Аппарат вернейля своими руками: Как вырастить алмаз в домашних условиях: бриллиант своими руками

Как вырастить алмаз в домашних условиях: бриллиант своими руками

Драгоценные камни используются не только для создания украшений. Их приобретение — популярный способ инвестировать заработанные средства. Цена на алмазы, сапфиры, изумруды и рубины остается стабильно высокой, а сами камни могут храниться многие годы и передаваться по наследству. Чтобы сделать драгоценности более доступными, ученые разрабатывают и совершенствуют технологии получения синтетических ювелирных камней. Некоторые любители драгоценностей тоже ищут способы, позволяющие вырастить алмаз и другие кристаллы в домашних условиях.

Технологии производства драгоценных камней

Первые попытки изготовления искусственных самоцветов относятся к 4000 г. до н. э. Это были бусины, покрытые синей эмалью, имитирующие лазурит. Позже аналоги драгоценных камней изготавливались из цветного стекла, потом — из пластика. Первый эксперимент, в результате которого ученым удалось вырастить минерал, относится к XIX веку. В своей лаборатории француз Марк Годен получил небольшие кристаллы рубина, пытаясь воспроизвести природные процессы кристаллизации.

Современным ученым доступны все знания предшественников, точные приборы и установки, способные создавать очень высокую температуру и давление. Химики и физики практикуют много методов для производства синтезированных камней, в том числе алмазов. Основой для их получения могут быть:

• расплавы;
• растворы;
• газовые среды.

Соответственно, кристалл можно вырастить как преобразованием исходного твердого вещества, так и созданием образца из жидкой или газообразной фазы.

Одной из самых сложных технологий является получение алмаза. Разработка методов его синтеза отталкивалась от того, что бриллиант имеет тот же состав, что и графит. Но заставить одно вещество превратиться в другое непросто. Чтобы сделать алмаз, потребуется температура 1600 ℃ и выше и давление около 110 000 атмосфер. Существуют непроверенные народные методы получения алмаза из графита в домашних условиях с использованием электричества или взрывчатых веществ, но вероятность их успешного применения стремится к нулю.

Чтобы добиться от полученного алмаза ювелирного качества, потребуется еще более сложная промышленная методика, особенности которой производители не раскрывают.

Впервые камни ювелирного качества были получены в 1970 году в Америке компанией «Дженерал электрик»

Наиболее безопасный способ, который можно опробовать, чтобы вырастить алмаз вне лаборатории, требует применения следующих компонентов и приспособлений:

• грифель из карандаша;
• провод;
• жидкий азот или вода;
• источник напряжения.

Каждый из концов кусочка графита нужно обмотать проводом и заморозить грифель в жидком азоте. Если жидкого азота нет, можно поместить заготовку в емкость с водой и заморозить. Следующий шаг — соединить концы провода с источником напряжения и провести через грифель ток. В результате графит должен превратиться в алмаз, то есть приобрести его твердость.

Органические соли

Чтобы синтезировать кристаллы из растворов, в качестве основы используются органические соли. Из этих веществ, называемых квасцами, Марк Годен получил кристаллы рубина. Для этого он сплавил сульфат калия и алюминия с хроматом калия.

Используя некоторые из веществ, любители химии выращивают кристаллы самостоятельно. Например, в домашних условиях получают красивые ярко-синие кристаллические образования из медного купороса. Кроме того, для самостоятельного выращивания минералов различных цветов можно использовать:

• хлорид калия;
• железный купорос;
• сульфат никеля;
• алюмокалиевые квасцы;
• соль Мора;
• калиевую селитру и некоторые другие.

Выбирая подходящий реагент, учитывают, что он должен отвечать таким требованиям:

• растворяться в воде или другом растворителе;
• быть стабильным к повышению температуры;
• не представлять опасности для здоровья при правильном использовании.

Методика выращивания кристаллов из органических солей основана на приготовлении перенасыщенных растворов с последующей кристаллизацией в открытой емкости. Процесс получения красивого «камня» занимает не один месяц и состоит из нескольких ключевых шагов.

Приготовление маточного раствора

Этот этап включает ряд действий:

1. В термостойкий стакан объемом 1 л налить 700–800 мл достаточно горячей воды, температура которой равна 50 ℃.
2. Постепенно — по 1 столовой ложке — добавлять выбранное вещество и перемешивать состав до полного растворения порошка.
3. Когда раствор станет насыщенным, то есть вещество перестанет растворяться, добавить еще 2 столовые ложки и оставить на 24 часа.
4. Чтобы в жидкость не попали посторонние частички пыли, емкость можно накрыть листом фильтровальной бумаги.

Получение затравки

Включает в себя несколько шагов:

1. Для начала понадобится перелить полученную жидкость в термостойкую колбу, пропуская ее через фильтр, и добавить 1 чайную ложку вещества, в качестве которого могут выступать выпавшие в первоначальном растворе кристаллы.
2. Чтобы вещество растворилось, рекомендуют нагревать емкость на водяной бане при температуре не выше 60–70 ℃.
3. Чистую емкость ополоснуть кипятком, чтобы она нагрелась до той же температуры, что и раствор, и перелить жидкость в посуду.
4. Обернуть емкость тканью, например, полотенцем, накрыть фильтровальной бумагой и дать остыть.
5. Когда состав станет прохладным, на дне и стенках стакана образуются небольшие кристаллы, из них надо выбрать один, который и станет основой будущей «драгоценности».

Получение камня

Выращивание монокристалла будет производиться из полученной затравки:

1. Понравившийся образец надо плотно обмотать ниткой или леской.
2. Другой конец нити можно намотать на палочку или карандаш, которые будут служить опорой.
3. Опустить затравку в стакан с раствором комнатной температуры.
4. Кристалл растет постепенно, в течение этого периода его нельзя вытаскивать или поворачивать. Если жидкость будет испаряться, обнажая «камень», потребуется долить раствор.
5. После того как кристалл достигнет желаемых размеров, его следует аккуратно достать и положить на салфетку.

Иногда выращенные образцы подвержены выветриванию, то есть разрушаются при испарении кристаллизационной жидкости и превращаются в порошок. Сохранить их можно в парафине или под слоем растительного масла.

Некоторые специалисты рекомендуют покрывать поверхность кристалла 2 слоями бесцветного лака

Метод Огюста Вернейля

В конце XVIII — начале XIX века году ученый из Франции Огюст Вернейль разработал новый метод получения искусственных рубинов, называемый также «плавление в пламени». Этот способ обозначил начало этапа промышленного синтеза драгоценных камней. Их стали использовать не только в ювелирном деле, но и в производстве часов, измерительных приборов и для других технических целей.

Вернейль сконструировал и испробовал конструкцию, состоящую из кислородно-водородной горелки, дозатора порошка, из которого будет синтезироваться самоцвет, и керамического основания. В такой печи за 3–4 часа можно вырастить кристалл длиной 40–50 мм. В зависимости от химического состава порошка получают камни различных цветов, а также их звездчатые разновидности.

Однако вырастить с помощью этой методики бриллиант в домашних условиях не получится — таким образом синтезируют, как правило, корунды (рубины и сапфиры), шпинель. В устройстве Вернейля получают синтетические титанит стронция и рутил, которые по блеску могут соперничать с бриллиантами, однако обладают меньшей твердостью. Качественными имитациями алмазов также являются гранатиты, ниобат лития и фианит.

Аппарат для работ на дому

Чтобы освоить выращивание драгоценных камней в домашних условиях, потребуется собрать аппарат, используя образец Вернейля, или приобрести готовый. Устройство должно включать в себя:

• механизм, обеспечивающий постепенное поступление вещества в бункер и потом в горелку;
• муфель;
• катетометр;
• 2 отдельные системы подачи кислорода и водорода;
• кристаллодержатель и механизм его опускания.

В зависимости от выбранного вещества можно вырастить камни различной окраски:

• оксид кобальта — синие и зеленые;
• оксид железа — розовые;
• оксид ванадия — зеленые и серые.

Потребляемая мощность прибора составляет около 3 кВт. Для производства синтетического рубина весом 5–6 г потребуется примерно 3 часа, 0,2 г окиси хрома и 6 г порошка окиси алюминия.

Как выращивать алмазы в домашних условиях

Выращивание «аналогов» алмазов можно организовать, используя доступные на любой кухне сахар или соль. Для начала эксперимента потребуются:

• дистиллированная или кипяченая чистая вода;
• соль;
• нитка или леска;
• карандаш.

Процесс состоит из следующих шагов:

1. Создать перенасыщенный раствор: в воду комнатной температуры постепенно добавлять соль и перемешивать ее до тех пор, пока крупицы не перестанут растворяться.
2. Нить намотать на карандаш так, чтобы конец ее не доходил до дна емкости. Опустить нить в жидкость.
3. Через несколько дней нить покроется кристалликами. Надо выбрать самый крупный образец, прикрепить его к новой нити и опустить в профильтрованный раствор.
4. Постепенно «алмаз» будет увеличиваться. Если вода перестанет покрывать алмаз, надо сделать перенасыщенный раствор и долить его в емкость с образцом.

Если добавить в раствор пищевые красители, можно будет вырастить разноцветные кристаллы. Поскольку все используемые в эксперименте вещества не представляют угрозы здоровью, выращивать алмаз из соляного или сахарного раствора можно вместе с детьми.

Советы для домашних экспериментов

Чтобы повысить вероятность успешного создания алмаза своими руками, потребуется соблюдать некоторые рекомендации:

• брать дистиллированную воду — в жидкости не должно быть примесей;
• при работе с химическими веществами надо использовать перчатки и специальную посуду;
• лабораторный фильтр можно заменить марлей, ватой или бумагой;
• вода для раствора должна быть теплой, но не очень горячей;
• в комнате, где будет стоять емкость, должна поддерживаться постоянная температура, без резких перепадов, иначе кристалл вырастет быстро, но будет хрупким;
• при добавлении нового раствора его температура и температура основного должны быть одинаковыми;
• при выращивании прозрачных кристаллов не стоит торопиться — при ускоренном росте они становятся мутными.

Синтетические ювелирные камни обладают всеми достоинствами природных аналогов. Более того, полученные в лаборатории алмазы имеют даже большую твердость и чистоту. Пока ученые не придумали недорогие и доступные каждому способы получения самоцветов в домашних условиях, поэтому любители драгоценностей могут вырастить красивые разноцветные кристаллы из растворов соли или сахара и создать из них собственную коллекцию.

Пошаговое выращивание кристаллов рубина в домашних условиях

Синтетические камни обрели популярность в ювелирном деле, поэтому многих людей привлекает выращивание кристаллов рубина в домашних условиях. Своим цветом и сиянием камень не может оставить равнодушным никого. Это один из наиболее дорогих ювелирных минералов. Он отличается своей крепкой структурой, а среди других камней рубин находится на втором месте после алмаза. Не каждому по карману купить подобную красоту, поэтому на помощь в такой ситуации пришли ученые, которые предложили выращивать камни самостоятельно.

Описание породы

Камни, которые сделаны в домашних условиях, почти ничем не отличаются от натуральных, ни химическими свойствами, ни физическими. Не все натуральные драгоценные камни обладают достаточной чистотой, чтобы их использовали в ювелирных украшениях, а искусственные заменители гораздо дешевле и имеют похожие характеристики с настоящими камнями.

Что же такое кристалл? Это вещество, которое отличается определенным порядком атомов. Он похож на правильный многогранник, в котором грани пересекаются под определенным углом. Многие люди выбрали выращивание рубинов в домашних условиях как вариант для бизнеса. Ведь множество экспериментов подобного характера не требуют лабораторий, реактивов или специальной подготовки.

Существует много вариантов того, как вырастить кристалл дома. Например, формирование из поваренной соли, медного купороса, кристаллов меди. Но в любом случае важно помнить, что минерал нельзя беспричинно вынимать из раствора. Нельзя, чтобы в раствор попадал мусор, поэтому нужно следить за тем, чтобы уровень жидкости находился в одном и том же состоянии.

Технология выращивания

Все, что понадобится для этого дела, можно найти на кухне любой хозяйки. Например, соль или медный купорос (его купить легко, и из него вырастут очень красивые камни). Первое, что нужно, — это подготовить емкость. Она нужна для приготовления насыщенного раствора соли.

Дальше нужно насыпать 2-3 ст. л. купороса или соли. Это все нужно залить водой и аккуратно перемешать. Соль подсыпать до тех пор, пока она окончательно не растворится. Для этого лучше всего налить горячую воду.

Второе, что нужно сделать, — это профильтровать раствор. Такой процесс является очень важным. Если раствор будет грязным, получится плохой кристалл с многочисленными недостатками. Раствор нужно оставить на сутки. За это время все лишние кристаллы выходят. Происходит осадка на дне стакана, которая является затравкой. Именно на ней будет производиться наращивание новых кристаллов.

Третий этап — это привязка кристалла. Для этого понадобятся леска и карандаш. Первый материал нужно намотать на карандаш и подвесить на стакан с раствором. В течение некоторого времени происходит испарение воды, а раствор станет более насыщенным. Вещество, которое не успело раствориться, осядет.

Четвертый этап сводится к добавлению насыщенного раствора. Такую манипуляцию проводят 1 раз в 2 недели. Так как происходит испарение воды, кристалл будет неравномерно расти. Очень важно, чтобы раствор был одинаковой температуры с жидкостью кристалла. Разница может испортить камень.

Через 3 месяца нужно вытянуть кристалл и подсушить его с помощью салфетки. Последний этап сводится к покрытию изделия 1-2 слоями бесцветного лака. Без подобной манипуляции кристалл может потерять свой блеск и высохнуть. Как только это произойдет, его можно брать в руки.

Второй вариант

Еще один способ выращивания камня в домашних условиях — это аппарат Вернейля. Данное приспособление разработали еще 100 лет назад. Он поможет вырастить кристалл рубина диаметром до 20-30 карат. И на это потребуется очень мало времени.

Для этого нужно подготовить примесь оксида хрома и соль двуокиси алюминия. Эту смесь поместить в водородную горелку и расплавить. Рост рубинов очень быстрый. Если правильно подбирать состав солей, можно регулировать расцветку кристаллов и получать не только рубины, но и топазы, изумруды и прочие синтетические камни.

Во время работы с аппаратом нужно быть внимательными, не стоит забывать о правилах безопасности. В дальнейшем кристаллы можно шлифовать и огранять. Синтетические камни не являются дорогими драгоценными минералами, поэтому они не потребуют лицензии.

Конструкцию аппарата можно сделать самостоятельно, так как она несложная. Выращивание кристаллов — очень интересный и несложный процесс, который занимает много времени и терпения. Человек должен знать информацию о росте кристаллов, изменении цвета, формах и свойствах.

Еще легче технология создания кристаллов с помощью обыкновенного сахара. Искусственный камень будет нарастать на жгут, опущенный в специальный раствор. Этими рубинами нельзя украсить девушку, но можно ее угостить сладким и необычным десертом.

Любой усидчивый человек может заниматься этим трудоемким процессом. Выращены минералы за короткое время, но они такие же красивые и неповторимые, как и их оригинал. Многие люди имеют хороший доход с этого дела, у них много клиентов, которые увлекаются необычными эксклюзивными вещами. А благодаря этому производство будет прибыльным.

Устройство для выращивания монокристаллов тугоплавких окислов по методу вернейля

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯМОНОКРИСТАЛЛОВ ТУГОПЛАВКИХ ОКИСЛОВПО МЕТОДУ ВЕРНЕЙЛЯ, состоящее Изпитателя порошка-, горелки основной,горелки дополнительной, расположенной аксиально вокруг основной, печи и вытягивающего устройства, отличающееся тем, что, с целью достижения уменьшения градиента температур в осевом и радиальном направлениях монокристалла, основная и дополнительная горелки установлены так, что их факелы направлены В рабочее пространство печи.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) О I) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .К ABTGPCHOMV СВИД=ТЕЛЬСТВУ (21) 1214762/23-,26 (22) 05. 02. 68 (46) 15.06.85. Бюл. И 22 (72) А.Г. Носоновский, Ю.М. Либин и В.в. Пищик (53) 548.55(088.8) (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ

МОНОКРИСТАЛЛОВ ТУГОПЛАВКИХ ОКИСЛОВ

Il0 МЕТОДУ ВЕРНЕЙЛЯ, состоящее из питателя порошка; горелки основной, 4рц С 30 В 11/10; В 01, J 29/46 горелки дополнительной, расположенной аксиально вокруг основной, печи и вытягивающего устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью достижения уменьшения градиента температур в осевом и радиальном направлениях монокристалла, основная и дополнительная горелки установлены так, что их факелы направлены в рабочее пространство печи.

248637

Изобретение относится к области производства монокристаллов и предназначено для использования в установках для выращивания монокристаллов тугоплавких окислов, например S рубинов, по методу Вернейля.

Известно устройство для выращивания монокристаллов тугоплавких окислов по методу Вернейля, состоящее из питателя порошка, основной горелки, дополнительной горелки, расположенной аксиально вокруг основной, печи и вытягивающего устройства.

Предложенное устройство отличает- IS ся от известного тем, что основная и дополнительная горелки расположены так, что их факелы направлены в ра- бочее пространство печи.

Это позволяет уменьшить градиент 26 температур в осевом и радиальном направлениях монокристалла.

На чертеже изображено предложенное устройство. 25

Оно содержит питатель 1 порошка с вводом 2 кислорода и основную горелку, состоящую из центральной трубки 3 с соплом 4,. трубы 5 с соплом 6 и вводом 7 кислорода, трубы 8 с соплом 9 и вводом 10 водорода. Устройство также включает дополнительную горелку, состоящую из трубы 11 с соплом 12 и вводом 13 гаэообразA ного топлива, печь, состоящую из корундового цилиндрического стакана 14, шамотной изоляции 15, легковесной теплоизоляции 16, металлического кожуха 17 и смотрового окна 18, и вытягивающее устройство 19.

Порошок исходного продукта из питателя вместе с порошком и частью кислорода, подводимого через ввод 2, через центральную трубку 3 и сопло 4 поступает в зону сопла 9, Одновременно другая часть кислорода через ввод 7, трубу 5 и сопло 6 поступает в пространство сопла 9, где смешивается с водородом, вводимым через ввод 10 и трубу 8.

В результате горения водорода в кислороде образуется основной факел, который направлен на торец растущего кристалла. Для уменьшения тепловых потерь от кристалла как в осевом, так и.в радиальном направлениях образуют тепловой экран в виде дополнительного факела, получающийся в результате снижения газообразного топлива, вводимого через ввод 13 и сопло 12.

При выращивании монокристалла вытягивающее устройство перемещает кристалл со скоростью, равной скорости образования новых слоев, так, чтобы растущая поверхность находилась на одном и том же уровне смотрового окна.

248637

Составитель О, Николаичева

Редактор Л. Письман Техред Л.Микеш Корректор Л. Бескид

Заказ 4470/1 Тираж 357 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

   

Выращивание кристаллов рубина в домашних условиях по методу вернейля. Выращивание кристаллов рубина и других искусственных камней в домашних условиях

Искусственные камни давно завоевали популярность в ювелирных изделиях. Ведь для ювелира ценность камня определяется не только его дефицитом в природе. Важную роль играет целый ряд других характеристик:

• цвет;
• светопреломление;
• прочность;
• вес в каратах;
• размер и форма граней и др.

Самый дорогой искусственный драгоценный камень Фианит (синонимы: даймонсквай, джевалит, кубик циркония, шелби). Его цена невелика – менее 10$ за 1 карат (это 0,2 грамма). Но стоит отметить, что с увеличением каратов цена растет экспоненциально. Например, алмаз в 10 карат стоит в 100 раз дороже алмаза 1 карат.

Искусственные кристаллы ювелирных камней можно вырастить в домашних условиях. Большинство подобных экспериментов не нуждаются в специальной подготовке, вам не понадобится обустраивать химическую лабораторию и даже приобретать специальные реактивы.

Для приобретения опыта выращивания кристаллов начинайте с малого. Мы поделимся техникой выращивания красивых кристаллов из всего, что вы можете найти фактически на собственной кухне. Вам вообще не понадобится дополнительный инвентарь, ведь все необходимое точно стоит на полках. Так же рассмотрим технологию выращивания искусственных рубинов в домашних условиях!

Как вырастить кристаллы рубинов синтетически?

Выращивание кристаллов рубина может даже стать вариантом домашнего бизнеса. Ведь красивые синтетические камни уже сегодня пользуются большим спросом среди покупателей, поэтому в случае успешной реализации проекта могут принести вам неплохую прибыль. Синтетически выращенные камни используются ювелирами, а также имеют широкое применение в технике.

Кристаллы рубина можно выращивать по стандартной методике, подобрав правильные соли. Но это будет не столь эффективно, как в случае с солью или сахаром, при этом намного дольше по длительности является процесс роста. Да и качество будет сомнительное. Ведь натуральный рубин по шкале твердости Моосу уступает только Алмазу занимая почетное 9-е место. Естественно, если речь идет о бизнесе, в большинстве случаев используют другой способ, разработанный более 100 лет назад во Франции.

Вам потребуется специальный аппарат, имеющий название по имени изобретателя данного способа, т. е. аппарат Вернейля. С его помощью можно выращивать кристаллы рубина, размером до 20-30 карат всего за несколько часов.

Хотя технология остается примерно такой же. Соль двуокиси алюминия с примесью оксида хрома помещают в накопитель кислородно-водородной горелки. Расплавляем смесь, наблюдая, как фактически «на глазах» вырастает рубин.

В зависимости от состава выбранной вами соли вы можете регулировать цвет кристаллов, получая искусственные изумруды, топазы и абсолютно прозрачные камни.

Работа с аппаратом потребует от вас внимания и некоторого опыта, но зато в дальнейшем вы получите возможность выращивать кристаллы, которые завораживают своей красотой, прозрачностью и игрой цвета. В дальнейшем такие шедевры хорошо подаются огранке и шлифовке, соответственно, могут применяться по назначению.

Стоит отметить, что искусственно выращенные кристаллы не являются драгоценными камнями, поэтому, даже если вы решите заняться предпринимательской деятельностью по их выращиванию, это не потребует от вас дополнительного лицензирования.

Конструкция аппарата несложна, ее легко можно сделать самостоятельно. Но на просторах Интернета уже достаточно умельцев, предлагающих чертежи оригинальной установки, а также ее усовершенствованные варианты.

Набор для выращивания кристаллов рубина в домашних условиях

Сам принцип технологии производства рубинов достаточно прост и схематически изображен ниже на рисунке:

Понимая принцип действия, любое устройство уже не кажется таким сложным. Один из образцов чертежей аппарата Вернейля:

По данной технологии можно так же выращивать и другие дорогие искусственные камни, такие как «Голубой Топаз» и т.п.

Выращивание кристаллов из соли в домашних условиях

Самый простой и доступный эксперимент, который вы можете провести – создать красивые солевые кристаллы. Для этого вам понадобится несколько предметов:

1. Обычная каменная соль.
2. Вода. Важно, чтобы сама вода содержала как можно меньше собственных солей, а лучше дистиллированная.
3. Емкость, в которой будет проводиться опыт (сгодится любая банка, стакан, кастрюля).

Наливаем в емкость теплую воду (ее температура составляет около 50°С). Добавляем в воду кухонную соль и размешиваем. После растворения добавляем снова. Повторяем процедуру до тех пор, пока соль не перестанет растворяться, оседая на дно сосуда. Это говорит о том, что солевой раствор стал насыщенным, что нам и было нужно. Важно, чтобы во время приготовления раствора его температура оставалась постоянной, не остывала, так мы сможем создать более насыщенный раствор.

Насыщенный раствор переливаем в чистую банку, отделяя от осадка. Выбираем отдельный кристалл соли, а потом помещаем его в емкость (можно подвесить на нитке). Эксперимент выполнен. Через несколько дней вы сможете увидеть, как увеличился в размерах ваш кристалл.

Выращивание кристаллов из сахара в домашних условиях

Технология получения сахарных кристалликов аналогична предыдущему способу. Можно опустить ватный жгут в раствор, тогда сахарные кристаллы будут нарастать на нем. Если процесс роста кристаллов стал медленнее, значит уменьшилась концентрация сахара в растворе. Добавьте в него снова сахарного песка, тогда процесс возобновится.

На заметку: если добавить в раствор пищевого красителя, то и кристаллы станут разноцветными.

Можно выращивать сахарные кристаллики на палочках. Для этого вам потребуется:

• уже готовый сахарный сироп, приготовленный аналогично солевому насыщенному раствору;
• деревянные палочки;
• немного сахарного песка;
• пищевые красители (если хотите разноцветных леденцов).

Все происходит очень просто. Деревянную палочку обмакиваете в сиропе и обваливаете в сахарном песке. Чем больше крупинок прилипнет, тем красивее получится результат. Дайте палочкам, как следует высохнуть, а затем переходите попросту ко второй фазе.

Насыщенный горячий сахарный сироп выливаем в стакан, туда же помещаем заготовленную палочку. Если вы готовите разноцветные кристаллы, то в горячий готовый сироп добавьте пищевой краситель.

Следите, чтобы палочка не касалась стенок и дна, иначе результат будет некрасивым. Можно зафиксировать палочку с помощью листа бумаги, надев его сверху. Бумага послужит еще и крышкой для емкости, которая не позволит никаким посторонним частицам попасть в ваш раствор.

Примерно через неделю вы получите прекрасные сахарные леденцы на палочках. Ими можно украсить любое чаепитие, приведя в полный восторг не только детей, но и взрослых!

Выращивание кристаллов из медного купороса в домашних условиях

Кристаллы из медного купороса получаются интересной формы, при этом имеют насыщенный синий цвет. Стоит помнить, что медный купорос является химически активным соединением, поэтому кристаллы из него не следует пробовать на вкус, а при работе с материалом нужно проявлять осторожность. По этой же причине в данном случае подойдет только дистиллированная вода. Важно, чтобы она была химически нейтральной. Будьте внимательны и осторожны при обращении с медным купоросом.

При этом выращивание кристаллов из купороса происходит фактически по той же схеме, что и предыдущие случаи.

Помещая основной кристалл для выращивания в раствор, нужно проследить, чтобы он не соприкасался со стенками посуды. И не забывайте следить за насыщенностью раствора.

Если вы поместили свой кристалл на дне посудины, то стоит смотреть, чтобы он не касался других кристалликов. В этом случае произойдет их срастание, а вместо одного красивого крупного образца у вас получится масса невнятной формы.

Полезный совет! Вы можете самостоятельно регулировать размер граней своего кристалла. Если вы хотите, чтобы некоторые из них росли медленнее, их можно смазать вазелином или жиром. А для сохранности небесно-синего красавца можно обработать грани прозрачным лаком.

Существует 3 весовые категории бриллиантов:

1. Мелкий. Масса 0,29 карата
2. Средний. Масса от 0,3 до 0,99 карата
3. Крупный. Бриллианты весом более 1 карата.

К популярным аукционам допускают камни массой от 6 карат. Камням с массой более 25 карат присваивают собственные имена. Например: «Винстон» бриллиант (62,05 карат) или «Де Бирс» (234,5 карат) и др.

Синтетические алмазы, или бриллианты, это искусственно выращенные бриллианты, возникшие в результате человеческой деятельности, относящиеся к классу промышленных изделий. Такие камни обладают той же атомной структурой, химическим составом и физическими свойствами, что и настоящие добытые бриллианты, к тому же они производятся из тех же материалов, а именно: чистый углерод, кристаллизованный в изотропичную кубическую форму.

Уникальные свойства синтетических алмазов делают их превосходным продуктом для удивительно разнообразного применения в промышленности, науке и быту. Сочетание свойств делает искусственный алмаз одним из самых впечатляющих материалов в мире.

Отсутствие дефектов кристаллической решетки считается основным выдающимся свойством алмаза. Чистота и совершенство кристалла делают алмазы прозрачными, высокая теплопроводность актуальна для сферы промышленности, а твердость, оптическая дисперсия и химическая стойкость сделали алмаз популярнейшим драгоценным камнем. Оптическая дисперсия присуща всем алмазам, остальные характеристики могут варьироваться в зависимости от метода и условий создания.

Свойства бриллиантов включают:

Оптические свойства и цвет синтетических алмазов

Искусственный бриллиант имеет самый широкий спектральный диапазон из всех известных материалов: от ультрафиолетового до дальнего инфракрасного и микроволнового. В сочетании с механическими и термическими свойствами алмазы идеальны в производстве лазерной оптики, применении лазеров.

Бриллианты можно встретить в любом вообразимом цвете с бесчисленным количеством оттенков, тонов и уровней насыщенности. Цвет возникает из-за включений на уровне атомов, застрявших в кристаллической решетке камня.

Цвет состоит из 3 основных компонентов:

Созданные в лаборатории бриллианты выращиваются в трех потрясающих цветах – желтом, синем и бесцветном. Эти цвета являются перманентными, никогда не меняются, не выцветают со временем или из-за температурного воздействия.

Рассмотрим более подробно:

Заменители драгоценного камня

Заменитель бриллианта это материал, внешний вид которых сильно напоминает настоящие бриллианты. Если эксперт не осмотрит заменитель на близком расстоянии, имитация почти неотличима от настоящего алмаза. Поддельные камни, в отличие от оригиналов, не имеют кристаллической решетки углерода.

Подделки алмазов существовали еще в 1920 году – были обнаружены формы шпинели, такие как корундолит и радиент, а десятилетиями позже – формы титаната стронция, сапфира, рутила и других минералов, возглавивших мировой рынок фальшивых бриллиантов.

В последние годы появился новый класс алмазов-имитаторов со значительным повышением качества. Одним из наиболее распространенных имитаторов бриллиантов является диоксид циркония, или фианит.

Обнаруженный в 1976 году материал занимает второе место после муассанита в производстве фальшивых бриллиантов. Материал смешивают со стабилизирующим агентом, например оксидом кальция или иттрия оксидом. Фианиты доступны на рынке в различных цветах и чистоте/яркости.

Бесцветный фианит является одним из самых дорогих, поскольку произвести его тяжелее всего.

Коэффициент относительной плотности добытого алмаза ниже, чем у фианита, этот фактор используется как эффективная проверка на подлинность бриллианта, осуществляемая посредством специального устройства, напоминающего перо ручки. Фальшивка тяжелее и приобретает характерный зеленовато-желтый цвет при воздействии коротковолнового ультрафиолетового излучения.

Муассанит ярче, чем алмаз, и его сложнее отличить от настоящего бриллианта, чем фианит. Химически он известен, как карбид кремния или карборунд. Генри Мауссан получил Нобелевскую премию за открытие материала муассанита, найдя фрагменты метеорита в кратере. Свойства мауссанита позволяют выдавать его за настоящий бриллиант даже при самых минимальных человеческих усилиях и современных методах обработки.

Покупатель камня может быть легко обманут, купив вместо бриллианта реплику. Природные бриллианты имеют шероховатую поверхность и черные включения, у муассанита же нет косметических дефектов, эстетические качества материала оцениваются очень высоко.

Некоторые другие заменители бриллиантов доступные сегодня – циркон, белый топаз, синтетический рутил, белый сапфир и алюмоиттриевый гранат. Эти поликристаллические синтетические бриллианты производятся методом химического осаждения из газовой фазы при низкой температуре и низком давлении.

К заменителям относится также стеклянный бриллиант, симулянт, изначально сделанный из горного хрусталя, а сегодня — из стекла или акриловых полимеров.

Еще в XVIII веке ювелиру из Эльзаса Георгу Фридриху Страссу, от чьего имени и получил название материал, в голову пришла идея наносить на нижнюю сторону свинцового стекла (хрусталя) металлическую пудру. Сегодня некоторые компании используют метод осаждения металла, получая равномерное тончайшее покрытие.

Хрустальные стразы производятся австрийской компанией Swarovski и компанией Preciosa из Чехии.

Технология выращивания искусственного камня

Метод получения искусственных алмазов осуществляется посредством ручного управления температурой и давлением в лабораторных условиях. На сегодняшний день существует 2 варианта получения техногенных камней, достаточно крупных для создания ювелирных изделий:

Как вырастить алмаз в домашних условиях?

Для того чтобы провести опыт и узнать, как сделать алмаз дома, вам понадобится:

Рассмотрим процесс поэтапно:

Примечание: из-за масла в микроволновой печи могут появиться искры, это не страшно, искры перестанут появляться спустя несколько минут. Внутри кружки температура невероятно высокая, поэтому конструкцию трогать не нужно до полного остывания.

Федеральная торговая комиссия США настаивает на том, чтобы синтетические бриллианты были маркированы лазерной гравировкой. Другим доступным способом, устанавливающим различие между добытым природным алмазом и камнем, выращенным в лаборатории, является использование научного аппарата и программы, изучающей и фиксирующей характерную кристаллическую решетку.

На сегодняшний день самым крупным синтетическим бриллиантом в России является камень в 10,07 карата темно-синего цвета с изумрудной огранкой, выращенный российской компанией по производству алмазов “Нью Даймонд Технолоджи”.

Камень был получен методом использования высоких температур и высокого давления. Международный Геммологический Институт сертитфицировал данный алмаз, как имеющий ясность Si1, когда включения заметны опытному грейдеру с 10-кратным увеличением, камень имеет легкое свечение, отличные пропорции, симметрию и глянец.

На вопрос как вырастить алмаз в домашних условиях? нашлась в подвале коробка карандашей, заданный автором Trust no one but yourself лучший ответ это Галя! ну его нафик… лучше вырасти Петрушку… это конструктивней и без намёков….
Источник: Петрушка всмысле укроп

Ответ от Бросаться [гуру]
Технологии можно позаимствовать из книги » Золотой ключик или приключения буратино «.:))

Ответ от Jovi [новичек]
Мысленно можно…. в воображении….

