Файл: Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Фощеватовская средняя общеобразовательная школа Волоконовского района Белгородской области.docx

болееполовинытехническиважныхкристалловвыращиваютизрасплава.Веществами,наиболее подходящими для выращивания из расплава, являются те, которыеплавятсябезразложения,неимеютполиморфныхпереходовихарактеризуютсянизкойхимическойактивностью[1].Методамикристаллизации из расплава выращивают элементарные полупроводники иметаллы,оксиды,галогениды,халькогениды,вольфраматы,ванадаты,ниобатыидругиевещества.Врядеслучаевизрасплававыращиваютсямонокристаллы, в состав которых входит пять и более компонентов. Прикристаллизации из расплава важно учитывать процессы, влияющие на составрасплава (термическая диссоциация, испарение, взаимодействие расплава сокружающейсредой),процессынафронтекристаллизации,процессытеплопереносавкристаллеирасплаве,процессымассопереноса(переноспримесей,обусловленныйконвекцией идиффузиейврасплаве)[2].Кристаллизацию из растворов применяют при выращивании веществ,разлагающихсяпритемпературахнижетемпературыплавления.Росткристаллов осуществляется при температурах ниже температуры плавления,поэтому в выращенных такими методами кристаллах отсутствуют дефекты,характерные для кристаллов, выращенных из расплава. При выращиваниикристаллов из растворов движущей силой процесса является пересыщение.Методомтемпературногоперепадавыращивают,например,кристаллыдигидрофосфатакалияидигидрофосфатааммония.Скоростьростакристалловвтакихусловияхсоставляетоколо1мм/сут.Кристаллывесом400г.растут втечение1,5-2 месяцев[2].

Кристаллы и их применение.

ЖивянаЗемле,сложеннойкристаллическимипародами,мы,безусловно, никак не можем отвлечься от проблемы кристалличности: мыходимпокристаллам,строимизкристаллов,обрабатываемкристаллыназаводах,выращиваемихвлабораториях,широкоприменяемвтехникеинауке, едим кристаллы, лечимся ими … Изучением многообразия кристалловзанимаетсянаукакристаллография.Онавсестороннерассматриваеткристаллическиевещества,исследуетихсвойстваистроение.Вдавниевременасчиталось,чтокристаллыпредставляютсобойредкость.Действительно, нахождение в природе крупных однородных кристаллов –явлениенечастое.Однакомелкокристаллическиевеществавстречаютсявесьма часто. Так, например, почти все горные породы: гранит, песчаники,известняк–кристалличны. По мере совершенствования методов исследованиякристалличнымиоказалисьвещества,доэтогосчитавшиесяаморфными.Сейчасмызнаем,чтодаженекоторыечастиорганизмакристалличны,например,роговицаглаза,витамины,мелиноваяоболочканервов-этокристаллы. Долгий путь поисков и открытий, от измерения внешней формыкристаллов в глубь, в тонкости их атомного строения еще не завершен. Нотеперьисследователидовольнохорошоизучилиегоструктуруиучатсяуправлятьсвойствами кристаллов.Кристаллы-этокрасиво,можносказатьчудокакое-то,онипритягиваютк себе, являются промежуточным звеном между живой и неживой материей.Кристаллы могут зарождаться, стареть, разрушаться. Кристалл, когда растетназатравке(назародыше), наследуетдефектыэтого самогозародыша.Кристалл чудодейственен своими свойствами, он выполняет саамы разные

функции. Эти свойства заложены в его строении, которое имеет решетчатуютрехмерную структуру. Как пример использования кристаллов можно взятькристаллкварца,которыйиспользуетсявтелефонныхтрубках.Еслинапластинкуизкварцавоздействоватьмеханически,товнейвсоответствующемнаправлениивозникнетэлектрическийзаряд.Втрубкемикрофонакварцпреобразуетмеханическиеколебаниявоздуха,вызванныеговорящим,вэлектрические. Электрические колебания в трубке абонента преобразуются вколебательные,и,соответственно,онслышитречь.Будучирешетчатым,кристалл ограняется и каждая грань, как личность, своеобразна. Если граньплотноупакованаврешеткематериальнымичастицами(атомамиилимолекулами),тоэтооченьмедленнорастущаягрань.Например,алмаз.Унегограниимеютформуоктаэдра,ониоченьплотноупакованыатомамиуглерода,иотличаютсявсилуэтого иблеском,ипрочностью.

