Синтез кварца и его цветных разновидностей

Синтез кварца и его цветных разновидностей.

    Раиса Казановская 2 лет назад Просмотров:

1 Реферат. Синтез кварца и его цветных разновидностей. Шипиловой Елены 112 группа. Кварц — один из самых замечательных камней-самоцветов: разновидностей у него столько, что можно выбрать камень на любой вкус. А стоят украшения из кварца недорого — это тоже большой плюс. Кварц в украшениях — как правило, натуральных, хотя сегодня известны и его «заменители» — синтетически камни, различные имитации, стеклянные и не только. Кварц представляет собой модификацию кристаллического кремнезема, устойчивую при температурах ниже +870 С. При 573 С структура кварца, устойчивого при обычных температурах (низкотемпературный), несколько изменяется и переходит в структуру высокотемпературного. При 870. С кварц, значительно изменяясь в объеме, превращается в тридимпт, который при 1470 С переходит в кристобалит. Таким образом, кварц может образоваться при сравнительно низких температурах, и его синтез не вызывает особых затруднений.

2 Определить, природный кварц или выращенный — большая проблема. Для справки можно сказать вот что: в природе не бывает прозрачных синих, зелёных и голубых кварцев — это выращенные кристаллы. Зелёный аметист можно получить из природного минерала путём нагревания, но цвет его будет бледным. Если камень очень крупный — большая вероятность, что он выращенный. Голубые кварцы в природе есть, но они не прозрачны — их цвет и появляется благодаря включениям, поэтому они не прозрачные, а полупрозрачные. Иногда появляется информация о находках природного прозрачного зелёного кварца, но это редкость, и такие камни не могут продаваться массово. Синтез кварца. В гг., был сделал следующий шаг на пути к синтетическому горному хрусталю. Используя перегретые до С водные растворы Na 2 SiO 3 и NaCl, итальянец Г. Специя сумел получить слой прозрачного кварца толщеной около сантиметра. Опыт продолжался непрерывно около полугода. Работы по синтезу кварца в нашей стране начались в 1939 г. Их инициатором был академик Алексей Васильевич Шубников, а первым руководителем профессор Николай Наумович Шефталь. Война задержала исследования, они завершились лишь в 1951 г., когда появилась опытная аппаратура для выращивания кристаллов кварца из растворов. В 1954 г. Началась разработка промышленных методов синтеза различных монокристаллов, в первую очередь, кварца, а уже через три года были выпущены первые промышленные кварцевые кристаллы.

3 Монокристаллы кварца растут в автоклавах, куда помещают мелкокристаллический жильный кварц или чистый речной песок. Аппараты заполняют концентрированным раствором соды, а с крышки привешивают затравки тонкие пластинки, вырезанные из монокристалла природного или синтетического кварца. Аппараты герметически закрывают и нагревают до С. При этом в них развивается значительное давление и образуется насыщенный раствор кремнезёма. Раствор всё время циркулирует. Однако нагрев ведут таким образом, чтобы в верхней зоне автоклава, где расположена затравочная пластина, температура была на С ниже, чем внизу. Поэтому здесь раствор оказывается перенасыщенным, и затравка как бы «выбирает» из него двуокись кремния. Скорость роста кристалла от 0,3 до 1 миллиметра в сутки. В этих пределах её можно менять, варьируя условия синтеза. Размеры образующегося кристалла зависят только от времени и площади затравочной пластинки.

4 Разновидности кварца. Авантюрин желтоватый или мерцающий буровато-красный кварцит (в связи с включениями слюды и железной слюдки). Агат слоисто-полосчатая разновидность халцедона. Аметист фиолетовый. Бингемит иризирующий кварц с включениями гётита. Волосатик горный хрусталь с включениями тонкоигольчатых кристаллов рутила, турмалина и/или других минералов, образующих игольчатые кристаллы. Горный хрусталь кристаллы бесцветного прозрачного кварца. Кремень тонкозернистые скрытокристаллические агрегаты кремнезёма непостоянного состава, состоящие в основном из кварца и в меньшей степени халцедона, кристобалита, иногда с присутствием небольшого количества опала. Обычно находятся в виде конкреций или гальки, возникающей при их разрушении. Морион чёрный камень.

5 Празем зелёный (из-за включений актинолита). Празиолит луково-зелёный, получается искусственно прокаливанием жёлтого кварца. Раухтопаз (он же дымчатый кварц) светло-серый или светло-бурый, полупрозрачный. Розовый кварц розовый камень. Халцедон скрытокристаллическая тонковолокнистая разновидность. Полупрозрачен или просвечивает, цвет от белого до медово-жёлтого. Образует сферолиты, сферолитовые корки, псевдосталактиты или сплошные массивные образования. Цитрин лимонно-жёлтый. Сапфировый кварц синеватый, грубозернистый агрегат кварца. Кварцевый кошачий глаз белый, розоватый, серый кварц с эффектом светового отлива. Соколиный глаз окварцованный агрегат синевато-серого амфибола. Тигровый глаз аналогичен соколиному глазу, но золотистокоричневого цвета. В настоящее время кварц выращивают гидротермальным способом в стальных автоклавах. Растворителем сырья природного кварца служат растворы гидроокисей и карбонатов щелочных металлов натрия или калия в концентрации от 3 до 15%. Синтез проводят при давлении МПа при температуре С. Для затравки используют пластины или стержни природного кварца, которые ориентируют параллельно кристаллографическим