Ответ от Вровень [гуру]
Что общего между алмазом и графитом? Кажется, нет ничего. Алмаз прозрачный, графит темный. Алмаз тверже всего земного, графит.. . достаточно по нему провести пальцем и на пальце останется темный след. Алмаз является самым замечательным изолятором электрического тока. Его даже молния не пробивает. А графит хорошо проводит электрический ток, и поэтому широко применяется при изготовлении электродов. Алмаз плотен и очень тяжел, а графит в полтора раза легче его.
Для превращения графита в алмаз требуется температура в две тысячи градусов и очень большое давление. Доказано, что именно при такой температуре и при таком давлении из графита образовывались алмазы в недрах земли
Совсем недавно, осенью 1961 года, решающую победу в этом нелегком деле одержали советские ученые. В одном из научных институтов Киева была создана нужная аппаратура. XXII съезду Коммунистической партии Советского Союза ученые Киева доложили, что ими уже изготовлено две тысячи каратов искусственных алмазов. Искусственные алмазы были испытаны при бурении скважин в сверхтвердой породе и оказались гораздо прочнее натуральных.
В контейнер помещают смесь графита с металлом: никелем, железом, марганцем и др. Используются также сплавы металлов, например никеля с марганцем. Синтез алмаза начинается после расплавления металла. Влияние металлов на процесс исследовалось очень подробно, но до сих пор нет полной ясности в этом вопросе. В основном используются металлы группы железа с разными добавками. Во множестве патентов разных стран «забиты» не только все элементы, но и всевозможные сплавы и интерметаллические соединения. Большинство исследователей в оценке роли металлов в синтезе разбились на две группы. Первая группа рассматривает металл просто как растворитель углерода, а вторая — главный упор делает на каталитические свойства металла.
Температура и давление синтеза оказывают решающее влияние на форму кристаллов алмаза. При низких температурах растут в основном кристаллы кубической формы, при высоких — октаэдры, при промежуточных — кубооктаэдры.
сейчас развиваются и методы получения алмазов при динамических давлениях от ударных нагрузок. Кристаллизационная камера в этом случае представляет собой толстостенный цилиндр с подвижным поршнем, над которым размещен взрывной заряд. Под поршнем в специальном стакане находится слой графита. После взрыва заряда по графиту распространяется ударная волна. На время 3-6 миллисекунд графит подвергается давлению до 150 кбар и температуре 2500°С. Происходит прямой переход части графита в алмаз. При этом наряду с обычным, кубическим алмазом образуется его гексагональная модификация — лонсдейлит, обнаруженный также в метеоритах.

Ответ от Носок [гуру]
через самовнушение

Ответ от Test_Bot_№101010 [гуру]
Очень легко.
Берешь значит эти карандаши (дерево можно не снимать, это же органическое соединение, углерода там тоже полно) , и кидаем под прес. 5-6 гигапаскалей хватит. И помещаем все это дело в печь, градусов 900-1400С.

О том, как сделать алмаз, люди задумывались десятками лет. А все потому, что выращивание этих камней не просто обогатит создателя методики, но и сделает их более доступными. Есть мнение, что реально получить бриллиант из графита или угля, так как все они состоят из углерода. Прочитав статью, вы сможете разобраться, насколько это утверждение реально, в чем разница между упомянутыми минералами и можно ли получить драгоценность, не покидая пределов квартиры.

Небольшой экскурс в свойства пород

Вплоть до 17 века, никто не подозревал о сходстве угля, алмаза и графита. Они никогда не соседствовали в природе. Тем более, ученые не могли помыслить о превращении одного вещества в другое. Все изменилось, когда английский химик Теннант провел свой эксперимент и выяснил их истинную природу.

Визуально, понять это не было возможности, так как породы совершенно различны. Графит не имеет прочных связей и состоит из скользящих друг по другу чешуек. Его основная сфера применения – смазка для снижения трения между поверхностями. Внешне, он похож на расплавленный металл.

Угольный состав включает в себя мелкие частицы графита, но дополняется углеводородным соединением, кислородом и азотом, что придает ему не жидко-вязкую форму, а более плотную. Алмазы же, вообще имеют одно из самых прочных соединений в природе. Внешне – это прозрачные камни, совсем несхожие со своими «собратьями».

Игры с породами: превращение одного вещества в другое

Как только ученые обнаружили сходство алмаза, угля и графита, они задались целью научиться превращать одно вещество в другое. Первые эксперименты были удачными.

Выяснилось, что при нагревании «драгоценного камня» в безвоздушном пространстве до 1800 градусов, он полностью превращается в графит. Тот же эффект получается, если сквозь раскаленный до 3500 градусов уголь, пропустить электрический ток. Получив успех на этих превращениях, ученые задались целью сделать искусственный алмаз, и застряли практически на 100 лет.

Эксперимент, как из угля сделать алмаз, увенчался успехом только в 1880 году и проходил в 2-а этапа. Сначала, путем электролиза, получали графит. Затем, его помещали в стальную колбу, закрывали с обоих концов и нагревали докрасна. Иногда, сосуд не выдерживал давления и взрывался. Но, если все проходило гладко, то при вскрытии трубы внутри находили темные, но сверхпрочные кристаллы.

Теория взрыва: первый шаг на пути к цели

В естественной среде алмазы образуются при температурах свыше 1600 градусов Цельсия, и давлении 60-100 тыс. атмосфер. На все это, у природы уходит сотни тысяч, а иногда и миллионы лет. Поэтому, выращивание искусственных алмазов вывело бы многие сферы на новый уровень.

Ученые уже научились создавать искусственные алмазы, на что уходит лишь несколько месяцев. Но, для процесса превращения требуется дорогостоящее оборудование и труднодоступные материалы. Можно попробовать обойтись подручными средствами, но вероятность успеха крайне мала.

Если же вы решитесь создать алмаз самостоятельно, то вам потребуется заложить графитовый стержень и тротил в толстую трубу, а затем заварить ее концы. После детонации взрывчатки, внутри колбы создается нужное давление и температура, вследствие чего образуется высокопрочный кристалл. Но, как показывают расчеты, вероятность разнести помещение и убить себя выше, чем получить драгоценный камень.

Безопасный способ обогащения – находка для экспериментаторов

О том, как вырастить алмаз в домашних условиях, ходит много «легенд». Вычленить среди них действенный, а, главное, безопасный способ – сложнорешаемая задача. Тот вариант, о котором сейчас пойдет речь, подходит для любителей экспериментов, но всерьез ожидать получения драгоценного камня не стоит.

Внимание! Администрация сайта не несет ответственности за возможные последствия эксперимента.

Инструкция по работе предполагает подготовку необходимых компонентов. К ним относятся:

• карандаш;
• провод;
• вода или жидкий азот;
• источник высокого напряжения (сварочный аппарат).

Чтобы получить искусственный алмаз, достаньте из карандаша грифель. Можно купить отдельно. Теперь, соедините его с проводом и опустите в емкость. Следующий шаг зависит от того, что вы используете. В первом варианте, следует залить конструкцию водой и заморозить. Во втором варианте, заморозка происходит при помощи жидкого азота.

Как только вы получите нужную температуру, подсоедините провода к источнику напряжения и пустите ток. Считается, что после прохождения через грифель разряда, он трансформируется в алмаз.

Домашний эксперимент: получение кристаллов из соли

Получить алмаз без лабораторных условий невозможно. Но, вы можете своими руками вырастить красивые соляные кристаллы. Для эксперимента вам потребуются:

• водный дистиллят;
• поваренная соль;
• прочная нить;
• пищевые красители (для красоты).

Возьмите емкость и наполните ее водой. Сыпьте в нее соль до тех пор, пока она не перестанет растворяться. Отрежьте нить и закрепите на ней соляной кристалл. Поместите конструкцию в жидкость и подождите несколько дней. Если добавить пищевые красители, то «камушки» получатся разных оттенков.

Соль – не единственный материал, подходящий для таких химических преобразований. Можно использовать сахар или медный купорос. Тогда, кристаллы «вырастают» немного другие, но методика остается прежней. Приятных вам экспериментов.

Получение больших кристаллов

Далее, поговорим о том, как делают алмазы больших размеров в домашних условиях. Для эксперимента вам понадобится все та же соль (100 гр.), дистиллят (400 мл.) и грифель (12 гр.). Возьмите стакан и смешайте сыпучие ингредиенты. Теперь, аккуратно залейте их водой, дождитесь полного растворения и оставьте емкость на 24 часа.

Руководство по созданию искусственных алмазов начинается с того, что вы сливаете воду из стакана (в другую емкость, так как она пригодится далее). На дне посудины, вы найдете получаемые от реакции кристаллы. Выберете наиболее правильный и большой (затравку), а оставшиеся отложите в контейнер.

Выращивание больших домашних алмазов — долгий процесс, требующий терпения. Но, в результате у вас получится красивый многогранный камень, который можно использовать для создания украшений или декора.

Возьмите прочную нитку и закрепите ее на карандаше или любой палочке. К другому концу прикрепите затравку и опустите ее в оставшийся раствор. Все что вам остается — это ожидание. Испаряясь, вода будет нарастать на ваш кристалл и делать его больше. Если в процессе на нитке будут образовываться другие камушки, их лучше удалять.

Чтобы получить алмазы в домашних условиях, требуется дистиллят. Дело в том, что для химических реакций жидкость должна быть без примесей, чтобы эксперимент удался. Но, не всегда легко найти очищенную воду. Тогда, можно создать ее самостоятельно, прокипятив на газу и прогнав через обычный лабораторный фильтр.

После кипячения, фильтр можно заменить промокашкой, ватой, марлей или обычной бумагой — вопрос удобства использования. Чтобы реакция удалась, используемая вода должна быть теплой, но не горячей. Когда вы выращиваете алмазы, раствор постепенно испаряется. Следите, чтобы ваш кристалл не оказался на воздухе — это его испортит.

26 мая 2015 года Международный геммологический институт (IGI) в Гонконге выдал сертификат на необычный рекордный бриллиант массой 10,02 карата, цвета E и чистоты VS1. Подобные драгоценные камни не такая уже и редкость в ювелирном мире, но уникальность данного случая состояла в том, что камень не был добыт из земных недр, а был огранен из 32-каратного кристалла синтетического алмаза, выращенного российской компанией New Diamond Technology (NDT). «Это далеко не первый наш рекорд, — говорит генеральный директор компании Николай Хихинашвили. — Предыдущий, 5-каратный, продержался всего два месяца».

Роман Колядин, директор по производству, показывает мне небольшой цех в одном из технопарков неподалеку от Сестрорецка. Цех безлюден, лишь полтора десятка гидравлических прессов стоят вдоль стен. Это и есть «месторождение» — внутри прессов, в условиях высоких температур и давлений, микрон за микроном растут абсолютно безупречные алмазы. На пультах управления контроллеров у каждого пресса отражаются текущие параметры, но Роман просит снимать картинку так, чтобы эти данные не попали в кадр: «Общие принципы синтеза алмазов хорошо известны и используются в промышленности уже более полувека. А вот детали режимов синтеза — одно из ноу-хау нашей компании». Я обращаю внимание на прецизионные кондиционеры, поддерживающие микроклимат в цеху с точностью до десятых долей градуса. Неужели в такой точности есть необходимость? «Помните, мы сразу же закрыли за собой дверь, чтобы избежать сквозняка? — объясняет Роман. — Небольшие отклонения в температурном режиме могут серьезно повлиять на качество алмаза, и не в лучшую сторону. А мы всегда стремимся получить идеальное качество».

Процесс выращивания монокристаллов алмаза при высокой температуре (около 1500 °C, с нужным градиентом) и высоком давлении (50−70 тыс. атм.). Гидравлический пресс обжимает специальный контейнер, внутри которого находится металлический расплав (железо, никель, кобальт и др.) и графит. На подложке размещается одна или несколько затравок — небольших кристаллов алмаза. Сквозь камеру протекает электрический ток, разогревающий расплав до нужной температуры. В этих условиях металл служит растворителем и катализатором процесса кристаллизации углерода на затравке в форме алмаза. Процесс выращивания одного крупного или нескольких более мелких кристаллов длится 12−13 суток.

Подсмотрели у природы

История синтетических алмазов начинается с конца XVIII века, когда ученые окончательно поняли, что этот камень по своему составу является углеродом. В конце XIX века были попытки превратить дешевые варианты углерода (уголь или графит) в твердый и блестящий алмаз. Заявления об удачном синтезе делали многие известные ученые, такие как французский химик Анри Муассан или британский физик Уильям Крукс. Позднее, правда, было установлено, что никто из них на самом деле успеха не добился, и первые синтетические алмазы были получены только в 1954 году в лабораториях компании General Electric.

Более дешевый процесс осаждения алмаза из ионизированной углеводородной газовой среды на подложке, разогретой до 600−700°С. Для выращивания монокристаллов с помощью CVD требуется алмазная монокристаллическая подложка, выращенная с помощью HPHT. При осаждении на кремний или поликристаллический алмаз получается поликристаллическая пластина, имеющая ограниченное применение в электронике и оптике. Скорость роста — от 0,1 до 100 мкм/ч. Толщина пластин обычно ограничена 2−3 мм, поэтому вырезанные из нее алмазы можно использовать в качестве ювелирных, но их размер, как правило, не превышает 1 карата.

Процесс, который использовали для синтеза в GE, был «подсмотрен» у природы. Считается, что земные алмазы образуются в мантии, на глубине в сотни километров под поверхностью Земли, при высокой температуре (около 1300°С) и высоком давлении (около 50 000 атм.), а затем выносятся на поверхность магматическими породами, такими как кимберлиты и лампроиты. Разработчики GE обжимали с помощью пресса ячейку, внутри которой находился графит и железо-никелево-кобальтовый расплав, выступавший в качестве растворителя и катализатора. Этот процесс был назван HPHT (High Pressure High Temperature — высокое давление, высокая температура). Именно этот способ позднее стал коммерческим для получения недорогих технических алмазов и алмазных порошков (сейчас их производят миллиардами карат в год), а в 1970-х с его помощью научились изготавливать и ювелирные камни массой до 1 карата, хотя и весьма среднего качества.

Две основные технологии промышленного получения синтетических алмазов — это HPHT и CVD. Существует еще ряд экзотических методик, таких как синтез нанокристаллов алмаза из графита при взрыве или экспериментальный метод получения микронных алмазов из суспензии частиц графита в органических растворителях под воздействием ультразвуковой кавитации.

Обходной путь

С 1960-х годов в мире идет разработка еще одного метода синтеза алмазов — CVD (Chemical Vapor Deposition, осаждение из газовой фазы). В нем алмазы осаждаются на подогреваемую подложку из углеводородного газа, который ионизируется с помощью СВЧ-излучения или разогревается до высокой температуры. Именно на этот метод синтеза в начале 2000-х стали возлагать большие надежды и небольшие стартапы, и крупные компании типа Element Six, входящей в группу De Beers.

До последнего времени метод HPHT оставался сильно недооцененным. «Когда мы несколько лет назад покупали оборудование, нам все в одни голос говорили, что промышленные прессы пригодны разве что для синтеза алмазных порошков», — говорит Николай Хихинашвили. Все ресурсы выделялись на разработку CVD, а технология HPHT считалась нишевой, никто из специалистов не верил, что с ее помощью можно выращивать достаточно крупные кристаллы. Однако, по словам Николая, специалистам компании удалось разработать собственную технологию синтеза, которая буквально произвела в отрасли эффект разорвавшейся бомбы. Несколько лет назад в отчете одной из геммологических лабораторий так и было написано: «Вес данного бриллианта составляет 2,30 карата! Подобная величина бриллианта еще до недавнего времени была гарантом его природного происхождения».

Огранка алмазов для получения сверкающих бриллиантов — процесс долгий и не слишком впечатляющий для непосвященного человека. И выращенные, и натуральные алмазы обрабатываются совершенно одинаковым образом.

Лучшие друзья девушек

«Мы, конечно, не единственные, кто выращивает алмазы крупнее 5−6 карат, — объясняет Николай. — Но все остальные подчиняются принципу «два из трех»: крупные, качественные, коммерчески выгодные. Мы первые, кто научился получать крупные кристаллы алмаза высокого качества по приемлемой стоимости. На 32 прессах мы можем выращивать около 3000 карат в месяц, и это камни очень высокого качества — алмазы цвета D, E, F и чистоты от чистейших IF до SI, в основном типа II. 80% нашей продукции — это ювелирные алмазы массой от 0,5 до 1,5 карата, хотя мы можем вырастить под заказ алмаз любого размера». В качестве доказательства Николай протягивает мне кристалл размером с 10-рублевую монету: «Вот это, например, 28 карат. Если огранить его, получится бриллиант карат в 15».

В начале 2000-х мировой алмазный монополист, компания De Beers, была сильно обеспокоена грядущим выходом на ювелирный рынок синтетических алмазов, опасаясь, что это может подорвать бизнес. Но время показало, что бояться нечего — синтетические алмазы занимают очень малую долю ювелирного рынка. К тому же за это время были разработаны методы исследований, которые позволяют достаточно уверенно идентифицировать выращенные алмазы. Признаками синтеза являются включения металла, в цветных алмазах можно рассмотреть секторы роста, к тому же HPHT, CVD и натуральные природные алмазы в УФ-лучах имеют разный характер люминесценции.

В зависимости от содержания азота алмазы относят к одному из двух основных типов. Алмазы типа I содержат до 0,2% азота, атомы которого расположены в узлах кристаллической решетки группами (Ia) или по одиночке (Ib). Тип I преобладает среди природных алмазов (98%). Как правило, такие камни редко бывают бесцветными. Алмазы типа IIa практически не содержат азота (менее 0,001%), среди природных камней их всего 1,8%. Еще реже (0,2%) встречаются безазотные алмазы с примесью бора (IIb). Атомы бора в узлах кристаллической решетки обуславливают их электропроводность и придают алмазам голубоватый оттенок.

«Как относятся потребители к выращенным алмазам? Хорошо, — говорит Николай, — особенно современная молодежь. Для них важно, что эти алмазы бесконфликтны и созданы людьми с помощью высоких технологий без вмешательства в природу. Ну и цена примерно вдвое ниже. Конечно, в сертификате написано, что камни выращенные, но ведь носят-то кольцо с бриллиантом, а не сертификат! А по физическим и химическим свойствам наши алмазы идентичны природным».

Пока что большую часть прибыли дает изготовление алмазов для ювелирного рынка. Однако, скорее всего, в ближайшие годы возникнет огромный спрос на выращенные алмазы и алмазные пластины для специальной оптики, микроэлектроники и других высокотехнологичных промышленных применений.

От украшений к промышленности

Ювелирные алмазы — это прибыльная часть бизнеса NDT, но завтрашний день принадлежит другому направлению. Технический директор компании NDT Александр Колядин любит говорить: «Если из алмаза уже ничего больше нельзя изготовить, сделай бриллиант». На самом деле наиболее перспективный рынок для крупных высококачественных синтетических алмазов — это промышленность. «Ни один природный алмаз не годится для использования в специальной оптике или электронике, — говорит Александр Колядин. — В них слишком много дефектов. А пластины, вырезанные из наших алмазов, имеют почти идеальную кристаллическую решетку. Некоторые исследовательские организации, которым мы предоставляем наши образцы для изучения, с трудом могут поверить в измеренные параметры — настолько они идеальны. И не просто отдельные образцы — мы можем уверенно обеспечить повторяемость характеристик, что для промышленности жизненно важно. Алмазы — это теплоотводы, это окна для специальной оптики и для синхротронов, и, конечно, силовая микроэлектроника, над созданием которой сейчас работают во всем мире».

«Промышленное направление пока составляет 20% нашего производства, но года через три мы планируем довести его до 50%, тем более что спрос быстро растет. Сейчас мы в основном делаем пластины 4 х 4 и 5 х 5 мм, вырезали по заказу несколько 7 х 7 и 8 х 8 мм и даже 10 х 10 мм, но это пока не массовое производство. Наша следующая цель, — говорит Николай Хихинашвили, — это перейти к изготовлению дюймовых алмазных пластин. Это тот минимум, который очень востребован в массовой электронной и оптической промышленности. Для получения таких пластин нужно вырастить кристалл алмаза массой в сто карат. Это наш план на ближайшее будущее». «На десятилетие?» — уточняю я. Николай с огромным удивлением смотрит на меня: «Десятилетие? Мы собираемся сделать это до конца года».

Закладка Соли, кристаллы Талдыкорган – Telegraph

Закладка Соли, кристаллы Талдыкорган

______________

Наши контакты (Telegram):

>>>НАПИСАТЬ ОПЕРАТОРУ В ТЕЛЕГРАМ (ЖМИ СЮДА)<<<

_______________

ВНИМАНИЕ !!! ВАЖНО !!!

В Телеграм переходить только по ССЫЛКЕ что ВЫШЕ, в поиске НАС НЕТ там только фейки !!!

Чтобы телеграм открылся он у вас должен быть установлен!

_______________

Самые нелепые адреса закладок-веществ. Скопировано из сообщества ‘Быстрый и медленный’. Не для кого не секрет я думаю как в наше время распространяют наркотики С помощью icq, путём закладок. Представляю вашему вниманию самые нелепые адреса полученные от таких барыг) Все адреса реальные)). — Бежевая шестёрка во дворе дома (адрес) засунул под задний номер.

Выращивание кристаллов сегодня возможно в домашних условиях. Создать собственный кристалл способен любой человек, используя такие простые ингредиенты, как соль, лимонная кислота, сахар, сода. Большинство кристаллов используются в декоративных целях, а красивые камешки из сахара можно подавать вместо рафинада. Содержание 1. Что нужно для выращивания кристаллов в домашних условиях? Как самостоятельно вырастить кристаллы из обычной поваренной соли и воды? Как создать кристалл из лимонной кислоты 4. Инструкция по выращиванию сладких кристаллов из сахара 5. Из медного купороса 6. Красивые и цветные кристаллы 7. Идея для бизнеса: как выращивать кристаллы рубина, сапфира и других искусственных камней? Видео по теме статьи 9. Комментарии посетителей по теме статьи Что нужно для выращивания кристаллов в домашних условиях? Для выращивания кристалла потребуется от 1 до 7 месяцев в зависимости от желаемых габаритов. Прежде чем начинать его изготовление, необходимо позаботиться о создании подходящих условий. В помещении не должно быть влажности и значительных перепадов температур. Также надо подготовить инвентарь для создания раствора:. Для изготовления камня понадобятся вода и ингредиенты, указанные в избранном рецепте. Можно воспользоваться готовым набором для производства камней, который есть в продаже. Во время процесса создания камня необходимо надеть резиновые перчатки, головной убор платок, медицинский чепчик. Соблюдение этих мер предотвратит попадание волос в жидкость и убережет руки от воздействия концентрата. При воздействии раствора на воспаленную или пораненную кожу возникают болевые ощущения и состояние кожных покровов усугубится. Как с помощью соли вырастить кристалл? Кристаллы получают как из поваренной соли, так и из морской. Многие предпочитают последний вариант, т. Уже через месяц магический кристаллик увеличится до размера боба. По истечении 3-х месяцев его диаметр достигнет 3,5 см. Далее солевой камень будет продолжать рост. За процессом выращивания кристалла удобно наблюдать, если он находится в прозрачной посуде. Когда он увеличится до нужного размера, кристалл медленно извлекают и обтирают салфеткой. Чтобы придать своему камешку прочности, следует покрыть его нецветным маникюрным лаком. Метод изготовления камня из лимонной кислоты требует большего количества времени и усилий. Температура жидкости должна оставаться прежней, поэтому раствор в процессе приготовления необходимо подогревать. С этой целью применяют емкость с горячей водой, опуская в нее посуду с раствором и контролируя нагревание жидкости посредством градусника. Лимонную кислоту нужно периодически подсыпать в жидкость на протяжении недели, пока она прекратит растворяться. Консистенция напоминает кисель, а на дне посуды осядут мелкие кристаллики. Полученную смесь надо слить в банку через фильтровальную бумагу. Один из осевших на дно кристалликов необходимо обхватить ниткой либо леской и поместить в жидкость. По прошествии 12 дней кристалл достигнет около 11 см в диаметре. Его можно осторожно извлечь и покрыть прозрачным маникюрным лаком. Если вы планируете вырастить свой камень большего размера, оставьте его в емкости для продолжения роста. Выращивание кристалла из лимонной кислоты представлено в видео. Кристаллы из сахара съедобны. Для приготовления лакомства понадобятся 5 стаканов сахара, 2 стакана воды, по несколько капель пищевых красителей по желанию , деревянные палочки, бумажные салфетки. Салфетки будут служить не только креплением для палочек, но и защитой сиропа от пыли и посторонних веществ. Сахарный раствор нужно выдержать около 14 дней, после чего можно извлекать домашние кристаллы и угощать родных и гостей. Если планируется давать лакомство детям, лучше не добавлять красители или использовать вместо них натуральные соки фруктов и ягод. Волшебные кристаллы синего цвета можно изготовить дома из медного купороса. Для изготовления искусственных камней понадобятся дистилированная вода и сульфат меди, который продается в магазине для огородников. Важно, чтобы медный порошок был однородный по консистенции, имел ровный синий цвет без каких-либо вкраплений. Перед началом выращивания надо приготовить раствор из г купороса и горячей воды. Жидкость важно вливать постепенно, осторожно размешивая раствор. Должна получиться яркая жидкость, в которой сульфат меди больше не сможет растворяться. Полученную смесь нужно остудить, процедить и поместить в холодное место. На следующие сутки на дне обнаружатся кристаллики. Необходимо отобрать самый крупный, обвязать его ниточкой и подвесить, погрузив в раствор. Банку нужно покрыть бумагой и выращивать камень несколько недель. Кристалл из медного купороса медленно извлекают, обмывают в холодной воде, высушивают и покрывают прозрачным маникюрным лаком см. Существуют наборы для выращивания кристаллов на основе медного купороса. Как вырастить красивый кристалл? Для этого необходимо использовать алюминиевые квасцы. Это вещество реализуется через аптеки и продается по низкой цене. Квасцы 6 ст. После этого смесь нужно оставить на несколько суток. В это время нельзя встряхивать банку или перемешивать раствор: жидкость должна находиться в покое. Спустя неделю на дне банки образуются кристаллики. Нужно отобрать наиболее крупный, сделать в нем отверстие и подвесить на ниточке. Кристаллик помещают в процеженный раствор, а емкость накрывают плотной бумагой. Через 2 недели камень красивой формы вырастет в несколько раз. Он выглядит весьма привлекательно и имеет ровные грани. Для изготовления цветных кристаллов можно использовать не только пищевые красители и медный купорос. Чтобы создать красный камень, понадобится вещество под названием гексацианоферрат III красная кровяная соль. Для изготовления единичного камня нужно взять кристаллик поваренной соли, повешенный на ниточке, и отправить его в раствор. Чтобы вырастить сад из кристаллов-рубинов, надо положить в емкость гранитный камень. Созревание красного кристалла занимает около месяца. Когда его верхушка покажется над поверхностью воды, камешек извлекают. Изготовление камней может стать неплохой идеей для бизнеса. Кристаллы не являются драгоценными, поэтому соответстующей лицензии не понадобится. Для массового выращивания искусственных кристаллов нужен специальный аппарат, с помощью которого можно изготовить прочные камни различных цветов. Аппарат Вернейля, названный в честь своего изобретателя, поможет в выращивании кристаллов рубина, сапфира, изумруда, топаза, бриллианта до 30 каратов за считанные часы. Чтобы вырастить кристаллы различных оттенков, необходимо подбирать вид и состав солей — это приходит с опытом. Полученные камни отличаются прозрачностью, красивыми переливами. Они хорошо поддаются шлифовке и огранке. Аппарат для выращивания кристаллов состоит из:. Бизнес по изготовлению самоцветов, в том числе рубинов, весьма прибыльный. Для производства рубина в 30 карат понадобится всего 3 часа времени, 9 кВт электроэнергии, 0,2 г окиси хрома и 6 г оксида алюминия. За пару месяцев работы можно окупить стартовые затраты на аппарат 36 тыс. Арендовать помещение необязательно, ведь выращивать кристаллы возможно в домашних условиях. Важно найти постоянных покупателей, определить для себя рынок сбыта. Продавать свою продукцию можно ювелирным компаниям, специализированным магазинам и частным заказчикам. Сколько единиц товара нужно производить в сутки, предприниматель рассчитает после наработки клиентской базы. Надо попробовать! Бизнес-идея привлекла, но, думаю, сложновато будет найти покупателей на это добро. А вот сладкие кристаллы — это тема. Обязательно приготовлю их дома. Как интересно! Думаю, моей дочери понравится выращивать кристаллы, ведь она обожает всякие цветные стекляшки и камушки. На самом деле, в интернет-магазинах продается большое количество наборов для выращивания кристаллов дома. Думаю, остановлюсь на одном из них. Сохранить моё имя, email и адрес сайта в этом браузере для последующих моих комментариев. Комментарии посетителей по теме статьи. Такие кристаллы возможно изготовить своими руками даже ребенку. В детских магазинах реализуют наборы для выращивания искусственных камней различных цветов. Чтобы получить волшебный цветной кристалл из сахара, соли или иных компонентов, можно воспользоваться цветным маникюрным лаком. Также в раствор добавляют красители для пасхальных яиц. Оцените статью:. Вам также может быть интересно. Интересное 1. Искусственные 1. Прочие 1. Драгоценные 1. Поделочные 1. Интересное 4. Добавить комментарий Отменить ответ. Older Posts. Политика конфиденциальности Обратная связь.

Бошки без кидалова Орск

Купить Бошки через телеграмм в Зеленодольске

Все цены на Закладку соль — подборка свежих объявлений с фото и видео. Посмотрите все варианты!  Закладку соли — 73 предложений. Плов узбекский с говядиной БАРС г. Плов узбекский с говядиной БАРС Жестяная банка с ключом. Нетто: г. Упаковка: 36 шт. Срок хранения: 2 года при t = 0 + 25*С. ГОСТ: ТУ, Производитель: ООО “БАРС”, Калининградская обл, Россия. Состав: Крупа рисовая, говядина, сердце го Москва 74 Лавторг Продукт.

МЕТИЛФЕНИДАТ Бухара

Пробники АМФА Чебоксары

Вся правда о синтетическом наркотике ‘скорость соль в кристаллах’ он же ‘соль для ванн’. Термин ‘соли для ванн’ относится к коммерчески доступным продуктам, которые имеют в составе своего состава законный стимулятор, называемый 3, 4-Метилендиоксипировалерон или MDPV (иногда другой синтетический стимулятор вызвал Мефедрон и более менее обыкновенно синтетический стимулятор вызвал Метилоне). Эти синтетические стимуляторы в классе лекарства известны как синтетические катиноны. Как заявлено раньше, МДПВ законный стимулятор, который имеет химическое название метилендиок.

Где купить Марихуана Ижевск

Недорого купить Метадон Волгодонск

Во многих странах соль официально запрещена законодательством, однако, есть и такие государства, где подобный наркотик имеется в свободной продаже. Распространители продают соли в виде подкормки для комнатных растений либо в качестве морской соли для ванн. Именно благодаря подобной хитрости эти опасные для здоровья вещества проникают на свободный рынок и губят миллионы жизней.

Купить закладку Кокаина через телеграмм Пятигорск

Как купить Мет, метамфа через интернет Балаково

Работа и презентация «Выращивание кристаллов в домашних условиях»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРОЕКТНАЯ  РАБОТА

на тему:

«Выращивание кристаллов в домашних условиях»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила ученица 5 класса

Рыжова Яна

Руководитель: Мурушкина М.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с. Некрасово, 2021 г.

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………….	3
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ………………………………………………….	5
1 Теория кристаллов………………………………………………………..	5
1.1 Что такое кристалл?……………………………………………………………………..	5
1.2 Происхождение слова «кристалл»…………………………………….	5
1.3 Структура кристалла……………………………………………………	6
2 Образование кристаллов…………………………………………………	7
2.1 Образование кристаллов в природе……………………………………	7
2.2 Выращивание кристаллов в промышленности……………………….	8
3 Основные свойства кристаллов………………………………………….	10
4 История появления соли и сахара……………………………………….	13
4.1 Поваренная соль «Белое золото»………………………………………	13
4.2 Сладкие кристаллы (сахар)…………………………………………….	14
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ……………………………………………………	16
Опыт № 1……………………………………………………………………	16
Опыт № 2……………………………………………………………………	19
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………..	21
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ…………………………..	23

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Всегда ли мы внимательно смотрим под ноги? Не только для того, чтобы не споткнуться, не упасть. А для того, еще, чтобы найти, поднять и рассмотреть чудеса окружающей нас природы. Однажды зимой, во время прогулки, я задумалась «Почему снег хрустит под ногами». И выяснила, что снег это множество снежинок, а снежинки – это кристаллы замерзшей воды.

Кристаллы – везде. Они окружают нас повсюду. Все мы любовались и восхищаемся до сих пор снежинками, песчинками, узорами мороза на стекле, инеем на голых зимних ветках деревьев. В земле иногда находят камни такой формы, как будто их кто-то тщательно выпиливал, шлифовал, полировал. Правильность и совершенство формы этих камней, безукоризненная поверхность – поражают. Трудно поверить, что такие многогранники образовались сами без помощи человека. Вот эти-то камни с природной, то есть не сделанной руками человека, правильной, многогранной формой и называются кристаллами.

Твердые тела, из которых строят здания, делают машины, вещества, которые мы употребляем в быту,- почти все они относятся к кристаллам. Приборы, в которых главной частью является тот или иной кристалл, проникли всюду — от космического корабля до домашней кухни.

Древние складывали о кристаллах легенды. Они верили, что хрусталь, например, образуется изо льда, а алмаз – из хрусталя. Кристаллы наделялись множеством таинственных свойств: они могли исцелять от болезней, защищать от яда, и даже влиять на судьбу человека…

         Многие кристаллы идеально чисты и прозрачны, как вода. Недаром существуют выражения: «прозрачный, как кристалл», «кристально чистый». Слово «кристалл» происходит от греческого «кристаллос», то есть «лед». Полагали, что лед, находясь длительное время в горах, на сильном морозе, окаменевает и теряет способность таять.

