด้านหนึ่ง หลังจากนั้นให้ปิดฝาขวดด้วยกระดาษนี้ ในกรณีนี้ แมทช์ควรอยู่ด้านบน และคริสตัลควรลอยในของเหลว
อดทนและอดทนมากขึ้น
วิธีทำคริสตัลจากคอปเปอร์ซัลเฟตใกล้จะคลี่คลายแล้ว ตอนนี้คุณแค่ต้องวางเรือกลับในที่เปลี่ยวและรอ
ถ้าเป็นไปได้ต้องแน่ใจว่าคริสตัลอยู่ตรงกลางโถและไม่สัมผัสกับผนัง สามารถทำได้โดยการย้ายแผ่นกระดาษและปรับความยาวของด้ายด้วยจับคู่เมื่อคริสตัลเติบโตขึ้น
วิธีต่างๆ
เราขอนำเสนอมาสเตอร์คลาสอีกสองสามคลาส ผลึกคอปเปอร์ซัลเฟตสามารถเติบโตได้ในลักษณะที่แตกต่างกันเล็กน้อย
วิธีที่สองคือวางภาชนะที่มี "เหยื่อ" ไว้ในภาชนะกันความร้อนหรือห่อเหยือกด้วยผ้าห่มหรือของอุ่นอื่นๆ ด้วยวิธีนี้จะทำให้สารละลายอิ่มตัวยิ่งยวดเย็นลงได้ช้าลง ตัวเลือกนี้ซับซ้อนกว่าที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ แต่จากการใช้งานได้ก้อนกรวดที่มีรูปร่างปกติมาก วิธีถัดไปในการปลูกคริสตัลจากคอปเปอร์ซัลเฟตคือวิธีที่ง่ายที่สุด
ไม่ต้องทำ "เหยื่อ" ด้ายถูกวางในภาชนะที่มีสารละลายอิ่มตัวยิ่งยวด ในกรณีนี้ ทางที่ดีควรเลือกแบบที่ทำจากวัสดุที่มีขนนุ่มที่สุด ปลายของมันถูกผูกไว้กับดินสอเหลี่ยมเพชรพลอยซึ่งวางไว้บนกระป๋องบนผนัง คริสตัลจะก่อตัวที่ด้ายเอง
ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ประสบการณ์ที่เพิ่มขึ้นสามารถอยู่ได้ตั้งแต่หนึ่งสัปดาห์ถึงหลายเดือน