6 плоскостям (0001) и (1120). Скорость роста кристаллов до 0,5 мм/сутки. Было установлено, что если в калиевые расплавы исходного раствора с низкой концентрацией калия добавить железо, то образуются бурые кристаллы, при более высокой концентрации калия зеленые. При синтезе кварца в системе Н 2 О SiO 2 К 2 О СО 2 с добавкой окислителей при давлении 150 МПа зеленая и бурая окраска изменяется на золотисто-желтую-цитриновую. Появление такой окраски зависит от концентрации ионов трехвалентного железа в растворе. При дальнейшем увеличении концентрации железа кристаллы становятся оранжево-красными. Синюю окраску кристаллов получают, вводя в систему Н 2 О SiO 2 Na 2 O CO 2 кобальта. Густота окраски зависит от содержания кобальта: в голубых кристаллах его до 0,001 %, а в ярко-синих до 0,02 %. Аметистовую окраску получают при выращивании кристаллов в калиевой системе при температуре ºС и давлении Па. Если в систему Н 2 О SiO 2 К 2 О СО 2 ввести избыточное количество трехвалентного железа и снизить содержание примеси алюминия, то кристалл становится дымчатым. После ионизирующего облучения цвет кристаллов становится прочным аметистовым. Введенный в систему алюминий частично замещает кремний, в результате после ионизирующего облучения кристалл кварца приобретает дымчатую окраску, типичную для раухтопаза. При увеличении концентрации алюминия можно получить черную окраску, подобную цвету мориона. Цветной синтетический кварц широко применяется в ювелирной промышленности, а бесцветные от разности в технике:

7 радиоэлектронике, оптике, химической промышленности. В СССР налажено промышленное производство синтетического кварца. Прозрачный бесцветный и дымчатый кварц Синтетический бесцветный кварц в ювелирном деле находит гораздо меньшее применение, чем его окрашенные цветные разновидности. Специально как ограночный материал кристаллы бесцветного кварца, насколько известно, не выращиваются. Но при изготовлении из него технических изделий накапливаются значительные количества отходов, пригодных для производства ограненных камней, они и идут в дело. То же относится и к кварцу с дымчатой (от светлой раухтопазовой до практически непрозрачной морионовой) окраской. Окраска проявляется в определенных пирамидах роста первично бесцветных кристаллов после их ионизирующего облучения. Аметист

8 Пурпурно-фиолетовый аметист является самой ценной разновидностью ограночного кварца. Популярность аметиста не уменьшается с древнейших времен, а истощение природных месторождений постоянно повышает его стоимость. Поэтому синтетические аметисты сегодня применяются широко и успешно. В природе аметисты встречаются значительно реже бесцветного, цитринового и дымчатого кварца. Цитрин Цитрин, так же как и аметист, относится к одной из наиболее ценных разновидностей ограночного кварца. Он получил свое название благодаря приятному золотисто-лимонному цвету, который может иметь различные оттенки — дымчатый, слабо-зеленоватый, бурый, медовый и оранжевый. Первично-окрашенный цитрин встречается довольно редко. Особой известностью пользуются цитрины из Бразилии (штаты Минас-Жерайс, Гояс и Риу-Гранди-ду-Сул), Уругвая, России, США (штат Северная Каролина) и Малагасийской республики. Среди синтетических цитринов, аналогично природным, по характеру красящих центров выделяются две разновидности. В одной из них окраска имеет радиационный характер, а в другом — обусловлена присутствием хромофорной примеси железа.

9 Зеленый, коричневый и бурый кварц Кварц, окрашенный в зеленый и коричневый цвет, в природе встречается крайне редко, хотя может быть получен в ряде случаев путем термической обработки некоторых аметистов и цитринов. Не имея по сути дела природных аналогов, кристаллы синтетического зеленого и коричневого кварца не пользуются популярностью на ювелирном рынке. Однако при наличии характерных оттенков они могут служить имитациями хризолита, демантоида, радиационно окрашенных золотисто-коричневых топазов и данбурита. В зеленом кварце наблюдаются сферические включения посторонней (неструктурной) фазы, близкие по размерам и морфологии к частицам, содержащимся в бесцветном синтетическом кварце, мутнеющем при высокотемпературном отжиге. В буром кварце подобные включения не встречаются. Кристаллы зеленого и отчасти коричневого цвета с широкой гаммой различных оттенков вероятно можно получить за счет введения в них не только железа, но и других хромофоров — никеля, ванадия и хрома.

10 Голубой и синий кварц В природных условиях голубой полупрозрачный кварц встречается относительно часто. Своим цветом он обязан значительному количеству тончайших иглоподобных включений рутила или трещинок, на которых происходит селективное рассеивание голубой части спектра отраженного света. Подобный кварц не имеет никакого ювелирного значения. Но около полутора десятков лет назад на ювелирном рынке появился в качестве ограночного материала голубой и синий монокристаллический кварц, не имеющий аналогов в природе. Один из известных зарубежных геммологов Б. У. Андерсон писал, как однажды был немало удивлен тому обстоятельству, что ярко-синий камень, вставленный в кольцо, оказался не кобальтсодержащим стеклом, а нормальным кристаллическим кварцем со всеми присущими ему свойствами. Выращивание голубых и синих кристаллов кварца проводится примерно так же, как выращиваются кристаллы бесцветного кварца.

11 Список использованной литературы. 1. Бетехтин А.Г. курс минералогии фотографии

docplayer.ru

Выращивание минералов в домашних условиях.

  • Идея?! Иде я нахожуся.

  • Группа: Модераторы
  • Сообщений: 32 351

DэDoK (18.03.2011 — 18:43) писал:

  • рядовой пользователь

  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 105
  • почтенный теронозавр

  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 3 366

  • рядовой пользователь

  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 105
  • Идея?! Иде я нахожуся.

  • Группа: Модераторы
  • Сообщений: 32 351

DэDoK (19.03.2011 — 13:53) писал:

  • форумчанин со стажем

  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 1 414

DэDoK (18.03.2011 — 18:43) писал:

  • почтенный теронозавр

  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 3 620

DэDoK (18.03.2011 — 18:43) писал:

Сообщение отредактировал serpent: 21.03.2011 — 21:33

  • мегатеронозавр

  • Группа: Отключенные
  • Сообщений: 15 664

В Интернете можно найти много инструкций по поводу того, как выращивать кристаллы из различных химических веществ. Мы решили проверить все самостоятельно, и в качестве основы взяли обычную поваренную соль, которую можно найти на любой кухне.