 

Актуальность работы: работа интересная и познавательная. Всегда интересно наблюдать за процессами природы. Кристаллы играли, играют, и будут играть немаловажную роль в жизни человека. Они обладают оптическими и механическими свойствами, поэтому первые линзы изготавливались из них. Кристаллы до сих пор применяются для изготовления призм и линз оптических приборов. Кристаллы сыграли важную роль во многих технических новинках XX века и играют роль в XXI веке.

Кроме того, кристаллы можно выращивать из раствора. Это удивительное свойство кристаллических тел! (на данный момент для меня это один из способов познать на собственном опыте часть науки).

Кристаллы  так хороши собой, что могу ими любоваться часами. Известно, что многие ученые, начинали свои первые опыты с выращивания кристаллов, пытались понять, как они образуются.

В своей работе мне бы хотелось рассмотреть окружающий мир как «царство кристаллов»,  описать формы кристаллов, вырастить кристаллы у себя дома.

 

Цель работы: расширить знания по теме «Кристаллические тела». Изучить теорию методов выращивания кристаллов из растворов, вырастить кристаллы в домашних условиях.

 

Задачи исследования:

1.     Проанализировать текстовый и иллюстрационный материал по данной теме.

2.     Изучить условия образования кристаллов, их формы, цвета.

3.     Выполнить опытно-экспериментальную работу по изученным методикам.

4.     Проанализировать полученные результаты.

 

Возникло еще много проблемных вопросов:

— что такое кристаллы?

— возможно ли вырастить кристаллы в домашних условиях

 

Методы исследования:

1.     Накопление теоретического материала.

2.     Проведение опытно-экспериментальной деятельности с целью получения кристаллов из поваренной соли и сахара.

3.     Анализ полученных результатов исследования.

 

Объектом исследования являются кристаллы.

 

Предметом исследования – процесс кристаллизации.

 

Гипотеза исследования: можно вырастить кристалл без применения специальной техники; кристалл растет постепенно.

 

Практическое значение исследования состоит в  том, чтобы находить интересное и необычное рядом, в том, что доступно для наблюдения и изучения, не требует особых затрат. Например, соль и сахар, которые есть на каждом столе, в каждом доме, известные и знакомые, непознанные и таинственные!

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

1 Теория кристаллов

 

1.1   Что такое кристалл?

 

Кристалл – это твердое состояние вещества. Он имеет определенную форму и определенное количество граней вследствие расположения своих атомов. Все кристаллы одного вещества имеют одинаковую форму, хоть и могут отличаться размерами.

В природе существуют сотни веществ, образующих кристаллы. Вода – одно из самых распространенных из них. Замерзающая вода превращается в кристаллы льда или снежинки.

Вы, конечно, обращали внимание на бесконечное разнообразие снежинок. Еще в 17 веке знаменитый астроном Иоганн Кеплер написал трактат «О шестиугольных снежинках», а позже были изданы альбомы, в которых представлены коллекции увеличенных фотографий тысяч снежинок, причем ни одна из них не повторяет другую.

 

 Разнообразие снежинок.

 

Кристаллы – вещества, в которых мельчайшие частицы (атомы, ионы или молекулы) «упакованы» в определенном порядке. В результате при росте кристаллов на их поверхности самопроизвольно возникают плоские грани, а сами кристаллы принимают разнообразную геометрическую форму.

 

1.2   Происхождение слова «кристалл»

 

Слово «кристалл» звучит почти одинаково во всех европейских языках. Много веков назад среди вечных снегов в Альпах, на территории современной Швейцарии, нашли очень красивые, совершенно бесцветные кристаллы, очень напоминающие чистый лед. Древние натуралисты так их и назвали – «кристаллос», по-гречески – лед; это слово происходит от греческого «криос» – холод, мороз. Полагали, что лед, находясь длительное время в горах, на сильном морозе, окаменевает и теряет способность таять. Один из самых авторитетных античных философов Аристотель писал, что «кристаллос рождается из воды, когда она полностью утрачивает теплоту». Римский поэт Клавдиан в 390 году то же самое описал стихами:

 

Ярой альпийской зимой лед превращается в камень.
Солнце не в силах затем камень такой растопить.

 

Аналогичный вывод сделали в древности в Китае и Японии – лед и горный хрусталь обозначали там одним и тем же словом. И даже в 19 в. поэты нередко соединяли воедино эти образы:

 

Едва прозрачный лед, над озером тускнея,
Кристаллом покрывал недвижные струи.

 

А.С.Пушкин. К Овидию

 

1.3 Структура кристалла

 

Кристаллы – это твердые тела, атомы или молекулы которых занимают определенные, упорядоченные положения в пространстве. Поэтому кристаллы имеют плоские грани. Например, крупинка обычной поваренной соли имеет плоские грани, составляющие между собой прямые углы. Это можно заметить, рассматривая соль с помощью лупы. А как геометрически правильна форма снежинки! В ней также отражена геометрическая правильность внутреннего строения кристаллического тела – льда.

Не все кристаллы одинаковы. Существуют монокристаллы и поликристаллы. Твердое тело, состоящее из большого числа маленьких кристаллов, называют поликристаллическим. Одиночные кристаллы называются монокристаллами.

Соблюдая большие предосторожности, можно вырастить металлический кристалл больших размеров – монокристалл. В обычных условиях поликристаллическое тело образуется в результате того, что начавшийся рост многих кристаллов продолжается до тех пор, пока они не приходят в соприкосновение друг с другом, образуя единое тело.

К поликристаллам относятся не только металлы. Кусок сахара, например, тоже имеет поликристаллическую структуру. Большинство кристаллических тел – поликристаллы, так как состоят из множества сросшихся кристаллов. Одиночные кристаллы — монокристаллы, так как имеют правильную геометрическую форму, и их свойства различны по разным направлениям.

Кристаллы образуются при охлаждении расплавов или насыщенных растворов (с понижением температуры растворимость обычно уменьшается и при испарении растворителя). Иногда кристаллы образуются непосредственно при охлаждении паров (снег) или на холодных поверхностях (сублимация). Кристаллы растут с ограниченной скоростью, так как частицы вещества отлагаются, образуя грани.

 

 

2 Образование кристаллов

 

2.1 Образование кристаллов в природе

 

Минеральные кристаллы образуются в ходе определенных породообразующих процессов. Огромные количества горячих и расплавленных горных пород глубоко под землей в действительности представляют из себя растворы минералов. Когда массы этих жидких или расплавленных горных пород выталкиваются к поверхности земли, они начинают остывать.

Они охлаждаются очень медленно. Минералы превращаются в кристаллы, когда переходят из состояния горячей жидкости в холодную твердую форму. Например, горный гранит содержит кристаллы таких минералов, как кварц, полевой шпат и слюда. Миллионы лет тому назад гранит был расплавленной массой минералов в жидком состоянии. В настоящее время в земной коре имеются массы расплавленных горных пород, которые медленно охлаждаются и образуют кристаллы различных видов.

Природа продолжает преподносить нам сюрпризы, создавая все новые чудеса. Совсем недавно, в 2000 году, в мексиканской пустыне Чихуахуа была открыта необычная пещера, где находятся самые большие природные кристаллы, которые когда-либо создавала природа. Мегакристаллы селенита были сформированы гидротермальными жидкостями, исходящими от пещер, расположенных ниже.

 

 Пещера кристаллов

 

Селенит – разновидность гипса, отличающаяся характерным параллельно-волокнистым строением. Свое название селенит получил за красивые желтовато-серебристые лунные переливы на его поверхности (в Древней Греции Селеной называли богиню Луны).

В горе Найса на глубине 300 метров, в рабочей шахте, где велась добыча цинка, серебра и свинца, шахтеры совершенно случайно обнаружили пустоты, в которых их взору открылись огромные кристаллы селенита. Эти невероятно красивые образования, созданные природой, образуют три полости, которые получили поэтические названия «Глаз Королевы», «Пещера Парусов» и «Стеклянная пещера».

Это самые большие из известных на сегодня природных кристаллов – полупрозрачные лучи неимоверной длины до 15 метров, диаметром 1,2 метра, весом не менее 55 тон каждый – волшебно-причудливым образом переплетены между собой и создают в пещере неимоверной красоты пейзаж. Но полюбоваться этой красотой непросто. Попасть в пещеру без специального обмундирования и оборудования невозможно без риска для жизни. Температура воздуха там составляет около 50 градусов Цельсия, а влажность – практически 100%! Даже в специальном костюме находиться в этих пещерах можно не очень долго – около часа.

Но не только это мешает спелеологам в путешествии по пещере гигантских кристаллов. Нагромождения кристаллов так причудливо сплетены, что порой между ними нельзя пройти человеку, но разрушать эту красоту у ученых и исследователей рука не поднимается.

Исследователи уверены, что подобных пещер в мексиканской пустыне еще несколько, и они ждут своих первооткрывателей!

2.2 Выращивание кристаллов в промышленности

 

Начиная с XIX века появились технологии выращивания искусственных кристаллов. Некоторые из этих ювелирных камней настолько совершенны, что их крайне сложно отличить от натуральных. Синтетические кристаллы востребованы в промышленности и на рынке ювелирных изделий.

Первые успешные попытки синтеза драгоценных камней приходятся на конец XIX века. В 1877 году Эдмон Фреми и Шарль Фейль получили кристаллы рубина.

В 1902 году Огюст Вернейль смог синтезировать рубины методом плавления в пламени, положив начало промышленному синтезу ювелирных камней. Данный метод, с некоторыми изменениями, до сих пор остается одним из самых распространенных способов выращивания кристаллов ювелирного качества.

 

Схема аппарата Вернейля

и монокристалл корунда, полученный этим методом.

 

Порошковая шихта, состоящая из оксида алюминия с добавлением 2% оксида хрома, помещается в печь. Под ударами молотка шихта попадает вниз, контактирует с кислородом и водородом, достигая в пламени температуры 2000^оС. Капли расплавленного материала падают на стержень, на котором образуется шарик кристалла, медленно приобретающий грушевидную форму.

Особое место среди кристаллов занимают драгоценные камни, которые с древнейших времен привлекают внимание человека. Люди научились получать искусственно очень многие драгоценные камни. Например, подшипники для часов и других точных приборов уже давно делают из искусственных рубинов. Получают искусственно и прекрасные кристаллы, которые в природе вообще не существуют. Например, фианиты – их название происходит от сокращения ФИАН – Физический институт Академии наук, где они впервые были получены. Фианиты – искусственные кристаллы, которые внешне очень похожи на бриллианты.

 

Фианит

 

Исследователи из США сумели вырастить огромные кристаллы пирофосфата калия. Самый крупный из кристаллов весит 318 килограмм. Он рос в большом баке, где при температуре 65 градусов Цельсия испарялся раствор пирофосфата калия. Молекулы отлагались на затравке размером меньше наперстка, и через 52 дня вырос прозрачный гигант почти без дефектов.

Кристаллы будут использоваться для сооружения сверхмощных лазеров.

 

3 Основные свойства кристаллов

 

Температура плавления.

Плавление – это переход вещества из твёрдого состояния в жидкое.

Процесс плавления любого кристалла происходит при постоянной температуре, называемой температурой плавления. Например, если взять кристалл льда и положить его в тёплое место, то он растает – расплавится. В процессе плавления температура не повысилась. То же самое можно было бы установить и для любого другого кристалла.

 

Симметрия.

Идеальные формы кристаллов симметричны. По выражению известного русского кристаллографа Е. С. Фёдорова (1853-1919), «кристаллы блещут симметрией».

В кристаллах можно найти различные элементы симметрии: ось симметрии, плоскость симметрии, центр симметрии.

У кристаллов медного купороса имеется лишь центр симметрии, других элементов симметрии у них нет.

Из этого небольшого обзора симметрий различных кристаллов можно

сделать вывод, что различные кристаллы обладают разной симметрией.

 

 

Закон постоянства углов – основной закон кристаллографии.

В кристаллах одного вещества углы между соответственными гранями всегда одинаковы – так звучит закон постоянства углов.

Что же понимают под соответственными гранями?

В геометрии грани (плоские многоугольники) считаются равными, если они при наложении совпадают всеми своими точками. В кристаллографии равенство граней означает совершенно иное. Грани могут отличаться межу собой по форме и всё-таки считаться равными, если они обладают одинаковыми физическими и химическими свойствами. Установить равенство граней в кристаллографическом смысле удаётся иногда путём внешнего их осмотра. В сомнительных случаях производят травление поверхности кристалла кислотой. На равных гранях рисунок, полученный при травлении, будет одинаковым.

На рисунке одинаковой штриховкой показаны равные (одинаковые) грани.

 

 

 

Все кристаллы имеют кристаллическую решётку.

Взаимодействие частиц в кристалле приводит к тому, что частицы устанавливаются только в определённых положениях, где силы, действующие на них, оказываются скомпенсированными, а потенциальная энергия их взаимодействия становится наименьшей. Такое строение и называют кристаллической решёткой, а положения, в которых могут располагаться частицы, — узлами кристаллической решётки.

 

 

 

 

 

Чтобы понять, например, орнамент, надо всего лишь найти закономерность построения и рисунок, который часто повторяется. Аналогично, чтобы представить строение кристалла, достаточно знать строение элементарной ячейки.

Элементарная ячейка – это совокупность минимального числа частиц, регулярно повторяющаяся внутри кристалла. На рисунке показаны элементарные ячейки алмаза, графита, α-железа, β-железа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полиморфизм.

Полиморфизм – свойство вещества иметь две (или несколько) различные кристаллические структуры. Ярким примером такого вещества является углерод. Вот вещества, которые представляют собой углерод в чистом виде:

 

 

 

 

 

 

 

Сажа, или копоть, — мягкий чёрный порошок, собирающийся на внешней поверхности кастрюль и сковородок, помещаемых в пламя, или в печной трубе; выбрасываемый из заводских труб чёрными клубами дым.

Уголь древесный или каменный – является одним из основных видов топлива.

Графит – мягкий стерженёк карандаша, оставляющий след на бумаге.

Алмаз – самый дорогой и самый красивый из драгоценных камней. Граненый алмаз называют бриллиантом.

 

 

4 История появления соли и сахара

 

4.1 Поваренная соль «Белое золото»

 

Поваренная соль, на самом деле, имеет несколько названий, если рассматривать ее со стороны химии. Поваренная соль – это та же самая каменная соль, которая является осадочной породой такого минерала, как галит. Но вряд ли кто знает о таком, потому что использование данного термина присуще исключительно геологам, а не простым людям, как мы.

Поваренная соль, конечно, была открыта не ими, геологами, а обычными людьми, причем древними. Тогда ей дали название «белое золото», ведь свойства ее были действительно ценными, каковыми остаются и по сегодняшний день.

Первые главные из физических свойств поваренной соли – это ее солоноватый вкус (при полнейшем отсутствии какого-либо запаха у нее) и характерный прозрачный или белый оттенок; также она имеет слабый стеклянный блеск.

Откуда же соль брали и берут?

В глубокой древности соль добывалась сжиганием некоторых растений в кострах; образовывавшуюся золу использовали в качестве приправы. Для повышения выхода соли их дополнительно обливали солёной морской водой.

Самые древние солеварни на территории Европы и Передней Азии найдены в ходе раскопок на черноморском побережье Болгарии. Данное поселение с середины VI тысячелетия до н. э. представляло собой крупный центр производства поваренной соли; при этом вода из местного соляного источника выпаривалась в массивных глинобитных печах куполообразной формы. К концу V тысячелетия до н. э. производство соли достигло здесь промышленных масштабов, увеличившись до 4—5 тонн.

Не менее двух тысяч лет назад добыча соли стала вестись также выпариванием морской воды. Этот способ вначале появился в странах с сухим и жарким климатом, где испарение воды происходило естественным путём; по мере его распространения воду стали подогревать искусственно. В северных районах, в частности на берегах Белого моря, способ был усовершенствован: пресная вода замерзает раньше солёной, а концентрация соли в оставшемся растворе соответственно увеличивается. Таким образом из морской воды одновременно получали пресную и концентрированный рассол, который затем вываривали с меньшими энергетическими затратами.

Также соль добывается промышленной очисткой добытого из залежей галита (каменной соли), располагающихся на месте высохших морей.

 

 

4.2 Сладкие кристаллы (сахар)

 

Са́хар — бытовое название сахарозы. Сахар (сахарный песок, рафинад) является важным пищевым продуктом. Обычный сахар (сахароза) относится к углеводам, которые считаются ценными питательными веществами, обеспечивающими организм необходимой энергией. Поступая в пищеварительный тракт сахароза расщепляется на глюкозу, которая обеспечивает более половины энергетических затрат организма. Глюкоза обладает способностью поддерживать барьерную функцию печени против токсических веществ благодаря участию в образовании в печени так называемых парных серных и глюкуроновых кислот. Вот почему приём сахара внутрь или введение глюкозы в вену рекомендуется при некоторых заболеваниях печени, отравлениях.

Родина сахара — Индия. Европе сахар был известен ещё во времена римлян. Коричневые сахарные крупицы приготавливали из сока сахарного тростника и ввозили в Европу из Индии.

История сахара в России начинается примерно с 11-12 веков. Когда сахар впервые завезли, пробовать его могли только князь и его приближённые. Первая в России «сахарная палата» была открыта Петром I в начале 18 века, и сырьё для сахара ввозилось из-за границы. В 1809 году стало налаживаться производство сахара из отечественного сырья — сахарной свёклы.

Коричневый сахар — это тростниковый нерафинированный сахар. Он  состоит из кристаллов сахара, покрытых тростниковой мелассой с естественным ароматом и цветом. Производится увариванием сахарного сиропа по специальной технологии. Существует большое количество разновидностей коричневого сахара, которые различаются между собой главным образом по количеству содержащейся патоки мелассы. Тёмный тростниковый сахар имеет более интенсивный цвет и более сильный аромат патоки, чем светлый. Иногда коричневый сахар называют «чайный» или «кофейный». Производителями коричневый сахар позиционируется как элитный экологически чистый деликатесный продукт. В то время как диетологи отмечают, что неочищенный сахар может содержать нежелательные примеси и имеет большую калорийность.

В 1747 году Андреас Марграф опубликовал в мемуарах Берлинской академии наук свои наблюдения о возможности извлекать сахар из корнеплодов свекловицы и указал даже порядок работы, который в существенных чертах сохранился и до настоящего времени. В России первый завод для добывания свекловичного сока основан генерал-майором Бланкенигелем в 1802 году в Тульской губернии, затем сахарный завод был устроен Иваном Акимовичем Мальцовым в 1809 году, дальнейшее развитие русского свеклосахарного производства многим обязано семье графов Бобринских. В 1897 году в России работали 236 заводов, производительность которых составляла до 45 млн пудов в год.

Кленовый сахар — традиционный сахар в восточных провинциях Канады, добываемый из сока сахарного клёна, для чего стволы в феврале и в марте просверливают, и тогда из отверстий начинает вытекать сок, содержащий до 3 % сахара. Течение сока продолжается несколько недель, так что из каждого дерева его получается большое количество. Сок выпаривают, получают «кленовый сироп», а затем из сиропа добывают сахар. Он употребляется местным населением вместо обыкновенного тростникового сахара.

Пальмовый сахар или ягре — добывается в Южной и Юго-Восточной Азии, на Молуккских островах и многих островах Индийского океана из сладкого сока, вытекающего в большом количестве из надрезов на молодых цветочных початках различных видов пальм. В Индии, на Мальдивских и Молуккских островах, на Шри-Ланке его получают, главным образом, из сока кокосовой пальмы (так называемый кокосовый сахар. Сахар, получаемый из пальмового сока выпариванием, формуется в скорлупах кокосовых орехов и в виде круглых караваев поступает на рынок. Потребление его ограничивается по преимуществу местами производства. Добывают пальмовый сахар также и из финиковой пальмы, аренги и других пальм.

Добывание сахара из стеблей сорго сахарного практиковалось ещё с глубокой древности в Китае, позднее получило распространение в северных штатах США во время гражданской войны, когда подвоз тростникового сахара по морю блокировался Англией, но сорговый сахар не получил широкого распространения, так как сорго не оправдало возлагаемых ожиданий как удобный сырьевой материал для добычи сахара. Объясняется это тем, что хотя сорговый сок и весьма богат сахарозой, извлечение из него последней в чистом виде сопряжено со значительными трудностями ввиду большого содержания в соке минеральных солей, вследствие этого выход чистого кристаллического сахара весьма мал.

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ  ЧАСТЬ

 

Опыт № 1 Выращивание кристаллов из поваренной соли.

 

Процесс выращивания не требует наличия каких-то особых химических препаратов. У нас всех есть пищевая соль (или поваренная соль), которую мы принимаем в пищу. Ее также можно назвать и каменной. Кристаллы поваренной соли NaCl представляют собой бесцветные прозрачные кубики. В идеале должны получиться прямоугольные кристаллы (это связано с тем, что NaCl имеет кубическую кристаллическую решетку).

 

         Чтобы вырастить кристалл необходимо приготовить:

         — 2 стакана (в одном будем готовить раствор, во второй – будем переливать отфильтрованный раствор)

         — воронку и ватный диск (будем использовать как фильтр)

         — соль пищевую каменную

         — воду

         — термометр

         — ложку

         — ниточку (будет выполнять роль затравки)

         — палочку (чтобы привязать ниточку затравкой).

 

         Разведем раствор поваренной соли следующим образом: нальем воду температурой 50°С – 60°С. Насыпаем пищевую соль в стакан и оставляем на 5 минут, предварительно помешав. За это время соль растворится. Желательно, чтобы температура воды не снижалась. Затем добавим еще соль и снова перемешаем. Повторяем этот этап до тех пор, пока соль уже не будет растворяться, и будет оседать на дно стакана. Мы получили насыщенный раствор соли. Процеживаем раствор через фильтр, чтобы не осталось соринок и излишков соли. Выбираем любой понравившийся более крупный кристаллик поваренной соли, привязываем к нитке и подвешиваем к палочке так, чтобы кристаллик соли погрузился в раствор, но не достал до дна и не касался стенок стакана. Переносим стакан с насыщенным раствором и кристалликом в место, где нет сквозняков, вибрации и сильного света (выращивание кристаллов требует соблюдение этих условий). Накрываем сверху салфеткой от попадания пыли и мусора.

         Уже через пару дней можно заметить значительный для кристаллика рост. С каждым днем он будет увеличиваться. А если проделать все еще раз (приготовить насыщенный раствор соли и опустить в него этот кристаллик), то он будет расти гораздо быстрее.

 

 

 

 

Наблюдения:

 

1 день	Ничего не произошло.
2 день	В стакане с соляным раствором на ниточке образовались крошечные кристаллики.
3 день	На ниточке в соляном растворе наросло больше прозрачных кристалликов. Появились кристаллики на стенках стакана.
4 день	Кристаллы растут очень медленно. Приготовили новый раствор, опустили ниточку с кристалликом в него.
5 день	Кристаллы на нитке растут. Стенка стакана заполняется кристалликами. Появились кристаллики на дне стакана.
6 день	Кристаллы на нитке растут. Стенка и дно стакана все больше заполняется кристалликами.
7 день	Кристаллы, растущие на дне, соединились с кристаллами на ниточке.
8-13 день	Каждый день кристаллы соли прибавляли в размерах.
14 день	Жидкости в стакане становится все меньше. Кристаллы соли растут.

 

                        

Результат: мы получили кристалл поваренной соли.

 

Вывод:

1.     Поваренная соль состоит из кристаллов.

2.     При соприкосновении кристаллов соли с водой, они растворяются.

3.     Быстрее всего кристаллы соли могут образовываться в насыщенном растворе поваренной соли.

4.     По мере того как вода испаряется, соль снова образует кристаллы.

5.     В домашних условиях можно вырастить кристаллы при необходимых условиях: наличие насыщенного солевого раствора и ниточка с «затравкой».

 

 

Опыт № 2 Выращивание кристаллов из сахара.

 

         Чтобы вырастить кристалл необходимо приготовить:

         — 2 стакана (в одном будем готовить раствор, во второй – будем переливать готовый насыщенный раствор)

         — сахар-песок

         — воду

         — пищевой краситель

         — ложку

         — палочку (будет выполнять роль затравки)

 

В стакан с горячей водой всыпаем 2 столовые ложки сахара и хорошо перемешиваем, если сахар полностью растворился, добавляем еще немного. Когда на дне стакана останется нерастворимый осадок, значит раствор готов. Аккуратно переливаем в чистый стакан, избавившись при этом от излишков сахара на дне. Чтобы получить цветные кристаллы можно капнуть немного пищевого красителя. Для затравки используем палочку. Переносим стакан с насыщенным раствором и кристалликом в место, где нет сквозняков, вибрации и сильного света (выращивание кристаллов требует соблюдение этих условий). Накрываем сверху салфеткой от попадания пыли и мусора.

Через пару дней начнут расти кристаллы. Ждем еще несколько дней и любуемся получившимися кристаллами.

 

Наблюдения:

 

1 день	Ничего не произошло.
2 день	Ничего не произошло.
3 день	В сахарном растворе без изменений. Кристаллов нет.
4 день	Вода испаряется. Сахарный раствор становится гуще. На поверхности появились малюсенькие кристаллики.
5 день	Ничего особо не изменилось. Чтобы ускорить процесс в сахарный раствор опустили палочку-«затравку».
6 день	Жидкость уменьшается. Сахарный раствор становится все гуще. Кристалликов на поверхности стало больше. Кристалл на палочке-«затравке» не появился.
7 день	На палочке –«затравке» появились маленькие кристаллики.
8-11 день	Кристалл растет. Жидкость в стакане испаряется. Кристалл на поверхности становится все больше.
12 день	Кристалл растет. В стакане жидкость испаряется.
13 день	Жидкость в стакане полностью испарилась.

   

Результат: мы получили цветные кристаллы сахара.

 

Вывод:

1.     Сахар состоит из кристаллов.

2.     При соприкосновении кристаллов сахара с водой, они растворяются.

3.     По мере того как вода испаряется, сахар снова образует кристаллы.

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

         Так что же такое кристаллы? Кристаллы, в переводе с греческого языка, (krystallos) «лед». По данным энциклопедии, кристалл – это твердое тело. Кристаллики растут, присоединяя частицы вещества из жидкости или пара. Кристаллы бывают естественного происхождения и искусственного, выращенные в специально-созданных условиях. И каждый человек, при желании может легко вырастить кристаллы у себя дома. Но для того, чтобы результат получился действительно красивым необходимо аккуратно выполнять все действия.

         В интернете можно найти много инструкций по поводу того, как выращивать кристаллы из различных химических веществ. Я решила проверить все самостоятельно и в качестве основы взяла обычную поваренную соль и сахар.

         Проанализировав текстовый материал и определив методы исследования, провела экспериментальную работу по выращиваю кристаллов в домашних условиях.

В результате проведенных исследований гипотеза полностью подтверждается: мне удалось вырастить кристаллы поваренной соли и сахара в домашних условиях.

         При выполнении этой работы я выяснила, что мир кристаллов красив и разнообразен. Каждый его «представитель» уникален по своим свойствам, размерам и особенностям строения. Кроме того, что кристаллы красивы, они играют важную роль в жизни человека.

         В ходе работы я исследовала очень интересное свойство кристаллов – их рост в искусственной среде. Оказывается, кристаллы можно вырастить дома, без каких-либо усилий. Для быстрого выращивания нужны оптимальные условия. Например, чтобы вырастить кристалл поваренной соли (за короткий срок), нужно поставить стакан с раствором в теплое место, но раствор приготовить оптимальной концентрации – 50 мл води и 30-50 г соли. Если кристаллизация происходит медленно, то вырастет монокристалл, а если быстро – поликристалл.

         Так же в процессе выращивания кристаллов я увидела, что при испарении жидкости, свободные кристаллы «цепляются» к любым частицам, готовым выполнить роль «затравок». Таким образом, кристаллик поваренной соли в непроцеженном растворе рос на порядок дольше, чем такой же кристаллик в растворе, прошедшем фильтрацию. То есть любой «мусор», находящийся в растворе, притягивает к себе свободные молекулы кристаллов, замедляя при этом процесс кристаллизации основного кристаллика.

 

         Вывод:

— при благоприятных условиях поваренная соль, сахар, медный купорос принимают форму кристаллов;

— кристаллы различных веществ имеют разную форму;

— на форму и скорость роста кристаллов оказывает влияние температура и чистота насыщенного раствора;

— кристаллы различных веществ имеют различные свойства (одни кристаллы окрашиваются, другие – бесцветны; одни кристаллы растут хорошо – другие – плохо).

— быстрее и легче кристалл растет тогда, когда в насыщенный раствор помещается кристалл-затравка.

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

 

1.     Афонькин С.Ю. Минералы и драгоценные камни. Школьный путеводитель.-СПб.: «БКК», 2012 г. – 96 с.

 

2.     Белов Н.В. Энциклопедия драгоценных камней и кристаллов.- Минск: «Харвест», 2009 г. – 159 с.

 

3.     Большая книга «Почему». Перевод с итальянского Ольги Живаго.- М.: РОСМЭН, 2011 г.- 240 с.

 

4.     Журнал «Галилео. Наука опытным путём», №7, 2011 г.

 

5.     Журнал для любознательных «Юный эрудит», №10 (октябрь), 2009 г.

 

6.     Шаскольская М.П.. Кристаллы. — М.: Наука, 1978 г. – 208 с.

 

7.      http://www.geologiazemli.ru/articles/112 — Геология Земли .

 

8.     http://ru.wikipedia.org/wiki/E519 — ВикипедиЯ – свободная энциклопедия.

 

9.     http://www.kristallov.net/mineraly.html — Кристаллов.NET.

 

10.  http://mirkristallov.com/- Мир кристаллов.

 

 

Кристаллизация – процесс перехода тела из жидкого состояния в твердое, причем оно принимает более или менее правильную геометрическую форму кристалла.

 

Растворение – процесс, при переходе твердого вещества в жидкое.

 

Насыщенный раствор – раствор, в котором растворенное вещество при данных условиях больше не растворяется.

 

Испарение – процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное (пар).

 

 

 

 

Кристаллы которые надо выращивать. Как вырастить кристалл. Набор для выращивания кристаллов рубина в домашних условиях

Наш маленький новый знакомый Джинн пообещал показать и научить, как выращивать кристаллы в домашних условиях. Юные археологи делятся с нами своими впечатлениями и приобретенным опытом.

Что такое кристаллы?

Кристаллы — это твердые вещества, имеющие естественную внешнюю форму правильных симметричных многогранников, основанную на их внутренней структуре. Первые исследования кристаллов относятся к началу XVII века.

Они растут и «размножаются» самостоятельно, отчего их по праву можно назвать «живыми». Для «питания» большинства кристаллов требуется вода, как основной их ингредиент.

Пушистый кристалл — удивительный и очень хрупкий. На его основе базируются современные «химически выращенные деревья». Мы ! А сегодня такое дерево мы полностью вырастили сами.

Чтобы вырастить пушистый кристалл нам понадобилось:

• Поливиниловый спирт
• Горячая вода
• Карбамид
• Краситель
• Жидкое мыло
• Фильтровальная бумага
• Чашка Петри, или блюдце
• Мерная ложка
• Стеклянный сосуд
• Мерный стакан

Как и при создании увлекательного , сначала необходимо в стеклянной банке на водяной бане растворить 5 г поливинилового спирта в 100 мл горячей воды.

А теперь творческий процесс: создаем «дерево» из фильтровальной бумаги. Для этого из круга вырезаем прямоугольник и делаем из него цилиндр, скрепив степлером. После этого один края надрезаем на «лепестки» и слегка отгибаем их в сторону.

Ход эксперимента по выращиванию пушистого кристалла

Приготовим насыщенный раствор карбамида. Для этого насыпаем в стакан 15г карбамида и несколько крупинок красителя.

Перемешав, добавляем 15 мл горячей воды.

Снова тщательно перемешав раствор, добавляем в стакан 2 мл подготовленного раствора поливинилового спирта. Для более интенсивного роста кристаллов рекомендуется добавить пару капель жидкого мыла.

Теперь выливаем раствор в чашку Петри, в центр которой помещаем изготовленную основу для кристаллов — «дерево». И… наблюдаем и удивляемся!

Первые кристаллы у нас появились уже через 20 минут:

Вот такие они были через час:

Через сутки:

Кристаллы растут интенсивно и быстро, но при этом они очень хрупкие. Но честно говоря, и это свойство весьма увлекает детей. Потому что когда я разрешила им делать с деревьями все, что им хочется, в конце эксперимента, они с большим удовольствием и довольно долго «ломали» пушистые кристаллы, рассматривали их, внимательно изучали, трогали…

Поликристалл — это кристалл, состоящий из множества разноориентированных мелких монокристаллов. Из-за неправильной формы их часто называют кристаллитами.

Чтобы вырастить дома поликристалл необходимо обзавестись следующим:

• Краситель
• Монофосфат аммония
• Горячая вода
• Палочка
• Нитка
• Мерная ложечка
• Мерный стакан

Проведение эксперимента по выращиванию поликристаллов в домашних условиях

Готовим насыщенный раствор монофосфата аммония. Для этого насыпаем в мерный стакан вещество до отметки 100мл, добавляем краситель и наливаем 150мл горячей воды. В течении пары минут тщательно размешиваем раствор.

Теперь к палочке привязываем нитку и на 2-3 минуты опускаем ее конец в полученный раствор на глубину примерно 5 см. После этого вынимаем нитку и оставляем ее просохнуть в течении 10-15 минут. Так запускается механизм образования центров роста кристаллов на нитке.

Снова опускаем нитку в раствор и наблюдаем. Интенсивный рост кристаллов начинается уже через час:

Чем дольше кристалл остается в растворе, тем больше он становится.

