В этом руководстве я расскажу о сверхнасыщенных растворах и о том, как создавать из них кристаллы. (На фото выше кристалл квасцов, изготовленный описанным способом) 

Шаг 1: Понимание науки

Что происходит, когда мы растворяем соль в воде? Добавляем несколько ложек, продолжаем помешивать, пока не исчезнет вся соль. Соль здесь - растворенное вещество, а вода - растворитель. Вместе они образуют раствор. Бывает, что раствор содержит больше растворенного вещества, чем растворитель может растворить. Этот раствор известен как перенасыщенный раствор. Обычно вы не видите растворенное вещество в растворе, потому что оно полностью растворено.

Вы можете увидеть растворенное вещество в перенасыщенном растворе, потому что все растворенное вещество не полностью растворяется в растворителе. Мы знаем, что растворимость той или иной соли прямо пропорциональна температуре, поэтому теперь мы будем использовать концепцию зависимости растворимости раствора от температуры для создания кристаллов!

Шаг 2: Необходимые материалы

Для реализации эксперимента вам понадобится следующее:

1. Пара перчаток (необязательно, но рекомендуется при работе с солями, такими как бура).
2. Любая соль, растворимая в воде. Подойдет даже поваренная соль, но я использовал здесь Borax (пироборнокислый натрий или бура). Альтернативные соли, которые можно использовать, - это квасцы, сульфат магния, медный купорос, поваренная соль и т.д.
3. Цилиндрический контейнер, желательно прозрачный, чтобы было легче контролировать процесс, не нарушая работу системы.
4. Пищевой краситель! (по желанию)
5. Вода и емкость, которую можно использовать для кипячения воды.
6. Весы, нитки и ножницы.
7. Сито (необязательно)

Если все это готово, давайте продолжим!

Шаг 3: Подготовка растворителя

Сначала отмерьте 3/4 цилиндрического сосуда водой (здесь вода - растворитель). Перелейте содержимое в другой емкость, в котором можно вскипятить воду. Теперь нагрейте всё до кипения.

Здесь наука: на этом этапе мы кипятим растворитель, чтобы увеличить растворимость соли в растворителе, то есть создать перенасыщенный раствор, который растворяет больше соли, чем при комнатной температуре.

Шаг 4: Добавление растворенного вещества

Перед работой с агрессивными/опасными солями рекомендуется надеть перчатки! Ложкой постоянно всыпать в кипящую воду соль. Обратите внимание: после того, как вода закипит, не выключайте пламя, а оставьте его в режиме легкого кипения и непрерывно помешивая, добавляйте соль.

Здесь наука: наступит момент, когда вы не сможете больше добавлять соль, точнее соль больше не будет растворяться, а раствор больше не сможет принимать соль. На этом этапе раствор достиг насыщения при повышенной температуре, но находится в состоянии перенасыщения по сравнению с комнатной температурой! После этого выключите плиту и добавьте НЕБОЛЬШУЮ щепотку пищевого красителя (для красоты кристалла), цвет на ваш выбор.

Я не делал этого здесь, но использовал зеленый пищевой краситель для изготовления тех крутых кристаллов соли квасцов, которые вы видели на миниатюре. После этого вылейте раствор из кипящей смеси обратно в цилиндрический стакан через сито, чтобы убедиться, что твердые частицы не проходят.

Шаг 5: Установка основы

Как только вы закончите со всеми вышеуказанными шагами, возьмите кусок нити подходящей длины и привяжите его устойчивой перемычке, как показано. Я использовал линейку, Вы можете использовать что угодно иное, подобное. Окуните нить в раствор, поддерживаемой сосудом (как показано).

Неважно, плавает ли шнурок, но протолкните его как можно глубже. После этого оставьте установку в спокойном месте на ночь. Без воздействия на него вибрации.

Наука здесь: причина, по которой мы это делаем, состоит в том, чтобы обеспечить основу, на которой будут расти кристаллы; подобно тому, как частицы влаги формируют облака.

Шаг 6: Плоды труда

Оставив установку на некоторое время в покое, можно заметить, что вокруг нити растет кристалл! Чудесный! Теперь снимите нитку с кристалла (если не хотите сделать его крпнее, об этом дальше), срежьте лишнее и создайте свой собственный хрустальный сад!

Наука здесь: Причина, по которой мы позволяем перенасыщенному раствору остыть, заключается в том, что при этом температура снижается и, в свою очередь, снижает растворимость раствора. Таким образом, соли, которая растворилась бы в растворенном веществе при более высокой температуре, теперь некуда деваться, поскольку растворимость уменьшается, поэтому кристаллы кристаллизуются из раствора вокруг нити. Это постепенный и медленный процесс, поэтому не рекомендуется раствор принудительно и ускорено охлаждать, а лучше оставить при комнатной температуре.

Также, если есть какие-либо вибрации/удары, это нарушит формирование кристаллов. Итак, отсутствие вибрации означает более качественные и большие кристаллы!

Совет: Если Вы хотите увеличить в размере выращенный кристалл. Не срезайте выращенный кристалл с нити, а замените раствор. Слейте охлажденный раствор в котором он рос. И добавьте новую порцию перенасыщенного раствора. Процесс роста кристалла возобновится и этот кристалл будет увеличиваться.

Теперь вы наделены секретными знаниями и наукой создания супер крутых кристаллов! Чего же ты ждешь? Давай, начни делать их!

Артистический совет: используйте пищевой краситель красного цвета, чтобы сделать красные кристаллы, а вместо ниток используйте олово, согнутое в форме сердца! Теперь у вас есть сердце в форме красного кристалла!