Итак, наша задача – вырастить красивые кристаллы соли из насыщенного раствора. В идеале должны получиться идеальные прямоугольные кристаллы (это связано с тем, что NaCl имеет кубическую кристаллическую решетку), в реальности же… впрочем, не будем забегать пока вперед. 

Для эксперимента нам понадобятся две чистые пол-литровые стеклянные банки. В первой мы будем готовить наш раствор, во второй – выращивать сам кристалл.

Читать еще:  Как выращивать апельсины в домашних условиях из косточки?

Первый шаг – приготовить насыщенный раствор поваренной соли. Для этого наполним первую банку водой (в идеале – дистиллированной, я наливал из фильтра) процентов на 80 и поставим ее на водяную баню. Последняя представляет собой обычную низкую кастрюлю с водой, которая нагревается на конфорке. В эту кастрюлю и ставится наша банка.

По мере нагрева воды в банке досыпаем туда поваренную соль. Здесь нас ожидает сюрприз, по который никто не говорит – большое число «мусора» в пищевой соли. Все эти крупинки всплывают на поверхность, и их нужно аккуратно убрать. Либо, если у вас есть фильтровальная бумага, пропустить потом все через нее.

Соли можно сыпать с запасом, чтобы раствор точно получился насыщенным. В результате часть соли уже не сможет раствориться, и будет лежать на дне. Чтобы избавиться от этой соли, а также от всякого мусора (которые как раз и являются центрами роста лишних кристаллов), мы и переливаем раствор во вторую банку.

Перед всеми манипуляциями, которые были описаны выше, нужно приготовить зародыши. На них будут расти наши кристаллы. Зародыши лучше взять побольше, так как их удобнее крепить на нитку. Для этого поступаем следующим образом: насыпаем соль в солонку и трясем до тех пор, пока не высыпятся все мелкие кристаллы. Все крупные останутся внутри (они не могут пройти через отверстия солонки). Из них и выбираем нужные. Опять же – идеальный зародыш должен иметь форму, близкую к прямоугольной, с минимальными отклонениями (иначе у вас получится то, что получилось у меня).

Отобранные зародыши (или один зародыш) закрепляем на нитку, а нитку наматываем на карандаш, чтобы можно было регулировать глубину погружения.

Теперь – самая долгая фаза эксперимента. Переливаем насыщенный раствор во вторую банку, погружаем туда наши зародыши, закутываем во что-нибудь, чтобы медленнее остывало, и ждем. Если все правильно, то на следующий день наши зародыши уже подрастут, если неправильно – растворятся. Теперь просто прикрываем банку сверху бумагой, чтобы в нее не попадала пыль, и ждем еще 3-4 дня. Так как вода постепенно испаряется, то соль должна осаждаться. А осаждаться она будет как раз на наш зародыш, то есть кристалл будет расти.

Именно здесь сказывается неидеальность зародыша. То, что получилось у меня – нагромождение кристаллов – вы можете посмотреть на видео. Для наглядности я раскрасил некоторые грани черным маркером, так что вся конструкция стала сюрреалистичной в духе Сальвадора Дали.

Тем не менее, можно отметить, насколько идеальны грани у получившихся кристаллов – все ровные и по 90 градусов.

Чтобы закрепить зародыш, я делал на нитке петельку, в которую вставлял кристаллик соли. Естественно, это привело к тому, что в получившемся кристалле нитка была вросшей прямо посередине! Все это выглядит некрасиво. Сможете ли вы придумать такой способ крепления зародыша, чтобы после роста можно было спокойно отделить нитку от кристалла?

teron.online

Несколько слов о кристаллах

Кристаллы. Конечно, каждый из вас представляет при этом слове крупные, прозрачные, яркие или бесцветные многогранники с идеальными блестящими гранями. К сожалению, в природе такие кристаллы встречаются не очень часто. Намного чаще нам встречаются разные зёрнышки неправильной формы, песчинки, обломки. Но все они обладают теми же свойствами, что и совершенные, крупные, красивые кристаллы. Этим свойствам они обязаны своему внутреннему строению: кристаллы от аморфных тел отличает существование кристаллической решётки в их внутреннем строении. Представьте, что мы уменьшились в миллионы раз и оказались внутри стекла или пластика. Вокруг нас бы царил хаос, в котором самые разные молекулы были бы беспорядочно свалены друг на друга. Теперь заглянем внутрь кристалла. И там нам откроется совершенно иная картина: бесконечно во все стороны будут тянуться строго упорядоченные ряды атомов, молекул или ионов, подчиняясь законам симметрии, которые правят в мире кристаллов.

Чтобы понять, насколько кристаллические вещества распространены в природе, подумайте о том, что практически все горные породы состоят из кристаллов. А то, что вся земная кора состоит из горных пород, вам уже известно.

И конечно, вы бы хотели почувствовать себя в роли Природы, то есть вырастить кристаллы дома. Многих интересует вопрос, как можно «сделать кристаллы» дома, как их вырастить самому.

Для начала, я рекомендую ознакомиться с технологией выращивания кристаллов из растворов в домашних условиях.

Методика выращивания кристаллов

Ещё до того, как начать выращивать дома кристаллы нужно помнить о элементарных правилах техники безопасности:

1. Нельзя при экспериментах пользоваться пищевой посудой, поскольку её использование в дальнейшем может привести к отравлению.

2. Категорически запрещено принимать пищу во время проведения опытов. Это также может привести к отравлению.

3. Проводить опыты с неизвестными реактивами нельзя – результат может оказаться непредсказуемым и весьма плачевным .

4. Все реактивы необходимо хранить в безопасном сухом месте, защищённом от животных и маленьких детей. Также реактивы должны храниться в герметичной упаковке, на которой должна быть надпись, сообщающая о содержимом. На фото можно увидеть, как хранятся реактивы у меня.