Мы наблюдали интересную картину. Помимо нитки, в стакане с раствором мы оставили палочку для размешивания, и вот на ней выросли не менее красивые поликристаллы, которые очень быстро превратились в «мороженое на палочке» и надолго увлекли сына.

Поликристаллы вырастают очень красивыми. Их интересно разглядывать на свету. Свет преломляется от граней и выдает маленькую радугу…

Монокристалл — отдельный однородный кристалл, имеющий непрерывную кристаллическую решетку. Выращивание монокристалла в домашних условиях требует значительно больше времени и вот такие ингредиенты и материалы:

• Алюмокалиевые квасцы
• Горячая вода
• Краситель при желании
• Мерная ложечка
• Фильтровальная бумага
• Мерный стакан
• Палочка для размешивания

Сначала необходимо приготовить «затравку». Для нее готовим раствор из 3 ложечек алюмокалиевых квасцов и 50мл горячей воды.

Теперь раствор пропускаем через фильтровальную, свернув ее в виде воронки. Фильтрация занимает продолжительное время. Когда сынок хотел ее ускорить, перемешивая палочкой, бумага порвалась и пришлось все проводить заново. Так что, лучше не торопиться.

Процеженный раствор, накрыв бумагой, нужно оставить на 10-15 часов. За это время на дне стакана образуются кристаллы алюмокалиевых квасцов, которые и будут служить «затравкой».

Слив насыщенный раствор в пустой стакан, выбираем самый крупный кристаллик и подвязываем его на кончик нитки. Второй конец нитки привязываем к палочке.

Вновь готовим раствор алюмокалиевых квасцов и горячей воды, используя на это раз соотношение: 9 ложечек вещества и 150 мл воды. При желании в еще сухое вещество можно добавить краситель.

Когда раствор остынет, процеживаем его и опускаем нитку с «затравкой». Накрываем стакан бумагой и набираемся терпения: кристалл растет долго — 3-4 недели.

К сожалению вырастить монокристалл у нас не получилось. Видимо мы слишком торопились и у нас получилось несколько очагов роста. Таким образом у нас вырос еще один поликристалл…

Для проведения всех этих увлекательных опытов по выращиванию кристаллов в домашних условиях мы использовали всего один набор с химическими опытами для детей от « » — Тайны кристаллов .

Несколько дней экспериментов пролетели быстро и увлекательно. Сынок каждое утро спешил смотреть насколько выросли его кристаллы.

А еще у нас был опыт выращивания кристаллов из соли. Получался красивый поликристалл белого цвета… А вы выращивали кристаллы дома? Поделитесь своим опытом и впечатлениями!

PS: Приобрести эти и другие наборы серии «СуперПрофессор» можно вот .

Желаю вам увлекательного лета!

С теплом,

Алексей, Арсений и Людмила Поцепун.

Искусственные камни давно завоевали популярность в ювелирных изделиях. Ведь для ювелира ценность камня определяется не только его дефицитом в природе. Важную роль играет целый ряд других характеристик:

• цвет;
• светопреломление;
• прочность;
• вес в каратах;
• размер и форма граней и др.

Самый дорогой искусственный драгоценный камень Фианит (синонимы: даймонсквай, джевалит, кубик циркония, шелби). Его цена невелика – менее 10$ за 1 карат (это 0,2 грамма). Но стоит отметить, что с увеличением каратов цена растет экспоненциально. Например, алмаз в 10 карат стоит в 100 раз дороже алмаза 1 карат.

Искусственные кристаллы ювелирных камней можно вырастить в домашних условиях. Большинство подобных экспериментов не нуждаются в специальной подготовке, вам не понадобится обустраивать химическую лабораторию и даже приобретать специальные реактивы.

Для приобретения опыта выращивания кристаллов начинайте с малого. Мы поделимся техникой выращивания красивых кристаллов из всего, что вы можете найти фактически на собственной кухне. Вам вообще не понадобится дополнительный инвентарь, ведь все необходимое точно стоит на полках. Так же рассмотрим технологию выращивания искусственных рубинов в домашних условиях!

Как вырастить кристаллы рубинов синтетически?

Выращивание кристаллов рубина может даже стать вариантом домашнего бизнеса. Ведь красивые синтетические камни уже сегодня пользуются большим спросом среди покупателей, поэтому в случае успешной реализации проекта могут принести вам неплохую прибыль. Синтетически выращенные камни используются ювелирами, а также имеют широкое применение в технике.

Кристаллы рубина можно выращивать по стандартной методике, подобрав правильные соли. Но это будет не столь эффективно, как в случае с солью или сахаром, при этом намного дольше по длительности является процесс роста. Да и качество будет сомнительное. Ведь натуральный рубин по шкале твердости Моосу уступает только Алмазу занимая почетное 9-е место. Естественно, если речь идет о бизнесе, в большинстве случаев используют другой способ, разработанный более 100 лет назад во Франции.

Вам потребуется специальный аппарат, имеющий название по имени изобретателя данного способа, т. е. аппарат Вернейля. С его помощью можно выращивать кристаллы рубина, размером до 20-30 карат всего за несколько часов.

Хотя технология остается примерно такой же. Соль двуокиси алюминия с примесью оксида хрома помещают в накопитель кислородно-водородной горелки. Расплавляем смесь, наблюдая, как фактически «на глазах» вырастает рубин.

В зависимости от состава выбранной вами соли вы можете регулировать цвет кристаллов, получая искусственные изумруды, топазы и абсолютно прозрачные камни.

Работа с аппаратом потребует от вас внимания и некоторого опыта, но зато в дальнейшем вы получите возможность выращивать кристаллы, которые завораживают своей красотой, прозрачностью и игрой цвета. В дальнейшем такие шедевры хорошо подаются огранке и шлифовке, соответственно, могут применяться по назначению.

Стоит отметить, что искусственно выращенные кристаллы не являются драгоценными камнями, поэтому, даже если вы решите заняться предпринимательской деятельностью по их выращиванию, это не потребует от вас дополнительного лицензирования.

Конструкция аппарата несложна, ее легко можно сделать самостоятельно. Но на просторах Интернета уже достаточно умельцев, предлагающих чертежи оригинальной установки, а также ее усовершенствованные варианты.

Набор для выращивания кристаллов рубина в домашних условиях

Сам принцип технологии производства рубинов достаточно прост и схематически изображен ниже на рисунке:

Понимая принцип действия, любое устройство уже не кажется таким сложным. Один из образцов чертежей аппарата Вернейля:

По данной технологии можно так же выращивать и другие дорогие искусственные камни, такие как «Голубой Топаз» и т.п.

Выращивание кристаллов из соли в домашних условиях

Самый простой и доступный эксперимент, который вы можете провести – создать красивые солевые кристаллы. Для этого вам понадобится несколько предметов:

1. Обычная каменная соль.
2. Вода. Важно, чтобы сама вода содержала как можно меньше собственных солей, а лучше дистиллированная.
3. Емкость, в которой будет проводиться опыт (сгодится любая банка, стакан, кастрюля).

Наливаем в емкость теплую воду (ее температура составляет около 50°С). Добавляем в воду кухонную соль и размешиваем. После растворения добавляем снова. Повторяем процедуру до тех пор, пока соль не перестанет растворяться, оседая на дно сосуда. Это говорит о том, что солевой раствор стал насыщенным, что нам и было нужно. Важно, чтобы во время приготовления раствора его температура оставалась постоянной, не остывала, так мы сможем создать более насыщенный раствор.

Насыщенный раствор переливаем в чистую банку, отделяя от осадка. Выбираем отдельный кристалл соли, а потом помещаем его в емкость (можно подвесить на нитке). Эксперимент выполнен. Через несколько дней вы сможете увидеть, как увеличился в размерах ваш кристалл.

Выращивание кристаллов из сахара в домашних условиях

Технология получения сахарных кристалликов аналогична предыдущему способу. Можно опустить ватный жгут в раствор, тогда сахарные кристаллы будут нарастать на нем. Если процесс роста кристаллов стал медленнее, значит уменьшилась концентрация сахара в растворе. Добавьте в него снова сахарного песка, тогда процесс возобновится.

На заметку: если добавить в раствор пищевого красителя, то и кристаллы станут разноцветными.

Можно выращивать сахарные кристаллики на палочках. Для этого вам потребуется:

• уже готовый сахарный сироп, приготовленный аналогично солевому насыщенному раствору;
• деревянные палочки;
• немного сахарного песка;
• пищевые красители (если хотите разноцветных леденцов).

Все происходит очень просто. Деревянную палочку обмакиваете в сиропе и обваливаете в сахарном песке. Чем больше крупинок прилипнет, тем красивее получится результат. Дайте палочкам, как следует высохнуть, а затем переходите попросту ко второй фазе.

Насыщенный горячий сахарный сироп выливаем в стакан, туда же помещаем заготовленную палочку. Если вы готовите разноцветные кристаллы, то в горячий готовый сироп добавьте пищевой краситель.

Следите, чтобы палочка не касалась стенок и дна, иначе результат будет некрасивым. Можно зафиксировать палочку с помощью листа бумаги, надев его сверху. Бумага послужит еще и крышкой для емкости, которая не позволит никаким посторонним частицам попасть в ваш раствор.

Примерно через неделю вы получите прекрасные сахарные леденцы на палочках. Ими можно украсить любое чаепитие, приведя в полный восторг не только детей, но и взрослых!

Выращивание кристаллов из медного купороса в домашних условиях

Кристаллы из медного купороса получаются интересной формы, при этом имеют насыщенный синий цвет. Стоит помнить, что медный купорос является химически активным соединением, поэтому кристаллы из него не следует пробовать на вкус, а при работе с материалом нужно проявлять осторожность. По этой же причине в данном случае подойдет только дистиллированная вода. Важно, чтобы она была химически нейтральной. Будьте внимательны и осторожны при обращении с медным купоросом.

При этом выращивание кристаллов из купороса происходит фактически по той же схеме, что и предыдущие случаи.

Помещая основной кристалл для выращивания в раствор, нужно проследить, чтобы он не соприкасался со стенками посуды. И не забывайте следить за насыщенностью раствора.

Если вы поместили свой кристалл на дне посудины, то стоит смотреть, чтобы он не касался других кристалликов. В этом случае произойдет их срастание, а вместо одного красивого крупного образца у вас получится масса невнятной формы.

Полезный совет! Вы можете самостоятельно регулировать размер граней своего кристалла. Если вы хотите, чтобы некоторые из них росли медленнее, их можно смазать вазелином или жиром. А для сохранности небесно-синего красавца можно обработать грани прозрачным лаком.

Существует 3 весовые категории бриллиантов:

1. Мелкий. Масса 0,29 карата
2. Средний. Масса от 0,3 до 0,99 карата
3. Крупный. Бриллианты весом более 1 карата.

К популярным аукционам допускают камни массой от 6 карат. Камням с массой более 25 карат присваивают собственные имена. Например: «Винстон» бриллиант (62,05 карат) или «Де Бирс» (234,5 карат) и др.

1

Миникель Е.В. (с.п. Нижнесортымский, МБОУ «Нижнесортымская СОШ»)

1. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/E519.

2. Геология Земли http://www.geologiazemli.ru/articles/112.

3. Кристаллов.NET http://www.kristallov.net/mineraly.html.

4. Ольгин О. «Опыты без взрывов». – М.: «Химия», 1995.

5. Плешаков А.А., «От земли до неба». – М.: «Просвещение», 2002.

6. Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю. «Книга по химии для домашнего чтения». – М.: Химия, 1994.

7. Фото образцов кристаллов из коллекции В.А. Слётова, geo.web.ru/druza/a- Sletov.htm.

8. Химия и № 8622 / 0790 химики. http://chemistry-chemists.com/Video6.html.

9. Шаскольская М.П. «Кристаллы». – Москва: «Наука», 1985.

Кристаллы играли и играют до сих пор немаловажную роль в жизни человека. Кристаллы широко применяются в науке, промышленности, оптике, электронике. Кристаллы получают в лаборатории, но бывают они и в природе. Например, снежинки, морозные узоры на стеклах окон и иней, украшающий зимой голые ветки деревьев. Кроме этого, выращивание кристаллов — увлекательное занятие и, пожалуй, самое простое, доступное и недорогое для большинства юных химиков, максимально безопасное. Меня очень заинтересовала эта тема, и я решил попробовать вырастить кристаллы солей.

Тема нашей работы: Выращивание кристаллов

Цель работы: провести исследование по выращиванию кристаллов из различных химических веществ.

Задачи исследования:

1) узнать, что такое кристалл;

2) провести анкетирование среди учащихся 3 классов «Что я знаю о кристаллах»;

3) выяснить, какие условия нужно создать для роста кристаллов;

4) выполнить опытно-экспериментальную работу по выращиванию кристаллов;

Методы исследования:

1) Накопление теоретического материала.

2) Проведение опытно-экспериментальной деятельности с целью получения кристаллов

3) Анализ полученных результатов исследования.

Объектом исследования являются кристаллы.

Предметом исследования — процесс кристаллизации.

Гипотеза исследования: Мы исходим из предположения, что все соли, могут образовывать кристаллы из их водных растворов.

Практическое значение исследования состоит в том, что оно может быть использовано на уроках окружающего мира, во внеклассных мероприятиях, занятиях кружка «Юный химик».

Основные сведения о кристаллах и их свойствах

История получения искусственных кристаллов

Прежде чем провести свои практические исследования, я должен был узнать, что из себя представляют кристаллы, какие у них свойства. Поэтому я обратился к теоретическим источникам в этой области. Для этого я использовал ресурсы Интернета и книги.

Первую попытку получения искусственных кристаллов можно отнести к Средневековью, к периоду расцвета алхимии. И хотя конечной целью опытов алхимиков было получение золота из простых веществ, можно предположить, что они пытались вырастить кристаллы драгоценных камней.

Что же такое кристаллы? Кристаллы, в переводе с греческого языка, (krystallos) «лёд». По данным энциклопедии, кристалл — это твердое тело. Кристаллики растут, присоединяя частицы вещества из жидкости или пара. Кристаллы бывают естественного происхождения и искусственного, выращенные в специально-созданных условиях. И каждый человек, при желании может легко вырастить кристаллы у себя дома. Но для того, чтобы результат получился действительно красивым необходимо аккуратно выполнять все действия.

Виды кристаллов

Кристаллы обладают особыми свойствами. Кристаллические твердые вещества встречаются в виде отдельных одиночных кристаллов — монокристаллов — и в виде поликристаллов, представляющих собой скопление мелких кристалликов. Кристаллы бывают разной формы. Иногда образуются дендриты — это кристаллы, похожие на веточки дерева; очень хрупкие, но очень красивые. Кристаллы бывают различными по размерам. Многие из них можно увидеть только в микроскоп. Но встречаются гигантские кристаллы массой в несколько тонн.

Способы выращивания кристаллов

Кристаллизацию можно вести разными способами:

1 способ: Охлаждение насыщенного горячего раствора или расплава.

Именно из-за охлаждения миллионы лет назад на Земле появились многие минералы. «Раствором» для этого «опыта» служила магма — расплавленная масса горных пород в недрах Земли. Поднимаясь к поверхности из раскалённой глубины, магма охлаждалась. И в результате этого охлаждения образовались те самые минералы, по которым мы ходим. Процесс этот очень длительный.

2 способ: Постепенное удаление воды из насыщенного раствора.

При испарении («высыхании») вода превращается в пар и улетучивается. Но растворённые в воде химические вещества не могут испариться вместе с ней и оседают в виде кристаллов. Самый простой пример — соль, которая образовывается при испарении воды из соляного раствора. И в этом случае, чем медленнее испаряется вода, тем лучше получаются кристаллы. Именно по такому способу я выращивал свой кристалл.

3 способ: При конденсации паров.

Кристаллы могут также расти при конденсации паров — так получаются снежинки и узоры на холодном стекле.

При использовании всех способов наилучшие результаты получаются, если используется затравка — небольшой кристалл правильной формы или камни. Таким способом получают, например, кристаллы рубина. Выращивание кристаллов драгоценных камней проводят очень медленно, иногда годами. Если же ускорить кристаллизацию, то вместо одного кристалла получится масса мелких.

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, медный купорос, алюмокалиевые квасцы, соли кремниевой кислоты.

Проанализировав текстовый материал и определив методы исследования, провели экспериментальную работу по выращиванию кристаллов.

Практическая часть

Я понял, что выращивание кристаллов — это искусство, поэтому немного настойчивости, упорства, аккуратности, и можно стать обладателем красивых кристаллов, но нужно обязательно соблюдать правила техники безопасности. Именно поэтому я обратился к учителю химии.

Опыт № 1. Выращивание кристаллов из поваренной соли

Берём соль, разводим раствор в ёмкости и ставим её в кастрюлю с тёплой водой, пока не раствориться. Добавляем ещё соль и снова перемешиваем. Повторяем этот этап до тех пор, пока соль не будет растворяться, и станет оседать на дно стакана. Мы получили насыщенный раствор соли. Переливаем его в чистую ёмкость. Выбираем любой понравившийся более крупный кристаллик поваренной соли, привязываем за нитку и подвешиваем, чтобы он не касался стенок стакана. Уже через пару дней можно заметить значительный для кристаллика рост. С каждым днём он будет увеличиваться (рис. 1).

Результат: мы получили кристалл поваренной соли.

1. Поваренная соль состоит из кристаллов.

2. При соприкосновении кристаллов соли с водой, они растворяются.

3. Быстрее всего кристаллы соли могут образовываться в насыщенном растворе поваренной соли.

4. По мере того как вода испаряется, соль снова образует кристаллы.

5. Можно вырастить кристаллы при необходимых условиях: наличие насыщенного солевого раствора и ниточки с затравкой.

Опыт № 2. Выращивание кристаллов из медного купороса

Берем банку с водой, добавляем медный купорос, тщательно перемешиваем до тех пор, пока он будет растворяться. Ёмкость с водой лучше всего постепенно подогревать для более быстрого растворения химиката. В процессе вода начнет менять цвет — от голубого до тёмно синего. После этого в стеклянную банку опускаем «затравку». Это обычная ниточка, привязанная на карандаш. И уже через пару дней мы видим, что на ниточку наросло множество маленьких кристалликов синего цвета. Продолжаем выращивание до тех пор, пока вода не станет светлого цвета, а кристаллы не перестанут расти (рис. 3).

Результат: мы получили кристалл медного купороса. Выращенные кристаллы небольшой формы можно использовать в качестве украшения, например, рамки для фотографий или других предметов.

Опыт № 3. Выращивание кристаллов из алюмокалиевых квасцов

Насыпать 4 чайные ложки порошка алюминиевых квасцов в половину чашки горячей воды. Помешивать для лучшего растворения. Через некоторое время порошок весь растворится, и раствор станет прозрачным.

Накрыть банку специальной крышкой, чтобы защитить от пыли. Через 1 день появляются красивые кристаллы.

Результат: мы получили кристаллы из алюмокалиевых квасцов.

Опыт № 4. Выращивание кристаллов из солей кремниевой кислоты

Налили в химический стакан силикатный клей (водный раствор силиката натрия) и дистиллированную воду в соотношении 1:1. В стакан насыпали кристаллики солей разных цветов: кальция, никеля, меди, кобальта, железа, бария, цинка, хрома и марганца. Через 15-20 минут в стакане появились «заросли», напоминающие деревья или водоросли.

Результат: в химическом стакане появились «заросли водорослей», образованных кристаллами солей кремниевой кислоты.

Опыт № 5. Выращивание сталактитов и сталагмитов

Из плотной бумаги делается каркас будущей «пещеры». Замешивается немного алебастра с небольшим количеством воды до получения вязкой однородной массы. Пока алебастр не застыл, обмазывают им все стороны «пещеры» снаружи и изнутри. Спустя несколько часов алебастр окончательно затвердевает.

Затем мы приступили к выращиванию в «пещере» «сталактитов» и «сталагмитов». В подходящем сосуде приготовили смесь силикатного клея (жидкого стекла) и воды в соотношении 1:1 по объему. Поместили «пещеру» в сосуд так, чтобы уровень жидкости не доходил до ее верхнего свода. К своду «пещеры» должен быть свободный доступ. С помощью шпателя внесли в «пещеру» сульфат магния и высыпали кристаллики в раствор. Таким же образом в раствор внесли кристаллический хлорид кальция. Через несколько минут наблюдали рост «сталагмитов» (время их роста зависит от объема сосуда).

Затем осторожно вынули «пещеру» из раствора, повернули ее на 180 градусов и снова опустили в раствор. Опять внесли в «пещеру» соли сульфата магния и хлорид кальция. Снова наблюдали появление в «пещере» причудливых наростов. Вынули «пещеру» из сосуда, осторожно промыли водой и оставили сушиться (рис. 4).

Результат: на сводах пещеры образовались причудливые наросты кристаллов.

В результате проведенных исследований гипотеза полностью подтверждается: нам удалось вырастить кристаллы поваренной соли, сахара и медного купороса.

Результаты анкетирования

Заинтересовавшись выращиванием кристаллов из различных химических веществ, я решил узнать у одноклассников: «Знают ли они, что такое кристаллы? Как их получают? И где они применяются?» С этой целью было проведено анкетирование среди учащихся параллели 3-х классов. Учащимся были предложены следующие вопросы:

1. Что такое кристаллы:

б) стекло

в) минералы

2. Выберите среди предложенных предметов кристаллы (ответов несколько):

в) жемчуг

г) снежинка

3. Какими способами выращивают кристаллы (ответов несколько):

а) кипячение

б) испарение

в) охлаждение

г) конденсация паров

Результат: анкета показала, что не все учащиеся знают, что такое кристаллы, как их получают и где они применяются. Все ответы сведены в диаграммы (рис. 5-7) поэтому на классном часе я познакомил ребят с результатами своей работы.

Заключение

Я узнал, что многие видные ученые начинали свои первые опыты именно с выращивания кристаллов. Помимо чисто внешних эффектов, эти опыты заставляют задумываться над тем, как устроены кристаллы и как они образуются, почему разные вещества дают кристаллы разной формы, а некоторые вовсе не образуют кристаллов, что надо сделать, чтобы кристаллы получились большими и красивыми.

Гипотеза исследования полностью подтвердилась: кристаллы соли могут появляться при создании определенных условий и если изменять условия кристаллизации и растворять различные вещества, то можно получать кристаллы разной формы, цвета и в разные сроки.

Я учился работать с источниками информации.

Узнал что такое кристаллы, какие они могут быть, почему они растут и зачем они нужны.

Освоил некоторые способы выращивания кристаллов разных веществ.

Наблюдал рост кристалла в разных условиях.

Провел изучение растворимости медного купороса в воде при разных температурах.

Узнал, что у веществ разного химического состава кристаллы имеют разную форму и отличаются по таким свойствам, как симметрия.

Таким образом, после проведения исследования могу сделать следующие выводы:

1) при благоприятных условиях поваренная соль, медный купорос, алюмокалиевые квасцы, соли кремниевой кислоты принимают форму кристаллов;

2) кристаллы различных веществ имеют разную форму;

3) на форму кристаллов оказывает влияние температура;

4) кристаллы различных веществ имеют различные свойства (одни кристаллы окрашиваются, другие — бесцветны; одни кристаллы растут хорошо, другие — плохо).

5) быстрее и легче кристалл растёт тогда, когда в насыщенный раствор помещается кристалл — «затравка».

Библиографическая ссылка

Амиров М.Ф. ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ // Старт в науке. – 2016. – № 1. – С. 107-111;
URL: http://science-start.ru/ru/article/view?id=22 (дата обращения: 19.04.2019).

Под термином «кристалл» следует понимать вещество, в котором мельчайшие частицы, атомы, располагаются в определенном порядке. Они образуют кристаллическую решетку — трехмерно-периодическую упорядоченную пространственную укладку.

Вследствие этого внешне кристаллы имеют вид правильных симметричных многогранников. Они могут сильно различаться по форме и иметь от четырех и до нескольких сотен граней, которые пересекаются под определенными углами друг с другом.

Соль — представитель семейства кристаллов

Одним из таких твердых тел с упорядоченным симметрическим строением является обычная соль.

Она представляет собой пищевой продукт, встречающийся в природе в виде минерала под названием галит. Большое ее количество находится в и других соленых источниках. Если вы рассмотрите при помощи микроскопа или лупы крупинки соли, то заметите, что они имеют плоские грани. А значит, находятся в кристаллическом состоянии. В этой статье мы расскажем о том, как сделать кристалл из соли самостоятельно. На самом деле это несложно. Чтобы понять, как происходит образование кристаллов соли, то есть процесс кристаллизации, предлагаем вам осуществить интересный опыт в домашних условиях. Ребенку желательно выполнять его под руководством взрослого. Помните, что форма кристалла соли может быть различной, в том числе кубической, призматической или любой другой — более сложной. Тем не менее грани соли всегда пересекаются под прямым углом.

Расскажем о том, как сделать кристалл из соли: необходимые расходные материалы и инструменты

Ну что же, давайте приступим к работе. Какие материалы и инструменты нам понадобятся для проведения этого интересного опыта? Конечно, вода, прозрачные стеклянные стаканы, веревочка или толстая нить, деревянная лопатка. Также следует подготовить стержень шариковой ручки или обычный карандаш.

А самое главное — нужно запастись терпением. Дело в том, что процесс кристаллизации требует времени — около трех недель. Как сделать кристалл из соли? Возьмите хорошую соль, без примесей. Желательно приобрести продукт чистотой не ниже 98%, в противном случае опыт может не удаться. Если в составе соли будет большое количество разнообразных примесей, то экземпляр получится некрасивый и будет иметь изъяны. из соли начнем с приготовления сильно концентрированного раствора. Нальем в стакан или банку теплую воду (200 мл) и начнем добавлять соль. Не забываем постоянно помешивать жидкость деревянной лопаткой. Это необходимо для того, чтобы соль хорошо растворялась. После того как раствор будет готов (определить это можно по тому, что вносимая соль перестала растворяться в стакане с водой при обычном помешивании), следует подогреть смесь. Наполним кастрюльку водой, поставим на огонь, подогреем воду. После чего аккуратно поместим в нее стакан с концентрированным солевым раствором и подождем, пока он нагреется.

Продолжаем работу по выращиванию красивых солевых кристаллов

Затем вынимаем наш стеклянный стакан из кастрюли и оставляем его в покое.

На стержне шариковой ручки (карандаше) закрепляем нить, к которой привязываем маленький кристаллик соли. Кладем стержень на стакан и погружаем в раствор веревочку с «затравкой». Именно на этом кристаллике соли будет расти наш красивый экспонат. Вот и все, теперь остается только ждать. Стакан ставим в теплое место и следим каждый день за процессом кристаллизации. Ни в коем случае нельзя трясти, переворачивать или поднимать емкость с раствором. Постепенно кристалл вырастет и станет достаточно большим. Когда это произойдет, можно аккуратно вынимать его из раствора. Советуем обсушить его салфеткой, но будьте крайне осторожны — ваш экземпляр очень хрупок. Обрежьте лишнюю нить и покройте кристалл бесцветным лаком, чтобы продлить срок его «жизни». Теперь вы знаете, как получить кристаллы соли в домашних условиях. Надеемся, у вас получится повторить наш несложный опыт.

Кристаллы из опыт по созданию красивого экспоната

Если вы хотите вырастить крупные, ровные и красивые образцы — обратите внимание на следующий опыт. Для работы вам потребуются такие материалы и инструменты:

• прозрачный стакан;
• вода;
• морская соль;
• бумага;
• салфетка;
• деревянная лопатка;
• плоский камешек среднего размера.

Технология процесса выращивания кристалла такова. Сначала налейте в стакан не слишком горячую воду и начинайте насыпать в нее морскую соль, постепенно, по одной чайной ложке. При этом не забывайте мешать лопаткой. Соль необходимо добавлять в жидкость до тех пор, пока она не прекратит растворяться. Теперь берем салфетку и процеживаем через нее полученный раствор. Это делается для того, чтобы соринки не мешали образованию ровного и красивого образца.

Процесс создания крупных солевых кристаллов

Как сделать кристалл из соли: после фильтрации кладем в раствор небольшой камешек (можно заменить гайкой) и ставим охлаждаться. Помните, что чем медленнее будет остывать наша соленая жидкость, тем больше по размеру получатся кристаллы. Желательно прикрыть стакан бумагой и поставить его в темное место, защищенное от сквозняков. Спустя двое-трое суток вы увидите, как ваш камешек обрастет маленькими кристалликами. Внимательно следите за тем, чтобы раствор все время полностью покрывал «затравку». Также следует еженедельно очищать жидкость от пыли и лишних кристаллов, формирующихся на дне стакана. По мере испарения нужно доливать в емкость сильно концентрированный Следите за тем, чтобы он был чистым и нехолодным (комнатной температуры). Кроме того, необходимо периодически удалять корку, появляющуюся на дне емкости. Спустя две-три недели ваш кристалл достигнет примерно 2-3 см в длину. А для того чтобы получить более крупный экземпляр, потребуется больше времени — порядка 6 недель.

Корректируем кристаллы соли

Помните, что у вас могут и не получиться сразу красивые и ровные кристаллы. В любом деле нужна практика. Советуем вам аккуратно корректировать кристаллизацию образцов, убирая не очень красивые наросты. Сделать это можно при помощи острого ножа, соскабливая им лишнее. Также, используя вазелин, можно прекратить формирование граней. При необходимости слой вазелина можно удалить с образца ацетоном. Когда ваш кристалл дорастет до нужной величины, можно аккуратно вынимать его из раствора. После этого следует мягко протереть грани салфеткой. Покрыть образец можно лаком для волос: так ваш кристалл станет менее хрупким, ломким и надолго сохранит свой красивый внешний вид.

Оригинальная поделка из кристаллов поваренной соли

В домашних условиях вы можете не только вырастить обычный солевой кристалл, но и сделать интересную поделку. Для этого вам потребуются такие инструменты и материалы:

• вода;
• поваренная соль;
• проволока;
• нитки;
• фильтровальная бумага;
• банка — 2 шт.;
• кастрюля;
• деревянная лопатка.

Работу начнем с растворения соли в воде. Вносим ее в жидкость небольшими порциями, добавляя следующую только после окончательного растворения предыдущей. Когда соль перестанет растворяться, переходим к следующему этапу. Берем кастрюлю, наполняем водой и ставим емкость на плиту на небольшой огонь. В нее помещаем банку с солевым раствором. Следим за процессом нагрева. Продолжаем растворять соль, доведя температуру до 65 градусов. Все, выключаем газ, но пока не вынимаем банку из кастрюли. Дело в том, что разница температур может привести к тому, что стеклянная тара лопнет. После остывания раствора можно смело доставать банку из кастрюли.

Фильтрация раствора и кристаллизация

После этого приступаем к очищению раствора от примесей. Берем чистую банку и закрепляем на ее горлышке фильтровальную бумагу. Теперь аккуратно переливаем раствор в новую емкость. Все нерастворенные кристаллики соли и примеси остаются на фильтровальной бумаге. У нас получается чистый раствор. Теперь ставим банку с жидкостью в прохладное место и делаем «затравку». Берем медную проволоку и выполняем из нее любую фигуру животного, цветок, веточку, звездочку. Обматываем проволоку нитью. Помещаем заготовку в банку с солевым раствором, накрываем емкость салфеткой, оставляя лишь небольшой зазор. Вот и все, остается только ждать, пока произойдет выращивание кристаллов из соли. После того как проволока обрастет, можно доставать ее из раствора. Делать это нужно очень осторожно, так как кристаллы соли могут ломаться.

Кристаллы окружают нас повсюду. Мы их едим, ходим по ним, использует для изготовления различных инструментов и приборов. Можно провести интересный эксперимент и вырастить их дома. Рассмотрите фото самодельных кристаллов, можно получить большие и маленькие, прозрачные и цветные экземпляры. Все зависит от вашего желания и терпения.

Кристаллы из соли

К простому эксперименту можно привлечь детей. Для него понадобится лишь соль и вода. Нет необходимости использовать дополнительные реактивы, поэтому это безопасный процесс. Это увлекательное занятие, ежедневно можно наблюдать, как кристалл постепенно увеличивается в размерах.

Подготовка к эксперименту

Перед началом работы определитесь с местом, где будет располагаться емкость с кристаллом. Во время роста нельзя сдвигать или наклонять посуду. Лучше брать морскую соль, так как она не содержит посторонних примесей.

Возьмите дистиллированную воду или прокипятите и отфильтруйте ее. Можно использовать и обычную поваренную соль для эксперимента.

Не стоит наливать раствор в металлическую посуду. Начинающие исследователи интересуются, какие кристаллы можно сделать самостоятельно.

Размер кристалла зависит от длительности эксперимента, объема емкости. В качестве основы выбирают нить, проволоку, веточки или кусок соли.

Выращивание

Возьмите полстакана воды, вылейте в кастрюлю. Затем посуда ставится на огонь и доводится до кипения. Рассмотрим, из чего можно вырастить кристаллы в домашних условиях.

На формирование поделки из поваренной соли уйдет несколько дней. Морская соль образует кристалл за 2 дня. Если выбрать йодированную соль, то результата придется ждать долго.

Необходимо приготовить насыщенный раствор. В теплую воду добавляют соль, пока она не перестанет растворяться. Готовим нить для основы, к ней привязываем маленький кристаллик соли.

Веревка не должна касаться дна или стенок посуды. Второй конец нити привязывается к карандашу, который располагают сверху на емкости. Теперь нужно наблюдать за ростом.

Кристаллы из сахара

Сладкие и разноцветные изделия порадуют детей. Чтобы получить их, достаточно воспользоваться инструкцией для выращивания кристаллов на дому. Для опыта необходимо 2 стакана воды, 5 стаканов сахара, деревянные шпажки, кастрюля, прозрачные емкости, бумага.

В первую очередь готовим сахарный сироп. Для него понадобится четверть стакана воды и две столовые ложки сахара. Данную смесь ставим в кастрюле на огонь.