Глава 2. Практическая часть

Названиеработы :ВыращиваниекристалловмедногокупоросаЦель: 1. Изучить методику приготовления пересыщенных растворов и методику выращивания кристаллов.2. Вырастить кристаллы медного купороса CuSO₄ •5H₂O.3. Овладеть практическими навыками химического эксперимента..

Актуальность выбранной темы.

Окружающий нас мир состоит из кристаллов, можно сказать, что мы живем вмире кристаллов. Жилые здания и промышленные сооружения, самолеты иракеты, теплоходы и тепловозы, горные породы и минералы слагаются изкристаллов.Мыедимкристаллы,лечимсяимиичастичносостоимизкристаллов.Кристаллы- это вещества, в которых мельчайшие частицы “упакованы”вопределенном

порядке.Врезультатеприростекристалловнаихповерхности самопроизвольно возникают плоские грани, а сами кристаллыпринимаютразнообразнуюгеометрическуюформу.Интереснопроисхождениеслова“кристалл”.МноговековназадвснегахАльпнатерриториисовременнойШвейцариинашлиоченькрасивыебесцветныекристаллы,напоминающиечистыйлед.Древниенатуралистытакихиназвали–“кристаллос”,по-греческилед.Полагали,чтолед,находясьдлительноевремя в горах, на сильном морозе, окаменевает и теряет способность таять.Аристотель писал, что “кристаллос рождается из воды, когда она полностьюутрачиваеттеплоту”.Ещевсреднихвекахэтоттермин“кристалл”применялсяисключительно к кварцу. Вместе с тем большая часть природных минераловобладает кристаллическим строением. Первые минералоги интересовалисьпреждевсего,именноформойкристаллов,разнообразиекоторойпоражает.ЗнаменитыйрусскийкристаллографЕ.С.Федоровкоторыйтеоретическивывелзаконыпостроениякристаллов,говорил:“Кристаллыблещутсимметрией”. Кристаллы действительно так хороши собой, что ими можнолюбоватьсячасами.Многиеученые,внесшиебольшойвкладвразвитиехимиии минералогии, начинали свои первые опыты с выращивания кристаллов,пытаясьпонять,как они образуются.Имырешилиначатьсвоюисследовательскуюработу,поставивцель:получитькристаллы различныхвеществвдомашнихусловиях.Цельисследования: исследованиезависимостиформы

и размеров кристаллов от температуры

Задачи исследования:

Вырастить монокристалл.
Вырастить поликристалл.

Объект исследования:

раствор медного купороса

Предметисследования:кристаллысолимедного купороса

Эксперимент. Выращивание кристаллов медного купороса

Растворы медного купороса приготовили следующим образом: налили воды встакан (200 г) и поставили его в кастрюлю с тёплой водой при 50°С и началирастворять 100 г порошка медного купороса, оставили на несколько дней. Сначала, способом быстрого испарения воткрытом сосуде на стенках получили монокристалл медногокупороса: Затемпоместили его вновыйраствордлядальнейшегонаращиванияпри комнатной температуре и закрытом сосуде. Через2недели получилиполикристаллразмером2,8см

Заключение.

Процессвыращиваниякристаллов-этооченьинтересное и увлекательное занятие, позволяющее сознательно отнестись кзакономерностямприроды.Работаповыращиваниюкристалловсделаламеня болеенаблюдательным,расшириламойкругозор,приобщилакнауке,позволилаудивляться.Переживание“чуда”выращиванияпринесломнемногоположительныхэмоцийияркихвпечатлений.Исследовательскаяработаприоткрыламнедверьвзагадочнуюстрану кристалловиминералов.Полученныемноюкристаллы,можноиспользоватьнаурокаххимиии