5. Если у вас есть возможность, обязательно используйте перчатки, защитную одежду и защитные очки.

6. Все эксперименты с выделением каких-либо вредных соединений должны проводиться в лабораторных условиях в вытяжном шкафу.

7. При попадании раствора на кожу необходимо сразу же промыть то место, куда попал раствор, чистой водой, если же это была кислота, следует обработать этот участок кожи слабощелочным раствором (можно использовать пищевую соду), и наоборот, если это была щёлочь – слабокислотным (подойдёт лимонная кислота). При попадании растворов в глаза и на слизистые, следует незамедлительно обратиться к врачу!

8. После приготовления растворов или проведения экспериментов обязательно привести своё рабочее место в порядок, убрать реактивы на место, вымыть руки.

Теперь приступим к выращиванию кристаллов!

Данная методика подходит для выращивания практически любых растворимых веществ!

Для выращивания дома достаточно крупных кристаллов из водных растворов потребуется:

1. Стеклянная ёмкость (лучше две – потом вы поймёте почему) любого размера, желательно прозрачная и бесцветная, чтобы мы могли наблюдать за ростом кристаллов. Если взять банку большего размера, то в ней можно будет вырастить кристалл большего размера. Однако необходимо учитывать, что чем больше банка, тем больше придётся приготовить раствора и тем больше потребуется реактива (соли).

Можно использовать и пластиковые ёмкости , но стоит учесть, что пластик может прореагировать с некоторыми веществами, кристаллы которых вы выращиваете. Для медного купороса, соли, красной и жёлтой кровяной соли, квасцов и сахара пластик подходит.

2. Вещество , из которого можно вырастить кристалл. Как правило, в первую очередь выращивают кристаллы соли или медного купороса. Эти вещества легко достать, а для выращивания их кристаллов не требуются специальные условия. Когда вы наберётесь опыта, поэкспериментируйте с другими реактивами: красная или жёлтая кровяная соль, разнообразные квасцы, соль Мора, сульфат никеля и многие другие. Главное, чтобы реактив не был ядовитым, легко растворялся в воде и был устойчивым (не распадаться, не выветриваться быстро и т.п.). Подробная статья о выборе вещества для выращивания кристаллов готовится.

3. Теперь необходимо растворить реактив (из которого вы хотите вырастить кристалл) в горячей воде. Добавляйте вещество в горячую воду небольшими порциями и размешивайте его (ложечкой, стеклянной палочкой. ). Растворять нужно до тех пор, пока вещество не перестанет растворятьс я – мы получаем концентрированный раствор. Посмотрите таблицу растворимости , в которой я подобрал соединения, наиболее часто используемые при выращивании кристаллов.

Если вы готовите раствор «на глаз», помните: сначала практически все соли растворяются быстро, после достижения определённой концентрации, начинают растворяться значительно медленней, а затем и полностью перестают растворяться.

4. Приготовленному концентрированному раствору теперь нужно дать остыть . Через 20-30 минут после приготовления фильтруем раствор . Для этого можно использовать стеклянную или бумажную воронку с ватой или фильтровальной бумагой. После этого оставляем раствор на несколько часов при комнатной температуре, лучше сутки. После этого раствор нужно отфильтровать ещё раз.

Для чего нужно дать раствору отстояться? Во-первых, пока остывает раствор, образуется большое количество маленьких кристалликов, которые можно использовать в качестве затравок. Во-вторых, если сразу положить в раствор затравку, она может начать растворяться или обрасти большим количеством мелких кристалликов, зародыши которых в виде мелкой взвеси присутствуют в свежеприготовленном растворе (это мельчайшие частички недорастворившегося вещества и им нужно дать время осесть на дно). Эти мелкие кристаллики тоже начнут расти и «отнимать питание» у нашей затравки. Кроме того, фильтрация позволяет избавиться от механических примесей в виде пыли и грязи, которые могут помешать росту кристалла.

5. Теперь в наш раствор можно опустить затравку – небольшой кристаллик, который будет расти (и обязательно вырастет!). При этом есть несколько вариантов: кристалл-затравку можно опустить на дно или подвесить на ниточке или проволоке. Затравкой могут послужить кристаллики, образовавшиеся при остывании раствора, или крупинки исходного вещества, если они были достаточно крупными.

Если кристалл будет лежать на дне кристаллизатора, то расти он будет не во все стороны, снизу его рост будет ограничен. Если же наш кристаллик подвесить, то его росту ничто не будет мешать. Лучше всего, как я считаю, использовать для подвеса тонкую медную проволоку, т.к. она легко сгибается, ею можно легко зафиксировать кристалл, кроме того, она довольно прочная.

6. Вот кристалл пробыл в растворе уже день-два и на дне и стенках нашего сосуда, на ниточке, за которую подвешен кристалл, появилось большое количество мелких кристалликов, как их называют, «кристаллов-паразитов». Что делать?

Здесь нам и пригодится вторая ёмкость. Вытаскиваем наши кристалл-затравку. Теперь делаем фильтр из воронки как в пункте 4 и переливаем через него раствор во вторую ёмкость. В крайнем случае можно просто очень аккуратно перелить раствор из одной банки во вторую. Опускаем кристаллы в отфильтрованный раствор и продолжаем наблюдать за их ростом. При повторяем эту операцию через несколько дней, как только появляется необходимость в этом.

7. Но что же делать с мелкими кристалликами, которые начали свой рост на стенках и дне сосуда, остались после фильтрации? Самые красивые и аккуратные кристаллики можно использовать в качестве затравок для выращивания кристаллов. Остальное стоит растворить и получить новый раствор для выращивания кристаллов. Его можно доливать к растущему кристаллу по мере испарения жидкости из ёмкости, в которой тот растёт.

Выращенные кристаллы можно поставить на полочку, где они будут радовать глаз, а можно и использовать в качестве подарков или сувениров. Выращенные самостоятельно кристаллы могут стать отличным, а главное – очень оригинальным подарком!