После этого шпажки поочередно макаем в сироп, а затем обсыпаем сахаром. Заготовки необходимо хорошо высушить, лучше оставить их до утра.

Процесс выращивания

В кастрюлю налить 2 стакана воды и всыпать постепенно 5 стаканов сахара. Раствор постоянно помешиваем. Если сахар полностью растворился, снимаем сироп с огня. Оставляем его на 15 минут, чтобы остыл. Вырезаем кружки из бумаги. Они должны быть больше диаметра емкостей.

Чтобы разобраться, как правильно выращивать кристаллы своими руками, необходимо внимательно изучить последовательность действий. Это поможет получить желаемый результат.

Остывший сироп разливаем по стеклянным емкостям, можно добавить в них пищевые красители. Затем в стаканы опускаются заготовки с кружками из бумаги на них. Шпажки не должны прикасаться к дну и стенкам. Для выращивания сладких кристаллов понадобится неделя.

Обратите внимание!

Кристалл из медного купороса

Данный эксперимент требует строгого соблюдения техники безопасности. Нам понадобится вода, стеклянная емкость, медный купорос. Приобретать в магазине нужно однородный порошок ярко-синего цвета. В банку нужно высыпать 100 г и залить горячей водой, постоянно помешивая. Получаем насыщенный раствор, его фильтруем и ставим в холодильник.

На следующий день выбираем самый большой кристалл, закрепляем его на нитке и помещаем в банку с отфильтрованным раствором.

Емкость необходимо накрыть бумагой, чтобы туда не попадала пыль. Процесс роста длится несколько недель. После кристалл вынимаем и покрываем бесцветным лаком для ногтей.

Заключение

Выращивание кристаллов является увлекательным процессом. Для получения отличного результата важно соблюдать технологию. Чтобы потренироваться, можно купить специальный набор для выращивания кристаллов в домашних условиях. Сладкие изделия можно попробовать на домашнем чаепитии.

В определенный момент кристаллы перестают расти. На этом можно закончить эксперимент, либо приготовить еще раз насыщенный раствор и опустить туда кристалл. Он вырастит еще больше. Выращивание кристаллов – это интересный и познавательный процесс.

Фото кристаллов в домашних условиях

Обратите внимание!

Обратите внимание!

 

Возможно, будет полезно почитать:

 

Понимание синтетики, обработки и имитации драгоценных камней, часть 2: рост кристаллов

IGS может получать комиссию за привлечение клиентов от компаний, перечисленных на этой странице. Выучить больше.

Примечание редактора. Драгоценные камни могут быть искусственно созданы в лабораториях с использованием любого из нескольких возможных методов выращивания кристаллов. Эта серия из пяти статей «Понимание синтетики драгоценных камней, обработки и имитации» является главой из готовящейся к выходу книги доктора Джоэла Арема Gems and Jewelry, 3 ^rd Edition .© Джоэл Э. Арем 2011-2013. Международное общество драгоценных камней (IGS) благодарит доктора Арема за его вклад в область геммологии и за то, что он позволил нам воспроизвести эту главу.

Содержание:

• Немного истории
• Рост кристаллов
• Рост паров
• CVD
• Рост расплава
• Рост раствора
• Рост флюса
• Понимание синтетики драгоценных камней, обработок и имитаций, Часть 1: An Введение
• Понимание синтетики, обработки и имитации драгоценных камней, Часть 2: Рост кристаллов
• Понимание синтетики, обработки и имитации драгоценных камней, Часть 3: Синтетический алмаз
• Понимание синтетических драгоценных камней, обработок и имитаций, Часть 4: Руководство по синтетическим драгоценным камням
• Понимание синтетики, обработки и имитации драгоценных камней, часть 5: Определение способов обработки драгоценных камней

Немного истории

Стекло производится тысячи лет.Стеклоделие считалось великим искусством древних египтян, а греческие и римские украшения, усыпанные стеклянными копиями драгоценных камней, можно увидеть в музеях. Даже сегодня стекло является широко используемым и популярным заменителем цветных драгоценных камней, таких как рубин, изумруд, аквамарин и аметист, и иногда оно может быть эффективным и привлекательным. Стеклянные камни часто устанавливают на основу из металлической фольги. Фольга отражает свет и создает гораздо больший блеск, чем может достичь только стекло. Но стеклу не хватает твердости и дисперсности многих природных драгоценных камней, и человечество давно искало лучшие заменители драгоценных камней.

Это египетское ожерелье датируется 30 г. до н.э. — 300 г. н.э. и украшено бусинами из зеленого стекла. «Золотое ожерелье с медальоном с изображением богини LACMA 50.22.20». Всеобщее достояние.

Один за другим, в течение последних ста лет, каждый из основных драгоценных камней дублировался в лаборатории. Первыми появились рубин и сапфир, затем шпинель, кварц, изумруд, алмаз, опал, бирюза и хризоберилл. Эти «синтетические драгоценные камни» являются гомокреатами * и поэтому оптически и химически идентичны своим натуральным аналогам.В длинный список синтетических драгоценных камней теперь входят аквамарин, золотой и красный берилл, гранат, циркон, опал, бирюза и многие другие.

В последние годы технологические разработки в области полупроводников и лазеров потребовали разработки новых и специальных кристаллов с полезными оптическими или электронными свойствами. Некоторые из них ярко окрашены или имеют другие характеристики, подходящие для использования в ювелирных изделиях. У этих новых синтетических драгоценных камней нет аналогов. Это лабораторные творения, которые расширили мир драгоценных камней в новых уникальных направлениях.

Важно помнить, что даже имитационные материалы могут быть настолько хороши в имитации природных драгоценных камней, что даже глаз не может различить их. Безопасное обобщение заключается в том, что, за некоторыми исключениями, подлинность и происхождение драгоценного камня не может быть определено невооруженным глазом. Цвет не является подходящим критерием, потому что почти любой цвет можно воспроизвести с помощью правильного сочетания химикатов. Синтетика может настолько напоминать природные драгоценные камни, что иногда обманывают даже геммологов. Производители могут даже попытаться специально добавить в свою продукцию естественные включения и дефекты.Производство «драгоценных камней» превратилось в крупный бизнес, а технологии производства превратились в изящное искусство. Обнаружение синтетических материалов является постоянной проблемой, и ее следует доверять только профессиональному геммологу или лаборатории драгоценных камней. Для правильной идентификации часто требуется дорогостоящее и сложное научное оборудование, недоступное для обычного ювелирного магазина. Ювелир, который может «аутентифицировать» камень, прищурившись от него в освещенное солнцем окно, часто обманывает и себя, и своего клиента.

В синтетических драгоценных камнях нет ничего плохого. Они делают цвета и блеск лучших драгоценных камней доступными для значительной части любителей драгоценных камней. Но причины приобретения синтетических и натуральных драгоценных камней часто очень разные, и проблемы возникают только тогда, когда синтетический или обработанный материал продается как натуральный камень.

Например, рубин в пять карат лучшего цвета и прозрачности может стоить 100 000 долларов за карат или больше. Синтетический рубин идентичного цвета и чистоты, который на первый взгляд может быть неотличим от натурального камня, можно было продать за несколько сотен долларов или меньше.Природный камень имеет огромную ценность из-за его редкости. Но для человека, который просто хочет рубин для личного украшения из-за его богатого цвета и блеска, синтетический материал может быть идеально подходящим, и его не следует снижать из-за его низкой стоимости и «неблагородного» происхождения.

Рост кристаллов

Кристалл характеризуется дальним порядком; то есть атомы в кристалле расположены в регулярные периодические массивы или узоры (как обои). Цель роста кристаллов — добавить больше атомов и сохранить узор.Затравочный кристалл используется в качестве основного шаблона, а исходный материал (свободные атомы) остается подвижным за счет испарения, плавления или растворения в растворе. Таким образом, мы можем говорить о росте пара, росте расплава, росте флюса или росте раствора, в зависимости от среды, используемой для кристаллизации. Рост кристаллов достигается за счет принуждения непривязанных атомов в среде для выращивания к затравке. Теоретически это сделать относительно просто. Все, что требуется, — это заставить ростовую среду содержать больше неприсоединенных атомов, чем среда может выдержать при определенной температуре.К сожалению, не так просто заставить атомы идти именно туда, куда вы хотите. Вот почему некоторые люди говорят об «искусстве и науке выращивания кристаллов».

В человеческих обществах, когда города становятся слишком многолюдными, часто происходит исход в пригороды. Если среда для выращивания, скажем, раствор, вынуждена содержать избыток растворенного вещества при данной температуре, система может оказаться «не равновесной» при более низкой температуре. Направление спонтанных изменений — это то, что «сбрасывает» часть растворенного материала обратно из раствора, как если бы пассажиры бежали из переполненного центра города в пользу тихой сельской местности! Если «тенденция сброса» достаточно сильна (например, падение температуры), атомы будут слипаться и образовывать множество небольших кластеров, называемых ядрами.Альтернативой случайному неконтролируемому зарождению является предоставление шаблона или затравочного кристалла для прикрепления «сброшенных» атомов.

Выращивать кристаллы сложно, и многие вещи могут пойти не так. В свете этого совершенно удивительно, что драгоценные камни существуют.

Драгоценный камень представляет собой прозрачную и внешне совершенную кристаллическую массу, (в идеале) без видимых дефектов или изъянов, однородного цвета, а иногда и огромного размера. Вырастить такие идеальные кристаллы в контролируемых лабораторных условиях достаточно сложно.Это не что иное, как чудо, что, учитывая случайность природных условий, существуют кристаллы, достаточно большие и совершенные, чтобы производить драгоценные камни.

Ниже приводится краткое изложение основных методов выращивания кристаллов. Все драгоценные камни, производимые в лабораториях, производятся одним или несколькими из этих методов.

Рост паров

Лучше всего выращивать из пара вещества, которые переходят непосредственно из твердого тела в пар при нагревании, или вещества, компоненты которых можно легко транспортировать в виде пара.Материалы, которые легко переходят из твердого состояния в пар, считаются летучими. В методах переноса пара желаемое вещество реагирует (обычно при высокой температуре) с другим материалом, и продукты реакции даже более летучие, чем исходные вещества. Эти вновь образованные продукты перемещаются в новое место, обычно при более низкой температуре, где они реагируют обратным образом, воссоздавая исходные материалы. Если процедура проводится осторожно, реакция дает монокристаллы.Кристаллы, выращенные из паров, обычно представляют собой длинные иглы или тонкие пластинки; в некоторых случаях при росте кристаллов образуются кружевные агрегаты, известные как дендриты (например, снежинки).

CVD

Химическое осаждение из паровой фазы — это метод, который десятилетиями использовался для нанесения тонких покрытий на поверхности. Самым знакомым является синее покрытие на линзах фотоаппарата и бинокля. Его единственное важное геммологическое применение — выращивание алмаза (будет обсуждено позже).

Рост расплава

Большинство природных кристаллов образовалось в расплавленной среде глубоко под землей.Размеры кристаллов (зерен) в горной породе и способ, которым зерна срослись, имеют большое значение для геологов и многое говорят об истории остывания породы. Драгоценные камни, включая оливин (перидот), полевой шпат и другие, иногда вырезают из более крупных кристаллов, которые встречаются в таких магматических материалах.

Общий термин для роста расплава — затвердевание. Все выращивают кристаллы из расплава. В конце концов, вода — это не что иное, как расплавленный лед, твердое кристаллическое вещество, которое замерзает (затвердевает) при температуре всего 32 ° F.Снежинки хоть и дендриты, но представляют собой монокристаллы льда. Однако кубики льда в вашем холодильнике — нет. Неконтролируемое замораживание расплава обычно приводит к образованию множества крошечных кристаллитов, которые все растут с одинаковой общей скоростью, заполняя доступное пространство. Таким образом, кубик льда представляет собой поликристаллический агрегат, состоящий из мириадов выращенных между собой кристаллов. Примерно так же кристаллизуются разлитые слитки расплавленных металлов.

Выращивание из расплава очень удобно и во многих случаях требует относительно простого оборудования.Однако этот метод не подходит для выращивания материалов, содержащих воду или летучие компоненты; такие материалы разлагаются при температуре плавления. Говоря техническим языком, «конгруэнтно плавящийся» материал — это материал, который не изменяет состав на границе между твердым и жидким состоянием и поэтому может быть выращен одним из следующих методов.

Техника Вернейля, или плавление в пламени, была разработана в конце 1800-х годов Августом Вернеем, одним из великих пионеров синтеза драгоценных камней.Верней сдал запечатанные документы в Парижскую академию наук в 1891 и 1892 годах. Когда они были открыты в 1910 году, эти документы раскрыли детали работы Вернея по синтезу рубина, открыв дверь для крупномасштабного производства. Оборудование, разработанное Verneuil, было настолько умно спроектировано, что на современных заводах по-прежнему используются печи с теми же характеристиками, что и оригинал. Возможно, несколько сотен материалов были выращены методом Вернейля, и это один из наименее затратных методов выращивания кристаллов.Кристаллы Вернейля обычно продаются всего за гроши за карат и легко доступны для любителей и огранщиков драгоценных камней.

Основной особенностью печи Вернейля является кислородно-водородная или кислородно-ацетиленовая горелка. Порошок выращиваемого вещества проходит через это пламя, и расплавленные капли падают на вращающийся стержень, который медленно извлекается. Скорость извлечения регулируется осторожно, так что расплавленные капли, «падающие» на стержень, затвердевают контролируемым образом и образуют монокристалл.Чистота готового кристалла зависит от исходного порошка и атмосферы, в которой кристалл выращен. Качество кристалла Вернейля, или boule (по-французски мяч), зависит от чистоты и размера частиц подаваемого порошка, температуры пламени, скорости вращения и извлечения затравочного стержня, а также способности защищать кристалл от Черновики. Популярность метода Вернейля для производства кристаллов иллюстрируется тем фактом, что к 1920-м годам европейские фабрики производили сотни миллионов каратов кристаллов Вернейля ежегодно.Среди драгоценных материалов, производимых таким способом, — сапфир, рубин, звездчатый корунд, шпинель, рутил, титанат стронция, а также огромное количество оксидов и других соединений. ПРИМЕЧАНИЕ: рубин в кольце, унаследованный от вашей прабабушки, не обязательно должен быть натуральным только потому, что ему больше 100 лет!

Август Верней использовал устройство, подобное изображенному здесь, для синтеза рубинов в конце 19 века. Принципы, лежащие в основе техники Вернейля, до сих пор используются в современной технологии выращивания кристаллов.«Эскиз Вернейла Факела». Всеобщее достояние.

Техника Чохральского, или «вытягивание кристаллов», была первоначально разработана для измерения скорости кристаллизации металлов. Сейчас он так же важен, как и метод Вернейля при выращивании кристаллов драгоценных камней. Этот метод включает плавление исходного порошка в тигле, как правило, из платины, иридия, графита или керамики. Вращающийся стержень с крошечным затравочным кристаллом на конце опускается в тигель до тех пор, пока он не коснется расплава, а затем медленно вынимается.Кристаллизация на границе раздела между расплавом и затравкой происходит двумя способами: 1. Поверхностное натяжение слегка вытягивает часть расплава из тигля на затравку. Как только этот материал покидает расплав, он остывает ровно настолько, чтобы затвердеть, добавляя к затравочному кристаллу. 2. Теплопроводность позволяет твердому телу очень незначительно расширяться в расплав, обеспечивая вытягивание большого количества материала, чтобы растущий кристалл становился все больше. Таким образом, рост кристаллов продолжается до тех пор, пока все содержимое тигля не будет извлечено и добавлено в стержень.

Скорость вытягивания обычно составляет от 1 мм до 10 см в час. Кристаллы Чохральского могут быть огромными — размером с бейсбольную биту! Ряд технологически важных кристаллов, таких как чистый кремний, выращивают путем вытягивания, как и многие материалы, которые обрабатываются как драгоценные камни. К ним относятся рубин, сапфир, YAG, GGG, александрит и множество необычных оксидов.

Метод Бриджмена-Стокбаргера был разработан примерно в то же время Р. У. Бриджменом (американец), Д. К. Стокбаргером (немец) и русскими Дж.Обреимов, Г. Тамманн, Л. Шубников в период 1924-1936 гг. Используется контейнер особой формы, обычно цилиндрическая трубка, сужающаяся к конусу с небольшой точкой на одном конце. Трубка заполняется порошком желаемого кристаллического материала и опускается через нагреватель (наиболее распространены радиочастотные типы или типы электрического сопротивления) заостренной стороной вниз. Материал в трубке плавится, но маленький конический наконечник — это первая часть емкости, которая выходит из нагревателя. В идеальных условиях (а это не так уж и сложно) первая часть затвердевшего расплавленного материала образует монокристалл, а не поликристаллический агрегат.Дальнейшее затвердевание продолжается как продолжение рисунка, создаваемого этим индуцированным затравочным кристаллом, до тех пор, пока весь цилиндр не замерзнет и контейнер не будет заполнен монокристаллом.

Существует множество разновидностей этого метода, некоторые из которых адаптированы для специализированных приложений, таких как выращивание металлов высокой чистоты. Этот метод чрезвычайно прост по концепции и может использоваться для выращивания действительно огромных кристаллов, самые большие из которых на сегодняшний день имеют более трех футов в поперечнике и весят более тонны (йодид натрия, йодид цезия и другие).Он обычно используется для выращивания галогенидов, многих сульфидов и различных оксидов.

Проблема возникает, когда материалы настолько реакционноспособны, что их нельзя расплавить даже в таких инертных контейнерах, как платина и иридий, или если температура плавления выращиваемого материала превышает температуру плавления доступных материалов контейнера. Последнее относится к кубическому оксиду циркония (CZ), который плавится при фантастически высокой температуре 2750 ° C. (4982 ° F.) Выращивание монокристаллов CZ не осуществлялось до 1970-х годов, когда исследовательская группа в СССР усовершенствовала метод (ранее известный), называемый плавлением черепа.«Череп» представляет собой чашу с открытым концом, сделанную из медных цилиндров, заполненную порошкообразным оксидом циркония и нагретую до плавления порошка. Цилиндры полые и охлаждаются водой, поэтому расплавленный диоксид циркония эффективно удерживается внутри твердого оксида циркония толщиной 1 мм, который образуется внутри медных стенок. Затем всей сборке дают медленно остыть, пока вся масса не затвердеет. Типичный череп содержит около килограмма материала, половина которого представляет собой разрезанный CZ.Оксид циркония является единственным важным драгоценным камнем, выращиваемым этим методом, и он производится в самых разных цветах и ​​во многих разных местах. Мировое производство CZ указывается в тоннах, а не в каратах!

Рост решения

Решения

— это, пожалуй, самые известные среды для выращивания кристаллов. Даже простой процесс приготовления чашки растворимого кофе — это исследование растворимости. Если вы идете купаться на пляже, ощущение скользкости и часто дискомфорта, которое вы испытываете через некоторое время, вызвано испарением морской воды, оставляющим на вашей коже тонкую корку хлорида натрия и других солей.Вы даже можете увидеть их кристаллические формы (кубики в случае хлорида натрия) через увеличительное стекло.

Рост раствора имеет основные преимущества, включая высокую подвижность растворенных компонентов, удобство и простоту управления. Аппарат для выращивания раствора может быть таким же простым и недорогим, как горшок с водой или несколько каменных банок; однако для большинства драгоценных камней требуются гораздо более сложные и дорогие устройства!

Хотя в литре кипящей воды можно растворить до пяти фунтов сахара (вы узнаете об этом, если будете готовить корм для колибри), такой высокой растворимости нельзя найти среди оксидов и силикатов.Кроме того, хотя чистая вода является отличным растворителем для многих соединений, материалы, представляющие геммологический интерес, обладают такой низкой растворимостью, что для практических целей они могут считаться нерастворимыми. Однако, как и в случае с природной средой, немного минерализатора (например, гидроксида натрия), растворенного в горячей воде, резко увеличивает его способность растворять силикаты, такие как кварц, берилл и т. Д. Также гораздо эффективнее добавлять воду. как под высоким давлением, так и при высокой температуре.В этих условиях, называемых гидротермальным ростом, многие кристаллы минералов могут быть воспроизведены в лаборатории. Более того, поскольку это те же самые условия, которые преобладают в почве, полученные кристаллы часто очень похожи на кристаллы, обнаруженные в рудных месторождениях.

Однако главное отличие — размер. Природа относительно безразлична к коррозии стенок контейнеров, разрыву сосудов для выращивания при слишком высоком давлении или даже к точному химическому составу (или чистоте) растворов для выращивания.Природа безнаказанно производит очень высокие температуры и давление. Результат может быть действительно впечатляющим: кристаллы сподумена длиной до 40 футов, полевые шпаты размером с товарный вагон и кристаллы кварца размером с человека. На сегодняшний день самые крупные гидротермальные кристаллы (кварца), выращенные в лабораториях, весят менее нескольких сотен фунтов. Рост кристаллов сахара (леденцов) и других солей может быть достигнут при комнатной температуре и давлении в простых контейнерах. Таким способом нельзя выращивать силикаты. Однако эти вещества могут кристаллизоваться в стальных цилиндрах, называемых бомбами, которые загружаются исходным материалом, водой, минерализаторами и затравочными кристаллами и помещаются в герметичный блок, называемый автоклавом.

Аппарат для гидротермального выращивания — это скороварка. Бомба нагревается внутри устройства, и, поскольку она герметична, когда вода в ней расширяется и заполняет цилиндр, давление повышается по мере увеличения температуры. Температура тщательно контролируется, и вода, добавляемая в бомбу, точно измеряется для достижения заданного уровня давления. Ошибки здесь, что неудивительно, могут вызывать смущение!

Гидротермальный синтез не имеет большого значения для технологических применений, за исключением кварца.Однако это имеет огромное значение для синтетических драгоценных камней, потому что многие природные материалы образуются внутри Земли гидротермально. Среди драгоценных камней, обычно производимых таким способом, есть изумруд, аметист и цитрин. Гидротермальный рост особенно подходит для материалов, которые содержат воду или другие летучие компоненты и поэтому разлагаются при плавлении.

Рост потока

Вода — это расплавленный лед, и она является эффективным растворителем многих знакомых всем нам веществ. Однако это недостаточно мощный растворитель для растворения большинства оксидов, силикатов и других твердых материалов.Лед — это кристаллическое твердое вещество, которое тает при 32 ° F. Другие твердые кристаллические вещества можно плавить при температуре до нескольких сотен градусов. Если вода (расплавленный лед) является хорошим растворителем, как насчет растворяющей способности других расплавленных веществ? Оказывается, что ряд соединений, включая бура, оксид лития и оксид молибдена, фторид калия, оксид и фторид свинца и другие смеси, при плавлении являются сильными растворителями; Фактически, некоторые производители кристаллов полагают, что теоретически возможно найти расплавленный солевой растворитель для любого данного кристалла.Самые ранние кристаллы драгоценных камней, рубины, сделанные Эдмундом Фреми, были выращены из расплавленных солевых растворов корунда. Таким способом можно выращивать широкий спектр соединений, многие из которых представляют геммологический интерес, включая александрит и изумруд.

* Примечание Дональда Кларка: статья доктора Арема «Понимание синтетических драгоценных камней, методов обработки и имитаций» — замечательная статья. Я очень уважаю доктора Арема. Его цветовая энциклопедия драгоценных камней является лучшим справочником в своем роде.Однажды он помог мне с трудной идентификацией. Я не ожидал от него личного письма и был рад, что он изо всех сил старается мне помочь. Это было до существования IGS. Однако вы должны знать, что он определяет слова «синтетический» и «гомокреат» в манере, несовместимой с нашими отраслевыми стандартами. В своей статье «Как классифицируются драгоценные камни» я определяю «синтетические» как «материалы, которые дублируют их натуральные аналоги», а «гомосозданные» как материалы, «не имеющие аналогов в природе», в соответствии с рекомендациями Геммологического института Америки (GIA). ).

Понимание синтетики, обработки и имитации драгоценных камней, часть 1: Введение

Понимание синтетики, обработки и имитации драгоценных камней, часть 2: рост кристаллов

Знакомство с синтетическими драгоценными камнями, обработками и имитациями, часть 3: Синтетический алмаз

Знакомство с синтетическими драгоценными камнями, обработками и имитациями, часть 4: Руководство по синтетическим драгоценным камням

Знакомство с синтетикой, обработкой и имитацией драгоценных камней, часть 5: Определение способов обработки драгоценных камней

Изготовление драгоценных камней | Институт истории науки

Аббат Сугер, один из самых влиятельных людей средневековой Франции, потратил годы на реконструкцию и украшение старинной церкви аббатства Сен-Дени недалеко от Парижа, места захоронения французских королей.Высокие остроконечные окна в новом готическом стиле пропускали солнечный свет, освещая главный алтарь, сверкавший золотом и драгоценностями. Короли и епископы сняли кольца со своих пальцев, посвятив свое богатство славе Божьей. Для Сугера изысканные драгоценные камни были воротами к божественному.

Таким образом, иногда, когда из-за моего восхищения красотой дома Божьего разноцветная красота драгоценных камней уводила меня от внешних забот, и достойная медитация, переносящая меня от материальных вещей к нематериальным, уговаривала меня исследовать разнообразие святых добродетелей, то мне кажется, что я вижу себя существующим на каком-то уровне, так сказать, за пределами нашего земного.

— Аббот Сугер, О том, что было сделано в его администрации
(1144–1148 н.э.)

Драгоценные камни обладают очарованием, не похожим ни на один другой материал. Их редкость, блеск и насыщенные цвета по-прежнему восхищают нас. Люди искали драгоценные камни в самых отдаленных уголках земли и тысячелетиями размышляли об их происхождении. Мастера и ювелиры научились формировать их и как минимум 2000 лет копировать настоящие. В последнее время исследователи усовершенствовали искусство подделки в своих поисках науки.

Небесная роса

Знаменитый римский натуралист Плиний Старший, погибший при извержении Везувия в 79 году н. Э., Написал в своей книге Natural History : «Для очень многих людей единственный драгоценный камень может обеспечить бесподобный и совершенный вид на природу». Изготовление подделок этого совершенства было «обманом против общества». Плиний подверг критике тех авторов, которые «описывают, как изумруды и другие прозрачные драгоценные камни могут быть получены путем окрашивания горного хрусталя; или . . . как другие драгоценные камни могут быть сделаны из других драгоценных камней.”

Как следует из описания Плиния, ценные камни продавались и имитировались на протяжении всей письменной истории. Поскольку драгоценные камни часто поступали из далеких стран, их экзотическое происхождение вдохновляло на теории и небылицы. Горный хрусталь, чистый полупрозрачный кварц, который высоко ценился в древнем мире, был «найден только там, где зимние снега замерзают до твердого состояния», что привело Плиния к предположению, что это разновидность льда. В сборнике средневековых путевых заметок, известном как Путешествие сэра Джона Мандевилля , составленном в Англии около 1360 года, говорится, что алмазы росли в Индии, где «они питались росой небесной.. . и родит детей, которые размножаются и растут круглый год ».

Идеи о драгоценных камнях и других минералах, растущих органически, либо прорастающих из семян, например растений, либо каким-то образом ферментирующих в земле, преобладали до середины 17 века. Хотя исследователи в конце концов поняли, что многие минералы образовались в результате постепенного накопления неорганического материала под воздействием высокой температуры и давления глубоко под землей, потребовалось много лет, чтобы полностью понять их структуру и состав.На этом пути ювелиры и ремесленники делились практическими знаниями, полученными в результате столетий огранки и огранки редких драгоценных камней, чтобы подчеркнуть их естественную красоту, а также благодаря многолетнему опыту создания правдоподобных имитаций из стекла и кварца.

Современная наука кристаллография началась с французского священника 18-го века Рене-Жюста Гаи, который занялся изучением ботаники и минералогии в Париже около 1770 года. Во время исследования друга призматического образца кальцита — кристаллической формы кальция. карбонат — минерал выскользнул из его рук и разбился об пол.Собирая фрагменты, он заметил, что все их неровные края принимали форму наклонного куба, форму, которую он видел в другой разновидности кальцита. Хай вернулся в свою коллекцию, взял молоток и разбил несколько образцов кальцита, обнаружив в каждом идентичную «примитивную форму».

Другие исследователи в то время определяли химический состав драгоценных камней. Вскоре они поняли, что большинство драгоценных камней приобретают свой яркий цвет за счет микроэлементов, содержащихся в том, что в противном случае было бы бесцветным минералом.Большая часть этих знаний была вызвана открытием новых химических элементов, особенно металлов. Например, французский химик Николя-Луи Воклен выделил элементы хром и бериллий в 1790-х годах. Воклен идентифицировал хром как в рубинах, так и в изумрудах и бериллий в изумрудах. Другие ученые обнаружили, что рубины состоят из глинозема (оксида алюминия) и имеют красный цвет из-за незначительного количества хрома. Синие сапфиры также изготавливаются из глинозема, окрашенного железом и титаном. Изумруд — это берилл (минерал, состоящий из бериллия, алюминия, кремния и кислорода), приобретающий свой характерный зеленый цвет из-за хрома или ванадия.С таким пониманием исследователи начали представлять драгоценные камни как потенциально полезные вещества, которые можно было бы производить в лаборатории, а не как редкие, загадочные товары из далеких стран.

Выращивание драгоценных камней

Даже вооружившись этими знаниями, ученые не могли сразу создать рубин, сапфир или изумруд. Выращивание драгоценных камней — воспроизведение их состава и воссоздание экстремальной жары и давления, обнаруживаемых под поверхностью земли, — было огромной проблемой, требующей специальных инструментов и знаний.Но поскольку возможное финансовое вознаграждение было велико, ученые по всей Европе и США преследовали эту труднодостижимую цель. Гонка была особенно интенсивной во Франции в конце 19 века.

Эдмон Фреми сделал первый серьезный шаг на пути к истинным синтетическим драгоценным камням. Бывший ученик знаменитого химика Жозефа-Луи Гей-Люссака, Фреми преподавал химию и руководил химической лабораторией в Музее естественной истории в Париже. После многих лет работы со своим помощником Чарльзом Фейлем Фреми сумел вырастить кристаллы рубина, опубликовав первые результаты в 1877 году.Двое мужчин использовали большие тигли из шамота, рассчитанные на очень высокие температуры, в которых они нагревали квасцы (сульфат алюминия-аммония) с красным свинцом (тип оксида свинца), диоксидом кремния и дихроматом калия. После выдержки этой смеси на «красном огне» в течение 20 дней в печи образовались кристаллы рубина. Хотя полученные кристаллы были прозрачными, ярко окрашенными, твердыми и плотными, как натуральные рубины, они также были очень маленькими, тонкими и хрупкими.

После смерти Фейля в 1876 году Фреми продолжил свои исследования с новым помощником по имени Огюст-Виктор-Луи Верней.Жизнерадостный сын часовщика-механика, ставшего фотографом, Верней посещал вечерние уроки естествознания, работая на Фреми, и в конце концов получил докторскую степень. Исследователи продолжали совершенствовать свои методы изготовления рубинов, добившись определенных успехов. Фреми похвалил их творения в публикации 1891 года как «прозрачные, глубокие и блестящие, кристаллизованные в ромбоэдрах, обладающие абсолютной чистотой и сопоставимые с натуральными рубинами».

Несмотря на годы работы и бесчисленные испытания, кристаллы оставались крошечными — размером с шляпку гвоздя.Конечно, эти рубины были привлекательными, но не были достаточно большими для практического использования в ювелирных изделиях, и лаборатория не могла производить их в промышленных масштабах. Один парижский ювелир действительно вставил некоторые камни в броши, а другие использовали в качестве часовых украшений, но это были лишь ограниченные испытания.

В 1885 году, когда Фреми и Верней были в самом разгаре своих экспериментов, дилер в Женеве начал продавать много крупных высококачественных рубинов, продавая их как натуральные драгоценные камни по цене тысячи долларов за карат.Французские ювелиры, обеспокоенные нарушением рынка рубинов, попросили ученых изучить камни. Чарльз Фридель, химик и минералог из Сорбонны, сообщил, что драгоценные камни выглядят идентичными натуральным рубинам, за исключением случаев, когда их рассматривают в микроскоп. Фридель видел крохотные непрозрачные сферы, пузырьки газа, захваченные в камнях в процессе плавления или плавления. Эти «женевские рубины» не выросли под землей; они были созданы в лаборатории. Их создатель и местонахождение лаборатории до сих пор остаются загадкой.

Драгоценные камни известны своими насыщенными цветами: рубиново-красным, изумрудно-зеленым, сапфирово-синим. Удивительно, но некоторые драгоценные камни тоже светятся.

Французский синдикат алмазов и драгоценных камней согласился с выводами Фриделя и других. Организация постановила, что торговцы драгоценными камнями и ювелиры должны маркировать рубины «искусственными»; продажа их как «драгоценных» стала наказуемым по закону мошенничеством. Синдикат также объявил все предыдущие продажи этих рубинов недействительными, вынудив продавцов возместить большие суммы своим покупателям.Даже после разоблачения обмана на эти драгоценные камни все еще существовал спрос. Объявление рубинов «искусственными» не изменило их привлекательного внешнего вида, хотя и снизило их цену до эквивалента примерно 60–100 долларов за карат. Люди, которые не могли позволить себе роскошь и роскошь природных драгоценных камней, были счастливы покупать украшения, сделанные из женевских рубинов.

Вернувшись в Музей естественной истории, Женевские рубины вдохновили Вернея на то, чтобы попробовать другой подход к обработке синтетических драгоценных камней.Вместо того, чтобы использовать тигли Фреми, он использовал паяльные лампы, работающие на водородно-кислородной или газо-кислородной смеси. Эти паяльные лампы, которые дали процессу Вернейля название «плавление в пламени», обеспечивали постоянный управляемый источник тепла, способный достигать исключительно высоких температур. Такие экстремальные температуры были необходимы, поскольку оксид алюминия, используемый в качестве «сырья» для процесса, имел температуру плавления 2050 ° C (3722 ° F).