Читать еще:  Лучшие сорта красной рябины

Считаете статью интересной? Расскажите о ней друзьям!

lbm02.jimdo.com

Как выращивать кварц в домашних условиях?

Как вырастить кристалл в домашних условиях

  • Все записи
  • Записи сообщества
  • Поиск

Елена Петрова запись закреплена
Мария Кучерова запись закреплена

Представляю кристаллы с лёгкостью в домашних условиях)
Ссылка на сайте отзовике)
Фото процесса!

Дмитрий Медведев запись закреплена
Женя Димов запись закреплена
Christina Gaysinskaya запись закреплена
Александр Сыров запись закреплена
Arslan Kemalow запись закреплена
Евгений Егоров запись закреплена
Нуржан Бижанов запись закреплена
Лилия Скакун запись закреплена
Как вырастить кристалл в домашних условиях запись закреплена
Как вырастить кристалл в домашних условиях запись закреплена

Как вырастить кристаллы из сахара

Вам понадобится:
— вода;
— стакан;
Показать полностью…
— сахар;
— нитка;
— карандаш или другой похожий предмет.
— чайник или кипятильник;

Инструкция
1.
Вскипятите воду и налейте кипяток в стакан. Затем начните насыпать в воду сахар и постоянно помешивайте. Продолжайте делать это до тех пор, пока сахар не перестанет растворяться, т.е. пока раствор не станет перенасыщенным.
2.
Возьмите не слишком длинную тонкую нитку или волос. Один конец нитки привяжите к карандашу прямо по центру, а ко второму концу привяжите маленькую бусинку (лучше всего для этой цели подойдет бисер) – этот грузик нужен для того, чтобы нитка висела идеально прямо. Положите карандаш на стакан с сахарным раствором, а нитку опустите внутрь.
3.
Дальше вам остается только ждать. В лучшем случае небольшой кристалл сахара сможет вырасти за 2-3 дня, а в худшем – вам придется ждать заметного результата полтора-два месяца.

Сама не пробовала, так что за результат не ручаюсь)

Как вырастить кристалл в домашних условиях запись закреплена

Один из 10 самых опасных минералов на Земле! (1-й)

Сульфид ртути, больше известный как киноварь, является основным источником для получения элементарной ртути с самых ранних дней человеческой цивилизации. Ртуть традиционно использовалась в качестве красителя для керамики и чернил для татуировок, однако в современном мире ее стали активно применять при создании научного оборудования, такого как термометры и барометры, а также в ряде сфер тяжелой промышленности, например, для отчистки драгоценных металлов и производства хлора. Следует также не забывать и о ртутных переключателях, которые используются в некоторых видах электроники.

Однако при окислении этот элемент начинает производить метилртуть и диметилртуть — два токсичных компонента, которые могут наносить непоправимый вред нервной системе детей. Даже в малых количествах ртуть является смертельно опасным веществом и может попадать внутрь нашего тела через дыхательные пути, пищевой тракт и кожу. Вследствие этого очень многие предприятия уже полностью отказались или начинают отказываться от использования этого компонента в своей промышленности.

Как вырастить кристалл в домашних условиях запись закреплена

Один из 10 самых опасных минералов на Земле!

Сера и серная кислота широко используется практически во всех отраслях промышленности. Серу можно найти практически во всем, начиная от спичек и шин и заканчивая фунгицидами (химические вещества, предназначенные для борьбы с грибковыми болезнями растений) и фумигантами (используются для уничтожения возбудителей болезни растений).
Показать полностью… В свою очередь, серная кислота является широко распространенным компонентом множества производственных процессов, начиная от производства красителей и заканчивая взрывчаткой. И когда-то именно пирит, образовывающийся при соединении серы и железа, являлся единственным минералом и источником для добычи этих компонентов.

В скором времени повышение объема добычи пирита стало наносить серьезный вред окружающей среде, так как добывающийся минерал стал загрязнять расположенные рядом запасы подземных вод. Кроме того, пирит обладает одной неприятной особенностью: находясь в сочетании с углем и подвергаясь воздействию воздуха, он может самовоспламеняться и выбрасывать при окислении такие высокотоксичные металлы, как мышьяк. Именно по этой причине во многих угольных шахтах распыляют известняковый порошок, который позволяет замедлить реакцию окисления руды и предотвратить ее самовоспламенение.

Сегодня широкой коммерческой добычей пирита уже не занимаются. Ученые поняли, что серу можно легко добывать в качестве биопродукта в ходе переработки натурального газа и нефти. Добыча природной серы сейчас может вестись лишь при необходимости получить образцы.

Как вырастить кристалл в домашних условиях запись закреплена

Один из 10 самых опасных минералов на Земле!

Этот удивительно красивый зеленый камень называется флюоритом. Состоящий из фторида кальция, флюорит часто можно обнаружить по соседству с залежами таких руд, как железо и уголь. Этот камень можно использовать для производства плавильного флюса, однако чаще всего его используют для производства украшений и линз телескопов. При смешении с серной кислотой флюорит производит фторид водорода — очень важное в индустрии химическое вещество.
Показать полностью…

Однако флюорит может быть опасен для тех, кто часто носит сделанные из него украшения, или для тех, кто живет рядом с флюоритовыми шахтами. Дело в том, что флюорит содержит фтор, растворимый минерал, который может попадать в источники подземных вод, а также попадать в легкие, если его распылить или сжечь в угольных печах.

Попав внутрь тела, фтор может вызывать флюороз — очень неприятную и, простите за тавтологию, болезненную болячку, ослабляющую наши кости и наносящую повреждения соединительным тканям. Многие сельские общины в Индии, Китае и остальной части Юго-Восточной Азии страдают от вспышек этого заболевания, ввиду употребления загрязненной воды (в Индии) или вдыхая минерал (чаще всего в Китае). В одной только китайской провинции Гуйчжоу последствиями такого заражения страдают около 10 миллионов человек.