Верней продолжал работать в лаборатории своего наставника, одновременно совершенствуя свой собственный процесс термоядерного синтеза до самой смерти Фреми в 1894 году.Наконец, после десятилетий работы над проблемой он опубликовал свой метод в 1902 году. Верней изобрел устройство, которое регулировало поток подаваемого порошка в горелку, одновременно опуская конус, в котором скапливался расплавленный материал. Эти медленные, устойчивые движения, наряду с тщательной регулировкой потока тепла и кислорода на протяжении всего процесса, помогли обеспечить формирование регулярных «буль» или грушевидных шариков из рубина. Техник, заглядывая в небольшое окошко из огнеупорной слюды, мог наблюдать за процессом и выключать пламя в нужный момент, чтобы не растрескать були.

Если все пойдет хорошо, через два часа получится 1-дюймовая були весом около 15 карат (примерно 3 грамма или 0,1 унции), которую можно разрезать на несколько ограненных рубинов. Эти синтетические рубины могут быть размером с самые большие натуральные рубины. У них был такой же насыщенный цвет и чистота, как у их земных собратьев, а также идентичный химический состав и молекулярная структура. В лучших синтетических камнях Верней также не было неровностей и газовых пузырей женевских рубинов.Наконец-то люди успешно воспроизвели одно из редчайших творений природы.

Верней вскоре смог изготавливать синтетические сапфиры плавлением в пламени, добавляя в подаваемый порошок железо и титан. Его синтетические драгоценные камни нашли подходящее место в широком ассортименте недорогих украшений и в качестве крошечных «драгоценностей» в механических часах. Благодаря своей плотности и твердости синтетические драгоценные камни являются идеальными шариковыми подшипниками и точками поворота для устранения трения между небольшими металлическими шестернями и другими взаимосвязанными деталями.Везде, где металл встречается в часах, нужен драгоценный камень; на самом деле знакомый тикающий звук исходит от ударов драгоценных камней о зубья колеса.

Рубиновые балки

Процесс Вернея вдохновил других исследователей и производителей на разработку методов создания синтетических драгоценных камней. С самого начала у этих драгоценных камней было много применений, помимо ювелирных изделий и часов. Поскольку они были недорогими и широко доступными, их можно было использовать везде, где требовалось твердое и плотное вещество: в промышленных абразивных материалах, для обрабатывающих и режущих инструментов, а также в качестве подшипников для точных инструментов, таких как насосы для химического анализа.Тем не менее, оптические свойства синтетических материалов привели к их наиболее яркому применению.

Везде, где металл встречается в часах, нужен драгоценный камень; на самом деле знакомый тикающий звук исходит от ударов драгоценных камней о зубья колеса.

Большинство людей думают о лазерах как о гаджетах, излучающих интенсивные лучи света. Но лазеры — это больше, чем просто очень яркие фонарики. Они излучают направленный и сфокусированный свет одного цвета. Этот когерентный монохроматический луч позволяет лазерам выполнять множество задач, включая хирургические операции на глазах, промышленную резку и сварку металлов, а также запись и чтение компакт-дисков и DVD.В лазерах сегодня используются многие материалы: твердые тела, такие как арсенид галлия в лазерных указках; газы, излучающие свет при электризации; и жидкие химические красители. Однако в основе самого первого лазера был кристалл синтетического рубина.

Почему в лазере был рубин? Драгоценные камни известны своими насыщенными цветами: рубиново-красным, изумрудно-зеленым, сапфирово-синим. Удивительно, но некоторые драгоценные камни тоже светятся. В прошлом это считалось магическим свойством. В XII или XIII веке китайский торговец Чау Джу-Куа сказал о царе Цейлона, ныне Шри-Ланка: «Король держит в руке драгоценный камень диаметром пять дюймов, который нельзя сжечь в огне и который сияет. [в темноте] ночи, как факел.Король каждый день трет им лицо, и, хотя ему уже исполнилось девяносто, он сохранит свой молодой вид ».

Сияние рубинов и других драгоценных камней — это не просто средневековая сказка. Рубины светятся при освещении видимым или ультрафиолетовым светом, меняя цвет от бледно-красного или розового до темно-красного. Это свечение, называемое флуоресценцией, иногда продолжается после того, как драгоценный камень больше не светится, связанное с этим явление, называемое фосфоресценцией. Исследователи были очарованы флуоресценцией и фосфоресценцией рубинов как минимум с 18 века.В 19 веке несколько известных ученых, в том числе Уильям Крукс в Англии, Анри Беккерель и Поль-Эмиль Лекок де Буабодран во Франции, спорили о том, происходит ли фосфоресценция в рубине глиноземом или хромом в драгоценном камне.

Электроны в микроэлементах вызывают не только цвет, но и флюоресценцию драгоценных камней. Электроны поглощают и выделяют энергию в виде света. В случае с драгоценными камнями электроны ограничены в выборе света; они могут поглощать свет только определенного цвета.Рубины выглядят красными, потому что они содержат следы хрома, который поглощает синий и зеленый свет, оставляя красный свет. Хром в изумрудах, напротив, поглощает синий и красный свет, оставляя зеленый свет. Танец электронов, поглощающих и излучающих свет, придает драгоценным камням яркий цвет.

Слово лазер является аббревиатурой от «усиления света за счет вынужденного излучения». Чтобы рубиновый лазер работал, многие электроны в драгоценном камне должны получать световую энергию.Затем, при попадании небольшого количества света только с правильной длиной волны, все возбужденные электроны одновременно обесточиваются, излучая свет с той же длиной волны. Таким образом, небольшое количество света усиливается за счет стимулирования всех заряженных электронов испускать свет одновременно.

Происхождение лазера является спорным предметом в связи с почти 30-летним патентным иском, но он, безусловно, возник в результате исследований микроволновых печей в Колумбийском университете в начале 1950-х годов американским физиком Чарльзом Таунсом.Таунс и его коллеги разработали метод генерации «мазеров», когерентных микроволн одной частоты, используемых в высокоточных атомных часах. Хотя лазер концептуально похож на мазер, с технической и научной точки зрения лазер был гораздо более сложным проектом.

Несмотря на то, что никто точно не знал, чем может быть полезен лазер (один исследователь позже пошутил, что это было «решение, ищущее проблему»), конкуренция за создание первого лазера была жесткой. По крайней мере, четыре или пять различных исследовательских групп в Соединенных Штатах, в том числе группа Таунса, придерживались разных подходов.Из-за своих флуоресцентных свойств рубины изначально казались хорошими кандидатами для использования в лазерной технологии. Коммерчески доступные синтетические рубины не только были недорогими, но и давали исследователям возможность контролировать геометрию и состав, чего не могли предложить природные драгоценные камни. Исследования рубинов, проведенные в конце 1950-х годов в Bell Labs в Холмделе, штат Нью-Джерси, разбили надежды исследователей; флуоресценция рубина была недостаточно сильной для практического применения.

Теодор Мейман, физик из исследовательских лабораторий Хьюза в Калифорнии, вскоре понял, что исследования Bell Labs содержат ошибки.Он считал, что из синтетических рубинов можно сделать отличные лазеры. Он был прав.

Конструкция лазера

Маймана была проста: синтетический рубиновый стержень от Union Carbide, имеющий три восьмых дюйма в длину и три четверти дюйма в ширину, с зеркальными концами. Рубиновую трубку окружала лампа-вспышка, похожая на те, что используются для высокоскоростной фотографии. Как только интенсивность вспышки достигает определенного порога, заряженные электроны в рубине одновременно высвобождают свою энергию.Среди вспышки лампы-вспышки и свечения рубиновой флюоресценции из одного конца рубинового стержня вырвался импульс когерентного красного света. Это важное «красное пятно на стене», как описал его Майман, положило начало новой эре изобретений. Натуральный драгоценный камень не справился бы с этой задачей; только синтетический рубин был достаточно чистым и прозрачным, чтобы создать первый настоящий лазер. Эдмон Фреми, Огюст Верней и, возможно, даже аббат Сюже, гордились бы.

По телевизору: фианиты

«Он мгновенно станет фаворитом, поворачивая головы и вызывая вздохи зависти.«Даже у идеальных природных бриллиантов есть недостатки». «Наслаждайтесь волшебством и гордостью».

Телезрители могут вспомнить классические рекламные ролики ювелирных изделий из фианита 1970-х и 1980-х годов — классическую музыку, играющую на заднем плане, диктор, подчеркивающий сверхнизкую цену этих потрясающих семейных реликвий (с соответствующими серьгами в подарок), восхищение друзей — все снято в мягком фокусе, кроме самих камней. Камни с кубическим цирконием намного дешевле алмазов, но из-за чрезмерного блеска, огня и блеска они выглядят неземно (особенно после полуночи).Но какие они?

Кубический цирконий — любопытное вещество, форма диоксида циркония, похожая на алмаз по структуре. Диоксид циркония встречается в природе, как правило, в виде минерала, известного как бадделеит, но встречающийся в природе кубический диоксид циркония встречается гораздо реже, чем алмазы. Изначально исследователи выращивали монокристаллы синтетического кубического циркония с помощью лазеров. Хотя они никогда не использовались в лазерах, кристаллы были довольно красивыми, даже превосходя по блеску подлинные алмазы.

Представленный на рынке недорогих ювелирных изделий в 1976 году, кубический цирконий по-прежнему остается самым популярным имитационным алмазом из-за внешнего вида и скромной стоимости (хотя у него есть конкурент муассанит, форма кристаллического карбида кремния, которая еще более похожа на алмаз).К 1980 году во всем мире производилось почти 50 миллионов каратов (11 тонн) кубического циркония — успех, который почти наверняка вызвал ажиотаж зависти.

Verneuil Process, изобретатели Verneuil Process | edubilla.com

Процесс Верней, также называемый плавлением в пламени, был первым коммерчески успешным методом производства синтетических драгоценных камней, разработанным в 1902 году французским химиком Огюстом Вернеем.

Это процесс производства синтетических рубинов, сапфиров, шпинелей и т. Д.плавлением порошкообразных соединений при высоких температурах. Также называется процессом плавления пламенем.

Процесс Вернейля или небольшие модификации этого процесса можно использовать для создания самых разных материалов: корунда, шпинели, титаната стронция и т. Д. Приведенное ниже описание основано на его первом использовании для создания рубина и сапфира.

Идея «выращенного в пламени» корунда возникла примерно в 1886–1888 годах. Это время, когда Огюст Виктор Луи Верней начал свою новаторскую работу по плавлению оксида алюминия в водородно-кислородном пламени.

Его работа была реализована примерно в 1904 году, когда он, наконец, усовершенствовал процесс. Сегодня этот процесс лишь немного изменился по сравнению с первоначальным, в основном, благодаря лучшему контролю температуры, что объясняется более эффективным ростом булей.

Процесс начинается с затравочного кристалла корунда, помещенного на подвижную платформу под головкой горелки в хорошо изолированную цилиндрическую печь.

Горелка состоит из концентрических трубок. Центральная трубка используется для подачи ростового порошка оксида алюминия (оксида алюминия) и красителя.В случае рубина красный цвет вызван оксидом хрома. Сапфировый краситель (темно-синий) создается из смеси оксида железа и диоксида титана.

Внешняя трубка (здесь выделена желтым цветом) подает кислород и водород для образования пламени. Для успеха процесс должен выполняться при температуре выше 2050 ° C.

Здесь начинается подача порошка и направляется к затравочному кристаллу.

Пламя зажигается, и процесс начинается. Оксид алюминия в газовой фазе плавится лишь частично.Большая часть роста происходит за счет плавления оксида алюминия на поверхности затравочного кристалла.

Необходимо поддерживать сильно окислительные условия на протяжении всего роста. Следовательно, нет ничего необычного в использовании дополнительного кислорода в процессе, чтобы все находилось в окислительной атмосфере.

По мере того, как процесс горения продолжается, стадия затравочного кристалла, а теперь и растущей були, медленно опускается и отводится вниз от горелки. Скорость отвода около 1 см в час.

Пламя выключается в конце цикла роста, и були либо разбиваются в течение следующих 10 секунд, либо выживают. Этот процесс вызывает много внутреннего стресса. Если були выживают, их наклеивают сверху, и последнее внутреннее напряжение снимается, так как они почти полностью разламываются пополам, образуя «половинки були».

как определить, является ли драгоценный камень синтетическим? Я так растерялся!

Рейнхардт ван Вуурен Написал:

——————————————- ————

> Столько всего было сказано сверху, я просто хотел добавить

> можно надеяться, что об этом не упоминалось:

> Когда вы покупаете драгоценные камни (набор в Ювелирные изделия ) из розничной

> торговой точки консультант по продажам должен использовать определенные

> условия для определенных драгоценных камней (здесь, в Южной Африке, по

> минимум)

> если это синтетический продукт, продавец просто позвонит по номеру

> Синтетический сапфир.

> если он натуральный с земли, НО его

> обработали (нагрев, облучение доп.), Продавец

> должен назвать его подлинным сапфиром.

> если он натуральный с земли и не

> обработан каким-либо образом, примите сделанную срезку

> очевидно, продавец может назвать его натуральным

> сапфировым.

> теперь в свете вышесказанного есть некоторые драгоценные камни

> где определенный уровень улучшения считается

> «нормальный», например, термически обработанные танзаниты или

> промасленные изумруды, но их все равно нужно продавать как

> Настоящее не натуральное.

> Как я уже сказал, я не уверен, что это применимо везде

> в мире, но вот как это происходит здесь, в SA.

Hi Reiner,

Вы затрагиваете важную тему, хотя она больше для геммологов и ювелиров, чем для минералогов 🙂 Цель состоит в том, чтобы торговать честно и служить общественному благу. Это нормально, но, ИМХО, это конец, который не очень хорошо обслуживается изменением значения слов для достижения какой-то цели, какой бы похвальной ни была эта цель.

Самым очевидным фактом является то, что синтетические (сделанные в лаборатории) драгоценные камни во всех отношениях являются настоящими и подлинными изделиями, будь то алмаз, рубин, сапфир, изумруд и т. Д.Фактически, «и т. Д.» не такой большой, так как нет экономических оснований для синтеза меньших драгоценных камней. Топаз * можно * синтезировать, но никогда не было так в промышленных масштабах, поскольку экономия не имела бы смысла — для него нет рынка при вероятных объемах / ценах.

Танзанит — ценный драгоценный камень, но (пока) не был синтезированы. Скорее синтетический форстерит легирован, чтобы он выглядел скорее как танзанит, и иногда его выдают за танзанит. В этом случае, хотя вещество произведено синтетически, его правильное торговое описание будет либо «имитирующим», либо «имитирующим», а не синтетическим.Синтезированный корунд, изменяющий цвет, также продается как имитатор / имитатор александрита (см. Хризоберилл).

Кроме того, есть реакционные камни, которые, по сути, известны только из синтетического производства. Например. кубическая фаза диоксида циркония (CZ), иттрий-алюминиевого граната (YAG), галлий-гадолиниевого граната (GGG). Все сами по себе создают прекрасные драгоценные камни. И не должны быть обозначены как имитаторы алмазов.

Кварц — единственный дешевый драгоценный камень, широко синтезируемый для продажи в ювелирных изделиях.Это связано с тем, что коммерческий синтез кварца как драгоценных камней опирается на огромные масштабы кварца, синтезированного для промышленных целей.

Обработка геологически сформированных (или, в настоящее время, синтетических) драгоценных камней для повышения их привлекательности так же древняя, как использование цветных камней для украшения или украшения (2000 лет ++). Римские императоры жаловались на такую ​​практику и даже приказали уничтожить все книги с ответами на вопросы. Как и сжигатели книг всех возрастов, им не удавалось искоренить мысли других людей.Подавляющее большинство драгоценных камней подвергаются той или иной улучшающей обработке. Многие виды лечения поддаются обнаружению с высокой степенью уверенности. По правде говоря, некоторые другие и очень распространенные методы лечения невозможно обнаружить.

Что такое лечение? Правдивая история. Подруга подарила пару «натуральных» серег из гиацинта и циркона от мужа. Камни были подобранной парой. Она положила их в шкатулку для драгоценностей, где они сидели в ящике ящика около шести месяцев, прежде чем она в следующий раз вынула их, чтобы надеть — и они больше не были подходящей парой — один был оранжевым, а другой коричневым! Что могло случиться? Ее мужа обманули ?? Я посоветовал ей оставить их обоих посидеть на солнечном подоконнике на неделю, после чего, если проблема не исчезнет, ​​она должна обратиться за дополнительным советом.

В конце недели их цвет снова совпал. Я посоветовал лечить ее камни; хотя оба были «естественными», один или оба не обладали стабильностью цвета без достаточно непрерывного энергозатрат на низком уровне (как при солнечном свете). Объявите такое лечение? Пиш! Это абсолютно не обнаруживается (как и большинство широко используемых методов лечения облучением). У моей подруги есть сентиментально ценные для нее серьги, и эта ценность теперь еще больше усиливается осознанием того, что у них есть своя собственная жизнь, которая требует ее присутствия, если они хотят выглядеть так, как она хотела бы, чтобы они выглядели.

Это не означает, что * все * методы лечения настолько безобидны или необнаружимы. Это не так. Дело в том, что объединение всех обработок в одно простое торговое описание и декларацию просто невежественно и бесполезно для покупателей.

Как однажды сказал мне преподаватель химии более полувека назад: «Все вещи просты для простодушных, Льюис».

Как вырастить бриллиант в домашних условиях. Выращивание кристаллов рубина и других искусственных камней в домашних условиях

В этой статье:

«Как делают бриллианты?» — этот вопрос задавали в начале прошлого века, многое зависело от поиска ответа.Как самый твердый минерал на планете, алмаз можно использовать в самых разных сферах деятельности. Бриллианты являются важной частью ювелирных изделий, и их роль в промышленности также важна.

История

Первый синтетический алмаз, не уступающий по качеству природному минералу, был синтезирован в 1967 году бельгийским ювелиром г-ном Бонруа. Основой минерала послужил кристалл размером 1 мм, полученный в лаборатории в Киеве.

Открытие искусственных алмазов сделал советский ученый Овсей Ильич Лепунский

Идея о возможности получения искусственных алмазов к тому времени не была новой.Разработки в этом направлении ведутся с конца 19 века. Были созданы синтезированные гранат и рубин. В 1939 году ученый из СССР О.И. Лейпунский выдвинул теорию о том, что при температуре не менее 2000 градусов и наличии давления более 6 ГПа графит превратится в алмаз.

В то время не было доказательств этому утверждению: недостаточное оснащение лабораторий в конце 40-х годов не позволяло проводить какие-либо эксперименты.

Оборудование для проведения экспериментов по созданию алмазов появилось только 20 лет спустя. В 1960 году в Московском институте физики высоких давлений все же был проведен эксперимент по превращению графита в алмаз. Руководил процессом академик Л.Ф. Верещагин.

Спустя некоторое время в Институте сверхтвердых материалов в Киеве под руководством В. Н. Бакуля было создано оборудование, позволяющее создавать алмазы в промышленных масштабах.

Способы получения минералов

Природный алмаз образуется под воздействием высоких температур и давлений. Во всем мире месторождения алмазов находятся в так называемых кимберлитовых трубках. Самые крупные кимберлитовые трубки находятся в ЮАР, Канаде, Якутии. Найденные здесь алмазы образовались во время формирования земной коры, когда горячая магма выталкивалась на поверхность Земли, проходя через богатые углеродом породы.

Процесс образования алмаза требует создания условий, близких к описанным выше, что не позволяет однозначно ответить на вопрос, как сделать алмаз.Есть несколько способов получения синтетических алмазов:

1) Создание алмазов в условиях высокого давления. Самый надежный и эффективный. Формирование минерала происходит в условиях, максимально приближенных к естественным. Для получения алмаза вам понадобится пресс, способный выдерживать высокое давление. Под пресс помещается цилиндр с графитом внутри. В баллоне есть отверстия для воды и хладагента.

Вода поступает в цилиндр под давлением, сжимает графит и ускоряет процесс замерзания.Графитовая камера охлаждается до температуры минус 12 градусов Цельсия. В этом случае сжатие цилиндра продолжается, увеличиваясь до 20 тысяч атмосфер в конце процесса. После замораживания через графит пропускают электрический ток. Через некоторое время камера размораживается, и алмаз вынимается из цилиндра.

Созданный таким образом минерал во всех отношениях идентичен настоящему алмазу. Исключение составляет его оттенок — цвет алмаза серый.Прочность такого минерала в несколько раз выше природного, что дает возможность использовать его во многих сферах производственной деятельности. Использование пресса и давления дает возможность получить технический алмаз, который не используется в ювелирном деле.

2) Создание алмазов в метане. Требуется специальное оборудование. Минерал образуется в безвоздушной и наполненной метаном сфере. Готовый минерал имеет форму куба, кристаллическую структуру и окрашен в черный цвет. До недавнего времени его использовали в технических целях, но в последние годы он нашел применение при создании украшений.

3) Создание алмазов в процессе взрыва. Формирование полезных ископаемых на планете не завершено. В процессе каждого извержения вулкана на поверхности Земли появляется лава, которая прошла тот же путь, что и магма, извергающаяся из ядра планеты во время ее образования. Создание условий, имитирующих взрыв, дает твердые, кристально чистые алмазы, которые можно использовать для создания украшений. Для создания алмаза графит предварительно нагревают. При взрыве образуется кристаллическая алмазная крошка.

Готовые бриллианты по всем химическим и физическим параметрам, включая цвет, соответствуют реальным. Единственный их недостаток — небольшой размер.

4) Получение минералов при низких температурах. Чтобы ответить на вопрос, как вырастить алмаз, необходимо понимать, что образование кристаллической решетки минерала связано с температурой: чем она выше, тем вероятнее образование камня.

Кольцо с имитацией алмаза

Исследования последних лет показали, что важна не только температура, но и металлический катализатор.Последний способен снижать давление и температуру до уровня, исключающего необходимость строительства специальных установок.

Камера заполнена графитом, кобальтом, никелем, железом и растворителем. Между железом и катализатором образуется слой, внутри которого растет алмаз при температуре 600 градусов Цельсия и давлении 1,5 атмосферы.

Размер алмаза напрямую зависит от размера прослойки. Таким способом можно получить минералы весом до 50 граммов.Они используются исключительно в технических целях.

Искусственные камни давно завоевали популярность в ювелирном деле … Ведь для ювелира ценность камня определяется не только его недостатком в природе. Немаловажную роль играет ряд других характеристик:

• Цвет;
• преломление света;
• силы;
• карат веса;
• размер и форма кромок и т. Д.

Самый дорогой искусственный камень — кубический цирконий (синонимы: даймонсквай, джевалит, циркониевый куб, шелби).Цена у него невысокая — менее 10 долларов за 1 карат (это 0,2 грамма). Но стоит отметить, что цена растет в геометрической прогрессии с увеличением в каратах. Например, алмаз в 10 карат стоит в 100 раз больше, чем алмаз в 1 карат.

Искусственные кристаллы драгоценных камней можно выращивать в домашних условиях. Большинство этих экспериментов не требуют специальной подготовки, не нужно оборудовать химическую лабораторию и даже приобретать специальные реактивы.

Чтобы получить опыт выращивания кристаллов, начните с малого.Мы поделимся техникой выращивания красивых кристаллов из всего, что реально можно найти на собственной кухне … Никакого дополнительного инвентаря вам не понадобится, ведь все, что вам нужно, обязательно есть на полках. Также рассмотрим технологию выращивания искусственных рубинов в домашних условиях!

Как вырастить кристаллы рубина синтетическим способом?

Выращивание кристаллов рубина может стать делом домашнего бизнеса. Ведь красивые синтетические камни уже сегодня пользуются большим спросом у покупателей, поэтому при удачной реализации проекта могут принести вам хорошую прибыль.Искусственно выращенные камни используются ювелирами, а также широко используются в технике.

Кристаллы рубина можно выращивать стандартным методом, выбирая правильные соли. Но это будет не так эффективно, как в случае с солью или сахаром, и процесс роста будет намного дольше по продолжительности. И качество будет под вопросом. Ведь природный рубин по шкале твердости Мооса уступает только Алмазу, занимая почетное 9 место. Естественно, что в бизнесе в большинстве случаев используется другой метод, разработанный более 100 лет назад во Франции.

Вам понадобится специальный аппарат, названный в честь изобретателя этого метода, то есть аппарат Вернейля. С его помощью можно вырастить кристаллы рубина размером до 20-30 карат всего за несколько часов.

Хотя технология осталась примерно такой же. Соль диоксида алюминия с примесью оксида хрома помещается в хранилище кислородно-водородной горелки. Растапливаем смесь, наблюдая, как рубин действительно растет «на глазах».

В зависимости от состава выбранной соли можно регулировать цвет кристаллов, получая искусственные изумруды, топазы и абсолютно прозрачные камни.

Работа с устройством потребует вашего внимания и некоторого опыта, но в будущем вы получите возможность выращивать кристаллы, завораживающие своей красотой, прозрачностью и игрой цвета. В дальнейшем такие шедевры хорошо обслуживаются резкой и шлифовкой, соответственно их можно использовать по прямому назначению.

Стоит отметить, что культивированные кристаллы не являются драгоценными камнями, поэтому даже если вы решите начать свой бизнес по их выращиванию, это не потребует от вас дополнительных лицензий.

Конструкция устройства проста, вы легко можете сделать его своими руками. Но в Интернете уже достаточно мастеров, предлагающих чертежи оригинальной установки, а также ее улучшенные варианты.

Набор для выращивания кристаллов рубина в домашних условиях

Сам принцип технологии производства рубинов довольно прост и схематично показан на рисунке ниже:

Понимая принцип работы, ни один прибор уже не кажется таким сложным.Один из типовых чертежей аппарата Вернейля:

По этой технологии можно выращивать и другие дорогие искусственные камни, например «Голубой топаз» и др.

Выращивание кристаллов соли в домашних условиях

Самый простой и доступный эксперимент, который вы можете сделать, — это создать красивые кристаллы соли. Для этого вам понадобится несколько предметов:

1. Соль каменная.
2. Вода. Важно, чтобы в самой воде было как можно меньше собственных солей, желательно дистиллированной.
3. Емкость, в которой будет проводиться эксперимент (подойдет любая банка, стакан, кастрюля).

Налейте в емкость теплую воду (ее температура около 50 ° C). Добавьте в воду кухонную соль и перемешайте. После растворения добавить еще раз. Повторяем процедуру до тех пор, пока соль не перестанет растворяться, оседая на дно сосуда. Это говорит о том, что физиологический раствор стал насыщенным, что нам и требовалось. Важно, чтобы во время приготовления раствора его температура оставалась постоянной, не остывала, поэтому мы можем создать более насыщенный раствор.

Налейте насыщенный раствор в чистую банку, отделяя его от осадка. Отбираем отдельный кристалл соли, а затем помещаем его в емкость (можно повесить на нитку). Эксперимент завершен. Через несколько дней вы сможете увидеть, как вырос ваш кристалл.

Выращивание кристаллов сахара в домашних условиях

Технология получения кристаллов сахара аналогична предыдущему способу. Можно окунуть в раствор ватный шнур, тогда на нем начнут накапливаться кристаллы сахара.Если процесс роста кристаллов замедлился, значит, концентрация сахара в растворе снизилась. Снова добавить в него сахарный песок, после этого процесс возобновится.

Примечание: если в раствор добавить пищевой краситель, то кристаллы станут разноцветными.

На палочках можно выращивать кристаллы сахара. Для этого вам понадобится:

• Готовый сахарный сироп, приготовленный аналогично насыщенному солевому раствору;
• деревянных палочек;
• сахарный песок;
• пищевой краситель (если хочется разноцветных конфет).

Все очень просто. Деревянную палочку обмакнуть в сироп и обвалять в сахарном песке … Чем больше прилипнет зёрна, тем красивее будет результат. Дайте палочкам полностью высохнуть, а затем просто переходите ко второму этапу.

Налейте в стакан насыщенный горячий сахарный сироп, поместите туда подготовленную палочку. Если вы готовите разноцветные кристаллы, то в горячий приготовленный сироп добавьте пищевой краситель.

Следите за тем, чтобы палка не касалась стенок и дна, иначе результат будет некрасивым.Можно закрепить палочку листом бумаги, положив ее сверху. Бумага также будет служить крышкой для контейнера, что предотвратит попадание посторонних частиц в ваш раствор.

Примерно через неделю у вас будут прекрасные леденцы на палочке. Им можно украсить любое чаепитие, радуя не только детей, но и взрослых!

Выращивание кристаллов из медного купороса в домашних условиях

Кристаллы сульфата меди имеют интересную форму, но при этом имеют насыщенный синий цвет… Стоит помнить, что медный купорос — химически активное соединение, поэтому кристаллы из него пробовать не стоит, а при работе с материалом следует соблюдать осторожность. По этой же причине в этом случае подходит только дистиллированная вода. Важно, чтобы он был химически нейтральным. Будьте осторожны и осторожны при обращении с медным купоросом.

В данном случае рост кристаллов из купороса происходит фактически по той же схеме, что и в предыдущих случаях.

Помещая основной кристалл для выращивания в раствор, нужно следить за тем, чтобы он не соприкасался со стенками чашки.И не забывайте следить за насыщенностью раствора.

Если вы положили свой кристалл на дно сосуда, то стоит присмотреться, чтобы он не соприкасался с другими кристаллами. В этом случае они срастутся, и вместо одного красивого большого образца вы получите массу нечеткой формы.

Полезный совет! Вы можете самостоятельно регулировать размер граней своего кристалла. Если вы хотите, чтобы некоторые из них росли медленнее, можно смазать их вазелином или жиром.А для сохранения небесно-голубого красавца можно края обработать прозрачным лаком.

Бриллианты делятся на 3 весовые категории:

1. Малый. Вес 0,29 карата
2. Среднее. Вес от 0,3 до 0,99 карата
3. Большой. Бриллианты более 1 карата.

К массовым аукционам допускаются камни весом от 6 карат. Камням весом более 25 карат присвоены собственные имена. Например: бриллиант Winston (62,05 карата) или De Beers (234,5 карата).5 карат) и др.

Выращивание искусственных камней — задача, над которой многие годы бились коллективы ученых. «Мастера» тоже давно задаются вопросом, как вырастить бриллиант в домашних условиях. Некоторые даже нашли способы получить это.

Изготовление искусственных бриллиантов

В природе алмаз образуется под воздействием высоких температур (более 1600 ° C) и высокого давления (60–100 тысяч атмосфер). В естественных условиях образование алмазов занимает сотни тысяч, а то и миллионы лет.Искусственные алмазы, полностью соответствующие натуральным по своим физическим характеристикам, можно вырастить за несколько месяцев. Для этого нужно воссоздать естественные условия их воспитания.

В домашних условиях создать аппарат, поддерживающий столько высокой температуры и необходимого давления, пока никому не удалось. Но некоторые «мастера» делятся советами, как еще можно это сделать. Например, советуют брать толстостенную трубу, графит и тротил. Затем сложите тротил и графит в трубу и сварите.Утверждают, что если вы взорвете тротил, а затем сумеете найти остатки трубки, то вы найдете в них крошечные алмазы. На практике шанс получить травму в сотни раз выше, чем вероятность получить таким образом бриллиант.

Другие «мастера» предлагают более безопасный метод создания алмазов. Все, что вам понадобится, это карандаш, проволока, вода (желательно жидкий азот) и источник высокого напряжения (например, сварочный аппарат). Выньте грифель из карандаша и привяжите к обоим концам проволоку.Поместите провод с проводом в емкость с водой и заморозьте (или используйте для этого жидкий азот). Выньте провод из морозильной камеры, подсоедините провода к сварочному аппарату. Считается, что как только вы пропустите через свою конструкцию сильный разряд тока, свинец практически мгновенно превратится в алмаз. Конечно, этот метод можно опробовать в экспериментальных целях, но всерьез рассчитывать на получение искусственного алмаза не стоит.

Создание искусственных камней

В отличие от алмазов, многие другие драгоценные камни можно выращивать дома.Для этого нужно изготовить или купить аппарат Вернейля и запастись реагентами. Для создания искусственного рубина пригодится, например, соль диоксида алюминия с небольшой примесью оксида хрома. Поместите его в хранилище горелки и растопите, наблюдая, как «рубин» вырастает прямо у вас на глазах за несколько часов. Используя различные соли в качестве реагентов, вы можете получить другие типы драгоценных камней.

Растущие кристаллы

Если рассматривать возможность выращивания камней как интересное занятие, а не как способ обогащения, то можно пойти другим путем и вырастить не камни, а разноцветные кристаллы из соли, сахара или медного купороса.

Чтобы вырастить кристаллы соли, сделайте насыщенный раствор, добавив соль в стакан с теплой дистиллированной водой до тех пор, пока она не перестанет растворяться. Для получения разноцветных кристаллов воду можно подкрасить пищевым красителем. После этого небольшой кристалл соли подвесьте над стаканом на веревочке, чтобы он полностью погрузился в раствор. Кристалл вырастет через несколько дней. Таким же образом выращивают кристаллы медного купороса.

Кристаллы — это твердые тела, молекулы или атомы, образующие кристаллическую решетку.Допускается их выращивание с помощью процесса кристаллизации растворов, паров или расплавов, который начинается с определенных условий , скажем, перенасыщения пара, переохлаждения жидкости.

Вам понадобится

• — вода дистиллированная или кипяченая;
• — посуда химическая для приготовления раствора;
• — лабораторный фильтр, разрешается заменять промокательной бумагой или ватой;
• — чистый лист бумаги.

Инструкции

1. Чтобы вырастить мелкий кристалл правильной формы, вам нужен чистый раствор. Для его приготовления вам потребуются: дистиллированная или кипяченая вода, химическая посуда для приготовления раствора, лабораторный фильтр, заменяемый промокательной или ватой, чистый лист бумаги.