Как вырастить кристалл в домашних условиях запись закреплена

Один из 10 самых опасных минералов на Земле!

Начиная от оптики и электроники и заканчивая производством абразивов и зажигалок (из кварца производят кремний) — везде используется кварц. Кварц является, пожалуй, самым часто встречаемым в земной коре и самым используемым человеком минералом.
Показать полностью… Некоторые считают, его ценность для производства средств для поджигания (он производит долгую искру при трении о железо) в свое время даже явилась стимулом для развития горнодобывающего дела. Сегодня пьезоэлектрические кристаллы кварца являются неотъемлемыми компонентами в радиоэлектронике, а также электронных часах.

Только не вздумайте дробить и вдыхать кварц, если вы, конечно же, не хотите обзавестись болячкой под названием силикоз. Это респираторное заболевание характеризуются образованием уплотнительной ткани в легких и лимфатических узлах, которая сильно затрудняет дыхание. Обычно болезнь может проявляться примерно после 20 лет нахождения в такой среде, однако в некоторых случаях симптомы болезни могут начать проявляться уже через 5-15 лет. Если взять и вдохнуть сразу горсть кварцевой пыли, то человек получит острый силикоз, в результате которого легкие будут заполняться жидкостью. В конечном итоге человек в буквальном смысле утонет в жидкостях, выделяемых его же телом.

Кроме того, кварцевая пыль очень легко может вызвать рак легких. Чаще всего вдыхание кварцевой пыли вызывает профессиональные заболевания, которые проявляются при работе на особых предприятиях, таких как шахты, производстве абразивов и стекла. Ввиду этого государственные здравоохранительные организации многих стран ввели правила обязательного использования на таких работах респираторов.

m.vk.com

Как вырастить кристалл

природные кристаллы горного хрусталя

СОДЕРЖАНИЕ

Кристаллы минералов встречаются в природе повсеместно. Для их образования нужны специальные условия. Например, горная порода гранит состоит из кристаллов кварца, полевого шпата и слюды, которые раскристаллизовались друг за другом при остывании магмы.

Красивые шестигранные кристаллы горного хрусталя выросли из горячих водных растворов, насыщенных кремнеземом SiO2.

природные кристаллы серы

Ромбические желтые кристаллы серы выросли из сероводородных вод горячих источников и гейзеров.

На берегах соленых озер и морей можно увидеть кубические кристаллы каменной соли — галита; белые, красные, желтые и даже синие кристаллы карналлита и мирабилита.

Алмазы, самые твердые кристаллы, образовались при гигантском давлении в так называемых трубках взрыва (кимберлитовых трубках).

Итак, природа создала и продолжает создавать кристаллы минералов. Можем ли мы увидеть таинство роста кристаллов? Можем ли вырастить их сами? Да, конечно можем. И сейчас я расскажу, как это сделать в домашних условиях.

КАК ВЫРАСТИТЬ КРИСТАЛЛ ИЗ СОЛИ

Выращенные кристаллы поваренной соли

Для того, чтобы вырастить кристаллы поваренной (каменной) соли (галита — NaCl), нужно поставить на плиту емкость с водой и довести воду до кипения. Затем снять емкость с плиты и растворить в ней обычную соль из пачки. Постоянно помешивая раствор, досыпайте соль до тех пор, пока не заметите, что она больше не растворяется.

Полученный соленый раствор нужно отфильтровать и налить в плоскую посуду, например, в блюдце. Вода остынет и начнет испаряться, а на краях блюдца и на его дне вы увидите прозрачные кубики правильной формы – это и есть кристаллы каменной соли, галита.

Можно вырастить большой кристалл, или несколько больших кубических кристаллов. Для этого в емкость, в которой вы растворили соль, следует опустить шерстяную нитку. При остывании раствора она покроется кубиками соли. Чем медленнее остывает раствор – тем более правильную форму будут иметь кристаллы. Через некоторое время рост прекратится.

Чтобы вырастить один большой кристалл, нужно из множества образовавшихся на дне кристаллов выбрать один, самый правильный, положить на дно чистого стакана, а сверху налить раствор из прежней посуды.

Для роста правильных кристаллов нужен покой. Нельзя трясти или передвигать стол или полку, на которой стоит емкость с растущими кристаллами.

КАК ВЫРАСТИТЬ КРИСТАЛЛ ИЗ САХАРА

Вырастить кристаллы сахара можно точно также, как и кристаллы соли. Кристаллы сахара можно вырастить также на деревянных палочках, это может быть красивым дополнением к какому-либо праздничному сладкому блюду. Пищевые красители, добавленные в раствор, окрасят сахар во все цвета радуги.

Ниже приводится полная инструкция, как вырастить кристаллы сахара на палочках.

КАК ВЫРАСТИТЬ КРИСТАЛЛ ИЗ МЕДНОГО КУПОРОСА

Медный купорос продается в магазинах для огородников, из него, и из гашеной извести, готовят «бордоскую жидкость» для защиты растений от грибков и различных заболеваний.

Для того, чтобы вырастить кристалл медного купороса (Cu SO4 * 5H2O) правильной формы, следует растворить порошковый медный купорос в воде при температуре 80 градусов Цельсия. При более высокой температуре растворимость медного купороса падает. Растворяем порошок до тех пор, пока растворение не прекратится. На конец проволочки или шерстяной нити привязываем затравку – мелкий кристаллик того же медного купороса. Где его взять? Можно поискать в том же пакете, из которого вы сыпали купорос в воду, кристаллик побольше. Если такой не нашелся – оставьте ваш раствор остывать, и через некоторое время вы увидите на дне мелкие кристаллы.