2. Чтобы кристалл стал большим и красивым, нужно много времени. Это сложный и трудоемкий процесс, требующий осторожности и терпения.Для начала нужно приготовить небольшой кристалл — затравку. Как только появятся первые кристаллы, нужно отдавать предпочтение тем, которые имеют особенно правильную форму или которые нравятся вам больше всех.

3. Наполовину наполните стакан теплой водой и небольшими порциями добавляйте соль. Размешайте раствор позже любой порции вещества. Как только он перестанет растворяться, снова тщательно перемешайте. Приготовленный раствор процедите в другой стакан, где будет расти кристалл, и накройте его бумагой.Через неделю кристалл заметно вырастет.

4. Следует соблюдать осторожность, чтобы при испарении раствора верхняя часть кристалла не подвергалась воздействию воздуха. Это его погубит. Чтобы этого не произошло, доливайте раствор в емкость по мере необходимости.

Стопроцентно точную информацию о подлинности камня может предоставить вам неординарный специалист, который хорошо разбирается в своем деле. Но все же бывают ситуации, когда нужно срочно самостоятельно определить подлинность в ювелирном магазине.Без соответствующего оборудования вряд ли удастся с этим справиться, однако есть некоторые тесты, которые помогут хотя бы выделить изрядные очевидные подделки. Такие испытания основаны на том факте, что настоящие бриллианты они могут как проводить тепло, так и «давить» свет.

Инструкции

1. Если вы пытаетесь «протестировать» камень без оправы, попробуйте слегка положить его на любой напечатанный текст. Если это действительно бриллиант, то буквы сквозь камень вы не увидите.Алмаз слишком сильно рассеивает свет, поэтому он не подходит в качестве увеличительного стекла. Но через другие, менее дорогие камни символы будут замечательно видны.

2. Если вы осветите камень источником света, похожим на светодиод, то в примитивных камнях вы увидите точку света на другой стороне камня. Если это настоящий бриллиант, то по краю камня будет отражаться только четкий ореол.

3. Попробуйте подышать на камень и сразу же посмотрите, не запотевает ли камень.Все камни на мгновение затуманиваются, но надежный алмаз неизменно остается чистым. Имейте в виду, что камень, называемый муссанитом, также превосходно выдерживает такое испытание, поэтому, чтобы исключить ошибку, обратитесь к отличному ювелиру.

4. Также необходимо увидеть камень беспрецедентной наблюдательностью. Настоящие алмазы могут содержать мелкие частицы других минералов, которые были вдавлены в камень во время его формирования. Однако в настоящем камне пузырьков быть не может.

5. Посмотрите на край камня — если они округлые или изношенные, то это стекло. Если камень здоровенный, без включений, то это тоже не алмаз, а светлый кварц.

6. Также важно понимать тот факт, что надежный алмаз не может быть дешевым и ни в коем случае не поддаваться соблазну купить «настоящий» алмаз за смешные деньги. Как правило, бриллиант вставляют в украшение так, чтобы его тыльная сторона была открыта и доступна для осмотра.

7. Не проверяйте алмаз, поцарапав стекло: да, камень этот прочный, но повредить его этим методом абсолютно допустимо. А вот неестественные камни, которые сейчас абсолютно безопасно «выращивают» в производстве, отличить даже специалисту будет непросто.

Похожие видео

Наверное, особенно увлекательными были уроки физики и химии в школе, где демонстрировались разные умения. Эта инструкция не только позволит вам освежить свои базовые навыки по данным предметам, но и вырастит отличные кристаллов … Из них получатся хорошие сувениры.

Вам понадобится

• — соль,
• — вода,
• — Чашка,
• — резьба,
• — бумага.

Инструкции

1. Помните, что выращивание кристаллов — долгий процесс. Наберитесь терпения и решите, к какой дате вы хотите получить кристалл. В среднем на это у вас уйдет две-три недели.

2. Решите, из какого вещества вы будете выращивать кристалл.Подойдут самые разные соли (в том числе соли для ванн) и даже сахар. Кристаллы солевого они более холодные, оказываются более прочными и разными по цвету, поэтому именно о них и пойдет речь дальше. Так, из традиционной поваренной соли получается кристаллов белого цвета, из сульфата меди — сине-голубые, из меди — красные. Не используйте различные неестественные красители — они замедлят реакцию, изменят цвет раствора, но не самого кристалла.

3. На первом этапе вашего эксперимента вы должны получить интенсивный раствор пищевой соли (NaCl). Для этого соль необходимо залить достаточно теплой водой (около 60 ° C) и тщательно перемешать. Желательно использовать дистиллированную воду (если вы выращиваете медный купорос — непременно). Когда соль перестает растворяться и начинает выпадать в осадок, это означает, что желаемое насыщение достигнуто. На 100 г воды расходуется в среднем 35-40 г соли. Процедите раствор, чтобы избавиться от мусора и излишков соли.

4. Возьмите зародыш (семя), то есть большой кристалл соли, которую вы используете. Поместите его на дно стакана с интенсивным раствором или закрепите на веревке и окуните в раствор. Разрешено брать несколько эмбрионов.

5. Оберните емкость чем-нибудь теплым, чтобы раствор остывал медленнее, и накройте листом бумаги, чтобы в воду не попала пыль. Позже начинается второй, самый длительный этап выращивания кристаллов — ожидание.

6. Если вы все сделали правильно, то через 3-4 дня зародыш не растворится, а начнет медленно расти. По мере испарения воды кристалл будет увеличиваться в размерах. Следите за уровнем жидкости. Добавляйте новейший раствор раз в неделю или две, если необходимо. Лучше не вынимать из раствора растущий зародыш без надобности. Если вы будете соблюдать все эти правила, через некоторое время вы получите красивый кристалл, который станет странным украшением вашего дома или красивым подарком для ваших друзей.

Похожие видео

С тех давних времен, когда общество впервые узнало о существовании прозрачного бесцветного камня, который по твердости не уступает только закаленной стали, под мостом утекло гораздо больше воды. Но несмотря на это бриллиант не потерял своей первоначальной стоимости, напротив, сегодня практически все знают о существовании этого драгоценного камня и его удивительной красоте. И правда бриллиант имеет много граней, нарисовать этот завораживающий камень несложно.

Вам понадобится

• — Персональный компьютер;
• — Программа Photoshop.

Инструкции

1. Запустите Photoshop на своем компьютере и откройте новейший документ со следующими настройками: разрешение 350 x 350 пикселей и белый фон. Теперь используйте комбинацию клавиш «Shift + Ctrl + N», чтобы создать новый слой и настроить цвет переднего плана на нем (нежный синий).

2. Нарисуйте четырехугольную форму (вам понадобится Pen Tool).По внешнему виду эта фигура должна напоминать силуэты будущего алмаза a: острый угол внизу, два тупых угла слева и еще один острый угол, расположенный напротив них. Правой клавишей компьютерного манипулятора нажмите на получившуюся фигуру. После этого выберите вариант «сформировать область выделения» и установите параметры растушевки на 0 пикселей, подтвердив правильность своих действий, нажав «ОК».

Искусственные камни давно завоевали популярность в ювелирном деле.Ведь для ювелира ценность камня определяется не только его недостатком в природе. Важную роль играет ряд других характеристик:

Самый дорогой искусственный камень — кубический цирконий (синонимы: даймонсквай, джевалит, циркониевый куб, шелби). Цена у него невысокая — менее 10 долларов за 1 карат (это 0,2 грамма). Но стоит отметить, что цена растет в геометрической прогрессии с увеличением в каратах. Например, алмаз в 10 карат стоит в 100 раз больше, чем алмаз в 1 карат.

Искусственные кристаллы драгоценных камней можно выращивать в домашних условиях. Большинство этих экспериментов не требуют специальной подготовки, не нужно оборудовать химическую лабораторию и даже приобретать специальные реактивы.

Чтобы получить опыт выращивания кристаллов, начните с малого. Мы поделимся техникой выращивания красивых кристаллов из всего, что можно найти на собственной кухне. Никакого дополнительного инвентаря вам вообще не понадобится, ведь все необходимое обязательно есть на полках.Также рассмотрим технологию выращивания искусственных рубинов в домашних условиях!

Выращивание кристаллов рубина может стать делом домашнего бизнеса. Ведь красивые синтетические камни уже пользуются большим спросом у покупателей, поэтому при удачной реализации проекта они могут принести вам неплохую прибыль. Искусственно выращенные камни используются ювелирами, а также широко используются в технике.

Кристаллы рубина можно выращивать стандартным методом, выбирая правильные соли. Но это будет не так эффективно, как в случае с солью или сахаром, и процесс роста будет намного дольше по продолжительности.И качество будет под вопросом. Ведь природный рубин по шкале твердости Мооса уступает только Алмазу, занимая почетное 9 место. Естественно, что в бизнесе в большинстве случаев используется другой метод, разработанный более 100 лет назад во Франции.

Вам понадобится специальный аппарат, названный в честь изобретателя этого метода, то есть аппарат Вернейля. С его помощью можно вырастить кристаллы рубина размером до 20-30 карат всего за несколько часов.

Хотя технология осталась примерно такой же.Соль диоксида алюминия с примесью оксида хрома помещается в хранилище кислородно-водородной горелки. Растапливаем смесь, наблюдая, как рубин действительно растет «на глазах».

В зависимости от состава выбранной соли можно регулировать цвет кристаллов, получая искусственные изумруды, топазы и абсолютно прозрачные камни.

Работа с устройством потребует вашего внимания и некоторого опыта, но в будущем вы получите возможность выращивать кристаллы, завораживающие своей красотой, прозрачностью и игрой цвета.В дальнейшем такие шедевры хорошо обслуживаются резкой и шлифовкой, соответственно их можно использовать по прямому назначению.

Стоит отметить, что культивированные кристаллы не являются драгоценными камнями, поэтому даже если вы решите начать свой бизнес по их выращиванию, это не потребует от вас дополнительных лицензий.

Конструкция устройства проста, вы легко можете сделать его своими руками. Но в Интернете уже достаточно мастеров, предлагающих чертежи оригинальной установки, а также ее улучшенные варианты.

Набор для выращивания кристаллов рубина в домашних условиях

Сам принцип технологии производства рубинов довольно прост и схематично показан на рисунке ниже:

1. В воронку засыпают порошок с примесью Al 2 O 3 с добавкой Cr 2 O 3.
2. Внизу пламя кислородно-водородной горелки.
3. Частицы расплавленного порошка образуют слои растущего кристалла Рубина.
4. Подставка, поддерживающая кристалл, постепенно опускается вниз по мере роста рубина.

Понимая принцип работы, любое устройство уже не кажется таким сложным. Один из типовых чертежей аппарата Вернейля:

По этой технологии можно выращивать и другие дорогие искусственные камни, например «Голубой топаз» и др.

Выращивание кристаллов соли в домашних условиях

Самый простой и доступный эксперимент, который вы можете сделать, — это создать красивые кристаллы соли. Для этого вам понадобится несколько предметов:

1. Соль каменная.
2. Вода. Важно, чтобы в самой воде было как можно меньше собственных солей, желательно дистиллированной.
3. Емкость, в которой будет проводиться эксперимент (подойдет любая банка, стакан, кастрюля).

Налейте в емкость теплую воду (ее температура около 50 ° C). Добавьте в воду кухонную соль и перемешайте. После растворения добавить еще раз. Повторяем процедуру до тех пор, пока соль не перестанет растворяться, оседая на дно сосуда.Это говорит о том, что физиологический раствор стал насыщенным, что нам и требовалось. Важно, чтобы во время приготовления раствора его температура оставалась постоянной, не остывала, поэтому мы можем создать более насыщенный раствор.

Налейте насыщенный раствор в чистую банку, отделяя его от осадка. Отбираем отдельный кристалл соли, а затем помещаем его в емкость (можно повесить на нитку). Эксперимент завершен. Через несколько дней вы сможете увидеть, как вырос ваш кристалл.

Выращивание кристаллов сахара в домашних условиях

Технология получения кристаллов сахара аналогична предыдущему способу. Можно окунуть в раствор ватный шнур, тогда на нем начнут накапливаться кристаллы сахара. Если процесс роста кристаллов замедлился, значит, концентрация сахара в растворе снизилась. Снова добавить в него сахарный песок, после этого процесс возобновится.

Примечание: если в раствор добавить пищевой краситель, то кристаллы станут разноцветными.

На палочках можно выращивать кристаллы сахара. Для этого вам понадобится:

• Готовый сахарный сироп, приготовленный аналогично насыщенному солевому раствору;
• деревянных палочек;
• сахарный песок;
• пищевой краситель (если хочется разноцветных конфет).

Все очень просто. Обмакнуть деревянную палочку в сироп и обвалять в сахарном песке. Чем больше зерен прилипнет, тем красивее будет результат. Дайте палочкам полностью высохнуть, а затем просто переходите ко второму этапу.

Налейте в стакан насыщенный горячий сахарный сироп, поместите туда подготовленную палочку. Если вы готовите разноцветные кристаллы, то в горячий приготовленный сироп добавьте пищевой краситель.

Следите за тем, чтобы палка не касалась стенок и дна, иначе результат будет некрасивым. Можно закрепить палочку листом бумаги, положив ее сверху. Бумага также будет служить крышкой для контейнера, что предотвратит попадание посторонних частиц в ваш раствор.

Примерно через неделю у вас будут прекрасные леденцы на палочке.Им можно украсить любое чаепитие, радуя не только детей, но и взрослых!

Выращивание кристаллов из медного купороса в домашних условиях

Кристаллы сульфата меди имеют интересную форму, но имеют темно-синий цвет. Стоит помнить, что медный купорос — химически активное соединение, поэтому кристаллы из него пробовать не стоит, а при работе с материалом следует соблюдать осторожность. По этой же причине в этом случае подходит только дистиллированная вода.Важно, чтобы он был химически нейтральным. Будьте осторожны и осторожны при обращении с медным купоросом.

В данном случае рост кристаллов из купороса происходит фактически по той же схеме, что и в предыдущих случаях.

Помещая основной кристалл для выращивания в раствор, нужно следить за тем, чтобы он не соприкасался со стенками чашки. И не забывайте следить за насыщенностью раствора.

Если вы положили свой кристалл на дно сосуда, то стоит присмотреться, чтобы он не соприкасался с другими кристаллами.В этом случае они срастутся, и вместо одного красивого большого образца вы получите массу нечеткой формы.

Полезный совет! Вы можете самостоятельно регулировать размер граней своего кристалла. Если вы хотите, чтобы некоторые из них росли медленнее, можно смазать их вазелином или жиром. А для сохранения небесно-голубого красавца можно края обработать прозрачным лаком.

Бриллианты делятся на 3 весовые категории:

1. Малый.Вес 0,29 карата
2. Среднее. Вес от 0,3 до 0,99 карата
3. Большой. Бриллианты более 1 карата.

К массовым аукционам допускаются камни весом от 6 карат. Камням весом более 25 карат присвоены собственные имена. Например: бриллиант Winston (62,05 карата) или «De Beers» (234,5 карата) и т. Д.

Приветствую вас дорогие читатели. Люди во все времена хотели сделать невозможное возможным. Это включает в себя опробование методов, чтобы узнать, как сделать бриллиант и вырастить его дома.

Задача действительно сложная и требует вдумчивого и кропотливого отношения к процессу. В этой статье мы рассмотрим как вполне реальные способы создания кристаллов, так и совершенно невероятные (по крайней мере, для хранения дома).

Конечно, натуральные бриллианты зачастую намного ценнее искусственных. В то же время алмазодобывающие компании получают значительную прибыль. Однако в погоне за собственным любопытством, а иногда и жаждой наживы многие стремятся узнать, можно ли получить этот драгоценный минерал искусственно?

Эти сомнения подогреваются еще и тем, что состав графита и алмаза практически идентичен.

И в какой-то мере правы сомневающиеся — алмаз действительно можно получить некоторыми манипуляциями из простого графита. Это было доказано еще в 1955 году. Но для такого мероприятия необходимо было создать температуру 1800 градусов по Цельсию и давление 120 000 атмосфер. Вы можете сделать это проще?

Пару лет назад ученым удалось при кратковременном воздействии лазерного импульса нагреть углерод почти до 3800 градусов по Цельсию. После этой процедуры уголь быстро охлаждается.В результате американским ученым удалось получить наиболее твердую форму углерода — Q-углерод.

То есть практически такой камень можно получить при нормальном атмосферном давлении и комнатной температуре (лазером, конечно). Самое интересное, что по результатам таких экспериментов в Северной Каролине (и именно там проводились испытания) пришли к выводу, что углерод данной формы по прочности превосходит алмаз.

Но это еще не все — настоящий бриллиант сегодня можно изготовить буквально за считанные минуты.

Правда, еще понадобится огромное статическое давление и температура порядка 2500 градусов. Но такие алмазы получаются (за счет поликристалличности) даже тяжелее природных аналогов.

Но все эти методы хоть и хороши, но требуют хотя бы частичного воспроизведения природных условий. Единственное, что удалось «сбить» ученым, — это время, затраченное на создание минерала. Иногда также получается снизить температуру с помощью давления, но для этого требуется специализированное оборудование, которое стоит больших денег и труднодоступно для непрофессионала.

Так можно ли вырастить алмаз самостоятельно?

На самом деле, для создания алмаза (в идеале) должны быть выполнены следующие условия:

1. Давление более 100 000 атмосфер.
2. Температура около 1600 градусов (и выше).
3. Сотни тысяч лет (чем дольше, тем лучше).

Теперь можно искусственно создать алмазы за несколько месяцев. Однако остальные условия все же должны быть выполнены.

Но безумные экспериментаторы отчаиваться не собираются. Вот что они предлагают:

• С помощью волшебной комбинации трубы, графита и тротила предлагается создать герметичную конструкцию. Кузов должен представлять собой трубу, в которую должны быть загнуты остальные компоненты. После образовавшегося взрыва необходимо найти остатки эксперимента, и именно в них должны содержаться алмазы.

Этот эксперимент может стоить вам жизни! Не применяйте это на практике!

• Второй вариант намного безопаснее, но оставляет сомнения в реальности получения алмаза, а не просто красивого камня.Для этого возьмите источник высокого напряжения, а также проволоку, карандаш и жидкий азот (можно заменить водой). Отделите грифель от карандаша и крепко прижмите его к проволоке. Затем конструкция должна быть заморожена, а затем подключена к источнику напряжения. Утверждают, что сразу после прохождения такого разряда свинец превратится в алмаз. Это очень сомнительно, но в качестве очень тщательно проведенного домашнего эксперимента вы можете попробовать.

Таким образом, на данный момент создать по-настоящему домашний способ изготовления бриллиантов — задача практически нереальная.Однако если вам интересен сам процесс и вы хотите попробовать себя в роли экспериментатора (возможно, вместе с подрастающим поколением), то попробуйте следующий метод. Он проверен временем и многими поколениями — в результате получаются красивые кристаллические структуры, столь похожие на всеми любимые бриллианты и другие драгоценные камни.

Для создания таких «бриллиантов» вам понадобится:

Добавьте достаточно соли в воду, чтобы она перестала растворяться. Возьмите веревку и поместите на нее кристалл соли.Окуните эту комбинацию в приготовленный раствор и подождите несколько дней. Кстати, при добавлении пищевого красителя можно получить самые разнообразные цвета и оттенки «камней».

То же самое можно сделать с сахаром или медным купоросом.

Но помимо перечисленных ингредиентов вам могут пригодиться самые разные компоненты, камни из которых получаются красивее и точнее, чем из соли. Для этого вам потребуются ингредиенты, которые немного менее доступны, но теперь вы можете купить почти все в сети.

В первом видео мы будем выращивать фиолетовые кристаллы из квасцов калия и хрома. Ни одна соль не сравнится:

На втором видео показан общий принцип создания домашних кристаллов (на примере все тех же квасцов):

В общем, создать себе красивые камни вполне реально. И если вы не ставите перед собой цель разбогатеть, то это идеальный выход. Кроме того, такими экспериментами можно с раннего возраста привить детям любовь к химии, которая может сыграть значительную роль в их жизни.

Ждем вас в гости снова и снова, в будущем будет много новостей из «каменного» мира. До скорой встречи, дорогие друзья!

Выращивание искусственных камней — задача, над которой группы ученых борются на протяжении многих лет. «Мастера» тоже давно задаются вопросом, как вырастить бриллиант в домашних условиях. Некоторые даже нашли способы получить это.

В природе алмаз образуется под воздействием высоких температур (более 1600 ° C) и высокого давления (60–100 тысяч атмосфер).В естественных условиях образование алмазов занимает сотни тысяч, а то и миллионы лет. Искусственные алмазы, полностью соответствующие натуральным по своим физическим характеристикам, можно вырастить за несколько месяцев. Для этого необходимо воссоздать естественные условия их образования.

В домашних условиях еще никому не удавалось создать аппарат, поддерживающий такую ​​высокую температуру и необходимое давление. Но некоторые «мастера» делятся советами, как еще можно это сделать.Например, советуют брать толстостенную трубу, графит и тротил. Затем сложите тротил и графит в трубу и сварите. Утверждают, что если вы взорвете тротил, а затем сумеете найти остатки трубки, то вы найдете в них крошечные алмазы. На практике шанс получить травму в сотни раз выше, чем вероятность получить таким образом бриллиант.

Другие «мастера» предлагают более безопасный метод создания алмазов. Все, что вам понадобится, это карандаш, проволока, вода (желательно жидкий азот) и источник высокого напряжения (например, сварочный аппарат).Выньте грифель из карандаша и привяжите к обоим концам проволоку. Поместите провод с проводом в емкость с водой и заморозьте (или используйте для этого жидкий азот). Выньте провод из морозильной камеры, подсоедините провода к сварочному аппарату. Считается, что как только вы пропустите через свою конструкцию сильный разряд тока, свинец практически мгновенно превратится в алмаз. Конечно, этот метод можно опробовать в экспериментальных целях, но всерьез рассчитывать на получение искусственного алмаза не стоит.

В отличие от алмазов, многие другие драгоценные камни можно выращивать в домашних условиях. Для этого нужно изготовить или купить аппарат Вернейля и запастись реагентами. Для создания искусственного рубина пригодится, например, соль диоксида алюминия с небольшой примесью оксида хрома. Поместите его в хранилище горелки и растопите, наблюдая, как «рубин» вырастает прямо у вас на глазах за несколько часов. Используя различные соли в качестве реагентов, вы можете получить другие типы драгоценных камней.

Если рассматривать возможность выращивания камней как интересное занятие, а не как способ обогащения, то можно пойти другим путем и вырастить не камни, а разноцветные кристаллы из соли, сахара или медного купороса.

Чтобы вырастить кристаллы соли, сделайте насыщенный раствор, добавив соль в стакан с теплой дистиллированной водой до тех пор, пока она не перестанет растворяться. Для получения разноцветных кристаллов воду можно подкрасить пищевым красителем. После этого небольшой кристалл соли подвесьте над стаканом на веревочке, чтобы он полностью погрузился в раствор. Кристалл вырастет через несколько дней. Таким же образом выращивают кристаллы медного купороса.

Популярное

7 секретов, чтобы перестать волноваться и начать жить прямо сейчас

Как-то в одной из своих статей я сказал, что придет время, и я расскажу о том, как выращивать натуральные алмазы в домашних условиях.
Скептики могут смеяться, продолжать лежать на диване и говорить, что это невозможно, потому что это невозможно. Нужна огромная температура, тысячи атмосфер давления и т. Д. И тому подобное.
Я долго сомневался, стоит ли кого-нибудь посвящать этому моему открытию. Сегодня решил это сделать. Я провел много лет экспериментов по выращиванию микроскопических природных алмазов, и теперь каждый школьник может этим заниматься, начиная с пятого или шестого класса. Дома я практически повторил естественный процесс образования алмаза.Получилось очень просто, вроде все гениальное. Но мне потребовалось несколько лет размышлений и экспериментов с кимберлитом, графитом и т. Д. В настоящее время я работаю над тем, как «заставить» эти маленькие кристаллы вырасти до любого размера — вплоть до куриного яйца.
И так я вам говорю.
Что вам понадобится для выращивания алмазов?
1. Термостойкая химическая колба или стакан объемом от двух до трех литров (можно использовать до 10 литров). Они продаются через Интернет.
2.Вторая колба поменьше (возможен литр).
3. Бумажные фильтры (можно использовать кофе)
4. Ступка с пестиком.
5. Микроскоп или бинокль.
6. Древесный уголь для шашлыка.
7. Посев. (Маленький кристалл натурального алмаза)
И ВСЕ!
В чем весь смысл моего открытия? Дело в том, что для роста алмазов вам нужен СУПЕР НАСЫЩЕННЫЙ ВОДОЙ УГЛЕРОДА. Ученые говорят нам, что глубоко под землей (400-600 км) есть огромные запасы воды (целые океаны) и, естественно, имеют высокую температуру.Я могу добавить к этому только одно, что эти океаны перенасыщены углеродом, и когда происходит «поток», потоки этого раствора устремляются вверх, охлаждаются в верхних слоях земли, образуя пузырьки воздуха, которые превращаются в кристаллы алмаза внутри несколько минут. Вначале кристаллы имеют круглую (сферическую) и неопределенную форму, и только потом, в течение длительного времени, образуются грани.
Итак. Начинаем процесс выращивания микроскопических алмазов размером до одного миллиметра.
Древесный уголь для шашлыка измельчить в ступке.В пыль растирать не нужно, достаточно 3-5 мм.
Наполняем этим углем нашу большую флягу до половины. Мы не наливаем много воды, потому что если сразу насыпать много угля или сразу много воды, то при закипании все вылезет наружу. Просто, когда уголь немного закипит и намокнет, добавьте еще воды. Вода должна быть очень чистой, лучше всего дистиллированной или протиевой (я использую только протий). Ставим на плиту и начинаем варить на медленном огне долго-долго (дни или дни).По мере испарения снова добавляем воду, то есть раствор выпариваем и насыщаем его атомами углерода.
Когда наш раствор пропитается углеродом, дайте ему испариться на две трети, выключите духовку и процедите в стеклянной банке весь раствор через двойной-тройной фильтр. Затем вставьте чистую воронку в меньшую колбу и снова процедите раствор через свежие фильтры. Он будет иметь слегка желтоватый оттенок. Снова налейте воду в большую колбу с углем и снова упарите. И поставьте колбу на другую горелку и тоже начните испаряться (но не полностью).Когда вода в большой колбе снова испарится на две трети, повторите все заново. Значит нужно несколько раз загнать уголь, а полученный раствор одновременно упарить в небольшой колбе. Через два-три дня у вас будет очень концентрированный водный раствор угля. Наступает последний и очень ответственный момент. В небольшой колбе у вас уже есть раствор явно нежно-желтого цвета. Возьмите стеклянную банку, налейте в нее раствор, опустите кристалл алмаза, который вы хотите вырастить, до большего объема и поставьте эту банку где-нибудь на батарею (чтобы процесс роста шел в три-четыре раза быстрее).И время от времени вливайте в банку свежий угольный раствор. Через некоторое время внизу образуется кашица коричнево-бежевого цвета — это уголь, ни в коем случае не выливайте, в этой кашице кристалл растет намного быстрее. Процесс естественного выращивания кристаллов алмаза очень долгий. Например: я увеличил вес алмаза 0,01 карата до 0,02 карата только в течение года. Соответственно, чем больше размер затравочного кристалла, тем быстрее он будет расти.
… Однажды, узнав о цели моих экспериментов, мой друг заметил: «Если серьезные люди узнают, что вы делаете, они просто убьют вас.то же самое, вы обрушите весь мировой алмазный рынок. «Я тогда обдумывал его слова и несколько лет молчал. Сегодня я рассказал всем о своем открытии … Теперь они точно не убьют меня … потому что уже поздно. Улыбнулось?
Теперь друзья, вы можете добраться до работаю и повторяю все, что делаю.
Всем удачи, здоровья и успехов во всем!
С уважением, Андрей Костебелов.
(Привет всем институтам и титулованным алмазным ученым)
17 марта 2018.

Уважаемые читатели! Прошло всего несколько часов с тех пор, как я опубликовал эту статью на двух форумах и на этом сайте. За это время я получил на почту около двух десятков писем (в основном с форумов). Многие очень негативно отреагировали на эту статью. Ничего не пробуя, не повторяя эту работу (эксперимент), потому что это просто невозможно вовремя, меня поспешили обвинить в самых «тяжких грехах» — незнании, дилетантстве и так далее. Я очень хорошо знаю эту «научную» публику. В основном это люди — так называемые геологи, которые после института два-три сезона отработали на промысле и незаметно, как правило, по семейным обстоятельствам уходили куда-то в лабораторию, институт или на преподавательскую должность читать. та самая ересь и чушь, которую они сами «съели» за пять лет обучения в одном университете.Я проработал в этой сфере около тридцати лет. Из них двадцать лет в Канаде и на Аляске. Я ходил, ползал и проехал десятки тысяч километров, перелопатил сотни тонн земли, и у меня были сотни ночей и тысячи часов одиночества вокруг ночного костра, чтобы думать. Люди, которые, даже не пытаясь сделать то, что сделал я, сразу все отрицают, являются неудачниками, неудачниками, совершенно случайными «объектами» в геологии. Спокойно всем отвечаю — повторяйте то, что я сделал (это так просто) и вперед, идите дальше меня.
Второй наиболее часто задаваемый вопрос: над чем я сейчас работаю? Я уже сказал, что в настоящее время работаю над процессом неограниченного роста алмазов. Точно так же я начал работать с порошковым графитом. И в-третьих, с углем по той же схеме, потому что графит и уголь — это тот же углерод, что и древесный уголь, только в другой форме.
Пользуясь случаем, хочу высказать свое мнение и свою гипотезу об образовании угля, а также нефти.
Если взять за основу теорию о том, что все эти подземные океаны состоят из воды с колоссальной концентрацией атомарного углерода, и допустить возможность под влиянием каких-либо причин (активная вулканическая деятельность в определенный исторический период, ядерные войны предшествующих цивилизаций) , так далее.), всплеском на земной поверхности этой самой углеродистой воды и ее дальнейшим испарением можно объяснить образование нефти, а затем переход от нефти к углю. А то, что в угле встречаются отпечатки древней растительности, костей животных и даже предметы быта древних цивилизаций, такой быстрый выход из больших глубин и разлив нефти на поверхности как раз объясняет мою теорию образования угля. Ведь любой геолог-нефтяник знает, что откачанные месторождения нефти довольно быстро восстанавливаются, но из-за чего никто толком не может объяснить, по крайней мере, я таких объяснений не видел.Так может быть, из-за постоянной подпитки из подземных углеродистых океанов?
Повторяю, это всего лишь моя теория и мои догадки (уголь и нефть).

28.03.2018

Закончил эксперимент с углем по той же схеме, что и с древесным углем.
Насыпал два килограмма измельченного угля в четырехлитровую термостойкую колбу, залил протиевой водой почти до верха и несколько дней кипятил на медленном огне. Затем он дважды отфильтровал и получил в осадке один литр раствора.В отличие от древесного угля раствор оказался полностью прозрачным. Затем в литровой колбе этот литр раствора упаривали до 50-70 мл. Я «гнал» этот уголь 15 раз за две недели. То есть за две недели выпарил около 15 литров угольного раствора до общего объема 200 мл. (При повторном упаривании раствор все же приобретает желтый цвет). Я оставил этот раствор в темной комнате на 10 дней. Сегодня изучил результат эксперимента. Что произошло? Вся поверхность углеродного раствора оказалась покрыта полностью прозрачными пластинами и мельчайшими кристаллами алмаза (Некоторые кристаллы с гранями).Нижняя часть раствора пропитана «кашицей» пластин. При встряхивании раствора все пластинки в растворе начинают играть алмазным блеском. Но на самом дне раствора после тщательной промывки я обнаружил в большом количестве светло-коричневые микроскопические зерна (иногда вытянутые в цепочку), которые я не могу определить, возможно, это какое-то органическое вещество. Также в растворе как-то оказались два обломка угля размером 1 на 3 мм. (скорее всего — невнимательность при фильтрации).На каждом из двух фрагментов в прикрепленном состоянии было несколько кристаллов алмаза с четко очерченными гранями.
Я считаю эксперимент полностью удачным. Результат оказался выше, чем в опытах с углем.
Эксперимент с углем, как и с древесным углем, полностью подтвердил мою теорию образования алмазов и возможности их искусственного выращивания как в лаборатории, так и дома.

натуральных и выращенных в лаборатории драгоценных камней — в чем разница?

Так же, как природные кристаллы растут в различных условиях, для создания драгоценных камней, созданных в лаборатории, также используются самые разные методы, оборудование, давление, температуры и ингредиенты, чтобы наилучшим образом воспроизвести каждый драгоценный камень.Вот некоторые из наиболее распространенных методов и материалов, используемых для создания синтетических и искусственных драгоценных камней:

Стекло

Стекло может имитировать практически любой драгоценный камень, часто удивительным образом. Множество различных прозрачностей, цветов, включений и оптических свойств могут быть созданы с помощью различных известных и запатентованных формул. Однако, в отличие от большинства драгоценных камней, стекло не кристаллическое.

Керамика

Это не та керамика, которая используется в вашей фарфоровой посуде или керамике.Вместо этого эта керамика включает в себя широкий спектр химически связанных материалов, используемых для создания имитации непрозрачных драгоценных камней, таких как бирюза, коралл, малахит и ляпис. В отличие от большинства используемых сегодня методов искусственного камня, этот процесс восходит к древним египтянам.

Flame Fusion (Verneuil)

Рубины пламенного слияния, также известные как рубин Верней по имени его создателя, создаются путем разбрызгивания порошкообразных ингредиентов через пламя. По мере охлаждения расплавленные порошки кристаллизуются в кристаллы були.Сегодня этот процесс используется для создания синтетических рубинов, сапфиров и шпинелей многих цветов, в том числе не встречающихся в природе, и обычно имеющих хорошую чистоту.

Flux-Grown

Метод флюсового выращивания воссоздает среду и ингредиенты, в которых природные драгоценные камни образуются в земле внутри лаборатории. Метод выращивания флюса использует тигель и тщательно контролируемое тепло для растворения сырых ингредиентов во флюсах, а затем позволяет им медленно перекристаллизоваться. Это создает естественные включения, но требует больше времени, чем метод плавления в пламени, и стоит дороже.Синтетическая шпинель, рубин, сапфир и изумруд могут быть изготовлены методом флюсового выращивания.

Гидротермальный

Гидротермальный процесс позволяет кристаллам образовываться в жидкости, которая содержится внутри контейнера с регулируемым давлением и температурой, известного как автоклав. Этот метод создает включения и характеристики, очень похожие на те, что наблюдаются в природных драгоценных камнях, но это более медленный и более дорогой способ производства драгоценных камней. Гидротермальный процесс используется для создания настоящих синтетических александритов, кварцев и изумрудов.

Расплав черепа

Процесс плавления черепа используется исключительно для производства кубического циркония из-за требуемых экстремальных температур. Вместо металлической емкости, которая могла бы расплавиться, для создания собственного самотигеля используется охлажденный слой кубического циркония. Тепло, генерируемое радиочастотой, плавит центральный материал, а внешние края охлаждаются водой. Эти охлажденные внешние края приобретают беловатый вид, поэтому процесс плавления черепа получил свое название.

Чохральский вытяжной и зональный расплав

Подобно методу плавления в пламени, методы вытягивания Чохральского и зонной плавки начинаются с необработанного порошка, который плавится и охлаждается в один большой кристалл.При зонной плавке порошки плотно спрессовываются в длинную трубку, а затем подвергаются тщательно синхронизированному и контролируемому нагреву, перемещающемуся по длине трубки от одного конца к другому. В методе вытягивания Чохральского затравочный кристалл медленно поднимается из пула расплавленных ингредиентов, который превращается в кристалл, когда он охлаждается, медленно поднимаясь. Оба этих метода позволяют получать чрезвычайно чистые кристаллы, что делает их идеальными для промышленных применений, таких как создание лазеров. Самыми популярными драгоценными камнями, выращенными с использованием методов вытяжки Чохральского и зонной плавки, являются сапфир всех цветов, рубин и александрит.

Как самому вырастить малиновый кристалл. Выращивание кристаллов — отличная возможность разбогатеть! Чтобы вырастить достаточно крупный кристалл из водного раствора сульфата меди, нужно

Может почти каждый. Главное — иметь необходимые знания, чтобы правильно провести эксперимент. Подобная практика проводится в некоторых школах на уроках химии. Конечно, есть определенные правила, которые нельзя игнорировать:

1. Посуда, используемая для выращивания, не должна использоваться для еды.


2. Вам нужно использовать только те реагенты, которые вам известны.


3. Во время выращивания нельзя есть и пить.


4. Материалы и ресурсы для эксперимента следует хранить в герметичном сухом месте. Раздавать их детям или животным категорически запрещено.


5. Эксперимент проводят в отдельном закрытом помещении в перчатках и защитной одежде.


6. При попадании раствора на кожу необходимо промыть участок водой.В случае попадания в глаза немедленно обратиться к врачу.


7. Поддерживайте порядок на рабочем месте.

Как вы понимаете, все эти правила необходимы для успешного выращивания кристалла в домашних условиях без нежелательных последствий.

Как вырастить кристалл в домашних условиях

Для приготовления вам понадобится стеклянная емкость и вещество, из которого будет расти кристалл. Тем, кто проводит такие эксперименты впервые, рекомендуется использовать соль или медный купорос.Первый можно купить в любом продуктовом магазине, а последний — в продаже удобрений для дачи и огорода. Также и то, и другое можно купить в магазинах химии.

Сам эксперимент проводится следующим образом:

1. Вещество помещается в горячую воду небольшими порциями. Реагент перемешивают до получения концентрированного раствора. Его главная особенность в том, что вещество перестанет растворяться.


2. Полученный раствор охлаждают и через полчаса фильтруют, используя воронку и кусок ваты.Процедура повторяется через сутки.


3. Затравка (маленький кристалл) помещается в раствор. Спустя 3 дня после этого в емкости образуются мелкие кристаллы, которые будут препятствовать росту основного. Чтобы избавиться от них, жидкость процеживают и переливают в другую емкость. Там же находится главный кристалл.


4. Постепенно жидкость в емкости испаряется, и семена начинают прорастать. Если бы он просто лежал внизу, направление роста было бы ограничено снизу.Если кристалл ввести в самом начале по медной проволоке, ограничением будут только стенки сосуда. Когда вся жидкость испарилась, в контейнере остается

Современный человек стал способен на многое: нанотехнологии, искусственное оплодотворение, изучение далеких галактик. Что уж говорить тогда о выращивании минералов в домашних условиях. Да-да, каждый из нас сегодня может вырастить настоящий кристалл на своей кухне без лабораторного оборудования и научных знаний. Все, что требуется, — это изобретательность, терпение и несколько подручных материалов.

Кристаллы, независимо от того, натуральные они или искусственные, поражают своей красотой, универсальностью и уникальностью. Именно поэтому растет интерес к выращиванию кристаллов в домашних условиях. Их выращивают самых необычных форм и цветов с использованием простых ингредиентов, таких как соль, сода, лимонная кислота, красители и т. Д.

Самый красивый и уникальный кристалл вы можете вырастить для себя разными способами, выбрав тот, который вам больше нравится. Для любителей домашних экспериментов в продаже есть даже специальные наборы, с помощью которых можно получить кристаллы просто невероятных форм.

Вот несколько фотографий готовых кристаллов, размещенных в сети химиками-любителями:

Видео как вырастить сияющие кристаллы

Чтобы понять суть и получить самый фантастический кристалл, вам следует посмотреть подробный видеоурок, а уже потом приступить к необычному процессу выращивания кристаллов.

Как выращивать кристаллы

Выращивание домашних кристаллов — простой и увлекательный процесс, если вы заранее изучите правила эксперимента и подготовите необходимые материалы… Единственный минус — кристалл растет долго, в среднем на это уходит не меньше месяца.

Формирование кристаллической решетки, скорость ее роста, цвет, плотность — все это зависит от качества приготовленного раствора, выбранной посуды и влажности внешней среды. К этим деталям нужно относиться ответственно. Но первое, с чего стоит начать — это выбор инвентаря.

Чтобы вырастить красивый кристалл нужно:

• Емкость для кристалла.Это своего рода инкубатор, который должен соответствовать правилам: он не должен окисляться, выделять цвет и истощать запах. Оптимальный вариант — стеклянная или эмалированная посуда. Сразу исключаем металлические, глиняные, пластмассовые сосуды. Что касается размера — здесь нет никаких ограничений: здесь важно, какого размера вам нужен кристалл.
• Палочка для размешивания раствора. Здесь снова упор делается на материал — выбирайте дерево или стекло.
• Бумага. В процессе выращивания вам потребуются белые салфетки хорошего качества или фильтровальная бумага.
• Основной компонент решения. Это может быть поваренная соль, сахар, сода или что-то еще. Вы выбираете этот продукт в соответствии с выбранным рецептом.

Хотя для выращивания кристаллов используются растворы разных веществ, суть самого процесса практически одинакова во всех рецептах.

Базовый алгоритм выращивания следующий:

• Соль или другой ингредиент растворяют в горячей воде для получения концентрированного раствора.
• Затравочную основу кристалла (это может быть большой кусок соли) промывают водой и погружают в приготовленный раствор.
• Емкость с раствором плотно закрыта. Снимите крышку примерно через 24 часа. Примерно через 3-4 недели уже будет заметен большой кристалл.
• Как только вершина кристалла выходит на поверхность раствора, жидкость сливается, и кристалл осторожно вынимается из емкости.
• Затем кристалл сушат и хранят в защищенном от воды месте, любуясь его красотой.

Как вырастить кристалл купороса в домашних условиях, пошаговая инструкция

Если бесцветным кристаллом никого не удивить, то ярко-синий кристалл обязательно станет настоящим сюрпризом.Для создания такой красоты используется особый ингредиент — медный купорос. Он дает более яркий и естественный оттенок синего, чем пищевой краситель.

Это вещество продается в садовых магазинах. Это химическое вещество, поэтому не подходит для творчества с детьми.

Если вы будете следовать приведенным ниже инструкциям, через пару недель у вас будет великолепный темно-синий кристалл:

• Налейте дистиллированную воду в стеклянную емкость.
• Растворите в нем порошок сульфата меди до тех пор, пока гранулы не перестанут растворяться в воде.

• Обмакиваем в раствор простую нить, фиксируя один край над емкостью. Подождите несколько часов, чтобы на нити образовались мелкие кристаллы.
• Выберите тот, который вам больше всего нравится, и оставьте его на нити, а остальные отделите и отложите в сторону.

• Обмакиваем нить с кристаллом обратно в раствор, фиксируя конструкцию так, чтобы она не касалась дна емкости. Дайте кристаллу несколько недель, и он вырастет и посинет.
• Вынув кристалл из воды, просушите его и покройте бесцветным лаком для сохранности.

Как быстро вырастить кристалл соли

Кристаллы хорошо растут из соли, но в большинстве рецептов рекомендуется использовать обычную поваренную соль. Это, конечно, подходит, но если вы не терпеливы или вам нужен кристалл как можно скорее, советуем использовать морскую соль. Это не только ускорит скорость формирования кристаллической решетки, но и сделает ее намного прочнее.Но какую бы соль вы ни взяли, внешний вид кристалла останется неизменным — он будет крупным, белым, слегка прозрачным и, конечно же, будет напоминать фантазийную соль.

Начнем выращивать кристалл соли:

• Возьмите кипяченую родниковую или фильтрованную воду, налейте ее в стеклянную банку.
• Размешайте в нем много морской соли, а когда ее кристаллы отказываются растворяться, процедите раствор через марлю.

• Перелейте раствор обратно в банку, выберите большой кристалл соли, привяжите к нему веревку и опустите в раствор.Затем быстро охладите раствор (это ускорит образование мелких кристаллов на основе).

• Подождите от недели до месяца, в зависимости от размера кристалла, который вам нужен.
• Вытрите салфеткой насухо, при желании отполируйте.

Как вырастить кристалл из сахара

Кристаллы сахара — это не просто шедевр домашнего искусства, но и необычное лакомство. Только представьте себя мастером съедобных кристаллов! Только не забывайте использовать продукцию высочайшего качества.

Итак, приступим:

• Приготовьте простой сахар, пищевой краситель, а также вам потребуются деревянные палочки, вода и несколько салфеток.

• Взять 2 ст. воды и 5 ст. сахар, но использовать их сразу не будем. В кастрюле нагрейте ¼ ст. воды и 2 ст. л. сахар — получится сладкий сироп.
• Насыпьте горсть сахара на чистую салфетку и обваляйте в ней палочки, смоченные сиропом. Следите, чтобы сахар плотно прилегал ко всей палочке, иначе кристалл будет асимметричным.

• Дать подготовленным палочкам хорошо просохнуть, чтобы сахар не рассыпался.
• Пока заготовки сохнут, берем кастрюлю, отправляем в нее 2,5 ст. сахар и 2 ст. воды, вскипятить сироп. Когда весь сахар растворится, всыпать оставшийся сахар и варить сироп 15 минут.
• Возьмите несколько листов бумаги квадратной формы. Проколите их палочками посередине.

• Затем быстро разлейте сироп по стаканам, добавьте в каждый по несколько капель разноцветных пищевых красителей и сразу погрузите в них палочки.Заготовка не должна доходить до дна или касаться стеклянных стенок.
• Благодаря листу палочка будет надежно зафиксирована, кроме того, бумага будет щитом, защищающим сироп от пилы и влаги.

Ваши кристаллы вырастут за 7-14 дней и будут вполне съедобны даже для детей. Правда, при условии, что использовались натуральные красители.

Как вырастить кристалл лимонной кислоты

Чтобы вырастить кристалл, вам понадобится около 180 г лимонной кислоты на каждые 100 г воды.Сразу оговоримся, что процесс более сложный, чем в случае использования соли или сахара.

Процесс выращивания:

• В воде (100 мл) с температурой 20⁰C растворить лимонную кислоту (130 г). В процессе эксплуатации емкость с раствором нужно будет немного подогреть, чтобы температура стабильно поддерживалась на уровне 20⁰С. Для этого можно использовать другую емкость с горячей водой, в которую можно погрузить стакан лимонной кислоты. Желательно контролировать процесс термометром.
• Затем в течение недели нужно добавлять лимонную кислоту до того момента, когда она перестанет растворяться. Для этого хватит оставшихся 50 г лимонной кислоты. Раствор будет иметь вид густого желе, а на дне появятся мелкие кристаллы.
• На этом этапе процедите раствор. Оберните один кристалл леской и погрузите в раствор для семян.
• Через 7-10 дней кристалл достигнет 10-12 см в диаметре. Вы можете растянуть его, высушить и покрыть лаком или продолжить выращивание.

Кристаллы лимонной кислоты очень чувствительны к перепадам температур и могут треснуть, поэтому их необходимо выращивать в стабильных климатических условиях.

Как вырастить цветной кристалл

Если выращивание кристаллов из пищевых продуктов уже успешно освоено, можно качать домашний рубин. Конечно, это будет не настоящее, но от этого не менее привлекательно и ярко. Получить такой камешек поможет химическое вещество гексацианоферрат (III) калия, которое в народе называют красной кровяной солью.Купить вещество без проблем можно в интернет-магазине или магазине с товарами для химической промышленности. Кристалл растет около трех недель. На ваше усмотрение из множества мелких кристаллов можно вырастить монокристалл или сад.

Процесс выращивания домашних рубинов:

• Прокипятить 175 мл воды, растворить в ней 100 г красной кровяной соли. Температура воды не должна быть ниже 90⁰С.

• Теперь, если вам нужен монокристалл, возьмите небольшой кристалл обычной соли, намотайте на него леску, деревянной палочкой или карандашом зафиксируйте леску с кристаллом на стекле так, чтобы он погрузился в воду. решение.
• Если вы хотите вырастить сад из кристаллов, возьмите гладкую гальку, желательно гранитную, и опустите ее на дно емкости с раствором.
• Кристалл будет расти с каждым днем. Через три недели кристалл начнет «выглядывать» из воды. На этом этапе его нужно вынуть из емкости, просушить и покрыть лаком для ногтей.
• Важно помнить, что красные кристаллы очень хрупкие, поэтому работать с ними нужно максимально осторожно.

Как вырастить красивый кристалл

Из алюминиевых квасцов можно быстро вырастить кристалл красивой правильной формы.Если вы не знаете, что это такое, уточним: это лекарственное средство (двойные соли) для остановки внешнего кровотечения и снятия воспаления. Он продается в аптеке и стоит пару рублей.

Процесс довольно прост:

• Для начала купите необходимый препарат в аптеке. Выглядит это так:

• Закипятить 0,5 л воды, растворить 6 ст. л. квасцы.
• Теперь остается только подождать. Главное, пока кристаллы не вырастут, не трогайте их: не размешивайте раствор, не трясите емкость.
• Через неделю кристаллы заметно подрастут:

• Теперь выделите затравочный кристалл, проделайте в нем отверстие, закрепите нитью, другой конец которой привязан к палке.

• Окуните базовый кристалл в раствор и подождите 1-2 недели. Его форма в виде октаэдра останется прежней, но размер кристалла значительно увеличится.
• Вы получите такой эксклюзивный кулон:

Как вырастить кристалл за два дня

Вырастить правильный кристалл с красивыми краями из подручных материалов за 1-2 дня невозможно.В лучшем случае вы получите множество мелких кристаллов, слитых в одну причудливую фигурку. Но решить эту дилемму легко — купить готовый набор для выращивания кристаллов за два дня. Его можно найти в любом художественном магазине. Процесс понятен и доступен даже детям. Видео расскажет, как вырастить сияющий кристалл за 48 часов:

Как вырастить кристалл на нитке

Для выращивания кристаллов на нитке понадобится пищевая сода. Перед тем как приступить к процессу, убедитесь, что все рабочие поверхности чистые, ведь даже самое маленькое пятнышко может испортить вам все усилия.Для работы вам понадобятся два стеклянных стакана, пачка соды, шерстяная нить, кипяток.

Кристаллы соды на нитке — выращивание:

• Подготовленные стаканы наполовину залейте кипятком. Отправьте по 6 ч. Л. На каждую из них. сода.
• Когда сода растворится, добавить еще 3 ч. порошок и так до тех пор, пока он не перестанет растворяться.
• Возьмите нить длиной 35 см, закрепите на концах скрепкой. Стаканы с содовым раствором поставить в один ряд, поместив между ними блюдце, концы нитки погрузить в стаканы.

Как вырастить кристалл за час

Как вырастить кристалл из перманганата калия

Из перманганата калия вырастают ромбовидные кристаллы красивого темно-фиолетового оттенка. Процесс выращивания такой же, как и в случае использования соли или сахара. Но кристаллы намного интереснее.

Как вырастить:

• Взять 100 мл воды. Его температура должна быть не ниже 20⁰С.
• Растворите в этом количестве 6-7 г перманганата калия.
• Когда раствор станет однородным, окуните в него кристалл соли, закрепленный на линии.
• Теперь, как обычно, подождите несколько недель, наблюдая за ростом фиолетового кристалла.

Как вырастить зеленый кристалл

Зная основы химии, легко вырастить домашний кристалл эксклюзивного зеленого цвета. Конечно, проще всего купить в магазине специальный набор, но мы предлагаем пойти другим путем и провести настоящий эксперимент.

Выращивание:

• В магазине «Сад и город» купите удобрение Аммофос на основе дигидрофосфата аммония.Это вещество будет затравкой для выращивания большого кристалла.
• Возьмите небольшой шарик из пенополистирола и оберните его шерстяной нитью, как шарик.
• Посыпьте шар порошком Аммофоса, чтобы выросли крупные кристаллы. Окуните баллон в пустой стакан.
• В другой стакан отправляем 40 г Аммофоса и 10 г зеленого пищевого красителя, заливаем 50 г кипятка, все перемешиваем и переливаем в стакан с шариком.
• Важно лить жидкость по краю емкости, чтобы не смыть раствор Аммофоса с нашего шарика.Наполнить стакан нужно на ¾, так как шар всплывет на поверхность (это важное условие).
• Теперь из листа бумаги А4 сделайте цилиндр, положите его на стакан, накройте конструкцию салфеткой сверху.
• Уже на пятый день вы вырастите большой кристалл.

Выращивание кристаллов в домашних условиях станет чем-то особенным для каждого из вас. Кто-то увлечется необычным хобби, собирая собственную коллекцию кристаллов, кто-то повеселится с детьми, а кто-то улучшит свои знания по химии.Но в любом случае у вас будет образовательное время. Удачных экспериментов!

Такие эксперименты, как выращивание кристалла своими руками, помогут вам почувствовать себя мастером на все руки — вы научитесь делать красивые украшения для дома, сладкие конфеты и поможете своим детям освоить основы химии.

Кристаллы используют

Такая идея, как вырастить кристалл — прекрасная возможность изучить химические свойства различных веществ.Если у вас есть дети дома, обязательно предложите им вырастить кристалл дома — конечно, не без вашей помощи. Детям будет интересно наблюдать за ходом работы, таким увлекательным образом постигая химическую науку.

Некоторые эксперименты также помогут получить декоративные детали для украшения отдельных композиций — например, кристаллы соли могут быть отличным отделочным материалом.

Однако следует помнить, что многие из используемых материалов чрезвычайно ядовиты — к ним нельзя прикасаться руками, вдыхать пары.Такие вещества непригодны для использования в повседневной жизни — их можно использовать только для экспериментов.

Выращивание кристаллов можно выбрать как хобби, увлекательное занятие, ведь на самом деле создатель никогда не знает, какой кристалл получится в итоге.

Виды химикатов

В домашних условиях кристалл можно вырастить из самых разных веществ. Некоторые из них требуют специальной обработки: работать с ними можно только при определенных условиях — при особой температуре, освещении и т. Д.К ним относятся следующие материалы:

Если вы только начинаете учиться выращивать кристаллы в домашних условиях, лучше отложить их использование.

Однако многие рабочие смеси, например поваренная соль, можно найти в любом доме. Именно с них рекомендуют начинать работу новичкам.

Соль

Нет ничего проще, чем выращивать кристаллы соли в домашних условиях!

Для работы с этим продуктом не нужно использовать какие-либо специальные аксессуары или оборудование.рабочее место со сверхъестественными условиями.

Сульфат меди

Еще один простой вариант. Прежде чем вырастить кристалл медного купороса, вещество можно купить в магазине садовода-любителя — оно продается как удобрение.

Из мастер-классов, представленных ниже, вы поймете, что работать с купоросом так же просто, как вырастить кристалл из соли. Единственное отличие состоит в том, что смесь является активным насыщенным солевым веществом, поэтому проводить эксперименты с проточной или любой другой водой нежелательно — подойдет только дистиллированная вода, которую вы можете найти в аптеке.

Сахар

Единственное вещество, которое можно есть после эксперимента! Эксперименты с сахаром совершенно безвредны, поэтому вы можете смело учить детей выращивать кристалл на его примере.

В результате у вас должны получиться вкуснейшие леденцы в виде морозных кристаллов — оригинальная замена петушкам на палочке.

Правила техники безопасности

Несмотря на то, что начинающие химики используют в основном знакомые растворы, такие как соль или сахар, каждый должен соблюдать определенные меры предосторожности — инструкции представлены ниже.

1. Выделяйте для экспериментов особые блюда, из которых вы не будете есть в будущем. Несоблюдение этого правила может привести к серьезному пищевому отравлению.
2. Каждое вещество должно храниться в отдельной герметично закрытой упаковке с обязательной подписью содержимого на бутылке. Храните вещества в недоступном для детей и домашних животных, в прохладном и темном месте.
3. Используйте защитную одежду и перчатки.
4. Работы с химическими веществами, выделяющими пары в воздух, следует проводить только вблизи мощных вытяжек.
5. При попадании кислоты на кожу необходимо обязательно присыпать место слабой щелочью (водой, разбавленной пищевой содой) и наоборот — щелочные растворы легко нейтрализовать кислотой, такой как лимонная кислота.

Такие навыки очень полезны при работе с опасными химическими веществами. Со временем вы доведете выполнение этой инструкции до автоматизма и не сможете переживать, когда захотите вместо обычной соли или соды использовать опасные смеси для выращивания кристалла.

Кристаллы соли в домашних условиях

После теоретических советов вы можете перейти к той части, где вы научитесь , как вырастить кристалл из соли. Готовьте воду в неограниченном количестве — лучше использовать дистиллированную (очищенную от каких-либо добавок), чтобы вещество не вступало в реакцию с какими-либо примесями. Однако подойдет и обычная проточная вода.

Кроме того, вам понадобится небольшая кастрюля, стеклянная емкость (банка, стакан), шелковая нить и пачка соли.

• Поставьте кастрюлю с водой на средний огонь. Нагрейте воду, но не доводите ее до кипения.

• Начните добавлять соль в воду небольшими порциями, постоянно помешивая. Вливайте новую горсть каждый раз после полного растворения предыдущей.

• Приготовление раствора заканчивается, когда соль полностью перестала растворяться в воде — это означает, что вы приготовили концентрированную смесь.

• Концентрированный состав перелейте в прозрачную стеклянную емкость и оставьте примерно на сутки.

• Свободное время необходимо для того, чтобы все мельчайшие нерастворенные частицы осели на дно. На фото видно, как получается солевой шлам.

• Возьмите веревку или веревку и обвяжите ее вокруг длинной тонкой палки, которую можно надеть на горлышко стеклянной емкости.

• Длина шнурка должна быть меньше высоты сосуда, лишнее обрезать.

• Опустите веревку в воду, пока она висит, так, чтобы она не касалась стенок банки и осадка на дне.

• Оставьте эксперимент в таком состоянии на 1-3 недели.

• Через пару дней вы заметите рост мелких кристаллов на нити. Эксперимент в этом случае интересен просто наблюдением, насколько кристалл растет за определенный период времени.

• Вместо обычной струны можно окунуть в стакан большой кусок соли, подвешенный на веревке. В этом случае вещество будет расти вокруг него.

Вы можете вырастить кристалл определенной формы или произвольной. Чтобы контролировать внешний вид вещества, нанесите на одну сторону кристалла тонкий слой жира или вазелина — вы увидите, что здесь роста не будет.

При желании соль можно заменить другими веществами — например, по той же технологии легко приготовить кристаллы из соды или сульфата меди.

Как вырастить кристалл из сахара?

Если вы поставили себе цель научиться выращивать кристалл из сахара, вы будете приятно удивлены результатом — красивыми сладкими леденцами, которые порадуют детей и приятно удивят взрослых во время чаепития.Интересный способ их использования — размешать с ними чай. Это даст вам одновременно палочку для перемешивания и сахарный подсластитель.

• Приготовьте концентрированный раствор сахара так же, как и в опыте с солью — сахар должен полностью перестать растворяться в теплой воде. Затем вылейте горячий сироп в прозрачную миску.

• Когда раствор будет готов, подготовим базовые палочки. Привяжите одну палку к другой крест-накрест так, чтобы первая опускалась в сосуд, а другая держалась за горлышко.

• Окуните палочку в сироп — она ​​не должна касаться дна.

• Оставьте структуру в сухом и теплом месте — через день вы заметите, как в жидкости начинают появляться кристаллы.

• Примерно через неделю у вас будут готовые сахарные шпажки. Приятного аппетита!

Если вы хотите цветной леденец, добавьте немного пищевого красителя в каждую банку, пока вы заливаете горячий сироп.

Такие сладости могут стать приятным подарком близким к празднику — такие сладкие палочки можно дополнить подарком на Новый год или День Рождения.

Чтобы узнать, , как вырастить кристалл из сульфата меди, посмотрите следующее видео.

Возьми себе, расскажи друзьям!

Читайте также на нашем сайте:

подробнее

Искусственные камни давно завоевали популярность в ювелирном деле. Ведь для ювелира ценность камня определяется не только его недостатком в природе.Важную роль играет ряд других характеристик:

• Цвет;
• преломление света;
• силы;
• карат веса;
• размер и форма кромок и т. Д.

Самый дорогой искусственный камень — кубический цирконий (синонимы: даймонсквай, джевалит, циркониевый куб, шелби). Цена у него невысокая — менее 10 долларов за 1 карат (это 0,2 грамма). Но стоит отметить, что цена растет в геометрической прогрессии с увеличением в каратах.Например, алмаз в 10 карат стоит в 100 раз больше, чем алмаз в 1 карат.

Искусственные кристаллы драгоценных камней можно выращивать в домашних условиях. Большинство этих экспериментов не требуют специальной подготовки, не нужно оборудовать химическую лабораторию и даже приобретать специальные реактивы.

Чтобы получить опыт выращивания кристаллов, начните с малого. Мы поделимся техникой выращивания красивых кристаллов из всего, что можно найти на собственной кухне. Никакого дополнительного инвентаря вам вообще не понадобится, ведь все необходимое обязательно есть на полках.Также рассмотрим технологию выращивания искусственных рубинов в домашних условиях!

Как вырастить кристаллы рубина синтетическим способом?

Выращивание кристаллов рубина может быть даже вариантом домашнего бизнеса … Ведь красивые синтетические камни уже пользуются большим спросом у покупателей, поэтому при удачной реализации проекта они могут принести вам неплохую прибыль. Искусственно выращенные камни используются ювелирами, а также широко используются в технике.

Кристаллы рубина можно выращивать стандартным методом, выбирая правильные соли.Но это будет не так эффективно, как в случае с солью или сахаром, при этом процесс роста занимает гораздо больше времени. И качество будет под вопросом. Ведь природный рубин по шкале твердости Мооса уступает только Алмазу, занимая почетное 9 место. Естественно, что в бизнесе в большинстве случаев используется другой метод, разработанный более 100 лет назад во Франции.

Вам понадобится специальный аппарат, названный в честь изобретателя этого метода, то есть аппарат Вернейля.С его помощью можно вырастить кристаллы рубина размером до 20-30 карат всего за несколько часов.

Хотя технология осталась примерно такой же. Соль диоксида алюминия с примесью оксида хрома помещается в хранилище кислородно-водородной горелки. Растапливаем смесь, наблюдая, как рубин действительно растет «на глазах».

В зависимости от состава выбранной соли можно регулировать цвет кристаллов, получая искусственные изумруды, топазы и абсолютно прозрачные камни.

Работа с устройством потребует вашего внимания и некоторого опыта, но в будущем вы сможете выращивать кристаллы, завораживающие своей красотой, прозрачностью и игрой цвета. В дальнейшем такие шедевры хорошо обслуживаются резкой и шлифовкой, соответственно их можно использовать по прямому назначению.

Стоит отметить, что культивированные кристаллы не являются драгоценными камнями, поэтому даже если вы решите заняться предпринимательской деятельностью по их выращиванию, это не потребует от вас дополнительной лицензии.

Конструкция устройства проста, вы легко можете сделать его своими руками. Но в Интернете уже достаточно мастеров, предлагающих чертежи оригинальной установки, а также ее улучшенные варианты.

Набор для выращивания кристаллов рубина в домашних условиях

Сам принцип технологии производства рубинов довольно прост и схематично показан на рисунке ниже:

Понимая принцип работы, ни один прибор уже не кажется таким сложным.Один из типовых чертежей аппарата Вернейля:

По этой технологии можно выращивать и другие дорогие искусственные камни, например «Голубой топаз» и др.

Выращивание кристаллов соли в домашних условиях

Самый простой и доступный эксперимент, который вы можете сделать, — это создать красивые кристаллы соли. Для этого вам понадобится несколько предметов:

1. Соль каменная.
2. Вода. Важно, чтобы в самой воде было как можно меньше собственных солей, желательно дистиллированной.
3. Емкость, в которой будет проводиться эксперимент (подойдет любая банка, стакан, кастрюля).

Налейте в емкость теплую воду (ее температура около 50 ° C). Добавьте в воду кухонную соль и перемешайте. После растворения добавить еще раз. Повторяем процедуру до тех пор, пока соль не перестанет растворяться, оседая на дно сосуда. Это говорит о том, что физиологический раствор стал насыщенным, что нам и требовалось. Важно, чтобы во время приготовления раствора его температура оставалась постоянной, не остывала, поэтому мы можем создать более насыщенный раствор.

Налейте насыщенный раствор в чистую банку, отделяя его от осадка. Отбираем отдельный кристалл соли, а затем помещаем его в емкость (можно повесить на нитку). Эксперимент завершен. Через несколько дней вы сможете увидеть, как вырос ваш кристалл.

Выращивание кристаллов сахара в домашних условиях

Технология получения кристаллов сахара аналогична предыдущему способу. Можно окунуть в раствор ватный шнур, тогда на нем начнут накапливаться кристаллы сахара.Если процесс роста кристаллов замедлился, значит, концентрация сахара в растворе снизилась. Снова добавить в него сахарный песок, после этого процесс возобновится.

Примечание: если в раствор добавить пищевой краситель, то кристаллы станут разноцветными.

На палочках можно выращивать кристаллы сахара. Для этого вам понадобится:

• Готовый сахарный сироп, приготовленный аналогично насыщенному солевому раствору;
• деревянных палочек;
• сахарный песок;
• пищевой краситель (если хочется разноцветных конфет).

Все очень просто. Обмакнуть деревянную палочку в сироп и обвалять в сахарном песке. Чем больше зерен прилипнет, тем красивее будет результат. Дайте палочкам полностью высохнуть, а затем просто переходите ко второму этапу.

Налейте в стакан насыщенный горячий сахарный сироп, поместите туда подготовленную палочку. Если вы готовите разноцветные кристаллы, то в горячий приготовленный сироп добавьте пищевой краситель.

Следите за тем, чтобы палка не касалась стенок и дна, иначе результат будет некрасивым.Можно закрепить палочку листом бумаги, положив ее сверху. Бумага также будет служить крышкой для контейнера, что предотвратит попадание мусора в ваш раствор.

Примерно через неделю у вас будут прекрасные леденцы на палочке. Им можно украсить любое чаепитие, радуя не только детей, но и взрослых!

Выращивание кристаллов из медного купороса в домашних условиях

Кристаллы сульфата меди имеют интересную форму, но имеют темно-синий цвет.Стоит помнить, что медный купорос — химически активное соединение, поэтому кристаллы из него пробовать не стоит, а при работе с материалом следует соблюдать осторожность. По этой же причине в данном случае подходит только дистиллированная вода. Важно, чтобы он был химически нейтральным. Будьте осторожны и осторожны при обращении с медным купоросом.

В данном случае рост кристаллов из купороса происходит фактически по той же схеме, что и в предыдущих случаях.

Помещая основной кристалл для выращивания в раствор, нужно следить за тем, чтобы он не соприкасался со стенками чашки.И не забывайте следить за насыщенностью раствора.

Если вы положили свой кристалл на дно сосуда, то стоит присмотреться, чтобы он не соприкасался с другими кристаллами. В этом случае они срастутся, и вместо одного красивого большого образца вы получите массу нечеткой формы.

Полезный совет! Вы можете самостоятельно регулировать размер граней своего кристалла. Если вы хотите, чтобы некоторые из них росли медленнее, можно смазать их вазелином или жиром.А для сохранения небесно-голубого красавца можно края обработать прозрачным лаком.

Бриллианты делятся на 3 весовые категории:

1. Малый. Вес 0,29 карата
2. Среднее. Вес от 0,3 до 0,99 карата
3. Большой. Бриллианты более 1 карата.

К массовым аукционам допускаются камни весом от 6 карат. Камням весом более 25 карат присвоены собственные имена. Например: бриллиант Winston (62,05 карата) или De Beers (234,5 карата).5 карат) и др.

.