Выберите один и привяжите его (или приклейте) к проволоке или нити. Раствор отфильтруйте. Затем опустите в него приготовленную затравку (кристалл на нити). Ни в коем случае не опускайте затравку в горячий раствор! Затравка может попросту раствориться. Большой кристалл медного купороса растет несколько недель. Кристалл, выращенный до нужных размеров, нужно покрыть лаком, так как влага, содержащаяся в воздухе, со временем приведет к его оплавлению и разрушению.

Не сложным способом можно вырастить красивые кристаллы меди. Детальное описание процесса найти в подробной статье «Как вырастить кристаллы меди«.

Кристаллы железного купороса выращивают аналогичным образом, подробную статью об этом можно прочитать, пройдя по ссылке в этом предложении.

КАК ВЫРАСТИТЬ КРИСТАЛЛ ИЗ АЛЮМОКАЛИЕВЫХ КВАСЦОВ

выращенные кристаллы алюмокалиевых квасцов

Алюмокалиевые квасцы ( KAI [SO4]2 * 12H2O — минерал алунит ) продаются в аптеке в виде порошка. Это хорошее средство, которое «сушит кожу» и убивает болезнетворные микроорганизмы, это вещество не вызывает аллергии и оно не токсично. Из порошка алюмокалиевых квасцов можно вырастить хорошие кристаллы. Квасцы следует растворить в теплой воде до насыщения и раствор отфильтровать. Через несколько дней нахождения в спокойном месте, при комнатной температуре, на дне емкости появятся маленькие кристаллы.

алюмокалиевые квасцы (квасцы жженые) можно купить в аптеке

Из этих кристалликов нужно выбрать несколько штук, правильной формы и поместить в другую емкость. Затем их заливают тем же раствором. Можно подвесить затравки на тонких ниточках (к нити их можно приклеить прочным водостойким клеем). Раз в два-три дня кристаллы нужно переносить в новый стакан, а раствор фильтровать и снова заливать им растущие кристаллы. Кристаллы квасцов, выращенные до нужных размеров, следует покрыть лаком, чтобы они не оплавились от влаги воздуха и не потеряли форму.

Растворы для выращивания кристаллов желательно готовить на дистиллированной воде.

В домашних условиях можно получить искусственный малахит, используя медный купорос и стиральную соду, но это будут не красивые кристаллы или ажурный рисунчатый камень, а зеленый или грязно-зеленый осадок на дне сосуда (порошок). Красивый малахит, практически не отличающийся от натурального, можно получить только на промышленном оборудовании.

На предприятиях тоже выращивают кристаллы многих минералов. Но дома это повторить невозможно, для этого нужно специальное оборудование. Большинство кристаллов (кварц, аметист, рубин, изумруд, алмазы, малахит, гранаты и др.) выращивают в чугунных автоклавах под высоким давлением. Температуры достигают 500-1000 градусов, а давление – 3000 атмосфер.

Наборы для выращивания кристаллов

набор для выращивания кристаллов

Сейчас в магазинах игрушек, в крупных городах, появились в продаже наборы для выращивания кристаллов. Из порошков дигидрофосфата аммония и калия, в которые добавлены красители, можно вырастить интересные призматические и игольчатые кристаллы. Для того, чтобы кристаллы получились достаточно большими и красивыми, надо строго следовать прилагаемой инструкции.

Странно, но в инструкции, которая находится в изображенной на фотографии коробке, не указано, какое именно химическое вещество используется для выращивания кристаллов и какой краситель используется. В остальном она достаточно подробная.

mineralys.ru

Как выращивать кварц в домашних условиях?

Технология производства синтетического кристаллического кварца гидротермальным методом

Семейство кремнезема включает в себя удивительно разнообразные драгоценные камни. Кроме бесцветных минералов, называемых горным хрусталем, в него входят фиолетовый аметист, желтый или коричневый цитрин, дымчатый кварц, розовый кварц и коричневая разновидность кварца с включениями асбеста — тигровый глаз. Все эти разновидности кварца представляют собой кристаллическую форму кремнезема, или двуокиси кремния (SiO2), с различными типами примесей, определяющими характер окраски.

Кварц привлек к себе особое внимание в середине XX века. Кристаллы кварца обладают пьезоэлектрическим свойством, означающим, что они могут вибрировать при приложении переменного электрического поля, причем вибрация характеризуется постоянной частотой, зависящей от размера изделия. Пластина, вырезанная из кристалла кварца, имеет характерную частоту, которая стабильна в чрезвычайно узком диапазоне при условии, что температура кварца остается постоянной. Вследствие этого кварцевая пластина — неотъемлемая деталь пьезокварцевого генератора, важного прибора в технике.

Специалисты по выращиванию кристаллов нашли превосходный метод получения крупных и довольно совершенных кристаллов кварца в автоклавах, правильно восприняв намек природы. Если к воде добавить щелочи, то при температуре около 400 o С растворимость кварца становится довольно высокой.

Обычно кварц выращивают методом с использованием температурного градиента, когда затравочные пластины, вырезанные из кристаллов, расположены в верхней холодной части раствора, а мелкие частицы кварцевой «пищи» — в нижней горячей секции. Обычно в той части, где расположены затравки, температура 360 o С, а в питающей области — 400 o С. Количество раствора тщательно регулируется с тем, чтобы при температуре и давлении, необходимых для выращивания кристаллов, он полностью заполнял полость сосуда. При высокой температуре мелкие частицы кварца растворяются и конвективными потоками кремнезем переносится выше в область, где растут кристаллы. Затравочные пластины вырезаются перпендикулярно оси третьего порядка кристалла кварца, вдоль которой скорость роста наибольшая. Кристаллы могут расти со скоростью около 1 мм/сут.

В конечном итоге кристалл должен был бы увенчаться двойной пирамидой, однако искусственное выращивание заканчивают раньше, так как габитусные грани пирамиды растут очень медленно. Поверхность синтетического кристалла имеет характерный вид булыжной мостовой, что делает возможным узнавать такие кристаллы до их огранки. Неровная поверхность кристалла связана с дефектами внутренней структуры кристалла, это позволяет индентифицировать синтетические кристаллы кварца даже после огранки, правда для обнаружения этих дефектов структуры могут понадобиться сложные приборы.

Сосуд высокого давления, используемый для гидротермального выращивания кварца, изготавливают из прочных стальных сплавов, так как он должен выдерживать давления примерно от 1000 до 2000 атм при температуре 400 o С. Он должен быть стойким к химическому воздействию раствора и может быть футерован благородными металлами, такими как золото, серебро или платина. Сосуды высокого давления, называемые автоклавами, могут иметь внутренний диаметр до 30 см или более, в них выращивают кристаллы весом более десятка килограммов, необходимые для промышленных целей. В очень редких случаях кристаллы синтетического кварца используют в качестве драгоценных камней, так как природный горный хрусталь доступен и недорог.

До начала 70-х гг. XX века производство окрашенных кристаллов кварца испытывало трудности, связанные с тем, что соли многих металлов нерастворимы в щелочных растворах, а растущие кристаллы кварца характеризуются очень сильной тенденцией «отторгать» примеси, которые в течение процесса роста кристалла кварца остаются в растворе неизменными. Это свойство поясняет природную чистоту кристаллов горного хрусталя и молочную белизну кристаллических агрегатов кварца, достаточно распространенных в природе.

Железо может входить в состав кристаллов, если для растворения кварца вместо натриевых в воде растворяют калийсодержащие соединения. В этом случае кварц приобретает зеленую или коричневую окраску. Эти цвета не особенно привлекательны, и их нельзя было изменить на более желательный фиолетовый цвет аметиста. Голубой кварц впервые был получен в СССР, где выращивание кварца из гидротермальных растворов велось в очень широких масштабах. Привлекательный голубой цвет, не характерный для природных камней, обусловлен присутствием кобальта. Голубые кристаллы получены нагреванием кобальтсодержащих камней в восстановительной (при дефиците кислорода) атмосфере в результате превращения трехвалентных ионов кобальта в двухвалентные.

Коричневые синтетические кварцы, напоминающие природный цитрин, были получены добавлением в гидротермальный раствор соединений железа, причем затравочные пластины вырезались в специально выбранных направлениях. Коричневая окраска обусловлена или вхождением в кристаллическую решетку ионов трехвалентного железа, или тонкодисперсными силикатами железа, присутствующими в виде очень мелких частичек внутри кристалла кварца. Низкие концентрации ионов трехвалентного железа приводят к образованию кристаллов желтого цвета (классических ювелирных цитринов).

Зеленые камни, не существующие в природе, получают нагреванием коричневых разновидностей для восстановления трехвалентного железа до двухвалентного или в кристаллической решетке, или в тонкодисперсных частичках.

При радиоактивном облучении (например, в качестве источника излучения используют кобальт-60) содержащий железо кварц приобретает фиолетовую окраску, характерную для аметиста. Такой цвет обусловлен существованием в веществе так называемых центров окраски, которые выполняют роль электронных ловушек и задерживают именно те электроны, которые вызывают селективное поглощение света и тем самым приводят к окрашиванию камня в фиолетовый цвет.

Можно предположить, что для центров окраски, определяющих цвет аметиста, необходимо присутствие ионов трехвалентного железа. Образование центров окраски требует относительно высоких энергий при низкой температуре. Эту энергию наиболее удобно подавать с помощью радиоактивных частиц, которые бомбардируют кристалл. Если бомбардировка осуществляется при высоких температурах, то центры окраски не образуются, так как в этом случае электроны возвращаются на свои первоначальные орбиты. И действительно, эксперименты подтверждают, что фиолетовая окраска исчезает, если камни нагревать. Вероятно, метод, используемый для получения синтетического аметиста, воспроизводит реальные природные условия, так как естественные кристаллы кварца при образовании аметиста длительное время подвергаются радиоактивному облучению благодаря присутствию в породах радиоактивных элементов.

Темно-коричневый цвет кристаллов дымчатого кварца также обязан характерному экранирующему воздействию центров окраски. В естественных минералах эти центры образуются благодаря одновременному присутствию в кристаллах примесей натрия (или лития) и алюминия, которые обязательно впоследствии должны быть облучены. Цвет синтетических камней усиливается при добавлении в раствор небольших количеств германия с последующим облучением получаемых кристаллов, которые до этого были бесцветными.

Таблица получения цвета синтетического кварца

Цвет Сходен с камнем Метод получения
Голубой В природе не встречается Добавление кобальта и восстановление при нагревании
Коричневый Цитрин Добавление железа
Желтый Цитрин Добавление железа (низкие концентрации)
Коричневый Дымчатый кварц Добавление алюминия и облучение
Зеленый В природе не встречается Добавление железа и восстановление при нагревании
Желто-зеленый Александрит, гелиодор Гамма-облучение и тепловая обработка
Фиолетовый Аметист, александрит Добавление железа и последующее облучение

» драгоценные камни
» полудрагоценные камни
» поделочные камни
» оригинальные камни
Месторождения самоцветов
Это интересно, все о камне Продажа изделий
Подвески, сувениры
Изделия «Opere Plumarii»
Бусы, браслеты из камней
Камни, кристаллы, образцы
Шары, яйца, пирамидки
Четки ручной работы, камни
Нефрит, массажеры, видео
Фигурки из бронзы на камне
Кожа с камнями — подвески

Интернет-магазин, продажа сувениров и аксессуаров, дружественный сайт
» Продажа сувениров, сумочек из кожи, бусы, четки, изделия из дерева, бронзы
» Пояса, сумочки, кожа, оригинальные и редкие аксессуары современной одежды
» Браслеты, серьги, кольца, «Ловец снов», подвески, сувениры ручной работы
» Продам черепа, хвосты, изделия из бисера, колье, открытки ручной работы

Кредитные программы on-line на потребительские кредиты:

www.jewellery.org.ua

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector